CN107914996A - 垃圾分类收集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种垃圾分类收集系统，包括：垃圾投物口单元、垃圾分类收集暂存单元、和垃圾分类收集总站，垃圾投物口单元通过CAN总线分别与垃圾分类收集暂存单元以及垃圾分类收集总站连接，垃圾分类收集暂存单元与垃圾分类收集总站之间设有真空负压传输管道；垃圾分类收集暂存单元根据垃圾投物口单元发出的信号，选择与分类投入信号相对应的垃圾分类收集暂存桶与垃圾投物口的垂直管道口对接；垃圾分类收集总站根据检测装置发出信号，选择与垃圾分类收集暂存桶相对应的垃圾分类收集压缩桶通过真空负压传输管道与垃圾分类收集暂存桶对接。通过垃圾分类收集系统自动识别垃圾分类信息，将分类垃圾投入到正确的分类垃圾桶中，保证垃圾在源头做到分类投放。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾分类收集系统，尤其涉及一种基于CAN总线的垃圾分类收集系统。
背景技术
我国城市垃圾处理尚属于初级阶段，现在我国一般将城市垃圾细分为四组，分别为材料垃圾组(包括玻璃、磁性或非磁性金属、废纸、橡胶、塑料)、有机垃圾组(厨房垃圾、生物垃圾)、无机垃圾组(炉灰渣、砖瓦、陶瓷等)、有毒有害垃圾组(废旧电池、废荧光灯管、杀虫剂容器、过期药物、医疗废物以及废电视机、电话、电脑等废旧电器的电子垃圾)。现在中国城市生活垃圾收集方式基本为混合收集，虽然2002年中国政府提倡分类收集，但垃圾分类收集目前只占16％。主要收集方式大约分为三种，一是将收集容器放置于固定的地点，如居民小区、街道两侧，以及其他公共场所。每天有专门的环卫人员负责收集这些容器里的垃圾。二是在居民小区建有固定的垃圾收集站，居民每天可以把生活垃圾扔到垃圾站。三是垃圾道，在中国高层住宅楼中，垃圾道在建楼时就已经设计好了，从一层一直直通到顶层，居民可以把垃圾扔进垃圾道，环卫人员从底层拿走。
以上传统分类方式没有约束力，全靠个人素质，虽然国家出台了强制分类，但是没有一个能从垃圾产生源头进行监管分类的垃圾分类系统，因为微能良好解决我国城市垃圾分类问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种垃圾分类收集系统，尤其是提供一种基于CAN总线的垃圾分类收集系统。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：一种垃圾分类收集系统，包括：垃圾投物口单元、垃圾分类收集暂存单元、和垃圾分类收集总站，垃圾投物口单元通过CAN总线分别与垃圾分类收集暂存单元以及垃圾分类收集总站连接，所述垃圾分类收集暂存单元与垃圾分类收集总站之间设有真空负压传输管道；其中，垃圾分类收集暂存单元包括多个垃圾分类收集暂存桶，所述垃圾分类收集暂存单元根据所述垃圾投物口单元发出的分类投入信号，选择与所述分类投入信号相对应的垃圾分类收集暂存桶与垃圾投物口的垂直管道口对接；在所述的垃圾分类收集暂存桶上设置有检测装置，所述垃圾分类收集总站包括多个垃圾分类收集压缩桶，所述垃圾分类收集总站根据所述检测装置发出的状态信号，选择与所述垃圾分类收集暂存桶相对应的垃圾分类收集压缩桶通过所述真空负压传输管道与所述垃圾分类收集暂存桶对接。
更好地，所述垃圾投物口单元包括人机交互模块，所述人机交互模块存储用户的注册信息；所述注册信息为：用户姓名、用户住址、人脸信息、生物指纹信息或电话号码信息的其中之一信息或任意组合信息。所述人机交互模块将所述注册信息与分类垃圾袋上设置的分类识别码相关联。
