CN115231165B - 一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统 - Google Patents

一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统，该系统设置在建筑的各楼层内，包括多个类别且对应类别相互连接的垃圾投放口、垃圾传送管、垃圾中间斗；各个类别的垃圾传送管的入口处设置有入口检测传感器，出口处设置有出口检测传感器和垃圾传送管抽风装置；各个类别的垃圾中间斗的顶部设置有垃圾中间斗鼓风装置和垃圾中间斗测距装置，底部设置有垃圾中间斗称重装置和垃圾中间斗泄露电磁阀，垃圾中间斗底部连接垃圾管道，通过垃圾管道连接至各个类别的垃圾集中回收站分类存储箱，垃圾管道的底部设置有垃圾管道抽风装置；并通过PLC模块检测垃圾拥堵、装满和计费。本发明分类效果好，自动化、信息化程度高，可广泛应用于智慧园区中。

Description

一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统
技术领域
本发明涉及智能垃圾投放装置技术领域，尤其涉及一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统。
背景技术
由于目前国内可回收垃圾的分类工作中由于配套设施的不完善，人力成本高，分类不彻底，无法进行信息化管控。而且智慧园区的垃圾产生量大人员密集，更需要一种智能垃圾投放控制装置。所以，寻找一种低成本，高精度，信息化的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统成为当务之急。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中智能垃圾投放装置效率低，信息反馈不准确不及时等问题，提供一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统，该系统设置在建筑的各楼层内，包括多个类别且对应类别相互连接的垃圾投放口、垃圾传送管、垃圾中间斗；垃圾传送管一端与垃圾投放口相连，垃圾传送管呈一定角度向下倾斜，另一端与垂直设置的垃圾中间斗相连；其中：
各个类别的垃圾传送管的入口处设置有垃圾入口检测传感器，出口处设置有垃圾出口检测传感器和垃圾传送管抽风装置；各个类别的垃圾中间斗的顶部设置有垃圾中间斗鼓风装置和垃圾中间斗测距装置，底部设置有垃圾中间斗称重装置和垃圾中间斗泄露电磁阀，垃圾中间斗底部连接垃圾管道，通过垃圾管道连接至各个类别的垃圾集中回收站分类存储箱，垃圾管道的底部设置有垃圾管道抽风装置；
该系统还包括PLC模块，PLC模块与垃圾入口检测传感器、垃圾出口检测传感器、垃圾传送管抽风装置、垃圾中间斗鼓风装置、垃圾中间斗测距装置、垃圾中间斗称重装置、垃圾中间斗泄露电磁阀、垃圾管道抽风装置均相连；通过各个类别的垃圾入口检测传感器检测垃圾从垃圾投放口倒入，通过垃圾出口检测传感器检测垃圾倒出，若一定时间内未检测到垃圾倒出，判断为发生垃圾拥堵，控制垃圾传送管抽风装置运行，使垃圾进入垃圾中间斗；通过各个类别的垃圾中间斗测距传感器监测垃圾中间斗是否装满，装满时控制垃圾中间斗泄露电磁阀，进而带动垃圾中间斗底板开启，并开启垃圾中间斗鼓风装置和垃圾管道抽风装置，使该类别的垃圾通过垃圾管道进入对应类别的垃圾集中回收站分类存储箱中；并通过垃圾称重装置计量与统计每类垃圾的重量，根据垃圾的重量对每层用户进行后续垃圾处理收费。
进一步地，本发明的该系统中包括四种类别的垃圾分类；包括：
