CN111056178A - 智能垃圾分类收集装置及分类收集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能垃圾分类收集装置及分类收集方法。该装置包括垃圾箱,智能控制系统,所述垃圾箱包括若干分类收集室,若干所述分类收集室的上方分别对应设有相应的投放窗口,所述投放窗口设有自动投放窗门,所述垃圾箱设有扫码器、以及触控屏,所述扫码器、以及自动投放窗门和触控屏信号连接于所述智能控制系统的主控器。其方法是对垃圾箱的各分类收集室的自动投放窗门实施自动控制,由相应的智能控制系统通过刷脸和/或扫码器对垃圾投放用户进行垃圾分类投放收集自动管理控制。本发明以分类装置和分类方式方法来适应人们的基本传统行为习惯的基本运行原理方式,实现真正智能化人性化的垃圾分类收集。

Description

智能垃圾分类收集装置及分类收集方法
技术领域
本发明涉及垃圾处理设备,特别涉及一种智能垃圾分类收集装置及分类收集方法。
背景技术
垃圾是影响和妨碍人们生活的主要来源之一,处理好垃圾是改善和净化生活环境、改善和提高生活质量重要手段和途径。垃圾分类是垃圾处理工程中的一个极其重要的手段环节,就现有的垃圾处理工程中,垃圾分类装置和相应的分类方式方法,对垃圾的处理存在一定瓶颈、制约,往往由于垃圾不能正确、方便、有效的实施分类,给后续垃圾的进一步无害化、可再生利用处理造成很大的困难和影响。特别是由于人们的某些长期的生活习惯、生活方式、和某些行为方式,决定了现阶段垃圾分类的十分困难。而现有推出的各种各类复杂分类结构方式的智能垃圾分类装置和方式,其往往因为不能顺应人的行为习惯、不够人性化,严重缺泛实用性,而结果是有始无终。如何以更简单、合理、方便、高效、准确、实用智能的处理设备和处理方式方法对生活垃圾等进行分类收集处理,是本领域从业技术人员研究的主要难题和方向。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题,提供一种智能垃圾分类收集装置及分类收集方法。该智能垃圾分类收集装置以分类装置和分类方式方法来适应人们的基本传统行为习惯的基本运行原理方式,实现真正智能化人性化的垃圾分类收集。该分类收集方法简单,易于实施。
本发明智能垃圾分类收集装置的技术方案包括垃圾箱,相应的智能控制系统,所述垃圾箱包括若干分类收集室,若干所述分类收集室的上方分别对应设有相应的投放窗口,所述投放窗口设有自动投放窗门,所述垃圾箱设有刷脸和/或扫码器、以及触控屏,所述刷脸和/或扫码器、以及自动投放窗门和触控屏信号连接于所述智能控制系统的主控器。
各所述分类收集室分别设有室门。
于垃圾箱设置刷脸和/或扫码器,对垃圾箱的各分类收集室的自动投放窗门实施自动控制,由相应的智能控制系统通过刷脸和/或扫码器对垃圾投放用户进行垃圾分类投放收集自动管理控制。
本发明以顺应人的行为习惯、行为特点、以人为本的人性化的分类装置和分类原理方式方法,对广泛分散大众垃圾实施简单、方便、快捷、高效、准确可靠的智能分类收集处理;其结构构成特别简单、合理和实用化的垃圾分类。不仅分类准确,操作特别简单,而且分类收集成本极低,能够长期为人们自然接受和使用,其实用性特别强,从根本上避免和改变了现有智能垃圾分类装置和方式方法的只有新鲜感,有始无终的运行状况和使用效果。箱体坚固耐用。本智能垃圾分类收集装置主要可用于社区、街道、学校等场所,通过积分返现措施,宣传、培养居民垃圾分类意识。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图;图2为本发明分类投放控制原理方框图;图3为本发明太阳能储变系统构成框图;图4为本发明电动伸缩杆与窗门位置信号检测器连接结构示意图。
具体实施方式
为了便于更好地理解本发明,下面通过实施例结合附图对本发明作进一步地说明。本分类收集方法是于垃圾箱设置刷脸和/或扫码器,对垃圾箱的各分类收集室的自动投放窗门实施自动控制,由相应的智能控制系统通过刷脸和/或扫码器对垃圾投放用户进行垃圾分类投放收集自动管理控制。