更好地，所述的分类识别码包括：分类二维码或分类条形码。
更好地，所述垃圾投物口单元为CAN总线控制的联动门系统，包括：多个垃圾投入联动门、多个投入控制器，以及将垃圾投入联动门与投入控制器并联的CAN总线，每一个所述投入控制器对应一个垃圾投入联动门；其中，每一个所述的投入控制器包括：主控单元和与主控单元连接的CAN通信端口，主控单元通过CAN通信端口与CAN总线电性连接；当其中一个主控单元控制与其对应的垃圾投入联动门开启时，该主控单元通过CAN总线向另外多个主控单元发送信号，接收到信号的多个主控单元控制与其相对应的垃圾投入联动门保持关闭状态。
更好地，所述垃圾分类收集系统还包括：清洗装置和排风装置；其中所述清洗装置包括：清洗控制单元和CAN通信端口，所述清洗控制单元通过所述CAN通信端口与CAN总线电性连接；
所述排风装置包括：排风控制单元和CAN通信端口，所述排风控制单元通过所述CAN通信端口与CAN总线电性连接。
更好地，垃圾处理单元还包括收集控制器，所述收集控制器根据所述检测装置发出的传输信号，选择与所述垃圾分类桶相对应的垃圾处理桶与所述垃圾分类桶对接。
更好地，所述垃圾分类收集总站还包括：负压抽吸装置，所述负压抽吸装置通过所述真空负压传输管道将垃圾分类收集暂存桶中的垃圾抽吸到与该垃圾分类收集暂存桶分类对应的垃圾分类收集压缩桶中。
本发明的有益效果在于，通过垃圾分类收集系统自动识别垃圾分类信息，将分类垃圾投入到正确的分类垃圾桶中，保证垃圾在源头真正做到分类投放。
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。
附图说明
图1为本发明垃圾分类收集系统的控制结构框图；
图2为本发明垃圾分类收集系统结构示意图；
图3为本发明垃圾分类收集系统投入单元中多个投入控制器连接的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明垃圾分类收集系统的结构示意图，图2为本发明垃圾分类收集系统结构示意图，图3为本发明垃圾分类收集系统投入单元中多个投入控制器连接的结构示意图。如图1-图3所示，本发明的垃圾分类收集系统包括：垃圾投物口单元1、垃圾分类收集暂存单元2 和垃圾分类收集总站3，所述垃圾投物口单元1包括人机交互模块13，所述人机交互模块13用于存储用户的注册信息；所述注册信息包括：用户姓名、用户住址、人脸信息、生物指纹信息或电话号码信息的其中之一信息或任意组合信息。所述人机交互模块(13)将所述注册信息与分类垃圾袋上设置的分类识别码相关联。其中，所述的分类识别码包括：分类二维码或分类条形码。使用者可通过人机交互模块13人为选择待投入垃圾的分类，或者通过扫描垃圾袋上的二维码或分类条形码自动识别待投入垃圾的分类。
所述垃圾分类收集暂存单元2包括多个垃圾分类暂存桶22和分类控制器21，所述分类控制器21根据所述垃圾投物口单元1发出的分类投入信号，选择与所述分类投入信号相对应的垃圾分类收集暂存桶22 与所述垃圾投物口的垂直管道(5)口对接；在所述的垃圾分类收集暂存桶22上设置有检测装置23，所述垃圾分类收集总站3包括多个垃圾分类收集压缩桶32和收集控制器31，所述收集控制器31根据所述检测装置23发出的传输信号，选择与所述垃圾分类收集暂存桶22相对应的垃圾分类收集压缩桶32与所述垃圾分类收集暂存桶22对接，并对进入垃圾分类收集压缩桶32的垃圾进行压缩。
为了使垃圾在源头真正做到分类，所述垃圾投物口单元1为CAN 总线控制的联动门系统，包括：多个垃圾投入联动门12、多个投入投入控制器11，以及将联动门12和投入控制器11并联的CAN总线，每一个所述投入控制器11对应一个垃圾投入联动门12；其中，
