CN114013870A - 一种生活垃圾投放量智能实时监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种生活垃圾投放量智能实时监测系统，该系统包括：垃圾收集箱、垃圾收集箱箱体载重装置、称重传感装置、信息传输装置、太阳能供电装置和物联网信息传输平台。该系统可对我国各类型社区内生活垃圾投放源产生量进行实时监测和统计，实现生活垃圾产量的实时监测和清运任务的高效调度，优化生活垃圾产量数据信息，为我国生活垃圾产量统计和居民投放行为规律信息识别提供科学可靠的基础和依据，为保洁人员收运垃圾提供便利，有效提高生活垃圾收运效率，降低生活垃圾收集收运成本。
Description
技术领域
本发明属于垃圾处理系统技术领域，尤其是一种生活垃圾投放量智能实时监测系统。
背景技术
近年来，我国大力推动生活垃圾分类投放和收集工作，生活垃圾产生量是地区开展生活垃圾相关工作的重要参考指标，生活垃圾的产生量直接决定垃圾“分类—投放—收运—处理—资源”全链条的顶层设计与布局，是政府和相关环保部门开展生活垃圾分类工作研究的主要依据。同时，对于一线企业和环卫人员，合理高效的收运任务调度是提高其工作效率以及盈利的关键。
现阶段，我国对城市生活垃圾产量的调研统计多针对于终端垃圾处置场的垃圾输入量，但由于经过较长距离的运输会导致垃圾减量，数据准确率下降，且统计的垃圾来源不够精准。目前生活中具有生活垃圾投放前端称重的装置和实际应用甚少，对于一些已经开展分类的示范社区，只是对厨余垃圾进行每日称重来记录周期内的垃圾产量，无法达到在线实时监测居民投放的时间节点和重量，无法对居民投放行为和规律进行识别。
目前已经公开的现有技术中，关于垃圾投放量的检测技术大多具有以下一种或者多种缺点：1、没有垃圾产量实时监测功能，大多是针对于投放者信息溯源和每日投放量；2、装置设计过于复杂，较多具有图像和人脸识别或除臭等功能，大大提高了投放收集成本，并不适用于我国经济不够发达的地区；3、投放源装备的电力问题没有较好解决，电子元件没有得到很好的保护，离地面距离较近，受天气影响较大，也增加了维修的成本，在实际应用时容易造成很多不便。
例如：公开号为CN108750444A的中国专利，其公开了一种垃圾箱溢满监测系统和监测方法，该系统采用的是自备充电电源，且只能在垃圾溢满之后才能发射信号，没有进行实时监测以便垃圾收运人员及时了解情况。
再如，公开号为CN204776976U的中国专利，其公开了一种基于物联网技术的垃圾桶智能管理系统，但其更多的是针对街道公共区域的垃圾桶，考虑的方向是垃圾桶在街道沿线上的合理分布密度、高效收运作业以及高温安全等问题。而本发明是针对于居民小区的垃圾分类定点区域，二者适用区域不同，且本发明可以同时解决多个问题，实现清洁人员的高效率运收垃圾。
生活垃圾投放量台账数据一直是我国相关部门作为开展垃圾分类工作和研究的基础，本发明针对上述问题，设置出一种生活垃圾投放量智能实时监测系统，以便有效提高生活垃圾的收运效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种生活垃圾投放量智能实时监测系统，该系统可对我国各类型社区内生活垃圾投放源产生量进行实时监测和统计，实现生活垃圾产量的实时监测和清运任务的高效调度，优化生活垃圾产量数据信息，为我国生活垃圾产量统计和居民投放行为规律信息识别提供科学可靠的基础和依据，为保洁人员收运垃圾提供便利，有效提高生活垃圾收运效率，降低生活垃圾收集收运成本。
为实现上述目的，本发明提供的方案如下：
一种生活垃圾投放量智能实时监测系统，该系统包括：垃圾收集箱、垃圾收集箱箱体载重装置、称重传感装置、信息传输装置、太阳能供电装置和物联网信息传输平台；
所述的垃圾收集箱用于垃圾的投放和收集；
所述的垃圾收集箱箱体载重装置，包括载重平台、脚踏板、可控转轴、载重弯杆、载重滑道和稳定滑块；载重平台用于承载垃圾收集箱，载重弯杆将载重平台和稳定滑块连接在一起，三者呈机械连接；
所述的称重传感装置，安装在稳定滑块的下方，其包括接触板、智能电子秤装置、电子传感器和智能电子芯片，接触板与稳定滑块接触；电子传感器可将重量实时变化信息传送至信息传输装置；
