CN112278640B - 基于区块链的垃圾管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属垃圾存储技术领域，具体涉及一种基于区块链的垃圾管理系统，旨在解决现有技术中公共场所局部区域垃圾存放过量的问题。本发明提供一种基于区块链的垃圾管理系统，包括基于区块链的存储服务器和多个基于区块链的垃圾投放装置；存储服务器分别与多个垃圾投放装置通过无线通信链路连接。本发明通过将公共场所内分散的多个垃圾投放装置利用区块链存储服务器对各垃圾投放装置进行系统的管理，对垃圾清理处理状态进行系统监管，便于调控；通过位置数据库及时获取周边垃圾投放装置的满空状况并进行调度，便于就近引导人员对于垃圾的投放，根据使用者需求合理规划路径，有效解决部分区域垃圾存放过量的问题。

Description

基于区块链的垃圾管理系统

技术领域

本发明属于垃圾存储技术领域，具体涉及一种基于区块链的垃圾管理系统。

背景技术

公园、广场、车站或机场等大面积公共场所中的各垃圾桶分布相对分散，游客人数受季节、天气、景点景观布置等因素影响极大。在游客多、垃圾多的情况下，部分景点的垃圾桶会存在垃圾激增、垃圾箱垃圾存放过量，造成局部景点垃圾随意丢弃的情况，而临近或其他游客稀少的公园区域，垃圾桶始终处于空置状态或半空状态。同时，工作人员无法掌握垃圾箱中的垃圾储存情况，每次垃圾收集均要逐个收集，工作效率低下。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中公共场所局部区域垃圾存放过量的问题，本发明提供了一种基于区块链的垃圾管理系统，该系统包括基于区块链的存储服务器和多个基于区块链的垃圾投放装置；所述存储服务器分别与多个所述垃圾投放装置通过无线通信链路连接。

所述垃圾投放装置包括垃圾投放装置本体和装设于所述垃圾投放装置本体上的状态获取单元、位置数据库、显示单元，所述状态获取单元、所述位置数据库、所述显示单元分别通过通信链路连接。

所述状态获取单元包括满空检测模块和信息发射模块，所述满空检测模块用于获取所述垃圾投放装置本体内垃圾的满空状态；所述信息发射模块配置为基于预先存储的当前垃圾投放装置的位置信息和满空状态信息生成第一数据包，并将所述第一数据包发送至所述存储服务器。

所述存储服务器配置为基于获取的第一数据包以及上一区块的哈希码生成当前区块的哈希码并构建当前区块，进行分布式存储。

所述位置数据库包括数据获取模块和调度算法模块，所述数据获取模块能够通过所述存储服务器获取各垃圾投放装置的满空状态。

所述调度算法模块配置为获取当前垃圾投放装置设定区域内的第一垃圾投放装置，并结合所述设定区域内的地图信息，将不同方向上路径最短的第一垃圾投放装置通过所述显示单元进行显示，所述第一垃圾投放装置为满空状态未满的垃圾投放装置。

在一些优选技术方案中，所述垃圾投放装置本体包括垃圾投入口、设置于所述垃圾投入口下方的垃圾运送移动箱以及多个分类垃圾容器，所述垃圾投入口周侧设置有垃圾检测机构，所述垃圾运送移动箱能够基于所述垃圾检测机构的检测结果将垃圾投入至指定分类垃圾容器内。

在一些优选技术方案中，所述满空检测模块包括称重机构，所述称重机构设置于各垃圾投放装置本体的容纳空间的底部，用于检测容纳空间内部垃圾的重量；和/或所述满空检测模块包括红外检测机构，所述红外检测机构设置于所述垃圾投放装置本体容纳空间上端开口处。

在一些优选技术方案中，该系统还包括提醒机构，所述提醒机构装设于所述垃圾投放装置本体外表面，所述提醒机构与所述满空检测模块通信连接，所述提醒机构基于所述满空检测模块检测的信息进行显示提醒。

在一些优选技术方案中，多个所述提醒机构分别对应装设于多个所述分类垃圾容器外表面周向。

在一些优选技术方案中，所述显示单元内部存储有地图信息，所述地图信息包括地图内各景点路线信息、当前位置信息、地图内各卫生间信息、地图内各垃圾投放装置位置信息。

在一些优选技术方案中，所述显示单元包括显示机构和人机交互机构，该人机交互机构为方向输入机构，其与所述显示机构通信连接，所述方向输入机构的输入方式包括按键选择、触屏选择、语音识别和手势识别中的任意一者或任意组合。