第一类垃圾投放口、第一类垃圾传送管、第一类垃圾中间斗、第一类垃圾入口检测传感器、第一类垃圾出口检测传感器、第一类垃圾传送管抽风装置、第一类垃圾中间斗鼓风装置；第一类垃圾传送管一端与第一类垃圾投放口相连，另一端与第一类垃圾中间斗相连，第一类垃圾传送管的入口处设置第一类垃圾入口检测传感器，出口处设置第一类垃圾出口检测传感器和第一类垃圾传送管抽风装置；第一类垃圾中间斗鼓风装置设置在第一类垃圾中间斗的顶端；
第二类垃圾投放口、第二类垃圾传送管、第二类垃圾中间斗、第二类垃圾入口检测传感器、第二类垃圾出口检测传感器、第二类垃圾传送管抽风装置、第二类垃圾中间斗鼓风装置；第二类垃圾传送管一端与第二类垃圾投放口相连，另一端与第二类垃圾中间斗相连，第二类垃圾传送管的入口处设置第二类垃圾入口检测传感器，出口处设置第二类垃圾出口检测传感器和第二类垃圾传送管抽风装置；第二类垃圾中间斗鼓风装置设置在第一类垃圾中间斗的顶端；
第三类垃圾投放口、第三类垃圾传送管、第三类垃圾中间斗、第三类垃圾入口检测传感器、第三类垃圾出口检测传感器、第三类垃圾传送管抽风装置、第三类垃圾中间斗鼓风装置；第三类垃圾传送管一端与第三类垃圾投放口相连，另一端与第三类垃圾中间斗相连，第三类垃圾传送管的入口处设置第三类垃圾入口检测传感器，出口处设置第三类垃圾出口检测传感器和第三类垃圾传送管抽风装置；第三类垃圾中间斗鼓风装置设置在第三类垃圾中间斗的顶端；
第四类垃圾投放口、第四类垃圾传送管、第四类垃圾中间斗、第四类垃圾入口检测传感器、第四类垃圾出口检测传感器、第四类垃圾传送管抽风装置、第四类垃圾中间斗鼓风装置；第四类垃圾传送管一端与第四类垃圾投放口相连，另一端与第四类垃圾中间斗相连，第四类垃圾传送管的入口处设置第四类垃圾入口检测传感器，出口处设置第四类垃圾出口检测传感器和第四类垃圾传送管抽风装置；第四类垃圾中间斗鼓风装置设置在第四类垃圾中间斗的顶端。
进一步地，本发明的该系统中建筑共N层；包括：
第一层垃圾投放口、第一层垃圾传送管、第一层垃圾入口检测传感器、第一层垃圾出口检测传感器、第一层垃圾传送管抽风装置；第一层垃圾传送管一端与第一层垃圾投放口相连，另一端与垃圾中间斗相连；
第二层垃圾投放口、第二层垃圾传送管、第二层垃圾入口检测传感器、第二层垃圾出口检测传感器、第二层垃圾传送管抽风装置；第二层垃圾传送管一端与第二层垃圾投放口相连，另一端与垃圾中间斗相连；
第N层垃圾投放口、第N层垃圾传送管、第N层垃圾入口检测传感器、第N层垃圾出口检测传感器、第N层垃圾传送管抽风装置；第N层垃圾传送管一端与第N层垃圾投放口相连，另一端与垃圾中间斗相连。
进一步地，本发明的垃圾中间斗、垃圾中间斗测距装置、垃圾中间斗鼓风装置、垃圾中间斗称重装置、垃圾中间斗泄漏电磁阀、垃圾集中回收站分类存储箱、垃圾管道抽风装置、垃圾管道均设置有四个，分别对应四个不同类别的垃圾。
本发明提供一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、系统等待用户投放垃圾；
步骤2、用户从垃圾投放口投入垃圾；
步骤3、垃圾入口检测传感器检测到垃圾投入信号，并开始计时；
步骤4、当经过一段时间T垃圾出口检测传感器检测到垃圾倒出信号，停止计时，当T>(Tb+3)秒时，判断该垃圾传送管发生拥堵；或当经过Tb+3秒时垃圾出口检测传感器仍没有检测到垃圾倒出信号，判断该垃圾传送管发生拥堵；Tb为时间阈值；
步骤5、启动对应垃圾传送管的垃圾传送管抽风装置并运行一定时间；
步骤6、通过各类别对应的垃圾中间斗测距传感器监测垃圾中间斗是否装满，装满时控制垃圾中间斗泄露电磁阀，进而带动垃圾中间斗底板开启，并开启垃圾中间斗鼓风装置和垃圾管道抽风装置，使该类别的垃圾通过垃圾管道进入对应类别的垃圾集中回收站分类存储箱中；
