CN109081002B - 一种小区分布式垃圾处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小区分布式垃圾处理方法,包括以下步骤：步骤1：主控制器响应三位数密码、RFID读卡数据、蓝色按钮后半开启垃圾桶盖板，升起托盘承接居户垃圾；步骤2：主控制器指挥机械手臂切割一袋袋包装袋，在视觉系统识别判定资讯下，对袋内物品进行预处理；步骤3：主控制器下降托盘以让垃圾处于容器下部，启动抛干烘干机对垃圾进行抛干烘干处理；步骤4：主控制器升起托盘全开启垃圾桶盖板，机械手臂基于视觉系统识别判定分捡物品至三个回收间隔；步骤5：对居户垃圾处理给予奖罚评分。由抛干烘干机及三间隔组成的新型垃圾桶，把视觉技术、机械手臂应用于垃圾分类，让抛干烘干成为分布式垃圾处理又一措施，为小区垃圾处理提供了新途径。

Description

一种小区分布式垃圾处理方法

技术领域

本发明属于节能环保领域的新型智能机电装备，尤其是一种小区分布式垃圾处理方法。

背景技术

随电子购物、外卖向深度广度发展，小区垃圾越来越多。

如图1所示，目前小区垃圾处理为三阶段流程：家庭垃圾桶经住户手拿至门栋楼栋垃圾桶；

门栋楼栋垃圾桶经物业清洁工机动运输车搬运至垃圾集中站；垃圾集中站经市政垃圾车运输至垃圾场。

垃圾分类是垃圾处理过程中最重要措施，但从图1所示三阶段流程可见，每个家庭是不是都设置三个垃圾桶或垃圾袋，门栋楼栋是不是都设置了三个分类垃圾桶？物业清洁工机动运输车是不是分类装运垃圾至垃圾集中站，

垃圾分类是一个全流程完整链路，

如图1中402室家中配置3个垃圾小桶，但难以强求每家每户都配置三个垃圾小桶。

每户预备三个垃圾袋子，投放垃圾走出家门前把家中垃圾分类装入三个垃圾袋子，也是很难普通推广。

当出现每家每户分类了，然而门栋楼栋垃圾桶仅仅一个，此处把家庭分类的垃圾重新被混合了；

当每家每户分类了，门栋楼栋垃圾桶也配置了多个分类垃圾桶，但物业清洁工却混合各垃圾桶装运至垃圾集中站，这又毁灭了住户分类门栋分类的成果。

由上可见门栋楼栋垃圾桶配置及处理是整个垃圾处理全流程中最核心环节，也是全流程中承上启下的一个环节。

因此，如何知晓住户是不是进行了垃圾分类投放？出现住户没有分类投放如何办？如何在门栋楼栋垃圾桶进行强制分类并以干燥物品形式与废旧物品回收、再生资源回收站、集中垃圾站对接，是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明属于节能环保领域的新型智能机电装备，尤其是一种小区分布式垃圾处理方法。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种小区分布式垃圾处理方法，包括以下步骤：

步骤1：主控制器响应三位数密码、RFID读卡数据、蓝色按钮后半开启垃圾桶盖板，升起托盘承接居户垃圾；

步骤2：主控制器指挥机械手臂切割一袋袋包装袋，在视觉系统识别判定资讯下，对袋内物品进行预处理；

步骤3：主控制器下降托盘以让垃圾处于容器下部，启动抛干烘干机对垃圾进行抛干烘干处理；

步骤4：主控制器升起托盘全开启垃圾桶盖板，机械手臂基于视觉系统识别判定分拣垃圾物品至三个回收间隔；

步骤5：对居户垃圾处理给予奖罚评分。

而且，所述步骤1包括以下处理步骤

(1)小区物业管理中心数据服务器存储各住户垃圾桶开启密码口令及RFID数据；主控制器接受并存储住户垃圾桶开启密码口令及RFID数据于本地存储器；

(2)主控制器采集人机界面按键输入数据及RFID读写器所传数据，与本地存储器对应数据比较，当一致时半开启垃圾桶盖板；当按动人机界面蓝色按钮时主控制器直接半开启垃圾桶盖板；

