CN112116039A - 一种智能监控垃圾分类系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能监控垃圾分类系统及方法，结合视频监控、人脸识别、二维码技术、图像分析技术，可明确分辨垃圾投放人员与其投放物，大大提高了垃圾分类的监管力度以及分类投放的可操作性，监控管理投放行为全过程，可以对投放物和投放人员进行对应追溯，便于进行监督、处罚，防止投放人员不按规定、不按流程、不按分类投放垃圾，大大提升了垃圾分类的监管力度，促进城市垃圾分类政策的良好执行。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾处理技术领域，尤其涉及一种智能监控垃圾分类系统及方法。
背景技术
随着我国城市建设的突飞猛进，垃圾产量庞大，垃圾分类是一个巨大而系统的T程它的复杂程度比绝大多数人想象的都要高，结合我国国情，存在着以下几个特点：(1)人口基数大，生活垃圾产生量大，人口平均素质不高，公民缺乏垃圾分类的意识：(2)中国的垃圾分类可操作性太差。居民日常的生活垃圾分类复杂，可大致分为八类；(3)中国现今对于垃圾分类后的处理机制不足，缺少专业设备和人员的二次分类，垃圾回收后的处理不当。对于当下垃圾分类存在的问题，城建环保委建议，依法推行强制分类；建立对混装混运行为的举报奖励机制，杜绝混装混运现象，明确“不分类、不收运”的倒逼机制，通过双向监督打通垃圾分类投放和分类收运环节，变“恶性循环”为“良性互动”；与此同时，要把垃圾分类纳入信用管理体系，将生活垃圾分类管理责任人及居民违反生活垃圾管理规定的情形归集到信用体系平台，依法对失信主体采取惩戒措施。上述要求在现有垃圾投放体系下很难实现，需要一种新的垃圾分类系统满足对于垃圾分类信息收集、利用以及强制分类投放等的需求。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提出一种智能监控垃圾分类系统及方法，结合视频监控、人脸识别、二维码技术、图像分析技术，可明确分辨垃圾投放人员与其投放物，大大提高了垃圾分类的监管力度以及分类投放的可操作性，促进城市垃圾分类政策的良好执行。
为实现以上目的，本发明所采用的技术方案包括：
一种智能监控垃圾分类系统，其特征在于，包括若干个分类垃圾桶、分别对应所述分类垃圾桶的桶盖开闭控制装置和桶盖状态监测装置、环境摄像机、人脸识别摄像机、二维码打印装置、控制面板以及监控平台；
所述分类垃圾桶等间隔依次排列放置；
所述桶盖开闭控制装置根据所述控制面板发出的操作指令控制所述分类垃圾桶的桶盖开/闭；
所述桶盖状态监测装置实时监测所述分类垃圾桶的桶盖开/闭状态信息并将桶盖开/闭状态信息发送至所述控制面板；
所述环境摄像机捕捉采集所述分类垃圾桶及周围环境的图像信息和/或影像信息，并将采集到的图像信息和/或影像信息发送至所述控制面板；
所述人脸识别摄像机捕捉采集向所述分类垃圾桶内投放垃圾的投放人员面部信息，并将采集到的面部信息发送至所述控制面板；
所述二维码打印装置根据控制面板发出的操作指令打印对应特定分类垃圾桶的唯一自粘贴二维码标签；所述自粘贴二维码标签的二维码信息发送至所述控制面板；
所述控制面板包括若干个分别对应特定分类垃圾桶的垃圾投放选择按钮、操作指令输出模块和通讯模块；所述垃圾投放选择按钮由投放人员操作确认后通过所述操作指令输出模块向该垃圾投放选择按钮所对应的分类垃圾桶及二维码打印装置发送操作指令；所述通讯模块将所述图像信息和/或影像信息、面部信息以及二维码信息发送至所述监控平台；
所述监控平台接收由所述通讯模块发送的图像信息和/或影像信息、面部信息以及二维码信息；所述监控平台通过所述面部信息识别得到投放人员身份信息并将所述身份信息与所述二维码信息建立对应关系；所述监控平台通过图像信息和/或影像信息分析监测得到垃圾投放环境信息。
进一步地，所述控制面板还包括有报警模块；所述报警模块根据所述操作指令和桶盖开/闭状态信息判断所述分类垃圾桶桶盖是否处于非正常开启状态，当特定桶盖处于开启状态且不存在针对该特定桶盖的开启操作指令时判断特定桶盖处于非正常开启状态并通过声音和/或视觉反馈报警信息，同时将特定桶盖处于非正常开启状态的报警信息通过所述通讯模块发送至所述监控平台。
进一步地，所述二维码信息采用哈希算法校验合法性和完整性。
进一步地，所述分类垃圾桶内还设置有容量探测器；所述容量探测器监测分类垃圾桶内剩余可用容量，并在剩余可用容量低于预设阈值时向控制面板发送桶清理提示，并由所述通讯模块发送至所述监控平台。