智能垃圾分类收集装置主要功能包括:微信小程序扫码,刷卡自动开窗门,智能语音提示,垃圾自动称重积分,GPS定位,满桶、故障和/或费用检测报警,云平台管理等功能等。系统采用安卓工控方案开发,可提供 TCP 通讯协议,支持外部平台对接。操作面板选用10.1寸液晶触控屏实现人机互动,系统通讯方式可选 4G、WIFI、RJ45 线路三种方式。系统供电可选配清洁能源太阳能和市电互补式供电,其通过太阳能储变系统保障垃圾箱全天候工作,无采光或弱光照接入市电。既节能又节约运行成本。
如图1-4所示。本实施例中,其包括垃圾箱1和相应的智能控制系统等。其垃圾箱包括四周围板,以及设置于顶部的弧形顶盖10。垃圾箱包括呈一排或矩形阵列设置的若干个分类收集室2,垃圾箱的面板(前围板)上部开设有分别对应于各个分类收集室2的投放窗口3,投放窗口3设有自动投放窗门4,各个垃圾分类收集室前围板或后围板设有相应的室门5。各个垃圾分类收集室分别对应收集种类不同的垃圾。室门可以用于进出垃圾或垃圾收集桶的收运。各分类收集室分别设有垃圾收集桶8。其分类收集室包括纸张、塑料、金属、玻璃等收集室。其垃圾箱可以设置有位置发送器。
垃圾箱箱体采用箱框结构设计,框架为铝合金型材焊接成型,相应的蒙皮(即相应的围板)为镀锌钢板铆接固定,箱体两侧围板设有钢化玻璃视窗16,钢化玻璃视窗16内侧设有广告板或广告贴报等。广告板或广告贴报可从内部粘贴或支撑于钢化玻璃视窗。传播垃圾分类宣传海报。其控制系统相应机箱电源等可以设置于垃圾箱箱体的一侧上部,且箱体相应一侧或相对两侧上部开设有散热窗17。
智能垃圾分类收集装置供电电源包括太阳能储变系统,太阳能储变系统包括蓄电池24,连接于蓄电池的充电控制电路23,分别连接于充电控制电路23的AC/DC变换电路26和微控制器25,以及太阳能板(太阳能电池)21等。太阳能板可以通过隔离电路22与充电控制电路连接。AC/DC变换电路26的输入端连接于市电。微控制器25分别通过电流检测电路28和电压检测电路26与太阳能电池和蓄电池连接。其太阳能电池可由若干相应的太阳能板呈弧形铺设于垃圾箱的弧形顶盖上面。
通常情况下,微控制器控制充电控制电路将太阳能电池与蓄电池连接,对蓄电池充电,由蓄电池给整个本智能垃圾分类收集装置供电(直流供电),当太阳光无或较弱时,微控制器通过电流检测电路检测到小于一定的电流值时(检测太阳能电池电流信号),同时通过电压检测电路检测蓄电池电压,根据蓄电池电压是否能够满足正常供电,再通过充电控制电路控制是由蓄电池继续供电,还是切换为由市电对蓄电池充电,以保持蓄电池始终正常为智能垃圾分类收集装置供电。其太阳能储变系统的工作电源27可由AC/DC变换电路滤波和/或稳压后构成,或由蓄电池提供其需要的电源。
其隔离电路可由二极管构成。电压检测电路可以包括R3150NxxxA/B 压检测器。电流检测电路可由MAX4373电流检测器等构成。微控制器可由pic16c71单片机构成。
其智能控制系统包括设置于垃圾箱面板上部的刷脸器和/或扫码器7、触控屏6、报警器12、自动投放窗门执行器13等,以及分别电信号连接于触控屏、扫码和/或刷脸器7、自动投放窗门执行器13、报警器12的主控器11等。其智能控制系统还可包括称重器和物位检测器14。其称重器包括设置于垃圾收集桶的底部或下部的称重板,以及均布设置于称重板下壁面或上壁面的电子称重传感器9。物位传感器可为超声波式料位传感器,超声波式料位传感器包括分别对应于各分类收集室、设置于垃圾箱内顶壁的超声波发生器和接收器。自动投放窗门执行器可以为连接于相应自动控制窗门与垃圾箱的相应部位之间的气动、液动活塞缸,或者电动伸缩杆装置等。