(3)主控制器升起托盘：托盘在抛干烘干机内，停顿后托盘离垃圾桶桶体顶部20cm至40cm之间。

而且，所述步骤2如下处理步骤：

(1)第一步控制机械手臂末端剪刀切割包装袋；

(2)第二步判断确定本袋内物品是否仅为金属物品、塑料物品、纸质物品、衣物；

如果是则给予居户嘉奖积分；并全开启垃圾桶盖板；由机械手臂直接将金属物品与纸质物品放至第一回收间隔，将塑料物品放至第二回收间隔；

(3)如果每袋都是混合垃圾袋，则给予居户未分类处罚积分。

而且，所述步骤4包括如下处理步骤：

(1)主控制器升起托盘：托盘在抛干烘干机内，停顿后托盘离垃圾桶桶体顶部20cm至40cm之间；

(2)判断一件件干燥物品是否为金属物品、塑料物品、纸质物品之一，由机械手臂将金属物品与纸质物品放至第一回收间隔，将塑料物品放至第二回收间隔；其它物品全部由机械手臂放至第三回收间隔。

而且，所述步骤5包括如下处理步骤：

(1)小区物业服务器赋予每个住户两个时间段倒垃圾；

(2)主控制器判断住户是否遵守规则在指定时间段倒垃圾，如果是，则给予奖励分；如果无法判定，则不奖励也不处罚，如果确定在非指定时间段，则给予处罚分；

(3)根据住户垃圾在抛干烘干机运行时间给予对应积分；

(4)计算住户垃圾处理总评分。

本发明具有的优点和积极效果是：约定时间段住户投放垃圾并且是分类完好垃圾，则门栋楼栋垃圾处理环节给予奖励积分，直接分拣至相应间隔；面对混合垃圾投放住户，门栋楼栋垃圾处理环节费时费力后也实现了分类分拣，所有类别垃圾都被抛干烘干，垃圾搬运沿路无污水无异味，门栋楼栋处理后第一第二间隔垃圾品与废旧物品回收、再生资源回收站对接，第三间隔才搬运至集中垃圾站对接，回收所得收入可抵扣所用电费。本发明通过引入机械手臂、摄像头、抛干烘干机配置，形成了智能垃圾处理设备，在履行控制处理方法措施下，为小区垃圾采纳节能环保型处理系统提供了技术保障。

附图说明

图1为小区垃圾处理环节示意图

图2为门栋楼栋垃圾处理装备结构示意图

图3为小区垃圾处理控制系统组成图

图4为本发明步骤流程图

图5为住户垃圾处理流程图

图中：2-门栋楼栋垃圾桶、3-垃圾集中站、4-垃圾场、5-摄像头、6-机械手臂、7-导轨、10-桶体、11-垃圾桶盖板、12-RFID读写器、13-四位数显示及按键、14-开启按钮、16-分类存储间隔、17-抛干烘干机、18-托盘、22-污水管、23-小区负压污水管网、100-小区物业管理中心、50-住户垃圾处理APP、60-住户垃圾投放卡、300-主控制器、400-机械手臂控制器、500-摄像头数据接口、600-盖板控制接口、700-抛干烘干机控制器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了更充分描述本发明实施例，专门给本发明涉及的名称概念进行定义与解释：

垃圾桶盖板是指相对于目前敞开式垃圾桶而言，将门栋楼栋垃圾顶部加设盖板，由RFID卡、密码口令、按键三途径开启垃圾桶盖板；垃圾桶盖板处于三态：全关闭、全开启、半开启。

托盘是指抛干烘干容机内可上下升降的机构，包括升降支撑杆及托盘本体，托盘本体为圆面部件，圆周设置2至3cm向上边沿,圆面厚1至2cm，托盘处最高位是与垃圾桶盖板平行，托盘处最低位是位于抛干烘干容器底部，升降支撑杆位于抛干烘干容机内。

