CN112960313A - 一种垃圾分类装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垃圾分类装置和方法，所述垃圾分类装置包括：光伏模块；负压维持模块；控制模块；识别模块；传输分类模块；其中所述光伏模块分别连接所述负压维持模块、控制模块、识别模块、传输分类模块，用于对连接的模块进行供电，所述控制模块连接所述传输分类模块和识别模块，用于对垃圾进行智能分拣和获取垃圾的多项数据。所述垃圾分类装置和方法采用光学图像识别装置和红外水分测定仪，可有效地区分出垃圾中的干垃圾和湿垃圾，进而在传送带上进行分类投放，提高垃圾分类的效率。可以通过人工智能技术，可以在采集到垃圾的图像信息后进行基础类型的判别，从而可以提高垃圾分类的准确性。

Description

一种垃圾分类装置和方法

技术领域

本发明涉及垃圾处理领域，特别涉及一种垃圾分类装置和方法

背景技术

目前垃圾分类和处理成为城市治理关注的问题，现有的垃圾可以简单的分为：厨余垃圾，有害垃圾和其他垃圾，每一类型的垃圾管理、运输和处理的方式不同，比如厨余垃圾可以作为农作物的废料，有害垃圾需要专门的处理方式。现有垃圾分类通常在垃圾形成端进行，比如在每个社区设置垃圾分类站点，通过人工指导监控的方式执行垃圾分类，然而上述方法费时费力，并且需要每个人都能高度自律才能将垃圾分类工作完成好，而且不同城市垃圾分类规则存在较大的不同，增加了人们学习垃圾分类规则分类的时间成本。

发明内容

本发明其中一个发明目的在于提供一种垃圾分类装置和方法，所述垃圾分类装置和方法采用光伏发电装置对整个垃圾分类装置进行供能，从而可以更加环保节能。

本发明另一个发明目的在于提供一种垃圾分类装置和方法，所述垃圾分类装置和方法具有易降解减量化模块，可以处理易腐烂垃圾的脱水处理，提高垃圾存储和处理的质量。

本发明另一个发明目的在于提供一种垃圾分类装置和方法，所述垃圾分类装置和方法具有负压维持模块，所述负压维持模块可以有效地避免有毒有害废气向环境排放，提高垃圾处理的安全性。

本发明另一个发明目的在于提供一种垃圾分类装置和方法，所述垃圾分类装置和方法采用光学图像识别装置和红外水分测定仪，可有效地区分出垃圾中的干垃圾和湿垃圾，进而在传送带上进行分类投放，提高垃圾分类的效率。

本发明另一个发明目的在于提供一种垃圾分类装置和方法，所述垃圾分类装置和方法可以采用现有的人工智能技术，可以在采集到垃圾的图像信息后进行基础类型的判别，从而可以提高垃圾分类的准确性。

本发明另一个发明目的在于提供一种垃圾分类装置和方法，所述垃圾分类装置和方法采用废气处理技术，垃圾在分类过程中产生的废气可以通过负压维持模块输入到废气处理池中进行无公害处理，使得整个垃圾分类处理过程呈现完整的闭环，大幅提高垃圾分类的质量。

本发明另一个发明目的在于提供一种垃圾分类装置和方法，所述垃圾分类装置和方法具有高效分类、无污染排放、分类精准、自供能等技术优势，相比于现有的在垃圾生成端依靠个人自律的垃圾分类具有极大优势。

为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种垃圾分类装置，所述装置包括：

光伏模块；

负压维持模块；

控制模块；

识别模块；

传输分类模块；

其中所述光伏模块分别连接所述负压维持模块、控制模块、识别模块和传输分类模块，用于对连接的模块进行供电，所述控制模块连接所述传输分类模块和识别模块，用于对垃圾进行智能分拣和获取垃圾的多项数据。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述光伏模块包括光伏发电板和光伏储能装置，所述光伏发电板电连接所述光伏储能装置，用于将光伏发电的电能传输至所述光伏储能装置储存。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述负压维持模块包括负压风机、碱液池和紫外废气处理装置，其中所述负压风机一端连通垃圾分类装置内部，另一端通过管道依次连接碱液池和紫外废气处理装置。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述识别模块包括图像识别装置，所述图像识别装置连接所述控制模块，用于获取垃圾的图形和颜色信息，并根据垃圾的图形和颜色信息进行预分类。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述识别模块包括红外水分测量仪，所述红外水分测量仪连接所述控制模块，所述垃圾分类装置具有称重装置，所述称重装置用于获取垃圾重量数据，所述控制模块用于获取垃圾称重数据，并用于计算垃圾水分信息。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述传输分类模块包括至少一个传送带和多个分类收集箱，所述传送带一端设置于垃圾入口，所述分类收集箱设置于所述传送带的下方。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述垃圾分类装置包括粉碎装置，所述粉碎装置设置于所述传送带的下方，所述粉碎装置的上方设有湿垃圾箱，用于将传送带上的湿垃圾输入到粉碎装置中进行粉碎。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述垃圾分类装置包括脱水装置，所述脱水装置连接所述粉碎装置，用于将粉碎的湿垃圾进行脱水处理。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述分类收集箱包括金属收集箱、塑料制品收集箱、玻璃收集箱和纸制品收集箱，分别用于收集对应类型的垃圾。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述垃圾分类装置包括湿垃圾存储箱和废液存储箱，所述湿垃圾存储箱和废液存储箱分别连通所述粉碎装置。