在一些优选技术方案中，所述方向输入机构装设于所述垃圾投入口的上方。

在一些优选技术方案中，所述调度算法模块的具体调度方式包括以下步骤。

步骤S100，筛选出满空状态为未满的垃圾投放装置，将其标记为第一垃圾投放装置。

步骤S200，以当前垃圾投放装置坐标为圆心，以设定距离为半径，设定一个圆形区域。

步骤S300，获取步骤S100筛选出的各第一垃圾投放装置的位置信息，并判定其位置信息是否位于所述圆形区域内，结合当前圆形区域内的地图信息，将位置信息位于所述圆形区域内的各第一垃圾投放装置依次按照距离、路径和方向进行排序，选择各方向上路径最短的第一垃圾投放装置作为预选垃圾投放装置。

步骤S400，将步骤S300筛选出的各预选垃圾投放装置通过所述显示单元进行显示。

在一些优选技术方案中，所述存储服务器还包括分析模块，所述分析模块配置为。

基于所述存储服务器所存储的区块数据，获取设定区域内各垃圾投放装置每次清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息，进行该设定区域在设定时间区间内不同种类垃圾产生量的统计。

其中，清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息，其获取方法为：基于存储服务器所存储的区块数据，对垃圾投放装置相邻时刻称重装置获取的重量信息进行比较，若后一时刻重量信息相对于前一时刻减少量大于设定阈值，则将前一时刻的重量信息作为该次清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息。

本发明的有益效果。

本发明通过将公共场所内分散的多个垃圾投放装置利用区块链存储服务器对各垃圾投放装置进行系统的管理，便于区块链存储服务器根据各垃圾投放装置的实际满空状况进行针对性地安排，同时对垃圾清理处理状态进行系统监管，便于调控；通过位置数据库及时获取周边垃圾投放装置的满空状况并进行调度，便于就近引导人员对于垃圾的投放，根据使用者需求合理规划路径，有效解决部分区域垃圾存放过量的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明一种实施例的基于区块链的垃圾管理系统框架示意图。

图2为本发明一种实施例中基于区块链的垃圾管理系统的通信示意图。

图3为本发明一种实施例中垃圾投放装置本体的结构示意图一。

图4为本发明一种实施例中垃圾投放装置本体的结构示意图二。

图5为本发明一种实施例中垃圾投放装置本体的结构示意图三。

附图标记列表。

1-垃圾投放装置本体，2-垃圾投入口，3-垃圾运送移动箱，4-分类垃圾容器，5-显示机构，6-人机交互机构，7-红外检测机构，8-提醒机构，9-导轨。

具体实施方式

为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明的一种基于区块链的垃圾管理系统包括基于区块链的存储服务器和多个基于区块链的垃圾投放装置；所述存储服务器分别与多个所述垃圾投放装置通过无线通信链路连接。

所述垃圾投放装置包括垃圾投放装置本体和装设于所述垃圾投放装置本体上的状态获取单元、位置数据库、显示单元，所述状态获取单元、所述位置数据库、所述显示单元分别通过通信链路连接。

所述状态获取单元包括满空检测模块和信息发射模块，所述满空检测模块用于获取所述垃圾投放装置本体内垃圾的满空状态；所述信息发射模块配置为基于预先存储的当前垃圾投放装置的位置信息和满空状态信息生成第一数据包，并将所述第一数据包发送至所述存储服务器。上述的满空状态为垃圾投放装置中空间已被占用的状态，全部被占用为满状态，无任何物品放置为空状态，其他情况下以空间被占用百分比表示满空状态，例如空间被占用30%，则满空状态为30%。

所述存储服务器配置为基于获取的第一数据包以及上一区块的哈希码生成当前区块的哈希码并构建当前区块，进行分布式存储。

所述位置数据库包括数据获取模块和调度算法模块，所述数据获取模块能够通过所述存储服务器获取各垃圾投放装置的满空状态。

所述调度算法模块配置为获取当前垃圾投放装置设定区域内的第一垃圾投放装置，并结合所述设定区域内的地图信息，将不同方向上路径最短的第一垃圾投放装置通过所述显示单元进行显示，所述第一垃圾投放装置为满空状态未满的垃圾投放装置。

