CN107422338A - 一种基于北斗卫星定位的小区无人环卫云系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于北斗卫星定位的小区无人环卫云系统，包括：垃圾箱、无人环卫车和回收中心；垃圾箱设有第一北斗导航定位装置和第一感知检测模块，无人环卫车设有无人运行装置；第一北斗导航定位装置将垃圾箱的位置信息发送至回收中心，第一感知检测模块将垃圾箱的状态信息发送至回收中心；回收中心执行对垃圾箱的状态信息进行处理，并根据处理结果结合垃圾箱和无人环卫车的位置信息规划无人环卫车的行驶路径；无人运行装置执行按照行驶路径将无人环卫车行驶至垃圾箱位置处，并根据回收中心下发的指令对垃圾箱进行清理或更换。不需要人员的参与，其工作方法简单，方便，易实现，工作效率高，实现小区无人环卫的智能化，从而让其更好的满足社区服务的需求。
Description
技术领域
本发明涉及环卫技术领域，具体涉及一种基于北斗卫星定位的小区无人环卫云系统。
背景技术
进入21世纪，社会经济、工业快速发展，居民平均收入逐渐上升，同时也伴随着生活水平的提高，城市生活越来越现代化，但这也带来了生活垃圾的增多。然而，在中国各大小住宅区内频繁出现垃圾不能及时清理，让垃圾箱的附近成了垃圾场，严重影响小区的环境，影响居民的身体健康，面对这种现象，通常只有通过小区管理员通知垃圾转运中心来清理，但这种垃圾回收时效性较差，而且不能从源头上解决问题。
发明内容
本申请提供一种基于北斗卫星定位的小区无人环卫云系统，包括垃圾箱、无人环卫车和回收中心；
所述垃圾箱、无人环卫车和回收中心相互之间通讯连接；
所述垃圾箱设有第一北斗导航定位装置和第一感知检测模块，所述无人环卫车设有无人运行装置；
所述第一北斗导航定位装置将所述垃圾箱的位置信息发送至所述回收中心，所述第一感知检测模块将所述垃圾箱的状态信息发送至所述回收中心，所述状态信息包括所述垃圾箱内的垃圾量；
所述回收中心执行对所述垃圾箱的状态信息进行处理，并根据处理结果结合所述垃圾箱和无人环卫车的位置信息规划所述无人环卫车的行驶路径；
所述无人运行装置执行按照所述回收中心下发的行驶路径将无人环卫车行驶至垃圾箱处，并根据所述回收中心下发的指令对所述垃圾箱进行清理或更换。
一种实施例中，所述垃圾箱外侧设有RFID标签，所述无人环卫车设有RFID读卡器，所无人环卫车行驶至所述垃圾箱处时，所述RFID读卡器读取所述RFID标签，核对RFID信息成功后，所述无人环卫车对所述垃圾箱进行更换。
一种实施例中，所述无人运行装置设有第二北斗导航定位装置、第二感知检测模块和动力装置，所述第二北斗导航定位装置将所述无人环卫车的位置信息发送至所述回收中心，所述第二感知检测模块于所述无人环卫车行驶过程中感知路面信息和周边环境信息，并反馈至回收中心，所述回收中心根据反馈的路面信息和周边环境信息控制所述动力装置，所述动力装置控制所述无人环卫车继续前进、暂停或后退。
一种实施例中，所述无人环卫车还设有机械臂，所述动力装置驱动所述机械臂清理或更换垃圾箱。
一种实施例中，所述垃圾箱还设有报警装置，所述报警装置与所述第一感知检测模块信号连接，所述报警装置根据所述垃圾箱的状态信息进行相应的报警。