步骤7、通过垃圾称重装置计量与统计每类垃圾的重量，根据垃圾的重量对每层用户进行后续垃圾处理收费。
进一步地，本发明的步骤4中时间阈值Tb的确定方法为：
其中，Tb是垃圾传送管在无堵塞情况下传送的时间阈值，单位为s；L是垃圾传送管的长度，单位为m；g是重力加速度，单位为m/s2；θ为垃圾传送管与中间斗之间的水平夹角，单位为°。
进一步地，本发明的步骤6中判断垃圾中间斗是否装满的方法为：
通过垃圾中间斗测距传感器监测垃圾中间斗是否装满，垃圾中间斗装满的判定原则：测距传感器的检测数值≤垃圾中间斗高度值的10％，即判定垃圾中间斗装满。
进一步地，本发明的步骤7中对每层用户的每类垃圾进行收费的计算方法为：
第一步，令智慧园区第i层第j类垃圾，i∈[1,N],j∈[1,4]，N为楼层数；当第i层第j类的垃圾出口检测传感器感应到垃圾倒出信号，启动第j类垃圾中间斗底部称量装置进行计量，并用(本次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量-上次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量)作为本次第i层第j类垃圾的垃圾增量，并将本次第i层第j类垃圾的垃圾增量和本次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量存入PLC控制器中，随后停止第j类垃圾中间斗底部称量装置；
第二步，PLC模块以月为单位累加每次第i层第j类垃圾的垃圾增量，并最终得到第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
第三步，PLC模块对第i层第j类月垃圾总重量设定阶梯收费标准，按第i层第j类月垃圾总重量总共分三个阶梯：
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第一阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k1，第i层第j类该月收费为：k1*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第二阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k2，第i层第j类该月收费为：k2*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第三阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k3，第i层第j类该月收费为k3*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量。
本发明产生的有益效果是：本发明的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统：
(1)能实现对不同种类垃圾的分类投放，系统全自动运行，不需要人工参与，能够有效的解决人工分类的人力成本高、分类不彻底的问题；
(2)本系统信息化程度高，能够自动控制、管理，能够高精度、信息化的应用于智慧园区的垃圾管理领域；
(3)通过自动称重计费的控制方法，能够根据不同的类别垃圾对每层用户进行收费，现有技术中没有采用类似的方案，并且因为智慧园区中各楼层的企业经营范围往往区别很大，对每层用户收费时，根据其经营范围的不同，所产生的各类别垃圾的投放量差异很大，根据各类垃圾投放量进行计费，计费方式更加合理，方便了智慧园区的垃圾分类收费管理。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的系统平面图；
