CN108750439A - 智能垃圾分类系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能垃圾分类系统，其技术方案要点是：包括用于存放垃圾的垃圾分类存放装置，所述垃圾分类存放装置包括若干个用于进行垃圾分类的分类柜，还包括设置在分类柜内用于检测垃圾类别的垃圾分类检测模块、用于当检测垃圾分类正确后进行积分的积分模块、还包括与积分模块无线连接用于储存和计算积分的云储存模块、与云储存模块无线连接用于积分兑换物品的兑换装置，能够通过对垃圾进行分类回收，并同时检测垃圾是否分类正确，如分类正确，则增加该用户的积分，并同时可以用积分兑换物品，采用积分奖励制度能够提升人们分类垃圾的意识，并通过积分兑换物品的形式提升人们的积极性，进而形成垃圾分类的良好的习惯。

Description

智能垃圾分类系统

技术领域

本发明涉及垃圾分类领域，特别涉及智能垃圾分类系统。

背景技术

随着互联网的发展，电商业务已遍布全世界，使百姓足不出户就可以轻松购物、吃饭等等，然而互联网给生活带来方便的同时，也产生了与日俱增的生活垃圾。目前处理生活垃圾主要的方式有填埋、焚烧、堆肥等，但其实生活垃圾中有至少十分之一的垃圾是可回收再利用的，如果能把这部分垃圾利用起来，可以在很大程度上减轻对环境的污染。目前公用垃圾箱很难让民众主动意愿分类投放垃圾，回收再利用就更难了。用互联网模式解决生活垃圾分类难，难分类的问题，同时还要适应当下民众的生活习惯。目前垃圾分类的技术分两种情况：第一种情况：在常规垃圾箱上印上垃圾分类回收的标识，或者把垃圾箱做成不同颜色，以此来提醒垃圾分类回收，但民众可以随意丢，无任何监管措施，完全凭借个人自觉性。第二种情况：给民众发一张IC卡（收费），通过IC卡登陆系统，选择要投放的垃圾，按确认键后，系统会自动打印一张二维码贴条出来，民众此时把二维码贴条粘到所要投放的垃圾上，然后随便丢到任何一个垃圾箱内即可，本次分类所产生的积分要等垃圾回到集散中心，经过工作人员确认后，才会在系统里生成有效数据。民众可以在指定的商店用IC卡里的积分兑换相应的商品。目前第一种情况几乎没有任何垃圾分类回收的价值，品行和习惯性在整个过程中占了全部可能性，也就是说，丢垃圾的人只要品行或习惯性任何一个因素出问题，都会导致分类失败。

针对第二种情况，虽然比第一种原始分类方式提升了很多，但是本质上是一样的。另外暴露出三个严重的弊端：1.分类时间太长，操作一次几乎30秒。没有任何人愿意在严寒酷暑下待这么久做垃圾分类这件事情，因为民众正常丢垃圾的时间也就3秒左右。2.垃圾箱无锁控，也就是说如果民众不是为了积分，垃圾是可以直接丢入垃圾桶，无需进过系统操作环节，事实上，这样垃圾箱和普通垃圾箱没有任何区别。3.无法知道垃圾箱是否已满，如果垃圾箱满了，没有工作人员及时清理，垃圾依然会被乱丢，因为民众不可能把垃圾再提回去，等着工作人员清理干净后再来丢一次。4.贴在垃圾上的二维码容易受损，在垃圾转运过程中，或者雨水进入垃圾箱，亦或垃圾之间的摩擦碰撞，而一旦破损，就无法形成有效的积分数据，从而民众的垃圾分类行为得不到认可，这对有垃圾分类意愿的民众是一种伤害，发生的次数多了，也许这些人也不愿意做垃圾分类了。因此需要设计了一套“互联网+”的多功能垃圾分类系统，来解决现有的乱扔垃圾和不分类投放垃圾的问题。

发明内容

本发明的目的是提供智能垃圾分类系统，其优点是能够提高国民素质，有助于养成垃圾分类的好习惯。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：智能垃圾分类系统，其特征是：若干个垃圾分类柜：用于分类存放垃圾；垃圾分类检测模块：设置在垃圾分类柜上，用于检测投放在垃圾分类柜内垃圾的种类；云储存模块：与垃圾分类检测模块无线连接，并用于当垃圾投放种类与分类柜预设的垃圾种类相同时，对用户账户积分并储存积分；兑换装置：与云储存模块无线连接，用于用户使用积分兑换物品。

