CN112478529A - 智慧垃圾收运系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及垃圾收运处理技术领域，具体涉及一种智慧垃圾收运系统，包括智能垃圾桶和服务器，所述智能垃圾桶包括用于检测垃圾桶剩余容量的检测模块，采集定位信息的定位模块，以及与服务器进行通信连接的通信模块，所述服务器包括：信息采集模块、片区划分模块、信息处理模块、路径规划模块和路径优化模块。本发明能够解决垃圾收运过程中人力成本和时间成本高的问题。

Description

智慧垃圾收运系统
技术领域
本发明涉及垃圾收运处理技术领域，具体涉及一种智慧垃圾收运系统。
背景技术
垃圾分类投放是指居民将生活垃圾按不同的成分进行分类后，投放至不同的容器内进行处理的方法。分类投放为有效地实现废弃物的重新利用和最大程度地废品回收提供了重条件，是实现垃圾减量化和资源化的最优选择。
垃圾分类不仅仅需要分类投放，还需要分类收集、分类运输和分类处理。在小区层面，顶多能实现分类投放。一些小区即使把垃圾都分类好，环卫企业来收垃圾的时候，又会把垃圾混在一起，并没有实现分类收集和运输。但将垃圾混合运输后，这个过程会将其中一部分有回收再利用价值的废弃物污染，破坏其回收利用价值。例如，废弃物中的使用后仍然干燥的物品，如纸张、塑料、金属瓶罐等，会由于收集过程的不利环境变得潮湿腐蚀,或是被其他有害液体污染，造成回收成本增加，失去回收价值，甚至增加垃圾处理成本。且可回收垃圾的减少意味着需要处理的垃圾体积量的增多，会对垃圾最终处理造成很大负担，不利于环境可持续发展。环卫企业采用这种方法的主要原因是垃圾收运简单方便，无需分类，路径无需规划，使得需要的人力成本和时间成本低，垃圾车装满后仅需前往垃圾站倾倒即可。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧垃圾收运系统，能够解决垃圾收运过程中人力成本和时间成本高的问题。
为了达到上述目的，提供了一种智慧垃圾收运系统，包括智能垃圾桶和服务器，所述智能垃圾桶包括用于检测垃圾桶剩余容量的检测模块，采集定位信息的定位模块，以及与服务器进行通信连接的通信模块，所述服务器包括：
信息采集模块：用于采集并存储智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息；还用于采集垃圾站点的地理位置信息和垃圾处置能力信息；还用于采集垃圾收运车的容量信息和第二定位信息；
片区划分模块：用于根据地理位置信息和垃圾处置能力信息对垃圾收集点的垃圾收运范围进行片区划分并进行编号，得到划分区域和区域编号信息；
信息处理模块：用于根据划分区域内的智能垃圾桶的剩余容量信息统计垃圾总量信息，并在垃圾总量信息满足设定的清理阈值时，生成垃圾处理信息；
路径规划模块：用于获取到垃圾处理信息和区域编号信息时，将第二定位信息作为垃圾收运车的起点位置信息，并根据垃圾收运车的起点位置信息和容量信息，垃圾站点的地理位置信息，以及智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息，规划垃圾运输车的回收路径；
路径优化模块：用于设定时间更新周期，满足时间更新周期时，根据回收路径和第二定位信息，获取回收路径的剩余路段，通过信息处理模块统计已收垃圾总量信息，通过信息采集模块实时采集路径规划模块选中的且位于剩余路段的智能垃圾桶的剩余容量的更新信息，判断剩余容量的更新信息是否满足优先收运阈值的状态信息；还用于根据垃圾收运车的已收垃圾总量信息和容量信息计算剩余装载信息，根据剩余装载信息和剩余容量的更新信息，状态信息，以及剩余路段的智能垃圾桶的、编号信息和第一定位信息优化垃圾运输车的回收路径。
原理及优点：