为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种垃圾分类方法，所述方法包括如下步骤：

获取垃圾的图像信息，根据垃圾的图像信息识别垃圾的图形和颜色；

根据识别的垃圾图形和颜色采用人工智能技术进行识别，获取垃圾的预分类；

采用红外水分测量仪和称重装置计算垃圾的水分含量，预设含水量阈值，将超过含水阈值的垃圾粉碎；

根据人工智能技术识别的垃圾分拣到对应的分类收集箱中；

采用负压维持装置对垃圾参产生的废气处理。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述废气处理方法包括：将废气通过负压风扇依次排入碱液池和紫外光废气处理装置中。

附图说明

图1显示的本发明垃圾分类装置一个较佳实施例的模块连接示意图；

图2显示的本发明垃圾分类装置一个较佳实施例具体结构示意图；

图3显示的本发明垃圾分类方法的流程示意图。

其中，

光伏模块-10，光伏发电板-11，光伏储能装置-12，负压维持模块-20，负压风扇-21，碱液池-22，紫外废气处理装置-23，控制模块-30，识别模块-40，图像识别装置-41，红外水分测量装置-42，称重装置-43，传输分类模块-50，传送带-51，称重传送带-511，垃圾入口-52，湿垃圾收集箱-61，粉碎装置-62，脱水装置-63，湿垃圾存储箱-64，废水存储箱-65，金属收集箱-71，玻璃收集箱-72，塑料制品收集箱-73，纸制品收集箱-74，其他干垃圾收集箱-75。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

请参考图1-3，本发明公开了一种垃圾分类装置和方法，其中所述垃圾分类装置主要包括：光伏模块10、负压维持模块20；控制模块30；识别模块40；传输分类模块50；其中所述光伏模块10可以采用现有的光伏发电板11，比如太阳能发电板，可以将所述光伏发电板11安装于所述垃圾分类装置的上表面，用于获取清洁的电能，所述光伏模块10还包括光伏储能装置12，所述光伏储能装置12电连接所述光伏发电板11，在光伏发电板11发电时可以将电能输送到所述光伏储能装置12存储，存储的电能可以在无太阳光的条件下对所述垃圾分类装置进行供电。所述光伏储能装置12电连接上述负压维持模块20；控制模块30；识别模块40；传输分类模块50，并分别对上述模块进行供电。

所述负压维持模块20包括负压风扇21、碱液池22和紫外废气处理装置23，其中所述负压风扇21一端连通所述垃圾分类装置内腔，风扇装置吸取内腔中的气体形成负压空间，所述负压风扇21的另一端依次通过密封管道连接所述碱液池22和紫外废气处理装置23，所述碱液池22可以吸收垃圾堆放所释放的CO2、SO2等酸性气体，所述碱液池22内具有包括但不仅限于氢氧化钠的碱溶液，所述废气在通过碱液池22处理后通过密封管道输入到所述紫外废气处理装置23，所述紫外废气处理装置23发出高能紫外光，可以用于裂解包括但不仅限于氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯等污染环境的气体，上述废气通过高能紫外光裂解后生成二氧化碳和水等低分子化合物。从而可以排出相对无污染的气体。

所述控制模块30可以由包括但不仅限于中央处理器组成，控制模块30控制上述各个负压维持模块20、识别模块40、传输分类模块50的通断电和运行速率，并将各个模块采集到的垃圾数据进行保存。

所述识别模块40包括：图像识别装置41、红外水分测量装置42和称重装置43，其中所述图像识别装置41包括至少一个摄像头，用于采集图像信息，所述图像信息包括垃圾的形状、颜色等，所述图像识别装置41可以将所述图像信息上传至所述控制模块30进行分析处理，预判断出垃圾的种类，进而对垃圾进行分类。值得一提的是，在本发明中一个较佳实施例中，可以在所述控制模块30存储训练好的人工智能模型，比如专门用于识别垃圾种类的卷积网络模型，垃圾识别模型可以设置于云端，可以通过将垃圾图像上传至云端进行垃圾类别判断，通过所述摄像头识别垃圾的形状和颜色后可以获取垃圾的基本类型。需要说明的是，上述人工智能的垃圾识别模型为现有技术，对此本发明不再赘述。

所述红外水分测量装置42安装于垃圾入口52处，所述称重装置43上方具有称重传送带511，所述称重传送带511被所述称重装置43支撑，当垃圾从垃圾入口52进入后，在所述称重传送带511上，所述称重装置43可以将称重传送带511归零后获取称重传送带511上的垃圾重量。所述红外水分测量装置42向所述垃圾发射一定强度的红外光，所述红外光可以加热湿垃圾，使得所述垃圾内的水分可以快速蒸发，结合称重装置43的称重数据变化可以得出垃圾的含水量。在本发明中设置含水量阈值，若测量获取垃圾的含水量大于所述含水量阈值，则可以判断该垃圾为湿垃圾，并将湿垃圾进行粉碎、脱水操作。