为了更清晰地对本发明基于区块链的垃圾管理系统进行说明，下面结合附图对本发明一种优选实施例进行展开详述。

本发明的基于区块链的垃圾管理系统主要应用于公园、广场、车站或机场等大面积公共场所的垃圾管理。作为本发明的一个优选实施例，本发明的基于区块链的垃圾管理系统框架如图1所示，包括基于区块链的存储服务器和多个分散于大型公公共场所的基于区块链的垃圾投放装置；存储服务器分别与多个垃圾投放装置通过无线通信链路连接。

垃圾投放装置为用于投放垃圾的装置，即俗称的垃圾桶、垃圾箱、垃圾车等装置的总称。通常情况下，一个公共场所中会设置有多个垃圾投放装置，每个垃圾投放装置对应有相应的编号，可以将这些垃圾投放装置作为节点部署在区块链平台中。

在本发明的优选实施例中，垃圾投放装置包括垃圾投放装置本体1和装设于垃圾投放装置本体上的状态获取单元、位置数据库、显示单元，其中，状态获取单元、位置数据库、显示单元分别通过通信链路连接。

状态获取单元包括满空检测模块和信息发射模块，满空检测模块用于获取垃圾投放装置本体内垃圾的满空状态；信息发射模块配置为基于预先存储的当前垃圾投放装置的位置信息和满空状态信息生成第一数据包，并将第一数据包发送至存储服务器。

第一数据包包括信息发射模块的编号信息、位置信息以及满空检测模块获取的满空信息或重量信息；存储服务器中区块链所存储的重量信息为清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息（例如，可以设定在检测到重量下降幅度大于设置的阈值时，所获取的重量减少的差值，可以检测终端进行计算，也可以在服务器进行计算）。存储服务器可以调取区块链数据，进行各设定区域不同种类垃圾在设定时间区间垃圾产生量的分析。

存储服务器配置为基于获取的第一数据包以及上一区块的哈希码生成当前区块的哈希码并构建当前区块，进行分布式存储。

位置数据库包括数据获取模块和调度算法模块，数据获取模块能够通过存储服务器获取各垃圾投放装置的满空状态。

显示单元包括显示机构，调度算法模块配置为获取当前垃圾投放装置设定区域内的第一垃圾投放装置，并结合该设定区域内的地图信息，将不同方向上路径最短的第一垃圾投放装置通过显示单元进行显示，第一垃圾投放装置为满空状态未满的垃圾投放装置。

可以理解的，本发明的垃圾投放装置内可以设置有多个用于放置不同类别的垃圾的容器。例如，在垃圾投放装置内设置有多个分类垃圾容器即垃圾桶，一个垃圾桶用于放置干垃圾，一个垃圾桶用于放置湿垃圾，一个垃圾桶用于放置可回收物，一个垃圾桶用于放置有害垃圾。当然，这只是一种垃圾分类方式，其他的在此不再赘述。

在本发明的优选实施例中，垃圾投放装置本体1包括垃圾投入口2、设置于垃圾投入口2下方的垃圾运送移动箱3以及多个分类垃圾容器4，垃圾投入口2周侧设置有垃圾检测机构，该垃圾检测机构具有识别垃圾的类别的功能，即可以确定用户投放进垃圾投放装置内的垃圾的类别。垃圾运送移动箱3通过导轨9装设于垃圾投入口2下方，并能够沿垃圾投放装置本体1的长度方向往复移动。垃圾运送移动箱3能够基于垃圾检测机构的检测结果将垃圾投入至指定分类垃圾容器4内。