每一个所述的投入控制器包括：主控单元111和与主控单元连接的CAN通信端口112，主控单元111通过CAN通信端口112与CAN 总线电性连接；
当其中一个主控单元111控制与其对应的垃圾投入联动门12开启时，该主控单元111通过CAN总线向另外多个主控单元111发送信号，接收到信号的多个主控单元111控制与其相对应的垃圾投入联动门12 保持关闭状态。另外，所述垃圾分类收集系统还包括：清洗装置15和排风装置14；其中
所述清洗装置15包括：清洗控制单元151和CAN通信端口152，所述清洗控制单元151通过所述CAN通信端口152与CAN总线电性连接；
所述排风装置14包括：排风控制单元141和CAN通信端口142，所述排风控制单元141通过所述CAN通信端口142与CAN总线电性连接。
所述垃圾分类收集总站3元还包括：负压抽吸装置33，所述负压抽吸装置33通过所述真空负压传输管道4将垃圾分类收集暂存桶22 中的垃圾抽吸到与该垃圾分类收集暂存桶22分类对应的垃圾分类收集压缩桶32中。当然，从垃圾分类收集暂存桶22将垃圾转移到垃圾分类收集压缩桶32中还可以通过传送带转移，本领域技术人员可根据实际需要选择转移方式。
工作原理：在多层建筑中，每一层都设有人机交互模块13、投入控制器11和垃圾投入联动门12。使用者在人机交互模块13录入注册信息，并将该注册信息与领取的垃圾袋上的分类识别码进行关联。具体地说，使用者在所在楼层的人机交互模块13中录入注册信息，并且每一层的人机交互模块13将该层的用户注册信息通过CAN总线共享给其他楼层的人机交互模块13中，使用者录入完注册信息后，人机交互模块13会将该注册信息录入到待弹出的多个垃圾袋上设置的分类识别码上，弹出的垃圾袋有不同颜色来区分分类类别，也就是说，使用者可以根据袋子颜色将垃圾分别投入不同分类的垃圾带中，系统根据垃圾袋上的分类识别码来识别待投入垃圾的种类。当用户下次投垃圾时扫码系统也会自动识别用户信息和垃圾袋子和垃圾分类的相关信息。
该使用者在投入垃圾之前通过人机交互模块13人为选择待投入垃圾的分类，或者通过扫描垃圾袋上的二维码或分类条形码自动识别待投入垃圾的分类。投入控制器11中的主控单元111通过CAN总线检测是否有其他垃圾投入联动门12打开。换句话说，CAN总线以广播的方式从一个主控单元111向另外多个主控单元111发送联动门开启数据，当发送垃圾投入联动门12开启数据时，该发送数据的主控单元111 把将要发送的数据和标示符发送给与主控单元111连接的CAN芯片，并使其进入准备状态，一旦该CAN芯片接收到总线分配，就变为发送报文状态，该CAN芯片将要发送的数据组成规定的报文格式发出；此时，网络中的其他的主控单元111都处于接收状态，所有主控单元111 都要先对其进行接收，通过检测来判断该报文是否是发给自己的，确定该报文是发送给自己的，并通过主控单元111控制与其对应的垃圾投入联动门12保持关闭状态。若当两个以上主控单元111同时发出开启数据时，基于CAN总线的特性，会先将优先级高的数据发送，这样就会避免两个垃圾投入联动门12同时开启的缺陷。