进一步地，所述监控平台根据时间记录和/或投放人员记录将所述投放人员身份信息、二维码信息和垃圾投放环境信息对应组成可追溯信息组。
进一步地，所述通讯模块通过有线和/或无线方法双向数据连接所述监控平台。
进一步地，所述控制面板还包括多媒体显示屏；所述多媒体显示屏滚动播放所述系统操作流程。
进一步地，所述控制面板还包括语音对讲装置；投放人员通过所述语音对讲装置与后台服务人员语音通话。
本发明还涉及一种智能监控垃圾分类方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、投放人员根据所要投放的垃圾种类选择操作对应的垃圾投放选择按钮；
S2、二维码打印装置打印出唯一自粘贴二维码标签，同时对应的分类垃圾桶桶盖开启，投放人员将唯一自粘贴二维码标签粘贴在垃圾袋上并投放入分类垃圾桶内后桶盖关闭；
S3、在投放人员操作对应的垃圾投放选择按钮至垃圾袋投放入分类垃圾桶内后桶盖关闭的全过程由人脸识别摄像机捕捉采集投放人员面部信息；
S4、所述面部信息和所述唯一自粘贴二维码标签的二维码信息发送至监控平台，所述监控平台通过所述面部信息识别得到投放人员身份信息并将所述身份信息与所述二维码信息建立对应关系；
S5、当发现所投放垃圾不符合分类规则时，根据唯一自粘贴二维码标签的二维码信息与对应的身份信息追溯进行错误投放的投放人员。
进一步地，所述方法还包括以下步骤：
S6、由环境摄像机实时监控采集分类垃圾桶及周围环境的图像信息和/或影像信息并传送至监控平台；所述监控平台根据时间记录和/或投放人员记录将所述投放人员身份信息、二维码信息和垃圾投放环境信息对应组成可追溯信息组；当发现所投放垃圾不符合分类规则时，通过所述可追溯信息组确定进行错误投放的投放人员以及该投放人员的错误投放行为影响证据。
本发明的有益效果为：
采用本发明所述智能监控垃圾分类系统及方法，能够帮助垃圾投放人员了解整个垃圾投放过程，还可通过服务按键、语音通话系统直接与后端服务人员联系寻求帮助，同时监控管理投放行为全过程，可以对投放物和投放人员进行对应追溯，便于进行监督、处罚，防止投放人员不按规定、不按流程、不按分类投放垃圾，大大提升了垃圾分类的监管力度；通过硬件结构辅助分类投放，选择种类后只有对应的垃圾箱盖会开启，避免错误投放，并实时监测分类垃圾桶内容量以及桶周边卫生情况，便于合理安排工作人员清理，优化人力资源配置。通过信息校验方法保证所有监测信息合法、真实，防止恶意篡改投放记录、瞒报投放等行为，还可将垃圾分类投放监测信息进一步与控制终端联动，随时相应异常信息。
附图说明
图1为本发明智能监控垃圾分类系统结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明的内容，将结合附图和实施例详细说明。
如图1所示为本发明智能监控垃圾分类系统的一种优选实施例结构示意图，包括三个分类垃圾桶、分别对应所述分类垃圾桶的桶盖开闭控制装置和桶盖状态监测装置、环境摄像机、人脸识别摄像机、二维码打印装置、控制面板以及监控平台。
所述分类垃圾桶等间隔依次排列放置，同时可以优选的以不同颜色、不同标识以及明显文字提示所对应的垃圾分类，例如以绿色对应厨余垃圾，蓝色对应可回收垃圾，灰色对应其他垃圾等；当然所支持使用的分类垃圾桶总量不止三个，可以根据需要进行增减，也可以根据实际投放量对某一种分类垃圾设置多个分类垃圾桶以满足盛放需求。优选的，所述分类垃圾桶内还设置有容量探测器；所述容量探测器监测分类垃圾桶内剩余可用容量，并在剩余可用容量低于预设阈值时向控制面板发送桶清理提示，并由所述通讯模块发送至所述监控平台，可以提醒工作人员及时清运垃圾，保证分类垃圾桶的可用状态。所述桶盖开闭控制装置根据所述控制面板发出的操作指令控制所述分类垃圾桶的桶盖开/闭，投放人员选择所要投放的垃圾种类后，只有对应的垃圾箱盖会开启，避免错误投放。所述桶盖状态监测装置实时监测所述分类垃圾桶的桶盖开/闭状态信息并将桶盖开/闭状态信息发送至所述控制面板，特别是将分类垃圾桶盖非正常开启信息发送至控制面板以便能够及时处置异常状态。
所述环境摄像机捕捉采集所述分类垃圾桶及周围环境的图像信息和/或影像信息，并将采集到的图像信息和/或影像信息发送至所述控制面板。所述人脸识别摄像机捕捉采集向所述分类垃圾桶内投放垃圾的投放人员面部信息，并将采集到的面部信息发送至所述控制面板。投放人员面部信息可以用于直接识别投放人员身份，结合分类垃圾桶及周围环境的图像信息和/或影像信息能够将投放行为与投放人员身份直接绑定，便于追溯确定责任人。