需要说明的是，在一些优选实施例中，垃圾检测机构也可以设置于垃圾投入口的外部，即在垃圾投入到垃圾投入口之前，其即可判断出待投放的垃圾的种类，垃圾投放装置本体1的控制器会自动基于判断出的待投放的垃圾的种类，根据当前时刻该种类对应的分类垃圾容器内满空状态生成垃圾投入口2处垃圾投入门的开关状态。具体地，当装设于垃圾投入口外部的垃圾检测机构检测出待投入垃圾的种类为可回收垃圾，垃圾投放装置本体1的控制器会判断当前存储可回收垃圾的分类垃圾容器内部的容纳空间是否已达到满容量，如果当前状态下，存储可回收垃圾的分类垃圾容器内部的容纳空间已满，则控制垃圾投入口2的垃圾投入门关闭，避免垃圾投入后无法分类存储；如果当前状态下，存储可回收垃圾的分类垃圾容器内部的容纳空间未满，则控制垃圾投入口2的垃圾投入门打开，垃圾运送移动箱3将该垃圾运送至可回收垃圾分类垃圾容器的上方，对该垃圾进行分类存储。

优选地，垃圾检测机构可以为图像采集装置，图像采集装置能够采集到用户投放的垃圾的图像。在工作时，可以首先采集多个包含有各类垃圾的图像，作为训练样本。例如，可以选择果皮、饮料瓶、纸张等多种垃圾的图像。并且同一种垃圾，也可以选择多个角度、多个形态的图像作为训练样本。例如，纸张可以包括皱的纸张、平整的纸张、团成一团的纸张等。然后通过这多个训练样本有监督训练得到识别模型，其中，识别模型的输入为包含垃圾的图像，输出为垃圾对应的类别。其中，在训练识别模型时可以通过卷积神经网络、深度神经网络、决策树等进行训练，在此不再赘述。在用户投放垃圾时，可以通过图像采集装置采集包含有该用户投放的垃圾的图像，然后通过该识别模型即可确定用户投放的垃圾的类别，即同样能够实现具有识别垃圾的类别的功能。

具体地，垃圾投放装置本体1用于承载垃圾分类所需的所有部件，垃圾投放装置本体1整体呈长方体结构，包括具有容纳空间且上端开口的本体结构，该容纳空间内部中空，用于固定多个分类垃圾容器，本体结构背离垃圾投入口2一侧的侧壁上设置有多个分隔门，多个分隔门分别与多个分类垃圾容器对应配合，各分隔门分别与本体结构的底板铰接并能够绕其与底板的铰接部旋转。在本发明的优选实施例中，垃圾投放装置本体1的本体结构下部由挡板分隔出四个独立空间，用于放置四个分类垃圾容器4；上部贯通，垃圾运送移动箱3在其间横向移动可到达每个分类垃圾容器4上方；框架周身包裹挡板，在装置后侧对应四个分类垃圾容器处设置四个与其对应地分隔门，分隔门上装有把手，可拉动把手使得分隔门绕其与底板的铰接部旋转，便于倾斜拉出挡板取出分类垃圾容器4，其余部分挡板固定安装；在本体结构上方中间位置挡板处开孔，使得垃圾可以进入；对应每个分类垃圾容器4，本体结构前挡板外表面可分别绘制可回收、干垃圾、湿垃圾、有害垃圾四种图案。

进一步地，垃圾投放装置本体1设置有第一构件、第二构件、第三构件，垃圾投入口2设置有第一装配部，第一构件通过第一装配部可转动地设置于垃圾投入口2，在本发明的优选实施例中，第一构件为推拉门，第一装配部用于固定推拉门，具体地，推拉门通过合页固定在第一装配部上，进而推拉门可转动地设置于垃圾投入口2，推拉门设置于垃圾投入口2处，用于打开或关闭垃圾投入口2。本领域技术人员可随意设置第一装配部的位置，只要能够使得推拉门可转动地设置于垃圾投入口2处即可。

并且，第二构件为可伸缩驱动构件，在本发明的优选实施例中，第二构件为可控推杆，其与垃圾桶内的控制器通过通信链路连接；推杆的固定部固设于垃圾投放装置本体1，第一构件设置有第二装配部，活动部通过第二装配部与推拉门连接，控制器通过控制推杆活动部的伸缩运动控制推拉门转动，即控制器通过控制推杆活动部的伸缩运动控制推拉门的转动以打开或关闭垃圾投入口2。本领域技术人员可随意设置第二装配部的位置，只要能够使得可控推杆能够驱动推拉门打开或关闭即可。本领域技术人员可以理解的是，第一装配部和第二装配部的结构可随意设置，只要第一装配部能够使得第一构件装设于垃圾投入口处，第二装配部能够使得第二构件与第一构件连接即可。