图2是本发明实施例的系统剖面图；
图3是本发明实施例的垃圾传送管控制流程图；
图4是本发明实施例的垃圾中间斗控制流程图；
图5是本发明实施例的硬件控制系统结构图。
图6是本发明智慧园区第i层用户第j类每次垃圾垃圾增量流程图。
图7是本发明智慧园区第i层用户第j类月收费流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统，该系统设置在建筑的各楼层内，包括多个类别且对应类别相互连接的垃圾投放口、垃圾传送管、垃圾中间斗；垃圾传送管一端与垃圾投放口相连，垃圾传送管呈一定角度向下倾斜，另一端与垂直设置的垃圾中间斗相连；其中：
各个类别的垃圾传送管的入口处设置有垃圾入口检测传感器，出口处设置有垃圾出口检测传感器和垃圾传送管抽风装置；各个类别的垃圾中间斗的顶部设置有垃圾中间斗鼓风装置和垃圾中间斗测距装置，底部设置有垃圾中间斗称重装置和垃圾中间斗泄露电磁阀，垃圾中间斗底部连接垃圾管道，通过垃圾管道连接至各个类别的垃圾集中回收站分类存储箱，垃圾管道的底部设置有垃圾管道抽风装置；
该系统还包括PLC模块，PLC模块与垃圾入口检测传感器、垃圾出口检测传感器、垃圾传送管抽风装置、垃圾中间斗鼓风装置、垃圾中间斗测距装置、垃圾中间斗称重装置、垃圾中间斗泄露电磁阀、垃圾管道抽风装置均相连；通过各个类别的垃圾入口检测传感器检测垃圾从垃圾投放口倒入，通过垃圾出口检测传感器检测垃圾倒出，若一定时间内未检测到垃圾倒出，判断为发生垃圾拥堵，控制垃圾传送管抽风装置运行，使垃圾进入垃圾中间斗；通过各个类别的垃圾中间斗测距传感器监测垃圾中间斗是否装满，装满时控制垃圾中间斗泄露电磁阀，进而带动垃圾中间斗底板开启，并开启垃圾中间斗鼓风装置和垃圾管道抽风装置，使该类别的垃圾通过垃圾管道进入对应类别的垃圾集中回收站分类存储箱中；并通过垃圾称重装置计量与统计每类垃圾的重量，根据垃圾的重量对每层用户进行后续垃圾处理收费。
如图1所示，该系统中包括四种类别的垃圾分类；包括：
第一类垃圾投放口1-1、第一类垃圾传送管1-5、第一类垃圾中间斗1-9、第一类垃圾入口检测传感器1-13、第一类垃圾出口检测传感器1-17、第一类垃圾传送管抽风装置1-21、第一类垃圾中间斗鼓风装置1-25；第一类垃圾传送管1-5一端与第一类垃圾投放口1-1相连，另一端与第一类垃圾中间斗1-9相连，第一类垃圾传送管1-5的入口处设置第一类垃圾入口检测传感器1-13，出口处设置第一类垃圾出口检测传感器1-17和第一类垃圾传送管抽风装置1-21；第一类垃圾中间斗鼓风装置1-25设置在第一类垃圾中间斗1-9的顶端；
第二类垃圾投放口1-2、第二类垃圾传送管1-6、第二类垃圾中间斗1-10、第二类垃圾入口检测传感器1-14、第二类垃圾出口检测传感器1-18、第二类垃圾传送管抽风装置1-22、第二类垃圾中间斗鼓风装置1-26；第二类垃圾传送管1-6一端与第二类垃圾投放口1-2相连，另一端与第二类垃圾中间斗1-10相连，第二类垃圾传送管1-6的入口处设置第二类垃圾入口检测传感器1-14，出口处设置第二类垃圾出口检测传感器1-18和第二类垃圾传送管抽风装置1-22；第二类垃圾中间斗鼓风装置1-26设置在第一类垃圾中间斗1-10的顶端；