一种实施例中，所述回收中心包括大数据管理云系统、综合控制系统、控制中心和垃圾箱归位点，所述大数据管理云系统获取所述垃圾箱的位置信息、状态信息，及无人环卫车的位置信息；所述综合控制系统根据所述垃圾箱的位置信息、状态信息及无人环卫车的位置信息动态规划所述无人环卫车的行驶路径，并向所述控制中心发送指令，所述控制中心根据所述指令控制所述无人环卫车清理或更换垃圾箱并将更换的垃圾箱卸载于所述垃圾箱归位点。
一种实施例中，所述垃圾箱归位点接收的垃圾箱满量时，所述大数据管理云系统向环卫中心发送请求外界回收垃圾的信号。
一种实施例中，所述控制中心故障时，所述综合控制系统向所述无人环卫车发送指令，所述无人环卫车根据所述指令清理或更换垃圾箱并将更换的垃圾箱卸载于所述垃圾归位点。
一种实施例中，所述垃圾箱还包括太阳能光伏供电系统。
依据上述实施例的小区无人环卫云系统，无人管理的环卫云系统在执行时不需要人员的参与，其工作方法简单，方便，易实现，工作效率高，且整个操作过程通过太阳能光伏充电系统对无人环卫车以及垃圾箱进行供电，节约能源，该发明将物联网技术和北斗卫星的定位、云技术功能相结合，实现小区无人环卫的智能化，从而让其更好的满足社区服务的需求。
附图说明
图1为小区无人环卫云系统原理图；
图2为小区无人环卫云系统工作示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
为了解决人工清理垃圾箱内的垃圾所带来的垃圾清理不及时，智能化程序低的问题，本例提供一种基于北斗卫星定位的小区无人环卫云系统，其原理图如图1所示，包括垃圾箱1、无人环卫车2和回收中心3，垃圾箱1、无人环卫车2和回收中心3相互之间通讯连接，实现无人环卫车2根据回收中心3下发的指令自动对垃圾箱1进行清理、更换，并将更换的垃圾箱1放置回收中心3设置的垃圾箱归位点处，整个过程不需要工作人员参于，减少劳动力的同时提高了垃圾清理的及时性和智能化。
其中，垃圾箱1设有第一北斗导航定位装置和第一感知检测模块，其中，第一北斗导航定位装置用于垃圾箱1的定位，并将垃圾箱1的位置信息发送至回收中心3，第一感知检测模块用于监测垃圾箱1内外垃圾的状态信息，如，第一感知检测模块可以是称重控制器，称重控制器利用应变技术采集垃圾的重量信号，或者，第一感知检测模块可以是设置在垃圾箱1内部的用于测量垃圾盈满程度的传感器，以提示该垃圾箱1是否需要清理、更换等，第一感知检测模块通过无线网络向回收中心3发送垃圾箱1的位置信息和状态信息。
进一步，垃圾箱1还设有报警装置，报警装置与第一感知检测模块信号连接，当第一感知检测模块检测的垃圾箱1内的垃圾量超过预设值时，报警装置进行相应的报警。
本例的无人环卫车2设有无人运行装置和机械臂，回收中心3执行对垃圾箱1的状态信息进行处理，并根据处理结果结合垃圾箱1和无人环卫车2的位置信息规划无人环卫车2的行驶路径；无人运行装置执行按照回收中心3下发的行驶路径将无人环卫车2行驶至垃圾箱1位置处，并控制机械臂对垃圾箱1进行清理或更换。
进一步，无人运行装置设有第二北斗导航定位装置、第二感知检测模块和动力装置，第二北斗导航定位装置将无人环卫车2的位置信息发送至回收中心3，第二感知检测模块于无人环卫车行驶过程中感知路面信息和周边环境信息，并反馈至回收中心，如第二感知检测模块可以是摄像头、红外传感器等检测无人环卫车2在行驶过程中是否有障碍物阻碍其正常行驶，及时向回收中心3发送无人环卫车2的状态，如位置信息等，回收中心3根据反馈的路面信息和周边环境信息控制动力装置，动力装置控制无人环卫车继续前进、暂停或后退，相应的，动力装置驱动机械臂清理或更换垃圾箱。