第三构件包括连接部和遮挡部，连接部与遮挡部连接，连接部与第二构件的活动部连接，遮挡部设置于垃圾检测机构与垃圾运送移动箱3之间，具体地，遮挡部设置于垃圾检测机构的检测处即相机4与垃圾运送移动箱3之间。第二构件活动部的伸缩运动能够带动遮挡部上下移动。在本发明的优选实施例中，第三构件设置于垃圾投入口2的内部，其连接部为牵引线24，遮挡部为相机挡板25，相机挡板25设置于垃圾检测机构与垃圾运送移动箱3之间，牵引线24一端与推杆23的活动部连接，另一端与相机挡板25连接，推杆23的活动部伸缩运动能够带动相机挡板25上下移动。可以理解的是，本发明的优选实施例中仅提供了第三构件的一种结构形式，本领域技术人员也可随意设置第三构件的结构，例如遮挡部和连接部为一体成型制造的结构；或者，第二构件和第三构件均设置于垃圾投入口外侧，且第二构件能够拉动第一构件向外旋转时，以使得第三构件的遮挡部向下运动，挡住检测机构，同理，第二构件使得第一构件向内旋转关闭垃圾投入口时，第三构件的遮挡部向上运动，以使得检测机构对垃圾进行检测，本领域技术人员可随意设置第二构件和第三构件的位置及结构。

垃圾投入口2下方设置有导轨9 和固定轨道，在本发明的优选实施例中，导轨9为齿条。固定轨道为两个沿水平方向设置且与导轨9平行的轨道。垃圾运送移动箱3的外部设置有第一动力装置，在一些优选实施例中第一动力装置包括行程电机，行程电机通过第五构件与齿条配合，第五构件优选为与齿条相互配合的齿轮，齿轮固设于行程电机的输出轴上，并与齿条相互啮合；行程电机与控制器通信连接。垃圾运送移动箱3通过第四构件装设于第二轨道，在本发明的优选实施例中第四构件优选为滑块，四个滑块均匀分布于垃圾运送移动箱3的上表面周侧，且四个滑块两两一组均匀分布于两条轨道上，垃圾运送移动箱3在行程电机的驱动下能够沿固定轨道的延伸方向滑动。

在本发明的优选实施例中，满空检测模块包括称重机构，该称重机构设置于各垃圾投放装置本体1的容纳空间的底部，用于检测容纳空间内部垃圾的重量。

在另一些优选实施例中，满空检测模块包括红外检测机构7，该红外检测机构7设置于垃圾投放装置本体1的容纳空间上端开口处。

可以理解的是，在本发明的优选实施例中满空检测模块可以包括称重机构和红外检测机构7。或者本领域技术人员可以通过设置其他结构，只要能够使得其能够检测到垃圾投放装置本体1的满空状态即可。优选地，由于本发明优选包括多个分类垃圾容器4，因此可在每个分类垃圾容器4处设置满空检测模块，并分别标记各分类垃圾容器4的满空状态。

更进一步地，该系统还包括提醒机构8，提醒机构8装设于垃圾投放装置本体外表面，提醒机构8与满空检测模块通信连接，提醒机构8能够基于满空检测模块检测的信息进行显示提醒。具体而言，多个提醒机构8分别对应装设于多个分类垃圾容器4外表面周向。参阅本发明的附图，提醒机构8分别一一对应地装设于各分类垃圾容器4的外表面上端。优选地，当满空检测模块检测到该分类垃圾容器4内部为满载状态，与其对应地提醒机构8显示红灯，作为警示，以便于提醒人员无需再向此分类垃圾容器内投入垃圾或者提醒清洁人员清空该分类垃圾容器4。当满空检测模块检测到分类垃圾容器装满后，提醒机构8的灯光点亮，此时垃圾投入口2封闭，垃圾投入者无法通过垃圾投入口投入垃圾。

更进一步，提醒机构8可以设置于移动端用于移动端提醒。信息发射模块配置为基于预先存储的当前垃圾投放装置的位置信息和满空状态信息生成第一数据包，并将第一数据包发送至存储服务器；存储服务器可以与提醒机构8的移动端通信连接。通过这样的设置一方面存储服务器内部能够存储有各垃圾投放装置的满空信息和位置信息，另一方面保洁人员能够基于移动端提醒机构的提醒，及时找到满载的垃圾投放装置进行清洁，保证公共场所的垃圾管理井然有序，避免为游客带来不便。