请参阅图1-图5，一种小区分布式垃圾处理方法，是以如图2所示的新型门栋楼栋垃圾处理装备为载体的，是在如图3所示的小区垃圾处理控制系统中实现的。

如图2所示，该垃圾处理装备由桶体10、垃圾桶盖板11、摄像头5、机械手臂6、导轨7为外部组成部件，以分类存储间隔16、抛干烘干机17、托盘18、污水管22为内部组成部件；垃圾桶盖板11可刷卡、手动输入口令、直接按动按钮开启；托盘18初始状态是与处最高位是与垃圾桶盖板平行，预备承接住户投放垃圾；分类存储间隔16设置为三个间隔，由机械手臂6分拣物品至各分类存储间隔；机械手臂6为轻质机械手臂，自重在7公斤内，末端配置剪刀和夹持器；污水管22一端接入抛干烘干机17底部，另一端与小区负压污水管网23连接，抛干烘干机17在抛干过程中形成的污水经污水管22直接排泄至小区负压污水管网23。

如图3所示，而该垃圾处理控制系统包括三大部分：

第一部分是小区物业管理中心。小区物业管理中心配置数据库系统及监控调度功能模块；小区物业管理中心与住户垃圾处理APP及管理门栋楼栋垃圾处理装备保持无线网络通信连接；小区物业管理中心制作住户垃圾投放卡、设置住户密码口令，管理门栋楼栋垃圾处理装备；小区物业管理中心还管理调度小区清洁工运转。

第二部分是住户垃圾处理APP及相应配套的住户垃圾投放卡。住户从小区物业管理中心领取住户垃圾投放卡，从住户垃圾处理APP得到开启垃圾桶盖板密码口令；同时住户垃圾处理APP统计住户投放垃圾过程中得到的奖励积分、处罚积分。

第三部分运是以主控制器为核心形成的门栋楼栋垃圾处理装备采集控制执行系统。主控制器通过数据线与机械手臂控制器、摄像头数据接口、抛干烘干机控制器、垃圾桶盖板控制器连接，初始状态是垃圾桶盖板处于关闭态，满足开启垃圾桶盖板打开条件后，住户投放垃圾，由主控制器全程自动调度并控制机械手臂控制器、摄像头数据接口、抛干烘干机控制器运转，直至该住户投放垃圾经就抛干烘干后分拣至三个分类存储间隔。以主控制器为核心的门栋楼栋垃圾处理装备采集控制执行系统的流程方法是本发明技术方案重要组成。

一种小区分布式垃圾处理方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤1：主控制器响应三位数密码、RFID读卡数据、蓝色按钮后半开启垃圾桶盖板，升起托盘承接居户垃圾；

本步骤包括以下处理过程：

(1)小区物业服务器存储各住户垃圾桶开启密码口令及RFID数据；主控制器接受并存储住户垃圾桶开启密码口令及RFID数据于本地存储器；

(2)主控制器采集人机界面按键输入数据及RFID读写器所传数据，与本地存储器对应数据比较，当一致时半开启垃圾桶盖板；当按动人机界面蓝色按钮时主控制器直接半开启垃圾桶盖板；

(3)主控制器升起托盘：托盘在抛干烘干机内，停顿后托盘离垃圾桶桶体顶部20cm至40cm之间。

其中，小区物业管理中心数据库设置门栋楼栋垃圾处理装备表单、小区清洁工表单、住户垃圾资讯表单、住户APP链接表单；小区物业管理中心在赋予住户的RFID卡身份内容及住户垃圾桶开启密码口令内容的同时，同步将住户的RFID卡身份内容及住户垃圾桶开启密码口令内容无线传输至门栋楼栋垃圾处理装备主控制器。