进一步，垃圾箱1外侧设有RFID标签，无人环卫车2设有RFID读卡器无人环卫车2行驶至垃圾箱1位置处时，RFID读卡器读取RFID标签，核对RFID信息成功后，无人环卫车2对垃圾箱1进行清理或更换。
本例的回收中心3包括大数据管理云系统、综合控制系统、控制中心和垃圾箱归位点，大数据管理云系统获取垃圾箱1的位置信息、状态信息，及无人环卫车2的位置信息，大数据管理云系统将垃圾箱1中第一感知检测模块和无人环卫车2的第二感知检测模块检测的数据经过数字处理后传输至综合控制系统；综合控制系统根据垃圾箱1的位置信息、状态信息及无人环卫车2的位置信息动态规划无人环卫车2的行驶路径，并向控制中心发送指令，控制中心根据指令控制无人环卫车2清理或更换垃圾箱1并将更换的垃圾箱卸1载于垃圾箱归1位点；综合控制系统是整个回收中心3，它通过CAN和MODBUS总线等通讯接口与其他模块相联系，并通过大数据管理云系统处理的数据信息动态规划所述无人环卫车的行驶路径，并向控制中心发送指令，控制中心根据指令控制无人环卫车2清理或更换垃圾箱1并将更换的垃圾箱1卸载于垃圾箱归位点
进一步，垃圾箱归位点接收的垃圾箱1满量时，大数据管理云系统通过GPRS数据发送器自动向环卫中心发送请求外界回收垃圾的信号，以便环卫管理员对垃圾箱归位点处的垃圾箱1进行相应的处理。另外，控制中心故障时，综合控制系统向无人环卫车2发送指令，无人环卫车2根据指令清理或更换垃圾箱1并将更换的垃圾箱1卸载于垃圾归位点，使得，控制中心故障时，综合控制系统会将垃圾箱1的报警信息自动切换至无人环卫2。
进一步，本例的垃圾箱1、无人环卫车2和回收中心3均包括电源模块，其中，垃圾箱1的电源模块优选为太阳能光伏供电系统，太阳能光伏供电系统包括电太能电池组件和电路控制装置，电路控制装置中设有充电器，充电器与充电装置连接，无人环卫车2的电源模块可以用锂电池供电，回收中心3的电源模块可以工业或民用电源。通过各个电源模块为整个云系统提供供电，确保云系统能正常工作。
如图2所示，本例的小区无人环卫云系统的工作原理是：将垃圾箱1安放在小区内设定好的位置处，以供小区用户使用；第一感知检测模块检测垃圾箱1内的垃圾状态信息，并将垃圾状态信息无线传感至回收中心3；回收中心3中的大数据管理云系统对第一感知检测模块传来的信息进行处理，通过数据融合分析，综合控制系统根据分析结果对需要处理的垃圾箱1给出各种提示，如报警，并安排无人环卫车调度；当综合控制系统接收到垃圾箱1发送的命令后，综合控制系统对其进行分析处理，若分析的结果是垃圾箱1需要清理，则综合控制系统对垃圾箱1产即发送准确定位指令，同时对其自身定位；通过定位信息动态规划无人环卫车的行驶路径；无人环卫车按照规划路径进行行驶，行驶过程通过语言、仿人肢体等提示行人注意，并通过第二感知检测模块感知路面信息和周边环境信息，综合控制系统根据反馈的路面信息和周边环境信息控制动力装置，动力装置控制无人环卫车2继续前进、暂停或后退等；当无人环卫车2到达指定的位置后，无人环卫车2的RFID读卡器读取垃圾箱1的RFID标签，核对RFID信息成功后，垃圾箱1会自动打开垃圾盖，无人环卫车2通过机械臂对垃圾箱1进行清理或更换等操作；在本例中，无人环卫车2清理垃圾箱1后会接受综合控制系统下达的路径返回指令，无人环卫车2根据该路径返回指令返回原来地点等待其他需要清理的指令；当垃圾箱归位点接收的垃圾箱达到饱和状态时，大数据管理云系统向环卫中心发送请求外界回收垃圾的信号，并提醒环卫管理员处理。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (9)