通过上述技术方案，能够通过对垃圾进行分类回收，并同时检测垃圾是否分类正确，如分类正确，则增加该用户的积分，并同时可以用积分兑换物品，采用积分奖励制度能够提升人们分类垃圾的意识，并通过积分兑换物品的形式提升人们的积极性，进而形成垃圾分类的良好的习惯，垃圾类别检测能够保证控制在用户投放垃圾错误时不计分或扣分，这样即可实现提高垃圾分类的准确性，减少用户的分类垃圾的错误率，从而达到精准分类的效果，进一步能够实现对垃圾的资源回收，保证垃圾精准分类，提升垃圾的回收率，节省大自然的资源，同时这种积分奖励制也为一部分无业人员无形的提供了一部分的就业机会，可以拾取可回收的垃圾兑换物品，解决生计问题。

本发明进一步设置为：所述分类柜包括柜体、垃圾入口和设置在柜体内的垃圾箱，所述垃圾入口开设在柜体的上方，所述垃圾入口处设置有与柜体上方铰接的铰接盖，所述铰接盖远离与柜体铰接的一端与柜体之间设置有锁定装置。

通过上述技术方案，锁定装置的设定能够保证平时分类柜不可投放垃圾，进而避免了垃圾乱分类的情况出现。

本发明进一步设置为：所述锁定装置包括电控锁。

通过上述技术方案，电控锁的设置能够保证锁定装置的开闭合均由自动控制，实现登录后才可打开电控锁，防止未登录即投放垃圾的情况发生，进而保证垃圾投放的规范性，保证账号对应投放垃圾的记录，进而实现约束人们投放垃圾的种类，保证垃圾回收的高效、准确性。

本发明进一步设置为：所述电控锁的开启方式包括IC卡刷卡开启方式、账号密码登录开启方式以及二维码开启方式。

通过上述技术方案，上述的三种开启电控锁的方式能够保证无论用户携带手机、IC卡还是什么都没带，均可完成开启电控锁，进而投放垃圾，IC卡开锁最便捷，在没带IC卡时使用手机扫描二维码也比较快，没带手机账号密码输入也能打开电控锁，进而保证人们可通过多种方式开启电控锁。

本发明进一步设置为：所述云储存模块包括云服务器，所述云服务器针对每一个用户建立有一个储存单元。

通过上述技术方案，多个储存单元的设立能够保证分别对应每一个账户设立一个单独的储存单元，能够在防止数据混淆的同时保证数据的稳定性，且每个单独储存单元的设立能够保证在积分交易时，更加安全和稳定，同时记录信息更加准确。

本发明进一步设置为：所述兑换装置包括设置在若干个分类柜旁的积分兑换柜，所述积分兑换柜内设置有第二处理器、耦接于第二处理器的第二路由器，当所述积分兑换柜内的物品掉落后，第二处理器输出积分扣除信号，所述云服务器相应于积分扣除信号并在云服务器内扣除相应的积分。

通过上述技术方案，这样设置能够实现系统自动扣除积分，保证每掉落一个物品才扣除相应积分，如物品缺货或其他原因没掉落，则不扣除积分，第二处理器和路由器均设置在兑换柜内，能够保证兑换速度较快，综上所述能够形成一个较为快捷和稳定的积分扣除系统。

本发明进一步设置为：所述积分兑换柜上设置有用于显示二维码、积分物品和账号登录的显示屏。

通过上述技术方案，能够实现一个显示屏同时承载两种登录方式，并同时显示积分物品，便于用户操作和使用，登录和兑换也在一个显示屏上进行，便捷用户兑换物品。

本发明进一步设置为：所述显示屏与公安系统无线连接。

通过上述技术方案，显示屏耦接于公安系统能够实现信息的发布，无论是寻人寻物的讯息还是最新的安防信息，均能发布在显示屏上，使用户在倾倒垃圾或兑换物品时，均能及时的观察到公安系统的相关信息，因倾倒垃圾为人们较为日常的行为，所以能够保证信息更加广泛的被公众得知，提高寻人寻物和安防信息的普及程度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、提高国民素质，有助于养成垃圾分类的好习惯；