1.片区划分模块的设置，通过根据地理位置信息和垃圾处置能力信息来对垃圾收集点的垃圾收运范围进行片区划分，以及编号，就可以得到划分区域和区域编号信息；使得垃圾站点能够充分利用，避免收运的垃圾超过垃圾站点的收运处理能力，而导致垃圾堆积而影响环境。
2.信息处理模块的设置，根据划分区域内的智能垃圾桶的剩余容量信息统计垃圾总量信息，并判断垃圾总量信息是否满足设定的清理阈值，若满足则说明垃圾运输车可以出发了。其中，清理阈值小于垃圾收运车的满容量，可以为垃圾收运车在收运垃圾时，留出余裕空间，方便垃圾收运车能够尽可能的一次性收运完回收路径上所有智能垃圾桶中的垃圾，从而提高垃圾收运的效率，进而降低垃圾收运的人力物力，节省垃圾收运成本。
3.路径规划模块的设置，方便垃圾收运车根据规矩规划好的回收路径，方便垃圾收运车能够尽可能的一次性收运完回收路径上所有智能垃圾桶中的垃圾，从而提高垃圾收运的效率，进而降低垃圾收运的人力物力，节省垃圾收运成本。
4.路径优化模块的设置，由于垃圾收运车在收运垃圾时，智能垃圾桶的剩余容量信息是实时变化的，若按照路径规划模块可能没开始收运的垃圾桶就已经装满溢出，容易影响环境。状态信息可以判断智能垃圾桶是否需要优先处理，使得垃圾收运车对未满足优先收运阈值的智能垃圾桶先不处理，对满足优先收运阈值的智能垃圾桶先处理，方便垃圾收运车能够尽可能的一次性收运完回收路径上所有智能垃圾桶中的垃圾，而未收运的智能垃圾桶也不产生不好的影响，从而提高垃圾收运的效率，进而降低垃圾收运的人力物力，节省垃圾收运成本。
进一步，所述信息采集模块还用于采集路径优化模块的优化次数；所述服务器还包括：
清理阈值优化模块：用于根据优化次数来优化信息处理模块的清理阈值。
通过清理阈值优化模块对清理阈值的优化，让清理阈值小于垃圾收运车的满容量的同时，且使得垃圾收运车在收运垃圾时，留出足够的余裕空间，使得垃圾收运车能够尽可能的一次性收运完回收路径上所有智能垃圾桶中的垃圾，避免垃圾装不完，从而提高垃圾收运的效率。
进一步，所述服务器还包括：
时间预估模块：用于在路径规划模块规划回收路径，或路径优化模块优化回收路径时，估算垃圾收运车到达智能垃圾桶的时间节点，以及每个片区垃圾收运的作业时长。
便于清楚了解垃圾收运的时间节点和作业时长，从而方便为提高后续的垃圾收运效率提供数据支持。
进一步，所述服务器还包括：
信息统计模块：用于根据智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息统计并存储每个智能垃圾桶每天的投放增长曲线；还用于根据投放增长曲线的历史记录分析智能垃圾桶出现满溢情况的时间点；
数据分析模块：用于根据信息统计模块的投放增长曲线，以及智能垃圾桶出现满溢情况的时间点，分析划分区域的经济特征和消费习惯。
便于根据投放增长曲线来了解划分区域的经济特征和消费习惯，从而方便对智能垃圾桶在所处位置的分布数量以及垃圾收运时间的改进，提供数据支持，进而避免智能垃圾桶中的垃圾溢出影响环境，同时还方便垃圾收运车的收运。
进一步，所述清理阈值优化模块还用于根据垃圾收运车到达智能垃圾桶的时间节点和智能垃圾桶出现满溢情况的时间点来优化的信息处理模块的清理阈值。
清理阈值优化模块能够使得优化清理阈值得到进一步的优化，使得垃圾收运车在出发到回到垃圾站点时，垃圾收运车能够尽可能的一次性收运完回收路径上所有智能垃圾桶中的垃圾，避免一定程度上回收路径的垃圾装不完，同时充分利用垃圾收运车的最大容量，从而提高垃圾收运的效率。
进一步，所述服务器还包括：
规划模块：用于根据数据分析模块的分析结果对智能垃圾桶的投放数量进行规划。规划模块的设置，可以使得溢满的智能垃圾桶的所在地能够分配更多的智能垃圾桶，从而避免垃圾溢出，影响环境美观，以及垃圾收运车的收运效率。
附图说明
图1为本发明实施例智慧垃圾收运系统的逻辑框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例