在另一些优选实施例中，存储服务器还包括分析模块，该分析模块配置为：基于存储服务器所存储的区块数据，获取设定区域内各垃圾投放装置每次清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息，进行该设定区域在设定时间区间内不同种类垃圾产生量的统计。

其中，清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息，其获取方法为：基于存储服务器所存储的区块数据，对垃圾投放装置相邻时刻称重装置获取的内部垃圾重量信息进行比较，若后一时刻重量信息相对于前一时刻减少量大于设定阈值，则将前一时刻的重量信息作为该次清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息。

优选地，本发明的存储服务器配置为基于获取的第一数据包以及上一区块的哈希码生成当前区块的哈希码并构建当前区块，进行分布式存储。可以理解的是，存储服务器内部的信息同样能够被各垃圾投放装置获取。即任一垃圾投放装置均能够获取其他邻近、设定位置或设定区域内的垃圾投放装置的满空状态，或者基于查找满空状态获取该状态对应地各垃圾投放装置的位置。

进一步地，每个垃圾投放装置均安装有数据获取模块和调度算法模块，数据获取模块用于通过存储服务器获取各垃圾投放装置的满空状态；调度算法模块配置为获取当前垃圾投放装置设定区域内的第一垃圾投放装置，并结合设定区域内的地图信息，将不同方向上路径最短的第一垃圾投放装置通过显示单元进行显示，第一垃圾投放装置为满空状态未满的垃圾投放装置。

具体而言，调度算法模块选取不同方向上路径最短的第一垃圾投放装置通过显示单元进行显示的具体方式包括以下步骤。

步骤S100，筛选出设定区域内满空状态为未满的垃圾投放装置，将其标记为第一垃圾投放装置。设定区域可以为一个活动场景的全部区域，例如公园场景下公园场地所覆盖的区域，商场场景下为查询人员所处当前楼层的区域。

步骤S200，以当前垃圾投放装置坐标为圆心，以设定距离为半径，设定一个圆形区域。

步骤S300，获取步骤S100筛选出的各第一垃圾投放装置的位置信息，并判定其位置信息是否位于该圆形区域内，结合当前圆形区域内的地图信息，将位置信息位于该圆形区域内的各第一垃圾投放装置依次按照距离、路径和方向进行排序，选择各方向上路径最短的第一垃圾投放装置作为预选垃圾投放装置。

具体而言，其排序方法为：获取各第一垃圾投放装置的位置信息，第一次排序按照距离由近到远依次排序筛选，第二次排序按照路径长度由短及近的次序进行排列筛选，第三次排序按照方向进行排序筛选。

例如该公共广场共计100个垃圾投放装置，未满载的垃圾投放装置有80个，以当前垃圾投放装置为中心的设定区域内的垃圾投放装置有30个。将30个未满状态的垃圾投放装置进行排序，第一排序按照距离由近到远依次排序，第二次排序按照路径长度由短及近的次序进行排列（按路径排序便于绕过或躲避障碍物）；将路径长度过长的垃圾投放装置排除。例如将路径超过2公里的垃圾投放装置的信息删除。此时还剩下10个垃圾投放装置。第三次排序按照方向进行排序，例如按东、西、南、北的方向进行排序，选出四个不同方向路径最短的垃圾投放装置，这四个垃圾投放装置即为本发明管理系统提醒使用者寻找的垃圾投放装置。