所述的信息传输装置，安装在称重传感装置的下方，并与显示屏连接；其包括电子芯片和无线通讯装置，用于实时传输垃圾收集箱重量变化数据信息；
所述的太阳能供电装置，安装在称重传感装置和信息传输装置的一侧，其包括蓄电池和太阳能电池板；用于向系统提供电力输送；
所述的物联网信息传输平台，包括前端信息收集系统、中端信息传输系统、终端信息采集和管理系统，用于接收和统计信息传输装置所发出的重量变化数据信息。以物联网与大数据接口的技术融合，建立社区垃圾投放产量数字化监测、垃圾收运智能管理以及清运任务高效调度的物联网平台。
进一步地，所述的稳定滑块根据垃圾收集箱的重量变化顺着载重滑道进行上下滑动，从而向称重传感装置的接触板施加不同程度的垂直压力，接触板通过压力感应器向称重传感装置提供重力变化信息，重力变化信息通过电性连接展示在显示屏上，供投放者和环卫人员进行读取和参考。
进一步地，所述的脚踏板设置在载重平台的前端，可控转轴设置在载重平台与载重弯杆的连接处。
优选地，载重弯杆与底边呈90度夹角。
进一步地，所述的信息传输装置用于转换和传输由称重传感装置输入端口输入的数据变化信息，并通过发射端口向显示屏和线上平台传输。
进一步地，所述的太阳能电池板延展于整个系统的外壳上方，通过吸收太阳能转化为电能，储存在蓄电池中。
进一步地，所述的太阳能供电装置与称重传感装置、信息传输装置之间呈电性连接。
优选地，所述电性连接的电性装置安置在离地面不低于500mm处，并封闭于保护外壳内。
进一步地，所述的物联网信息传输平台，当接收到高重量信息或溢满预警信息时，向线上平台发起垃圾收运任务调度通知。
进一步地，所述蓄电池的外部由蓄电池保温箱保护。
进一步地，所述的信息传输装置通过预设高重量值，当达到该重量值时发出预警提示信息。例如，可根据实际情况设置高重量值为大于设定溢满值的60％～80％。
优选地，对于载重平台的尺寸选取，应满足目前市场大多数垃圾投放桶的地面尺寸。目前社区内垃圾投放桶规格一般为120L和240L两种，其中240L投放桶底面尺寸为460mm×470mm(长×宽)，因此设置载重平台长不小于600mm。
优选地，载重平台处于下落状态时与地面夹角为30°～45°，载重平台水平放置时与地面高度为300mm～450mm。当保洁人员清运时，由于投放桶与地面存在一定距离，满载或高重量的投放桶不易取下倾倒，可通过脚踏板使载重平台通过可控转轴自由下落，使载重平台前端与地面接触。
进一步地，通过核算本发明的系统耗电量，以每天累积运行时间不大于12小时计算，该系统每天用电量不大于240W·h。为了满足该系统连续阴雨天(没有太阳)工作5天的需求，设置蓄电池的容量不少于100A。
进一步地，若按平均每天光照时间不低于6小时计算，则每天蓄电池放电量不小于20A，电池板充电电流不小于2.5A，电池板功率不大于45W。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在生活垃圾投放驿站设置垃圾收集箱重量实时监测系统，有效采集和分析投放源不同时间节点的垃圾产量变化情况，为前端垃圾投放量实时变化和居民投放行为特征分析提供研究基础，为地方垃圾处理全链条模式规划提供理论数据支撑；通过物联网数据采集平台，可有效解决我国投放源垃圾产量信息统计难和产量信息误差大的现状；通过溢满信息提示与管理平台协同交互与信息传输，可有效进行清运任务调度，提高垃圾收运效率并降低收运成本，避免垃圾收集箱溢满所带来的二次污染。
2、本发明提供一种生活垃圾投放量智能实时监测系统，该系统可对我国各类型社区内生活垃圾投放源产生量进行实时监测和统计，实现生活垃圾产量的实时监测和清运任务的高效调度，优化生活垃圾产量数据信息，为我国生活垃圾产量统计和居民投放行为规律信息识别提供科学可靠的基础和依据，有效提高生活垃圾收运效率，降低生活垃圾收集收运成本。
3、本发明目的是为了在不影响投放者与收运者的便利性条件下，完成居民区生活垃圾的称重工作。本发明的系统设计对于传统的垃圾收集箱没外形有改变，更是针对目前市场普及的120L和240L规格垃圾箱设计的台架式称重装置，在目前的设施上进行的新增搭建，而非替换，这也降低了成本，并提高了应用的可行性与高效性。