2、创造部分就业机会，同时分类回收垃圾，提高社会的稳定性；

3、分类回收垃圾积分可兑换物品，便民快捷；

4、协助公安系统发布消息，覆盖广泛，效率更高。

附图说明

图1是本实施例中体现垃圾分类柜的整体结构示意图；

图2是本实施例中体现垃圾分类柜侧面的剖视图；

图3是本实施例中体现垃圾分类柜图像检测模块和光照检测模块的结构示意图；

图4是体现本实施例的整体结构系统连接图。

图中，1、分类柜；11、柜体；111、垃圾入口；12、垃圾箱；13、铰接盖；14、前板；15、顶板；16、底板；17、侧板；18、拉门；21、光照检测模块；22、图像检测模块；31、紫外线灭菌灯；4、红外探测器；51、推板；52、气缸；6、积分兑换柜；61、显示屏。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：智能垃圾分类系统，如图1所示，包括用于存放垃圾的垃圾分类存放装置，该垃圾分类存放装置包括若干个用于进行垃圾分类的分类柜1、设置在分类柜1内用于检测垃圾类别的垃圾分类检测模块以及用于积分的积分模块，在本实施例中分类柜1设置为三个，分别为塑料瓶分类柜1、书纸分类柜1和易拉罐分类柜1，上述的三种分类柜1仅是优选的垃圾种类分类柜1，也可设置为其他种类的分类柜1，如衣服、药盒、纸壳等，本实施例中优选为塑料瓶、易拉罐和书纸三个分类，首先考虑的是上述三种垃圾是产生较多的生活垃圾，其次上述三种垃圾特征明显，较为容易被垃圾分类检测模块检测出来。

以其中一个分类柜1为例，分类柜1包括柜体11、垃圾入口111和设置在柜体11内的垃圾箱12，垃圾入口111开设在柜体11的上方，该垃圾入口111处设置有与柜体11上方铰接的铰接盖13，在铰接盖13远离与柜体11铰接的一端与柜体11之间设置有锁定装置，该锁定装置在本实施例中设置为电控锁，也可设置为其它形式的锁，如磁吸锁或液压杆等锁定方式，开锁后，铰接盖13可沿铰接处朝向柜体11内部转动。

参照图2所示，柜体11包括开设有垃圾入口111的前板14、设置在顶部的顶板15、设置在底部的底板16和位于前板14两侧的两个侧板17，垃圾箱12放置在底板16上，前板14位于垃圾箱12的位置设置有一拉门18，该拉门18便于工作人员取出并清理垃圾箱12。

上述的垃圾分类检测模块设置在柜体11内，在本实施例中设置在柜体11内后板上位于垃圾入口111的下方，且垃圾分类检测模块朝向垃圾入口111的位置，将垃圾分类检测模块放置在该位置上，能够保证在人们投放垃圾时，即可对垃圾进行检测，且检测时间较放在柜体11内的其他位置时间要长，且检测的更加精准。

参照图2和图3所示，垃圾分类检测模块包括若干个子检测模块，在本实施例中设置为光照检测模块21和图像检测模块22，也可根据实际情况选择或增加其他的检测模块，如重量检测模块、同位素检测模块、下落速度检测模块、体积检测模块等，设置为图像检测模块22和光照检测模块21首先能够保证成本较低，因图像检测模块22和光照检测模块21较为常见，易于实现，其次考虑到光照检测模块21和图像检测模块22检测效率更高，取样时间短，符合日常人们投放垃圾的习惯，且可多次投放垃圾，而不至于因为投放速度较快而漏取样，最后，考虑到在本实施中要回收的垃圾是塑料瓶、易拉罐和书纸三种类型的垃圾，特征比较明显，因此，在本实施例中选用图像检测模块22和光照检测模块21，图像检测模块22包括一个摄像头和耦接于摄像头的图像采集卡，当垃圾被投放时，摄像头对垃圾进行拍摄，进行样本采集，并传输至图像采集卡内，上述的图像采集卡还耦接有一个处理器，处理器耦接有数据库，数据库内预设有多个塑料瓶、易拉罐和书纸的图像模板，上述的处理器对图像采集卡内的图像与数据库内的图像模板进行特征比对，如对比特征相似高于一定的百分比，则对处理器输出图像正确信号；光照检测模块21在本实施中设置为光源与透光度测试仪，透光度检测也可设置为其他的检测方式，如多点分布的光照传感器等，也可设置为检测反光度，因考虑到本实施例中三种垃圾的性质不同，所以采用测试透光度的方式来检测是否正确投放垃圾，光源与摄像头在本实施例中并排设置在柜体11内前板14上，且位于垃圾入口111下方的位置，透光度测试仪设置在对应光源位置的铰接板上，保证能够检测到垃圾的透光度，上述的透光度测试仪也耦接于处理器，在上述的数据库内预设有透光度的标准数值，处理器对透光度的数值或透光形成的图像与数据库内的标准数值进行比对，如浮动范围在正常范围之内，则对处理器输出透光度正确信号，处理器再次对透光度和图像特征相同度进行整合，如上述的两种检测数据均显示通过，处理器接受到图像正确信号和透光度正确信号，此时处理器输出投放正确信号。