本发明的智能垃圾分类收集方法是:于垃圾箱设置扫码器、或者设置扫码器和刷脸器,对垃圾箱的各分类收集室的投放窗门实施自动控制,由相应的智能控制系统通过刷脸和/或扫码器等对注册垃圾投放用户进行垃圾分类投放收集自动管理控制。其主控器包括无线WIFI模块、GPRS模块和/或蓝牙模块。其主控器还包括自动称重模块、报警模块、定时模块、延时模块、设定模块、广告播放模块和/或与垃圾箱的相应的定位器位置发送器(定位器)对应的卫星定位模块等。可进行广告循环播放,广告播放模块包括有可读写存储器,可对广告内容进行修改。
工作时,用户注册后,可通过扫码或刷脸(其刷脸可以通过点击触控屏点亮或启动刷脸器)等方式进行系统(或主控器)启动,触控屏被点亮,再根据垃圾类型,选择点击触控屏上的相应的类型按键,主控器将自动开启相应一分类收集室的自动投放窗门,即可投入垃圾。主控器通过称重传感器自动以逐次(开门)累计叠加的方式对该次开门投入的垃圾进行分类称重,其计重的“次”是以自动投放窗门开启信号为一次计重,主控器的自动投放窗门信号检测可通过其自身每次输出的自动投放窗门执行器的控制信号获得;自动投放窗门关闭信号可通过主控器延时模块或投放者通过点击屏幕上的结束投放按键获取,延时可设定为4-10S。自动投放窗门开门一次可以连续多次投放,累积一次计重。主控器的计重可以以本次开门后再关门结束时进行。
本智能控制系统的终端设备可以包括手机、笔记本电脑、平板电脑和个人PC等。通过手机APP或者微信公众号亦可进行相应的信息查询或提示。亦可通过手机等终端设备实施异地或远程操作和/或管理控制。比如,当现场投放垃圾者无相关开门设备,可由他人通过相应的终端设备进行异地或远程操作控制。当一处垃圾箱禁用(如储满)时,用户可以通过手机利用垃圾箱的位置发送器进行位置指导他处投放。
本本智能控制系统的主要构成功能:智能垃圾箱采用安卓工控方案开发,提供TCP 通讯协议,支持平台对接与二次开发。管理平台界面简洁操作简单,采用 B/S 架构开发,无需安装客户端,电脑、手机浏览器直接登陆。管理平台帐户分级,通过权限设置可轻松实现多用户权限分配管理。批量注册功能、二维码批量导出功能方便公司基础数据建立。设备管理:分组管理、地图位置显示、正常、离线、已满状态显示。分类管理:垃圾种类设定、对应重量-积分单独设定、异常超重报警数值设定。数据管理:用户投递记录查询、统计、分析、导出功能,支持物业、用户、终端、时间、分类等多条件筛选。积分管理:用户积分统计、查询功能。运营商录入居民信息、下发用户身份识别卡。用户刷卡投递,垃圾箱自动称重后累积积分计入用户帐户。
当相应一分类垃圾的垃圾收集桶满料或超重时,主控器通过料位传感器和称重传感器等获得检测信号后控制锁定自动投放窗门不得开启。还可以,当用户欠费时,主控器亦将控制锁定自动投放窗门,该用户将无法实施垃圾投放操作。其触控屏可以进行相关数据信息显示,系统管理和控制等相关参数的显示,以及各种触摸式操作功能按键和设定按键等。其智能垃圾分类收集装置的触控屏交互系统还包括如下运行功能:1、用户识别--微信小程序/-ID 卡;2、投入口控制按钮,一键开启;3、闲时广告循环播放,远程批量推送。
其垃圾分类投放收集自动管理控制可以包括如下管理控制功能模块:
1、用户注册:包括用户可通过WIFI模块、GPRS模块和/或蓝牙模块使用手机号进行就地、就近或远程注册,也可使用手机扫描垃圾箱屏幕二维码,自动进入管理控制系统程序进行扫码注册或刷脸注册等。
2、垃圾分类自动投放:包括已注册用户可点击扫码、将手机二维码对准垃圾箱扫描口或刷脸进入系统投放分类界面,根据不同垃圾点击相应的分类按键,在控制系统控制相应一分类收集室的自动投放窗门开启,即可将垃圾投放入该类垃圾的分类收集室。
3、垃圾分类投放用户个人信息管理,包括激励管理机制,用户可以通过个人信息查询积分信息,投入记录信息等信息管理。
4、批量注册包括:可通过批量注册或二维码等方式批量导出功能,方便公司基础数据建立。
5、投放收集设备管理:包括对收集设备进行分类分组管理,投放设备所在位置地图显示,投放设备正常、离线、垃圾已满、用户欠费等状态显示。