1.一种基于北斗卫星定位的小区无人环卫云系统，其特征在于，包括：垃圾箱、无人环卫车和回收中心；
所述垃圾箱、无人环卫车和回收中心相互之间通讯连接；
所述垃圾箱设有第一北斗导航定位装置和第一感知检测模块，所述无人环卫车设有无人运行装置；
所述第一北斗导航定位装置将所述垃圾箱的位置信息发送至所述回收中心，所述第一感知检测模块将所述垃圾箱的状态信息发送至所述回收中心，所述状态信息包括所述垃圾箱内的垃圾量；
所述回收中心执行对所述垃圾箱的状态信息进行处理，并根据处理结果结合所述垃圾箱和无人环卫车的位置信息规划所述无人环卫车的行驶路径；
所述无人运行装置执行按照所述回收中心下发的行驶路径将无人环卫车行驶至垃圾箱位置处，并根据所述回收中心下发的指令对所述垃圾箱进行清理或更换。
2.如权利要求1所述的小区无人环卫云系统，其特征在于，所述垃圾箱外侧设有RFID标签，所述无人环卫车设有RFID读卡器，所无人环卫车行驶至所述垃圾箱位置处时，所述RFID读卡器读取所述RFID标签，核对RFID信息成功后，所述无人环卫车对所述垃圾箱进行清理或更换。
3.如权利要求1所述的小区无人环卫云系统，其特征在于，所述无人运行装置设有第二北斗导航定位装置、第二感知检测模块和动力装置，所述第二北斗导航定位装置将所述无人环卫车的位置信息发送至所述回收中心，所述第二感知检测模块于所述无人环卫车行驶过程中感知路面信息和周边环境信息，并反馈至回收中心，所述回收中心根据反馈的路面信息和周边环境信息控制所述动力装置，所述动力装置控制所述无人环卫车继续前进、暂停或后退。
4.如权利要求3所述的小区无人环卫云系统，其特征在于，所述无人环卫车还设有机械臂，所述动力装置驱动所述机械臂清理或更换垃圾箱。
5.如权利要求1所述的小区无人环卫云系统，其特征在于，所述垃圾箱还设有报警装置，所述报警装置与所述第一感知检测模块信号连接，所述报警装置根据所述垃圾箱的状态信息进行相应的报警。
6.如权利要求1所述的小区无人环云卫系统，其特征在于，所述回收中心包括大数据管理云系统、综合控制系统、控制中心和垃圾箱归位点，所述大数据管理云系统获取所述垃圾箱的位置信息、状态信息，及无人环卫车的位置信息；所述综合控制系统根据所述垃圾箱的位置信息、状态信息及无人环卫车的位置信息动态规划所述无人环卫车的行驶路径，并向所述控制中心发送指令，所述控制中心根据所述指令控制所述无人环卫车清理或更换垃圾箱并将更换的垃圾箱卸载于所述垃圾箱归位点。
7.如权利要求6所述的小区无人环卫云系统，其特征在于，所述垃圾箱归位点接收的垃圾箱满量时，所述大数据管理云系统向环卫中心发送请求外界回收垃圾的信号。
8.如权利要求6所述的小区无人环卫云系统，其特征在于，所述控制中心故障时，所述综合控制系统向所述无人环卫车发送指令，所述无人环卫车根据所述指令清理或更换垃圾箱并将更换的垃圾箱卸载于所述垃圾归位点。
9.如权利要求1所述的小区无人环卫云系统，其特征在于，所述垃圾箱还包括太阳能光伏供电系统。
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