所述二维码打印装置根据控制面板发出的操作指令打印对应特定分类垃圾桶的唯一自粘贴二维码标签；所述自粘贴二维码标签的二维码信息发送至所述控制面板。优选的，所述二维码信息采用哈希算法校验合法性和完整性，使该信息具有不可篡改的特性。投放人员拾取二维码后粘贴在所要投放的垃圾袋上，即代表投放人员对于所投放垃圾的分类负责，进一步结合投放人员面部信息以及分类垃圾桶及周围环境的图像信息和/或影像信息能够将投放人员身份、所投放垃圾实物、投放行为的全过程进行对应，使垃圾分类投放管理具有充分的证据支持。
所述控制面板包括若干个分别对应特定分类垃圾桶的垃圾投放选择按钮、操作指令输出模块和通讯模块；所述垃圾投放选择按钮由投放人员操作确认后通过所述操作指令输出模块向该垃圾投放选择按钮所对应的分类垃圾桶及二维码打印装置发送操作指令；所述通讯模块通过有线和/或无线方法双向数据连接所述监控平台，并将所述图像信息和/或影像信息、面部信息以及二维码信息发送至所述监控平台。优选的，所述控制面板还包括有报警模块和语音对讲装置及多媒体显示屏；所述报警模块根据所述操作指令和桶盖开/闭状态信息判断所述分类垃圾桶桶盖是否处于非正常开启状态，当特定桶盖处于开启状态且不存在针对该特定桶盖的开启操作指令时判断特定桶盖处于非正常开启状态并通过声音和/或视觉反馈报警信息，同时将特定桶盖处于非正常开启状态的报警信息通过所述通讯模块发送至所述监控平台；投放人员通过所述语音对讲装置与后台服务人员语音通话，寻求帮助，同时通过多媒体显示屏滚动播放所述系统操作流程，方便使用者熟悉流程，按照正确的流程投放垃圾。
所述监控平台接收由所述通讯模块发送的图像信息和/或影像信息、面部信息以及二维码信息；所述监控平台通过所述面部信息识别得到投放人员身份信息并将所述身份信息与所述二维码信息建立对应关系；所述监控平台通过图像信息和/或影像信息分析监测得到垃圾投放环境信息。根据时间记录和/或投放人员记录将所述投放人员身份信息、二维码信息和垃圾投放环境信息对应组成可追溯信息组，形成垃圾分类投放管理全过程证据。
本发明还涉及一种应用上述系统进行智能监控垃圾分类的方法，具体包括以下步骤：
S1、投放人员根据所要投放的垃圾种类选择操作对应的垃圾投放选择按钮。
S2、二维码打印装置打印出唯一自粘贴二维码标签，同时对应的分类垃圾桶桶盖开启，投放人员将唯一自粘贴二维码标签粘贴在垃圾袋上并投放入分类垃圾桶内后桶盖关闭。优选的，分类垃圾桶桶盖开启后以预设延时自动关闭，若投放人员没有在开启时间内完成投放，还可以再次操作桶盖开启。
S3、在投放人员操作对应的垃圾投放选择按钮至垃圾袋投放入分类垃圾桶内后桶盖关闭的全过程由人脸识别摄像机捕捉采集投放人员面部信息。该人员面部信息用于识别投放人员身份，并与二维码信息相对应，能够准确记录并追溯特定垃圾的投放人员。
S4、所述面部信息和所述唯一自粘贴二维码标签的二维码信息发送至监控平台，所述监控平台通过所述面部信息识别得到投放人员身份信息并将所述身份信息与所述二维码信息建立对应关系。
S5、当发现所投放垃圾不符合分类规则时，根据唯一自粘贴二维码标签的二维码信息与对应的身份信息追溯进行错误投放的投放人员。
S6、由环境摄像机实时监控采集分类垃圾桶及周围环境的图像信息和/或影像信息并传送至监控平台；所述监控平台根据时间记录和/或投放人员记录将所述投放人员身份信息、二维码信息和垃圾投放环境信息对应组成可追溯信息组；当发现所投放垃圾不符合分类规则时，通过所述可追溯信息组确定进行错误投放的投放人员以及该投放人员的错误投放行为影响证据。
通过上述方法即可实现对错误分类垃圾投放的证据固定，从而实现对垃圾分类全过程的管理。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种智能监控垃圾分类系统，其特征在于，包括若干个分类垃圾桶、分别对应所述分类垃圾桶的桶盖开闭控制装置和桶盖状态监测装置、环境摄像机、人脸识别摄像机、二维码打印装置、控制面板以及监控平台；
所述分类垃圾桶等间隔依次排列放置；
所述桶盖开闭控制装置根据所述控制面板发出的操作指令控制所述分类垃圾桶的桶盖开/闭；
所述桶盖状态监测装置实时监测所述分类垃圾桶的桶盖开/闭状态信息并将桶盖开/闭状态信息发送至所述控制面板；
所述环境摄像机捕捉采集所述分类垃圾桶及周围环境的图像信息和/或影像信息，并将采集到的图像信息和/或影像信息发送至所述控制面板；