步骤2：主控制器指挥机械手臂切割一袋袋包装袋，在视觉系统识别判定资讯下，对袋内物品进行预处理；本步骤包括以下处理过程：

(1)第一步控制机械手臂末端剪刀切割包装袋；

(2)第二步判断确定本袋内物品是否仅为金属物品、塑料物品、纸质物品、衣物；

如果是则给予居户嘉奖积分；并全开启垃圾桶盖板；由机械手臂直接将金属物品与纸质物品放至第一回收间隔，将塑料物品放至第二回收间隔；

(3)如果每袋都是混合垃圾袋，则给予居户未分类处罚积分。

其中，机械手臂末端配置了剪刀与夹持器，由主控制器控制或剪刀伸张夹持器收缩、或剪刀收缩夹持器伸张；垃圾处理装备包括桶体10、垃圾桶盖板11、摄像头5、机械手臂6、导轨7等外部组成部件，摄像头5聚焦拍摄垃圾桶托盘，主控制器如果独自可判定识别垃圾物品则直接指挥机械手臂进行分拣，如果无法识别垃圾物品则将图像上传至小区物业管理中心监控调度模块进行图像分析与识别，小区物业管理中心还可以转发图像至AI云服务器请求自动识别，识别结果以类别为主，给出金属物品、塑料物品、纸质物品、衣物、其他五类识别结果即可；机械手臂末端剪刀切割包装袋后直至垃圾物品一个个独自呈现，确保一个个独自垃圾物品重量在机械手臂夹持器承受力范围内并且机械手臂夹持器每次仅仅拿取一件物品，但机械手臂距离相应回收间隔较远时，主控制器调度机械手臂沿导轨7转动直到机械手臂夹持器释放物品至相应回收间隔。

步骤3：主控制器下降托盘以让垃圾处于容器下部，启动抛干烘干机对垃圾进行抛干烘干处理；

其中，主控制器经摄像头5判断托盘内为混合垃圾时机械手臂不再做分拣，而是让混合垃圾落入抛干烘干机容器下部，抛干烘干机依据垃圾体积参数确定运转时间。抛干烘干机设置一个最小运行时间，在最小运行时间基础上，满抛干烘干机容器体积再额外增加一倍最小运行时间，半抛干烘干机容器体积再额外增加一半最小运行时间，如此类推。

步骤4：主控制器升起托盘全开启垃圾桶盖板，机械手臂基于视觉系统识别判定分拣垃圾物品至三个回收间隔；

本步骤包括以下处理过程：

(1)主控制器升起托盘：托盘在抛干烘干机内，停顿后托盘离垃圾桶桶体顶部20cm至40cm之间；

(2)判断一件件干燥物品是否为金属物品、塑料物品、纸质物品之一，由机械手臂将金属物品与纸质物品放至第一回收间隔，将塑料物品放至第二回收间隔；其它物品全部由分拣手臂放至第三回收间隔。

其中，主控制器升起托盘依据抛干烘干机容器内垃圾体积多少一步一步提升，托盘表面离垃圾桶桶体顶部20cm至40cm之间，当前托盘顶部被机械手臂分拣完毕后，主控制器继续升起托盘再次让托盘表面离垃圾桶桶体顶部20cm至40cm之间，重复机械手臂分拣行为，直至抛干烘干机容器内全部干燥垃圾物品全部由机械手臂分拣完毕。

步骤5：对居户垃圾处理给予奖罚评分。

如图5所示，本步骤包括以下处理过程：

(1)小区物业服务器赋予每个住户两个时间段倒垃圾；

(2)主控制器判断住户是否遵守规则在指定时间段倒垃圾，如果是，则给予奖励分；如果无法判定，在不奖励也不处罚，如果确定在非指定时间段，则给予处罚分；

(3)根据住户垃圾在抛干烘干机运行时间给予对应积分；

(4)计算住户垃圾处理总评分，提供垃圾处理分住户付费依据。

其中，由于门栋楼栋垃圾处理装备按照一户一户处理住户垃圾，因此，不希望住户在垃圾桶边等待，小区物业服务器在赋予住户住户垃圾投放卡、住户密码口令基础上，还赋予住户两个时间段倒垃圾；在门栋楼栋垃圾处理装备处于空置状态时，垃圾桶盖板不经过住户住户垃圾投放卡及住户密码口令，可直接按按钮开启垃圾桶盖板。住户投放垃圾存在此无法判定真空状态。

门栋楼栋垃圾处理装备投入使用后，还会发生两笔费用，其一是维护费，其二是该机电装备运转所消耗电费，尤其是抛干烘干机消耗电费最大。为此以抛干烘干机运行时间为参照依据对住户投放垃圾进行积分。抛干烘干机运行时间是由主控制器设定的，该运行时间与垃圾本身重量多少、垃圾干温状态相关，分类完好的住户其投放垃圾进入抛干烘干机量少，自然运行时间短，相应地电费分摊积分就低。