具体的，当称重传送带511上的垃圾被判定为湿垃圾时，将该湿垃圾分拣至湿垃圾收集箱61中，所述湿垃圾收集箱61具有漏斗形结构，在湿垃圾收集箱61的下方具有连通粉碎装置62的开口，湿垃圾在粉碎装置62的作用下生成固定粒度的湿垃圾粒。进一步的，所述粉碎装置62下方还连接一空腔，所述空腔内设有脱水装置，在本发明其一个较佳实施例中，所述脱水装置优选实施为挤压式的脱水装置，使得湿垃圾粒在挤压设备的作用下实现固液分离，所述脱水装置下方设有湿垃圾存储箱64和废液存储箱，分别用于存储处理好的水分较低的湿垃圾和废液，该处理好的湿垃圾可以作为肥料对农作物施肥，废水存储箱65中的废液可以进一步无害化处理，其中处理好的湿垃圾的含水量一般小于30％，且粒度小于1cm。

所述称重传送带511的一端面向垃圾入口52，另一端具有在同一水平面上的另一传送带51，该传送带51和称重传送带511之间具有2-5cm宽的缝隙，两个传送带51分别独立运行，两个传送带51下设有具有旋转轴的旋转电机，两个传送带51优先设置为同步带，所述同步带为旋转轴外表面的线速度大小相同。所述传送带51的下方设有多个分类收集箱，所述分类收集箱包括金属收集箱71、玻璃收集箱72、塑料制品收集箱73、纸制品收集箱74和其他干垃圾收集箱75。上述收集箱可以采用上述图像识别装置40判断垃圾类型后进行人工或机械分拣。在本发明其中一个较佳实施例中，分拣装置可以是包括但不仅限于分拣机械手或分拣车等装置，并且所述分拣装置可以集成安装于所述垃圾分类装置上，或者非集成安装。

特别地，根据本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线段、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线段的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线段、电线段、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种垃圾分类装置，其特征在于，所述装置包括：

光伏模块；

负压维持模块；

控制模块；

识别模块；

传输分类模块；

其中所述光伏模块分别连接所述负压维持模块、控制模块、识别模块和传输分类模块，用于对连接的模块进行供电，所述控制模块连接所述传输分类模块和识别模块，用于对垃圾进行智能分拣和获取垃圾的多项数据。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾分类装置，其特征在于，所述光伏模块包括光伏发电板和光伏储能装置，所述光伏发电板电连接所述光伏储能装置，用于将光伏发电的电能传输至所述光伏储能装置储存。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾分类装置，其特征在于，所述负压维持模块包括负压风机、碱液池和紫外废气处理装置，其中所述负压风机一端连通垃圾分类装置内部，另一端通过管道依次连接碱液池和紫外废气处理装置。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾分类装置，其特征在于，所述识别模块包括图像识别装置，所述图像识别装置连接所述控制模块，用于获取垃圾的图形和颜色信息，并根据垃圾的图形和颜色信息进行预分类。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾分类装置，其特征在于，所述识别模块包括红外水分测量仪，所述红外水分测量仪连接所述控制模块，所述垃圾分类装置具有称重装置，所述称重装置用于获取垃圾重量数据，所述控制模块用于获取垃圾称重数据，并用于计算垃圾水分信息。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾分类装置，其特征在于，所述传输分类模块包括至少一个传送带和多个分类收集箱，所述传送带一端设置于垃圾入口，所述分类收集箱设置于所述传送带的下方。

7.根据权利要求1所述的一种垃圾分类装置，其特征在于，所述垃圾分类装置包括粉碎装置，所述粉碎装置设置于称重传送带的下方，所述粉碎装置的上方设有湿垃圾箱，用于将称重传送带上的湿垃圾输入到粉碎装置中进行粉碎。

8.根据权利要求7所述的一种垃圾分类装置，其特征在于，所述垃圾分类装置包括脱水装置，所述脱水装置连接所述粉碎装置，用于将粉碎的湿垃圾进行脱水处理，所述分类收集箱包括金属收集箱、塑料制品收集箱、玻璃收集箱和纸制品收集箱，分别用于收集对应类型的垃圾；所述垃圾分类装置包括湿垃圾存储箱和废液存储箱，所述湿垃圾存储箱和废液存储箱分别连通所述粉碎装置。

9.一种垃圾分类方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

获取垃圾的图像信息，根据垃圾的图像信息识别垃圾的图形和颜色；

根据识别的垃圾图形和颜色采用人工智能技术进行识别，获取垃圾的预分类；

采用红外水分测量仪和称重装置计算垃圾的水分含量，预设含水量阈值，将超过含水阈值的垃圾粉碎；

根据人工智能技术识别的垃圾分拣到对应的分类收集箱中；

采用负压维持装置对垃圾参产生的废气处理。

10.根据权利要求9所述的一种垃圾分类方法，其特征在于，所述废气处理方法包括：将废气通过负压风扇依次排入碱液池和紫外光废气处理装置中。

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