所述人脸识别摄像机捕捉采集向所述分类垃圾桶内投放垃圾的投放人员面部信息，并将采集到的面部信息发送至所述控制面板；
所述二维码打印装置根据控制面板发出的操作指令打印对应特定分类垃圾桶的唯一自粘贴二维码标签；所述自粘贴二维码标签的二维码信息发送至所述控制面板；
所述控制面板包括若干个分别对应特定分类垃圾桶的垃圾投放选择按钮、操作指令输出模块和通讯模块；所述垃圾投放选择按钮由投放人员操作确认后通过所述操作指令输出模块向该垃圾投放选择按钮所对应的分类垃圾桶及二维码打印装置发送操作指令；所述通讯模块将所述图像信息和/或影像信息、面部信息以及二维码信息发送至所述监控平台；
所述监控平台接收由所述通讯模块发送的图像信息和/或影像信息、面部信息以及二维码信息；所述监控平台通过所述面部信息识别得到投放人员身份信息并将所述身份信息与所述二维码信息建立对应关系；所述监控平台通过图像信息和/或影像信息分析监测得到垃圾投放环境信息。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制面板还包括有报警模块；所述报警模块根据所述操作指令和桶盖开/闭状态信息判断所述分类垃圾桶桶盖是否处于非正常开启状态，当特定桶盖处于开启状态且不存在针对该特定桶盖的开启操作指令时判断特定桶盖处于非正常开启状态并通过声音和/或视觉反馈报警信息，同时将特定桶盖处于非正常开启状态的报警信息通过所述通讯模块发送至所述监控平台。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述二维码信息采用哈希算法校验合法性和完整性。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分类垃圾桶内还设置有容量探测器；所述容量探测器监测分类垃圾桶内剩余可用容量，并在剩余可用容量低于预设阈值时向控制面板发送桶清理提示，并由所述通讯模块发送至所述监控平台。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监控平台根据时间记录和/或投放人员记录将所述投放人员身份信息、二维码信息和垃圾投放环境信息对应组成可追溯信息组。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通讯模块通过有线和/或无线方法双向数据连接所述监控平台。
7.如权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，所述控制面板还包括多媒体显示屏；所述多媒体显示屏滚动播放所述系统操作流程。
8.如权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，所述控制面板还包括语音对讲装置；投放人员通过所述语音对讲装置与后台服务人员语音通话。
9.一种智能监控垃圾分类方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、投放人员根据所要投放的垃圾种类选择操作对应的垃圾投放选择按钮；
S2、二维码打印装置打印出唯一自粘贴二维码标签，同时对应的分类垃圾桶桶盖开启，投放人员将唯一自粘贴二维码标签粘贴在垃圾袋上并投放入分类垃圾桶内后桶盖关闭；
S3、在投放人员操作对应的垃圾投放选择按钮至垃圾袋投放入分类垃圾桶内后桶盖关闭的全过程由人脸识别摄像机捕捉采集投放人员面部信息；
S4、所述面部信息和所述唯一自粘贴二维码标签的二维码信息发送至监控平台，所述监控平台通过所述面部信息识别得到投放人员身份信息并将所述身份信息与所述二维码信息建立对应关系；
S5、当发现所投放垃圾不符合分类规则时，根据唯一自粘贴二维码标签的二维码信息与对应的身份信息追溯进行错误投放的投放人员。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
S6、由环境摄像机实时监控采集分类垃圾桶及周围环境的图像信息和/或影像信息并传送至监控平台；所述监控平台根据时间记录和/或投放人员记录将所述投放人员身份信息、二维码信息和垃圾投放环境信息对应组成可追溯信息组；当发现所投放垃圾不符合分类规则时，通过所述可追溯信息组确定进行错误投放的投放人员以及该投放人员的错误投放行为影响证据。
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