6、分类管理:垃圾种类设定、对应重量-积分单独设定、异常超重报警数值设定。
7、分类投放系统数据管理:包括用户投递记录查询、统计、分析、导出功能,支持物业、用户、终端、时间、分类等多条件筛选,用户积分管理等。其用户积分管理包括用户积分统计、查询功能。上述功能模块可以选择性的设置、启动和运用。
其一种使用操作方法:1、输入手机号注册。或者手机扫描垃圾箱屏幕二维码,自动进入小程序。2、已注册用户点击扫码投放或将手机二维码对准垃圾箱扫描口即可投递。3、个人信息可查询积分信息、投递记录等信息。
在另一实施例中。其自动投放窗门设置连接于主控器的窗门位置信号检测器,当自动投放窗门在接到开启控制信号后没有开启或开启不位时,窗门位置信号检测输出检测信号到主控器,由主控器通过其故障自诊断功能模块进行诊断,并经报警器发出声和/或光报警。窗门位置信号检测器可以包括设置于自动控制投放窗门执行器上的行程检测开关,行程检测开关信号连接于主控器,主控器的控制方式为:主控器在输出开启窗门信号(自动控制投放窗门执行器执行开动作的信号)的同时,检测窗门位置信号检测器是否有动作信号,以判断窗门开启到位与否。本例中,其自动控制投放窗门执行器可由连接于自动投放窗门与箱体之间的电动伸缩杆构成,窗门位置信号检测器可为行程开关18,行程开关凸出于电动伸缩杆的推杆20径向壁面固定于推杆端部、并位于电动伸缩杆推杆端部与推杆座(推杆套筒)19之间。本例其余结构和相应的分类投放操作管理方式方法等可与上述实施例类同。
本发明再一实施例中。包括窗门、物位、报警信号,以及其他相关垃圾分类投放的收费费用欠缴等的垃圾投放操作运行管理数据信息,均可通过主控器的WIFI模块、GPRS模块和/或蓝牙模块就地、就近、异地和/或远程集中管理控制进行显示、操作和/或相应的控制管理。其集中管理控制亦可以包括住宅小区、工业园区等区域为单位进行集中监督管理运行控制。其主控器还包括垃圾分类收集调度管理控制模块,通过该模块可以就地、就近或远程通过手机导航app或专配的相应终端设备等,及时调配管理人员对相应位置的垃圾箱进行包括收运等的及时操作维护管理控制。
其充电控制电路可包括连接于蓄电池的充电电路,以及连接于隔离电路和AC/DC变换电路与充电电路之间的开关电路构成。开关电路可以为其输入端连接于单片机相应输出端的集成电路的开关电路。集成电路的开关电路可以为一种多路非交叠开关电路。电压检测器XCM410系列。
本发明智能控制系统的一种运行方式是:扫码和/或刷脸器始终待机状态,通过其即可点亮屏幕并启动系统。另一种运行方式为:通过本发明的智能控制系统或其触控屏设置触压点亮唤醒功能。使用时可通过触压触控屏,即可点亮显示屏并唤醒本智能控制系统,其相可以节省耗电。本例其余结构和相应的分类投放操作管理方式方法等可与上述实施例类同。
本发明又一实施例中。其电源系统可以仅设置太阳能电池与蓄电池,且蓄电池设置与智能控制系统的主控器连接的低电压报警装置。也可以只设置市电供电。本例其余结构和相应的分类投放操作管理方式方法等可与上述实施例类同。

Claims (3)

1.一种智能垃圾分类收集装置,包括垃圾箱,相应的智能控制系统,其特征是所述垃圾箱包括若干分类收集室,若干所述分类收集室的上方分别对应设有相应的投放窗口,所述投放窗口设有自动投放窗门,所述垃圾箱设有刷脸和/或扫码器、以及触控屏,所述刷脸和/或扫码器、以及自动投放窗门和触控屏信号连接于所述智能控制系统的主控器。
2.根据权利要求1所述智能垃圾分类收集装置,其特征是各所述分类收集室分别设有室门。
3.一种智能垃圾分类收集方法,其特征是于垃圾箱设置刷脸和/或扫码器,对垃圾箱的各分类收集室的自动投放窗门实施自动控制,由相应的智能控制系统通过刷脸和/或扫码器对垃圾投放用户进行垃圾分类投放收集自动管理控制。
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