4、本发明还可以预设高重量值，通过预设高重量值，当达到该重量值时发出预警提示信息，信息可向显示屏和线上平台传输，使人们快速得知。针对单位区域内收运终端负责多个驿站的垃圾清运工作的情况，根据该区域投放源所有垃圾收集箱投放产量程度，当大于60％的垃圾收集箱重量到达阈值时，可调度收运工人开展定时定点清运工作，若附近的垃圾收集箱同时溢满值达到80％以上，清洁人员可同时一起收运。根据不同区域的实际情况进行设置，既降低了往返的次数和时间，同时也可避免垃圾收集箱溢满所带来的二次污染。
5、本发明在载重平台的前端设置脚踏板，并在载重平台与载重弯杆的连接处设置可控转轴，可以帮助收运人员收取垃圾。当收运人员对投放桶进行清运时，可通过踩踏脚踏板使可控转轴机械转动，从而使载重平台呈向下倾斜变化并与地面接触，此时载重平台与地面夹角不小于30度，收运人员通过双手拉动带滚轮的垃圾投放桶，使其沿倾斜的载重平台自由滑下，可以很大程度上节省工人的力气。
附图说明
图1是本发明的生活垃圾投放量智能实时监测系统结构图；
图2是本发明监测系统的局部结构图；
图3是本发明的称重传感装置与信息传输装置的原理图；
图中：1、垃圾收集箱；2、载重平台；3、脚踏板；4、可控转轴；5、载重弯杆；6、载重滑道；7、稳定滑块；8、称重传感装置；9、信息传输装置；10、显示屏；11、太阳能供电装置；12、太阳能电池板；13、物联网信息传输平台；14、线上平台。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
如图1所示。
一种生活垃圾投放量智能实时监测系统，该系统包括：垃圾收集箱1、垃圾收集箱箱体载重装置、称重传感装置8、信息传输装置9、太阳能供电装置11和物联网信息传输平台13；
所述的垃圾收集箱1用于垃圾的投放和收集；
所述的垃圾收集箱箱体载重装置，包括载重平台2、脚踏板3、可控转轴4、载重弯杆5、载重滑道6和稳定滑块7；载重平台2用于承载垃圾收集箱1，载重弯杆5将载重平台2和稳定滑块7连接在一起，三者呈机械连接；
所述的稳定滑块7根据垃圾收集箱1的重量变化顺着载重滑道6进行上下滑动，从而向称重传感装置8的接触板施加不同程度的垂直压力，接触板通过压力感应器向称重传感装置8提供重力变化信息，重力变化信息通过电性连接展示在显示屏10上，供投放者和环卫人员进行读取和参考。
所述的脚踏板3设置在载重平台2的前端，可控转轴4设置在载重平台2与载重弯杆5的连接处；载重弯杆5与底边呈90度夹角。
所述的称重传感装置8，安装在稳定滑块7的下方，其包括接触板、智能电子秤装置、电子传感器和智能电子芯片，接触板与稳定滑块7接触；电子传感器可将重量实时变化信息传送至信息传输装置9；
所述的信息传输装置9，安装在称重传感装置8的下方，并与显示屏10连接；其包括电子芯片和无线通讯装置，用于实时传输垃圾收集箱重量变化数据信息；所述的信息传输装置9用于转换和传输由称重传感装置8输入端口输入的数据变化信息，并通过发射端口向显示屏10和线上平台14传输。
所述的信息传输装置9通过预设高重量值，当达到该重量值时发出预警提示信息；设置高重量值为大于设定溢满值的60％。
所述的太阳能供电装置11，安装在称重传感装置8和信息传输装置9的一侧，其包括蓄电池和太阳能电池板12；用于向系统提供电力输送；所述的太阳能电池板12延展于整个系统的外壳上方，通过吸收太阳能转化为电能，储存在蓄电池中；所述蓄电池的外部由蓄电池保温箱保护；设置蓄电池的容量不少于100A。
所述的太阳能供电装置11与称重传感装置8、信息传输装置9之间呈电性连接。所述电性连接的电性装置安置在离地面不低于500mm处，并封闭于保护外壳内。
所述的物联网信息传输平台13，包括前端信息收集系统、中端信息传输系统、终端信息采集和管理系统，用于接收和统计信息传输装置9所发出的重量变化数据信息。所述的物联网信息传输平台13，当接收到高重量信息或溢满预警信息时，向线上平台14发起垃圾收运任务调度通知。
对于载重平台的尺寸，选择长和宽为600mm×600mm的载重平台，载重平台处于下落状态时与地面夹角为45°，载重平台水平放置时与地面高度为420mm；所用的垃圾收集箱尺寸为240L。