若检测出有其他的垃圾投入联动门12打开，则通过人机交互模块 13提示占用中，垃圾投入联动门12保持关闭状态。并且所述主控单元 111通过CAN总线实时检测是否有其他垃圾投入联动门12打开。若检测到没有其他垃圾投入联动门12打开时，主控单元111通过CAN总线分别向分类控制器21和收集控制器31发送垃圾投入请求信号。换句话说，CAN总线同样以以广播的方式从一个主控单元111向另外多个主控单元111发送收集控制器31工作数据。当发送垃收集控制器31 在工作数据时，该发送数据的主控单元111把将要发送的数据和标示符发送给与主控单元111连接的CAN芯片，并使其进入准备状态，一旦该CAN芯片接收到总线分配，就变为发送报文状态，该CAN芯片将要发送的数据组成规定的报文格式发出；此时，网络中的其他的主控单元111都处于接收状态，所有主控单元111都要先对其进行接收，通过检测来判断该报文是否是发给自己的，确定该报文是发送给自己的，并通过主控单元111控制与其对应的垃圾投入联动门12保持关闭状态。若当两个以上主控单元111同时发出开启数据时，基于CAN总线的特性，会先将优先级高的数据发送。
若分类控制器21和收集控制器31在工作中，则投入控制器11发出拒绝投入信号，主控单元111通过人机交互模块13提示占用中，垃圾投入联动门12保持关闭状态。并且主控单元111通过CAN总线实时向分类控制器21和收集控制器31发送垃圾投入请求信号。也就是说，当满足没有垃圾投入联动门12打开以及分类控制器21和收集控制器31没有在工作的条件时，才可以进行垃圾投入动作。当投入控制器11检测满足上述条件时，向分类控制器21发出分类投入信号，分类控制器21根据该信号，选择与该信号相对应的垃圾分类收集暂存桶22与垃圾投物口的垂直管道5口对接，然后投入控制器11控制垃圾投入联动门12打开，使用者从垃圾投入联动门12处投放垃圾，投放的垃圾沿垂直管道5落入垃圾分类收集暂存桶22中。需要说明的是，多个垃圾分类暂存桶22呈轮盘状结构，当需要某一个垃圾分类暂存桶22对接时，分类控制器21控制轮盘转动，使该垃圾分类暂存桶22的桶口与垂直管道5的管道口对接。当然多个垃圾分类暂存桶22也可以为排或列的结构，本领域技术人员可根据实际需要设置多个垃圾分类暂存桶22的排列组合结构。
根据上述，当投入控制器11在做垃圾投入请求信号的同时，人机交互模块13对使用者作身份认证工作，具体地说，当使用者选择投入的垃圾分类后，人机交互模块13会提示使用者身份认证，身份认证的方式包括人脸识别、指纹识别或电话号码识别。人机交互模块13根据采集到的身份信息与存储的注册信息相比对，若比对成功，待投入控制器11通过上述的请求成功后，投入控制器11控制垃圾投入联动门 12打开。若比对不成功，即使上述请求成功后，投入控制器11也不会控制垃圾投入联动门12打开。也就是说，只有在任意一层注册的用户，才可以使用本发明的垃圾分类收集系统进行垃圾投入工作。
更好地，如上述当某一个垃圾投入联动门12打开时，与该垃圾投入联动门12对应的主控单元11通风装置14发出信号，其中通风控制单元141接收该信号并控制排风扇(图中未示出)启动，对投物管道内进行排风，使污浊的空气通过排风扇排到室外。使用者可以手动通过清洗控制单元151控制清洗机(图中未示出)，清洗投物管道，当清洗机开启时，清洗控制单元151通过CAN总线向其他功能模块以及控制垃圾投入联动门12的主控单元11发出数据信号，垃圾投入联动门 12以及其他功能模块锁死不能启动。为了达到更好的排风和清洗效果，在每个垃圾投入联动门12处设置一通风装置122和清洗装置121，也就是说，当其中一个垃圾投入联动门12打开时，除了投物管道内中的通风装置14开启，该打开的垃圾投入联动门12上设置的通风装置122 也同时开启。使用者可以手动控制清洗机(图中未示出)，清洗垃圾投入联动门12处，当清洗机开启时，清洗控制单元151通过CAN总线向其他功能模块以及控制垃圾投入联动门12的主控单元11发出数据信号，垃圾投入联动门12以及其他功能模块锁死不能启动。