一种智慧垃圾收运系统，包括智能垃圾桶、车辆终端和服务器，所述智能垃圾桶包括：控制器，用于检测垃圾桶剩余容量的检测模块，采集定位信息的定位模块，以及与服务器进行通信连接的通信模块，检测模块、定位模块和通信模块均与控制器电连接，其中控制器采用单片机，检测模块采用距离传感器，距离传感器用于检测垃圾桶中与垃圾的距离，控制器通过智能垃圾桶的深度和口径信息，以及距离传感器检测的距离来综合计算智能垃圾桶的剩余容量信息，定位模块采用GPS定位模块，通信模块采用4G通信模块。车辆终端为智能手机用于垃圾收运车的相关人员，搭载APP与服务器通信连接。基本如图1所示：所述服务器包括：
信息采集模块：用于采集并存储智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息；还用于采集垃圾站点的地理位置信息和垃圾处置能力信息；还用于采集垃圾收运车的容量信息和第二定位信息；
片区划分模块：用于根据地理位置信息和垃圾处置能力信息对垃圾收集点的垃圾收运范围进行片区划分并进行编号，得到划分区域和区域编号信息；
信息处理模块：用于根据划分区域内的智能垃圾桶的剩余容量信息统计垃圾总量信息，并在垃圾总量信息满足设定的清理阈值时，生成垃圾处理信息；
路径规划模块：用于获取到垃圾处理信息和区域编号信息时，将第二定位信息作为垃圾收运车的起点位置信息，并根据垃圾收运车的起点位置信息和容量信息，垃圾站点的地理位置信息，以及智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息，规划垃圾运输车的回收路径；
信息发送模块：用于将路径规划模块规划的回收路径发送给车辆终端。
路径优化模块：用于设定时间更新周期，若当前时间满足时间更新周期时，根据回收路径和第二定位信息，获取回收路径的剩余路段，通过信息处理模块统计已收垃圾总量信息，通过信息采集模块实时采集路径规划模块选中的且位于剩余路段的智能垃圾桶的剩余容量的更新信息，判断剩余容量的更新信息是否满足优先收运阈值的状态信息；还用于根据垃圾收运车的已收垃圾总量信息和容量信息计算剩余装载信息，根据剩余装载信息和剩余容量的更新信息，状态信息，以及剩余路段的智能垃圾桶的、编号信息和第一定位信息优化垃圾运输车的回收路径。
信息发送模块：还用于将路径优化模块优化的回收路径发送给车辆终端。
所述信息采集模块还用于采集路径优化模块的优化次数；
清理阈值优化模块：用于根据优化次数来优化信息处理模块的清理阈值。通过清理阈值优化模块对清理阈值的优化，让清理阈值小于垃圾收运车的满容量的同时，且使得垃圾收运车在收运垃圾时，留出足够的余裕空间，使得垃圾收运车能够尽可能的一次性收运完回收路径上所有智能垃圾桶中的垃圾，避免垃圾装不完，从而提高垃圾收运的效率。
时间预估模块：用于在路径规划模块规划回收路径，或路径优化模块优化回收路径时，估算垃圾收运车到达智能垃圾桶的时间节点，以及每个片区垃圾收运的作业时长。便于清楚了解垃圾收运的时间节点和作业时长，从而方便为提高后续的垃圾收运效率提供数据支持。
信息统计模块：用于根据智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息统计并存储每个智能垃圾桶每天的投放增长曲线；还用于根据投放增长曲线的历史记录分析智能垃圾桶出现满溢情况的时间点；
数据分析模块：用于根据信息统计模块的投放增长曲线，以及智能垃圾桶出现满溢情况的时间点，分析划分区域的经济特征和消费习惯。便于根据投放增长曲线来了解划分区域的经济特征和消费习惯，从而方便对智能垃圾桶在所处位置的分布数量以及垃圾收运时间的改进，提供数据支持，进而避免智能垃圾桶中的垃圾溢出影响环境，同时还方便垃圾收运车的收运。