收取住户垃圾处理费是大势所趋，但如何收取，是量化收取还是一户一户等额分摊是一个系统工程，本技术方案形成的总积分为收取住户垃圾处理费区别对待差异化分辨提供了量化数值。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启发下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出许多形式，这些均属于本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种小区分布式垃圾处理方法,其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：主控制器响应三位数密码、RFID读卡数据、蓝色按钮后半开启垃圾桶盖板，升起托盘承接居户垃圾；

步骤2：主控制器指挥机械手臂切割一袋袋包装袋，在视觉系统识别判定资讯下，对袋内物品进行预处理；其中，所述步骤2如下处理步骤：(1)第一步控制机械手臂末端剪刀切割包装袋；(2)第二步判断确定本袋内物品是否仅为金属物品、塑料物品、纸质物品、衣物；如果是则给予居户嘉奖积分；并全开启垃圾桶盖板；由机械手臂直接将金属物品与纸质物品放至第一回收间隔，将塑料物品放至第二回收间隔；(3)如果每袋都是混合垃圾袋，则给予居户未分类处罚积分，并进入步骤3；

步骤3：主控制器下降托盘以让垃圾处于容器下部，启动抛干烘干机对垃圾进行抛干烘干处理；其中，主控制器经摄像头判断托盘内为混合垃圾时机械手臂不再做分拣，而是让混合垃圾落入抛干烘干机容器下部，抛干烘干机依据垃圾体积参数确定运转时间；抛干烘干机设置一个最小运行时间，在最小运行时间基础上，满抛干烘干机容器体积再额外增加一倍最小运行时间，半抛干烘干机容器体积再额外增加一半最小运行时间；

步骤4：主控制器升起托盘全开启垃圾桶盖板，机械手臂基于视觉系统识别判定分拣垃圾物品至三个回收间隔；

步骤5：对居户垃圾处理给予奖罚评分；其中，还包括，以抛干烘干机运行时间为参照依据对住户投放垃圾进行积分；抛干烘干机运行时间是由主控制器设定的，该运行时间与垃圾本身重量多少、垃圾干温状态相关，分类完好的住户其投放垃圾进入抛干烘干机量少，自然运行时间短，相应地电费分摊积分低。

2.根据权利要求1所述小区分布式垃圾处理方法，其特征在于，所述步骤1包括以下处理步骤

(1)小区物业管理中心数据服务器存储各住户垃圾桶开启密码口令及RFID数据；主控制器接受并存储住户垃圾桶开启密码口令及RFID数据于本地存储器；

(2)主控制器采集人机界面按键输入数据及RFID读写器所传数据，与本地存储器对应数据比较，当一致时半开启垃圾桶盖板；当按动人机界面蓝色按钮时主控制器直接半开启垃圾桶盖板；

(3)主控制器升起托盘：托盘在抛干烘干机内，停顿后托盘离垃圾桶桶体顶部20cm至40cm之间。

3.根据权利要求1所述小区分布式垃圾处理方法，其特征在于，所述步骤4包括如下处理步骤：

(1)主控制器升起托盘：托盘在抛干烘干机内，停顿后托盘离垃圾桶桶体顶部20cm至40cm之间；

(2)判断一件件干燥物品是否为金属物品、塑料物品、纸质物品之一，由机械手臂将金属物品与纸质物品放至第一回收间隔，将塑料物品放至第二回收间隔；其它物品全部由机械手臂放至第三回收间隔。

4.根据权利要求1或3所述小区分布式垃圾处理方法，其特征在于，所述步骤5包括如下处理步骤：

(1)小区物业服务器赋予每个住户两个时间段倒垃圾；

(2)主控制器判断住户是否遵守规则在指定时间段倒垃圾，如果是，则给予奖励分；如果无法判定，则不奖励也不处罚，如果确定在非指定时间段，则给予处罚分；

(3)根据住户垃圾在抛干烘干机运行时间给予对应积分；

(4)计算住户垃圾处理总评分。

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