为了更好的对分类好的垃圾进行分类收集，垃圾分类收集总站3 包括收集控制器31和多个垃圾分类收集压缩桶32，在所述垃圾分类收集暂存桶22上设置有检测装置23，用于实时检测垃圾分类收集暂存桶 22中的垃圾堆满情况。若检测装置23检测到垃圾分类收集暂存桶22 中的垃圾堆满时，则向分类控制器21发出信息号，分类控制器21移动该垃圾分类桶22与真空负压传输管道4的管道口对接，同时向收集控制器31发出信号，收集控制器31将与该垃圾分类收集暂存桶22分类对应的垃圾分类收集压缩桶32移动到真空负压传输管道4的管道口，使垃圾分类收集压缩桶32与垃圾分类收集暂存桶22对接。该垃圾分类收集暂存桶22中的垃圾可以通过传送带传送到垃圾处理桶中，或者更好地，在真空负压传输管道4的一端设置一负压抽吸装置33，当垃圾分类收集压缩桶32与垃圾分类收集暂存桶22对接成功后，负压抽吸装置33开始工作，通过负压抽吸方式将垃圾分类收集暂存桶22 中的垃圾抽吸到垃圾分类收集压缩桶32中，然后垃圾分类收集压缩桶 32对垃圾进行压缩。
需要说明的是，多个垃圾分类收集压缩桶32为排或列的结构，当需要某一个垃圾分类收集压缩桶32对接时，收集控制器31将其他垃圾分类收集压缩桶32的桶口关闭，并打开负压抽吸装置33，将垃圾分类收集暂存桶22中的垃圾抽吸到垃圾分类收集压缩桶32中。或者多个垃圾分类收集压缩桶32呈轮盘状结构，当需要某一个垃圾分类收集压缩桶32对接时，收集控制器31控制轮盘转动，使该垃圾分类收集压缩桶32的桶口与真空负压传输管道4的管道口对接。当然，垃圾分类收集压缩桶32的排列并非局限于此，本领域技术人员可根据实际需要自行设置多个垃圾分类收集压缩桶32的排列结构。
为了更好的管理本发明的垃圾分类收集系统，在每一个垃圾投入联动门12处安装有摄像头以及语音对讲电话，每一个摄像头与物业或管理中心连接，可实时将垃圾投入联动门12出的影像传递给管理人员，用户也可以通过语音对讲电话与管理人员通话。
为了更好的便于管理，本发明的垃圾分类收集系统还可以设置一后台管理装置(图中未示出)，该后台管理装置通过CAN总线与人机交互模块13连接，读取并存储每一个人机交互模块13中的客户注册信息，方便管理人员对本系统中所注册的用户集中管理。使用者注册用户信息时，也可以在后台管理装置处注册并领取垃圾袋，管理人员会将该使用者的注册信息与领取的垃圾袋上的分类识别码相关联。
本发明的垃圾分类收集系统还具有垃圾追溯功能，当使用者选择好待投放垃圾的分类时，将不是本类的垃圾投入到了垃圾分类收集暂存桶22中，并经过抽吸方式转移到了垃圾分类收集压缩桶32中，在人为检查垃圾分类收集压缩桶32中的垃圾时，可以根据垃圾袋上的识别信息找到该使用者，并给予提醒。若该使用者多次投错分类垃圾时，管理人员可以通过后台管理装置将该用户信息标识为不能使用垃圾分类收集系统，并将该信号通过网络或CAN总线传递到所有人机交互模块13中，当该用户再次利用人机交互模块13投放垃圾，则垃圾投入联动门12不会打开，并通过人机交互模块13提醒该用户为非法使用用户。该使用者只能到管理中心或物业处去办理恢复使用手续后，才能继续使用本垃圾分类收集系统。
本发明通过垃圾分类收集系统自动识别垃圾分类信息，将垃圾收集的过程由地面移到地下。将垃圾通过预设的管道封闭收集、密封保存，直至送到垃圾处理厂(场)，最大限度地让垃圾在社区范围内不污染环境，达到提升社区的健康水平。整个系统采取全程封闭、地下输送、自动化收集，智能化管理，能够高效、便捷、低成本的完成垃圾分类收集任务。并且本系统还具有垃圾追溯功能，避免了使用者故意或恶意投放分类不正确垃圾的情况发生。