步骤S400，将步骤S300筛选出的各预选垃圾投放装置通过所述显示单元进行显示。以便于使用者观看路径并寻找。

可以理解的是，上述的预设区域在本发明的优选实施例中为以当前垃圾投放装置坐标为圆心，以设定距离为半径的圆形区域，本领域技术人员可随意设置该设定区域，其可以为以当前垃圾投放装置坐标为中心，设定距离为边长的长方形或正方形，或是不规则区域。可以理解的是，本领域技术人员可随意设置设定区域的面积大小、形状、结构等参数，只要不偏离本发明的原理即可。设定区域还可以为用户选定的区域，例如用户通过触摸显示装置用手指圈定的区域，或者用户输入行走方向对应的扩展区域（例如，沿用户输入行走方向的直线或曲线的线条，向两侧扩展设定宽度后形成的带状区域，带状区域的扩展宽度还可以从起始位置向目标位置方向逐步缩小，若行走方向为直线，则形成的区域类似于梯形，若行走方向为曲线，则沿延伸方向带状区域的宽度逐步缩小，根据距离起始点的远近进行条带宽度由宽到窄的设置，更增大了近距离区域的搜索面积，减小远距离区域的搜索面积，整体降低了搜索对象的数量，提高了搜索效率。）更进一步地，第一垃圾投放装置仅为了描述所选取的名词，本领域技术人员也可随意替换。

地图信息为该垃圾投放装置内部存储的地图信息，该地图信息可以同时存储于位置数据库和/或显示单元。具体地，地图信息包括地图内各景点路线信息、当前位置信息、地图内各卫生间信息、地图内各垃圾投放装置位置信息。

更进一步地，显示单元包括显示机构5和人机交互机构6，人机交互机构6的输入方式包括按键选择、触屏选择、语音识别和手势识别中的任意一者或任意组合。优选地，人机交互机构6装设于垃圾投入口2的上方。便于人工操作输入方向。通过该设置可以减少筛选时间和步骤，例如使用者自公园东门进入，其将西方作为行进游览方向或是想从西门离开。因此，其能够通过人机交互机构输入“西”，该系统则会自动为使用者选取以当前垃圾投放装置为起点，西方为终点的路径。进一步地，在该路径周向筛选满空状态为未满的垃圾投放装置并进行显示。待设定时间过后，显示机构自动复位即恢复不同方向垃圾投放装置的显示画面。

本发明基于区块链的垃圾管理系统的应用场景如下。

当公共场所内某一处景点的人数过多或人口流动量过大，且保洁人员不足或照顾不到，无法及时清理时。该区域的垃圾投放装置、垃圾投放装置等的容纳空间已满，导致垃圾堆放存放过量、垃圾投放装置满载或超负荷的情况。此时，需要人们及时寻找下一个还有容纳空间的垃圾投放装置。此时，需要一种智能化的垃圾管理系统以解决上述问题。

本发明基于区块链的垃圾管理系统的工作流程如下。

当垃圾投放装置满载时，状态获取单元的信息发射模块获取到了满空检测模块的检测结果，即当前垃圾投放装置为满载状态。此时，信息发射模块将自身存储的当前垃圾投放装置的位置信息，以及满空检测模块的检测结果共同打包成第一数据包，并将第一数据包发送至存储服务器。存储服务器接收到当前垃圾投放装置的第一数据包并将进行分布式存储。同理，其他垃圾投放装置同样地将其自身的满空状态和位置信息发送至存储服务器，存储服务器内的信息共享。同时，位置数据库的数据获取模块通过存储服务器，获取其内部各垃圾投放装置的位置信息和满空状态，并在调度算法模块的计算下选取不同方向上路径最短的第一垃圾投放装置，并通过显示机构自动显示。

当垃圾投放者想要扔垃圾时能够通过提醒机构的提醒灯得知该垃圾投放装置已满载。此时，其能够通过显示机构上的显示画面知晓附近的垃圾投放装置所在位置。显示单元包括人机交互装置，垃圾投放者通过操作显示机构上的人机交互装置能够放大或缩小地图，以便于进一步地得知附近未满状态的垃圾投放装置所在位置及行走路径。