所述清理阈值优化模块还用于根据垃圾收运车到达智能垃圾桶的时间节点和智能垃圾桶出现满溢情况的时间点来优化的信息处理模块的清理阈值。清理阈值优化模块能够使得优化清理阈值得到进一步的优化，使得垃圾收运车在出发到回到垃圾站点时，垃圾收运车能够尽可能的一次性收运完回收路径上所有智能垃圾桶中的垃圾，避免一定程度上回收路径的垃圾装不完，同时充分利用垃圾收运车的最大容量，从而提高垃圾收运的效率。
规划模块：用于根据数据分析模块的分析结果对智能垃圾桶的投放数量进行规划。规划模块的设置，可以使得溢满的智能垃圾桶的所在地能够分配更多的智能垃圾桶，从而避免垃圾溢出，影响环境美观，以及垃圾收运车的收运效率。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.智慧垃圾收运系统，其特征在于：包括智能垃圾桶和服务器，所述智能垃圾桶包括用于检测垃圾桶剩余容量的检测模块，采集定位信息的定位模块，以及与服务器进行通信连接的通信模块，所述服务器包括：
信息采集模块：用于采集并存储智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息；还用于采集垃圾站点的地理位置信息和垃圾处置能力信息；还用于采集垃圾收运车的容量信息和第二定位信息；
片区划分模块：用于根据地理位置信息和垃圾处置能力信息对垃圾收集点的垃圾收运范围进行片区划分并进行编号，得到划分区域和区域编号信息；
信息处理模块：用于根据划分区域内的智能垃圾桶的剩余容量信息统计垃圾总量信息，并在垃圾总量信息满足设定的清理阈值时，生成垃圾处理信息；
路径规划模块：用于获取到垃圾处理信息和区域编号信息时，将第二定位信息作为垃圾收运车的起点位置信息，并根据垃圾收运车的起点位置信息和容量信息，垃圾站点的地理位置信息，以及智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息，规划垃圾运输车的回收路径；
路径优化模块：用于设定时间更新周期，满足时间更新周期时，根据回收路径和第二定位信息，获取回收路径的剩余路段，通过信息处理模块统计已收垃圾总量信息，通过信息采集模块实时采集路径规划模块选中的且位于剩余路段的智能垃圾桶的剩余容量的更新信息，判断剩余容量的更新信息是否满足优先收运阈值的状态信息；还用于根据垃圾收运车的已收垃圾总量信息和容量信息计算剩余装载信息，根据剩余装载信息和剩余容量的更新信息，状态信息，以及剩余路段的智能垃圾桶的、编号信息和第一定位信息优化垃圾运输车的回收路径。
2.根据权利要求1所述的智慧垃圾收运系统，其特征在于：所述信息采集模块还用于采集路径优化模块的优化次数；所述服务器还包括：
清理阈值优化模块：用于根据优化次数来优化信息处理模块的清理阈值。
3.根据权利要求1所述的智慧垃圾收运系统，其特征在于：所述服务器还包括：
时间预估模块：用于在路径规划模块规划回收路径，或路径优化模块优化回收路径时，估算垃圾收运车到达智能垃圾桶的时间节点，以及每个片区垃圾收运的作业时长。
4.根据权利要求2所述的智慧垃圾收运系统，其特征在于：所述服务器还包括：
信息统计模块：用于根据智能垃圾桶的剩余容量信息、编号信息和第一定位信息统计并存储每个智能垃圾桶每天的投放增长曲线；还用于根据投放增长曲线的历史记录分析智能垃圾桶出现满溢情况的时间点；
数据分析模块：用于根据信息统计模块的投放增长曲线，以及智能垃圾桶出现满溢情况的时间点，分析划分区域的经济特征和消费习惯。
5.根据权利要求4所述的智慧垃圾收运系统，其特征在于：所述清理阈值优化模块还用于根据垃圾收运车到达智能垃圾桶的时间节点和智能垃圾桶出现满溢情况的时间点来优化的信息处理模块的清理阈值。
6.根据权利要求5所述的智慧垃圾收运系统，其特征在于：所述服务器还包括：
规划模块：用于根据数据分析模块的分析结果对智能垃圾桶的投放数量进行规划。
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