Claims (7)
1.一种垃圾分类收集系统，其特征在于，包括：垃圾投物口单元(1)、垃圾分类收集暂存单元(2)、和垃圾分类收集总站(3)，垃圾投物口单元(1)通过CAN总线分别与垃圾分类收集暂存单元(2)以及垃圾分类收集总站(3)连接，所述垃圾分类收集暂存单元(2)与垃圾分类收集总站(3)之间设有真空负压传输管道(4)；
其中，垃圾分类收集暂存单元(2)包括多个垃圾分类收集暂存桶(22)，所述垃圾分类收集暂存单元(2)根据所述垃圾投物口单元(1)发出的分类投入信号，选择与所述分类投入信号相对应的垃圾分类收集暂存桶(22)与垃圾投物口的垂直管道(5)口对接；
在所述的垃圾分类收集暂存桶(22)上设置有检测装置(23)，所述垃圾分类收集总站(3)包括多个垃圾分类收集压缩桶(32)，所述垃圾分类收集总站(3)根据所述检测装置发出的状态信号，选择与所述垃圾分类收集暂存桶(22)相对应的垃圾分类收集压缩桶(32)通过所述真空负压传输管道(4)与所述垃圾分类收集暂存桶对接。
2.如权利要求1所述的垃圾分类收集系统，其特征在于，所述垃圾投物口单元(1)包括人机交互模块(13)，所述人机交互模块存储用户的注册信息；所述注册信息为：用户姓名、用户住址、人脸信息、生物指纹信息或电话号码信息的其中之一信息或任意组合信息。所述人机交互模块(13)将所述注册信息与分类垃圾袋上设置的分类识别码相关联。
3.如权利要求2所述的垃圾分类收集系统，其特征在于，所述的分类识别码包括：分类二维码或分类条形码。
4.如权利要求2所述的垃圾分类收集系统，其特征在于，所述垃圾投物口单元(1)为CAN总线控制的联动门系统，包括：多个垃圾投入联动门(12)、多个投入控制器(11)，以及将垃圾投入联动门与投入控制器并联的CAN总线，每一个所述投入控制器(11)对应一个垃圾投入联动门(12)；其中，
每一个所述的投入控制器(11)包括：主控单元(111)和与主控单元连接的CAN通信端口(112)，主控单元通过CAN通信端口与CAN总线电性连接；
当其中一个主控单元(111)控制与其对应的垃圾投入联动门(12)开启时，该主控单元(111)通过CAN总线向另外多个主控单元(111)发送信号，接收到信号的多个主控单元(111)控制与其相对应的垃圾投入联动门(12)保持关闭状态。
5.如权利要求4所述的垃圾分类收集系统，其特征在于，所述垃圾分类收集系统还包括：清洗装置(15)和排风装置(14)；其中
所述清洗装置(15)包括：清洗控制单元(151)和CAN通信端口(152)，所述清洗控制单元通过所述CAN通信端口与CAN总线电性连接；
所述排风装置(14)包括：排风控制单元(141)和CAN通信端口(142)，所述排风控制单元通过所述CAN通信端口与CAN总线电性连接。
6.如权利要求2所述的垃圾分类收集系统，其特征在于，垃圾处理单元(3)还包括收集控制器(31)，所述收集控制器(31)根据所述检测装置发出的传输信号，选择与所述垃圾分类桶(22)相对应的垃圾处理桶(32)与所述垃圾分类桶对接。
7.如权利要求6所述的垃圾分类收集系统，其特征在于，所述垃圾分类收集总站(3)还包括：负压抽吸装置(33)，所述负压抽吸装置(33)通过所述真空负压传输管道(4)将垃圾分类收集暂存桶(22)中的垃圾抽吸到与该垃圾分类收集暂存桶(22)分类对应的垃圾分类收集压缩桶(32)中。
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