上述本申请实施例中的技术方案中，至少具有如下的技术效果及优点。

本发明通过将公共场所内分散的多个垃圾投放装置利用区块链存储服务器对各垃圾投放装置进行系统的管理，便于区块链存储服务器根据各垃圾投放装置的实际满空状况进行针对性地安排，同时对垃圾清理处理状态进行系统监管，便于调控；通过位置数据库及时获取周边垃圾投放装置的满空状况并进行调度，便于就近引导人员对于垃圾的投放，根据使用者需求合理规划路径，有效解决部分区域垃圾存放过量的问题。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，该系统包括基于区块链的存储服务器和多个基于区块链的垃圾投放装置；所述存储服务器分别与多个所述垃圾投放装置通过无线通信链路连接；所述垃圾投放装置包括垃圾投放装置本体和装设于所述垃圾投放装置本体上的状态获取单元、位置数据库、显示单元，所述状态获取单元、所述位置数据库、所述显示单元分别通过通信链路连接；所述状态获取单元包括满空检测模块和信息发射模块，所述满空检测模块用于获取所述垃圾投放装置本体内垃圾的满空状态；所述信息发射模块配置为基于预先存储的当前垃圾投放装置的位置信息和满空状态信息生成第一数据包，并将所述第一数据包发送至所述存储服务器；所述存储服务器配置为基于获取的第一数据包以及上一区块的哈希码生成当前区块的哈希码并构建当前区块，进行分布式存储；所述位置数据库包括数据获取模块和调度算法模块，所述数据获取模块能够通过所述存储服务器获取各垃圾投放装置的满空状态；所述调度算法模块配置为获取当前垃圾投放装置设定区域内的第一垃圾投放装置，并结合所述设定区域内的地图信息，将不同方向上路径最短的第一垃圾投放装置通过所述显示单元进行显示，所述第一垃圾投放装置为满空状态未满的垃圾投放装置。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，所述垃圾投放装置本体包括垃圾投入口、设置于所述垃圾投入口下方的垃圾运送移动箱以及多个分类垃圾容器，所述垃圾投入口周侧设置有垃圾检测机构，所述垃圾运送移动箱能够基于所述垃圾检测机构的检测结果将垃圾投入至指定分类垃圾容器内。

3.根据权利要求2所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，所述满空检测模块包括称重机构，所述称重机构设置于各垃圾投放装置本体的容纳空间的底部，用于检测容纳空间内部垃圾的重量；和/或所述满空检测模块包括红外检测机构，所述红外检测机构设置于所述垃圾投放装置本体容纳空间上端开口处。

4.根据权利要求3所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，该系统还包括提醒机构，所述提醒机构装设于所述垃圾投放装置本体外表面，所述提醒机构与所述满空检测模块通信连接，所述提醒机构基于所述满空检测模块检测的信息进行显示提醒。

5.根据权利要求4所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，多个所述提醒机构分别对应装设于多个所述分类垃圾容器外表面周向。

6.根据权利要求2所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，所述显示单元内部存储有地图信息，所述地图信息包括地图内各景点路线信息、当前位置信息、地图内各卫生间信息、地图内各垃圾投放装置位置信息。

7.根据权利要求6所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，所述显示单元还包括人机交互机构，所述人机交互机构的输入方式包括按键选择、触屏选择、语音识别和手势识别中的任意一者或任意组合。

8.根据权利要求7所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，所述人机交互机构为方向输入机构，所述方向输入机构装设于所述垃圾投入口的上方。

9.根据权利要求1所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，所述调度算法模块的具体调度方式包括以下步骤：步骤S100，筛选出满空状态为未满的垃圾投放装置，将其标记为第一垃圾投放装置；步骤S200，以当前垃圾投放装置坐标为圆心，以设定距离为半径，设定一个圆形区域； 步骤S300，获取步骤S100筛选出的各第一垃圾投放装置的位置信息，并判定其位置信息是否位于所述圆形区域内，结合当前圆形区域内的地图信息，将位置信息位于所述圆形区域内的各第一垃圾投放装置依次按照距离、路径和方向进行排序，选择各方向上路径最短的第一垃圾投放装置作为预选垃圾投放装置；步骤S400，将步骤S300筛选出的各预选垃圾投放装置通过所述显示单元进行显示。

10.根据权利要求2所述的基于区块链的垃圾管理系统，其特征在于，所述存储服务器还包括分析模块，所述分析模块配置为：基于所述存储服务器所存储的区块数据，获取设定区域内各垃圾投放装置每次清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息，进行该设定区域在设定时间区间内不同种类垃圾产生量的统计；其中，清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息，其获取方法为：基于存储服务器所存储的区块数据，对垃圾投放装置相邻时刻称重装置获取的重量信息进行比较，若后一时刻重量信息相对于前一时刻减少量大于设定阈值，则将前一时刻的重量信息作为该次清空所装载垃圾前所装载垃圾的重量信息。

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