实施例2
在实施例1的区别在于：
对于载重平台的尺寸，选择长和宽为500mm×500mm的载重平台，载重平台处于下落状态时与地面夹角为30°，载重平台水平放置时与地面高度为300mm；所用的垃圾收集箱尺寸为120L；设置高重量值为大于设定溢满值的80％；
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：该系统包括：垃圾收集箱(1)、垃圾收集箱箱体载重装置、称重传感装置(8)、信息传输装置(9)、太阳能供电装置(11)和物联网信息传输平台(13)；
所述的垃圾收集箱(1)用于垃圾的投放和收集；
所述的垃圾收集箱箱体载重装置，包括载重平台(2)、脚踏板(3)、可控转轴(4)、载重弯杆(5)、载重滑道(6)和稳定滑块(7)；载重平台(2)用于承载垃圾收集箱(1)，载重弯杆(5)将载重平台(2)和稳定滑块(7)连接在一起，三者呈机械连接；
所述的称重传感装置(8)，安装在稳定滑块(7)的下方，其包括接触板、智能电子秤装置、电子传感器和智能电子芯片，接触板与稳定滑块(7)接触；电子传感器可将重量实时变化信息传送至信息传输装置(9)；
所述的信息传输装置(9)，安装在称重传感装置(8)的下方，并与显示屏(10)连接；其包括电子芯片和无线通讯装置，用于实时传输垃圾收集箱重量变化数据信息；
所述的太阳能供电装置(11)，安装在称重传感装置(8)和信息传输装置(9)的一侧，其包括蓄电池和太阳能电池板(12)；用于向系统提供电力输送；
所述的物联网信息传输平台(13)，包括前端信息收集系统、中端信息传输系统、终端信息采集和管理系统，用于接收和统计信息传输装置(9)所发出的重量变化数据信息。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述的稳定滑块(7)根据垃圾收集箱(1)的重量变化顺着载重滑道(6)进行上下滑动，从而向称重传感装置(8)的接触板施加不同程度的垂直压力，接触板通过压力感应器向称重传感装置(8)提供重力变化信息，重力变化信息通过电性连接展示在显示屏(10)上。
3.根据权利要求1所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述的脚踏板(3)设置在载重平台(2)的前端，可控转轴(4)设置在载重平台(2)与载重弯杆(5)的连接处。
4.根据权利要求1所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述的信息传输装置(9)用于转换和传输由称重传感装置(8)输入端口输入的数据变化信息，并通过发射端口向显示屏(10)和线上平台(14)传输。
5.根据权利要求1所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述的太阳能电池板(12)延展于整个系统的外壳上方。
6.根据权利要求1所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述的太阳能供电装置(11)与称重传感装置(8)、信息传输装置(9)之间呈电性连接。
7.根据权利要求1所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述的物联网信息传输平台(13)，当接收到高重量信息或溢满预警信息时，向线上平台(14)发起垃圾收运任务调度通知。
8.根据权利要求1所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述蓄电池的外部由蓄电池保温箱保护。
9.根据权利要求1所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述的信息传输装置(9)通过预设高重量值，当达到该重量值时发出预警提示信息。
10.根据权利要求6所述的生活垃圾投放量智能实时监测系统，其特征在于：所述电性连接的电性装置安置在离地面不低于500mm处，并封闭于保护外壳内。
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