两种检测方式的结合能够保证垃圾种类检测的稳定性，防止因单一检测而导致的数据误差较大的情况出现。

在柜体11内的顶板15上还设置有紫外线杀菌装置，在本实施例中设置为紫外线灭菌灯31，也可设置为其他方式的紫外线照射器械，紫外线灭菌灯31安装在柜体11内的顶板15上，用于对垃圾箱12内的垃圾进行灭菌，防止细菌滋生。上述的铰接板铰接位置位于垃圾入口111的上方能够保证在人们投入垃圾时，对紫外线光进行遮挡，防止紫外线直射皮肤造成的伤害。在柜体11内的两个侧板17部分进行哑光处理，即两个侧板17位于柜体11内的部分为亚光面，防止由于柜体11内的侧板17的一面反射紫外线能力较好，在人们扔垃圾时反射的紫外线对人体皮肤造成伤害，而上述的亚光处理可设置为贴上亚光膜，也可直接在柜体11内的侧板17位置进行喷砂或化学进行亚光处理。

在柜体11外部还设置有用于控制紫外线灭菌灯31工作的按压开关，用于控制紫外线灭菌灯31的开闭合，用于当工作人员取出垃圾桶进行清理垃圾时，将紫外线灭菌灯31关闭，防止紫外线灭菌灯31对工作人员造成伤害。

在垃圾箱12内侧与垃圾箱12的开口处位于统一水平位置设置有一红外探测器4，上述的红外探测器4耦接于处理器，当垃圾箱12堆满垃圾后，红外探测器4检测到垃圾堆满，发出需要清理信号，并由处理器和路由器传输至控制室内，控制室内进行灯光闪烁或声音提醒，告知工作人员需要回收垃圾。这种设置能够防止垃圾满溢，而得不到及时清理的情况出现。

还包括用于压缩垃圾的垃圾压缩装置，垃圾压缩装置包括固定设置在垃圾箱12内一侧的驱动装置、耦接在驱动装置上的推板51，在本实施例中，推板51设置为与垃圾箱12的高度大小相同的推板51，驱动装置可设置为气缸52、液压杆等动力装置，在本实施例中优选为气缸52，因为其造价低，且压缩的垃圾为易拉罐，不需要太大的推力。

参照图4所示，当人们投放垃圾正确时进行积分，上述的垃圾分类检测模块耦接于分类控制模块上，当分类控制模块输出投放正确信号时，输出对应积分信号，分类控制模块耦接于无线路由器，当分类控制模块接受到积分信号时，传输到云储存模块内。上述的云储存模块包括云服务器，上述的云服务器针对每一个用户都建立有一个储存单元，用于储存积分，用户只需输入对应账号密码或扫描二维码登录或用IC卡登录即可进入对应的储存单元中，当用户将垃圾投入指定的分类柜1里，垃圾分类检测模块检测到投放垃圾为正确垃圾时，输出投放正确信号，此时投放正确信号经过分类控制模块处理后发送到无线路由器，并由无线路由器无线传输至云服务器内，并在云服务器内对应的储存单元中进行积分。即完成对用户投放垃圾的积分。因此，用户每次投放完垃圾即自动生成积分数据。

上述的兑换装置包括设置在若干个分类柜1旁的积分兑换柜6，该积分兑换柜6内存于预设物品，在本实施例中预设物品设置为小罐装的油、盐、酱、醋等调味料或针线盒、指甲刀等生活必备物品，也可设置为其他物品，在本实施例中优选为以上物品为了当人们缺少上述必要物品时，能够通过积分兑换，而不用去更远的地方购买，解决了短时间的生活问题。且每个物品根据价格对应不同的积分，促进人们进行垃圾分类投放。在积分兑换柜6上设置有二维码，当用户扫描二维码，即可选择兑换不同的物品，在积分兑换柜6内设置有第二处理器、耦接于第二处理器的第二路由器，当积分兑换柜6内的物品掉落后，第二处理器输出积分扣除信号，并在云服务器内扣除相应的积分，上述的积分兑换柜6的工作原理与自动售卖机的原理相同，在此不多加赘述。也可通过APP进行积分兑换，在APP内选择相应的物品，当物品掉落后，自动从云服务器对应用户的储存单元中扣除相应积分。如积分不够时，也可支付对应积分的现金或网上支付，补齐对应的积分换取物品，以解决燃眉之急。

上述的积分兑换柜6或分类柜1上设置有显示屏61，在本实施例中显示屏61设置在积分兑换柜6上，上述的账号密码输入、二维码显示均可在该显示屏61上进行显示，显示屏61设置为触摸屏，首先为了更加便捷的输入账号密码，其次可以供工作人员进行系统的维护等。该显示屏61耦接于第三处理器，第三处理器耦接于第三路由器，如设置在积分兑换柜6上即可将第三处理器替换为第二处理器，将第三路由器替换为第二路由器；如设置在分类柜1上即可将第三处理器替换为分类控制模块，将第三路由器替换为无线路由器。上述的第三路由器连接于公安系统，用于发布寻人寻物广告，因垃圾分类柜1的覆盖面积较大，则信息被人们得知的几率就更高，也就导致了寻人寻物的成功率更好，进而能达到配合执法人员维护社会安全与提高社会和谐的作用。

在指定的APP上，通过账号可以发布寻人寻物启示，并预设积分或金额在APP上，如确认找到后，欠款或积分自动打到寻到人或物的人员账户中，保证交易的相对公平性。

上述的垃圾分类投放系统因其推广难度具有一定难度，可先从学校入手，在学校安放相应的垃圾分类投放系统，然后组织家长等人在学校进行体验，并促进家长与孩子之间的互动，能够培养和提升学生的素质，同时能够提升家长的国民素质，推广在人群中，进而为进入其他地区做出良好的准备。也可在社区进行试点方案，让大家熟悉或了解垃圾分类的好处，进而传播开来。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.智能垃圾分类系统，其特征是：包括

若干个垃圾分类柜：用于分类存放垃圾；

垃圾分类检测模块：设置在垃圾分类柜上，用于检测投放在垃圾分类柜内垃圾的种类；

云储存模块：与垃圾分类检测模块无线连接，并用于当垃圾投放种类与分类柜预设的垃圾种类相同时，对用户账户积分并储存积分；

兑换装置：与云储存模块无线连接，用于用户使用积分兑换物品。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾分类系统，其特征是：所述分类柜(1)包括柜体(11)、垃圾入口(111)和设置在柜体(11)内的垃圾箱(12)，所述垃圾入口(111)开设在柜体(11)的上方，所述垃圾入口(111)处设置有与柜体(11)上方铰接的铰接盖(13)，所述铰接盖(13)远离与柜体(11)铰接的一端与柜体(11)之间设置有锁定装置。

3.根据权利要求2所述的智能垃圾分类系统，其特征是：所述锁定装置包括电控锁。

4.根据权利要求3所述的智能垃圾分类系统，其特征是：所述电控锁的开启方式包括IC卡刷卡开启方式、账号密码登录开启方式以及二维码开启方式。

5.根据权利要求1所述的智能垃圾分类系统，其特征是：所述云储存模块包括云服务器，所述云服务器针对每一个用户建立有一个储存单元。

6.根据权利要求5所述的智能垃圾分类系统，其特征是：所述兑换装置包括设置在若干个分类柜(1)旁的积分兑换柜(6)，所述积分兑换柜(6)内设置有第二处理器、耦接于第二处理器的第二路由器，当所述积分兑换柜(6)内的物品掉落后，第二处理器输出积分扣除信号，所述云服务器相应于积分扣除信号并在云服务器内扣除相应的积分。

7.根据权利要求1所述的智能垃圾分类系统，其特征是：所述积分兑换柜(6)上设置有用于显示二维码、积分物品和账号登录的显示屏(61)。

8.根据权利要求7所述的智能垃圾分类系统，其特征是：所述显示屏(61)与公安系统无线连接。