第三类垃圾投放口1-3、第三类垃圾传送管1-7、第三类垃圾中间斗1-11、第三类垃圾入口检测传感器1-15、第三类垃圾出口检测传感器1-19、第三类垃圾传送管抽风装置1-23、第三类垃圾中间斗鼓风装置1-27；第三类垃圾传送管1-7一端与第三类垃圾投放口1-3相连，另一端与第三类垃圾中间斗1-11相连，第三类垃圾传送管1-7的入口处设置第三类垃圾入口检测传感器1-15，出口处设置第三类垃圾出口检测传感器1-19和第三类垃圾传送管抽风装置1-23；第三类垃圾中间斗鼓风装置1-27设置在第三类垃圾中间斗1-11的顶端；
第四类垃圾投放口1-4、第四类垃圾传送管1-8、第四类垃圾中间斗1-12、第四类垃圾入口检测传感器1-16、第四类垃圾出口检测传感器1-20、第四类垃圾传送管抽风装置1-24、第四类垃圾中间斗鼓风装置1-28；第四类垃圾传送管1-8一端与第四类垃圾投放口1-4相连，另一端与第四类垃圾中间斗1-12相连，第四类垃圾传送管1-8的入口处设置第四类垃圾入口检测传感器1-16，出口处设置第四类垃圾出口检测传感器1-20和第四类垃圾传送管抽风装置1-24；第四类垃圾中间斗鼓风装置1-28设置在第四类垃圾中间斗1-12的顶端。
如图2所示，该系统中建筑共N层；包括：
第一层垃圾投放口2-1、第一层垃圾传送管2-4、第一层垃圾入口检测传感器2-10、第一层垃圾出口检测传感器2-13、第一层垃圾传送管抽风装置2-17；第一层垃圾传送管2-4一端与第一层垃圾投放口2-1相连，另一端与垃圾中间斗2-7相连；
第二层垃圾投放口2-2、第二层垃圾传送管2-5、第二层垃圾入口检测传感器2-9、第二层垃圾出口检测传感器2-12、第二层垃圾传送管抽风装置2-16；第二层垃圾传送管2-5一端与第二层垃圾投放口2-2相连，另一端与垃圾中间斗2-7相连；
第N层垃圾投放口2-3、第N层垃圾传送管2-6、第N层垃圾入口检测传感器2-8、第N层垃圾出口检测传感器2-11、第N层垃圾传送管抽风装置2-15；第N层垃圾传送管2-6一端与第N层垃圾投放口2-3相连，另一端与垃圾中间斗2-7相连。
垃圾中间斗2-7、垃圾中间斗测距装置2-14、垃圾中间斗鼓风装置2-18、垃圾中间斗称重装置2-19、垃圾中间斗泄漏电磁阀2-20、垃圾集中回收站分类存储箱2-21、垃圾管道抽风装置2-22、垃圾管道2-23均设置有四个，分别对应四个不同类别的垃圾。
如图3-图5所示，本发明实施例的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、系统等待用户投放垃圾；
步骤2、用户从垃圾投放口投入垃圾；
步骤3、垃圾入口检测传感器检测到垃圾投入信号，并开始计时；
步骤4、当经过一段时间T垃圾出口检测传感器检测到垃圾倒出信号，停止计时，当T>(Tb+3)秒时，判断该垃圾传送管发生拥堵；或当经过Tb+3秒时垃圾出口检测传感器仍没有检测到垃圾倒出信号，判断该垃圾传送管发生拥堵；Tb为时间阈值；
步骤5、启动对应垃圾传送管的垃圾传送管抽风装置并运行一定时间；
步骤6、通过各类别对应的垃圾中间斗测距传感器监测垃圾中间斗是否装满，装满时控制垃圾中间斗泄露电磁阀，进而带动垃圾中间斗底板开启，并开启垃圾中间斗鼓风装置和垃圾管道抽风装置，使该类别的垃圾通过垃圾管道进入对应类别的垃圾集中回收站分类存储箱中；
步骤7、通过垃圾称重装置计量与统计每类垃圾的重量，根据垃圾的重量对每层用户进行后续垃圾处理收费。
在本发明的另一个具体实施例中：
1、以智慧园区的一栋建筑为例，这栋楼总共N层，每层设置四个垃圾投放口。
2、垃圾总共分为四类，每层设置四个垃圾投放口，每层用户人为将垃圾分类投送到每层对应的垃圾投放口。
3、每层每个垃圾投放口连接一个垃圾传送管。
4、每个垃圾传送管首端设置垃圾入口检测装置，每个垃圾传送管末端设置垃圾出口检测装置和垃圾传送管抽风装置。
垃圾入口检测装置和垃圾出口检测装置的目的是用于检测垃圾传送管是否堵塞，当用户将垃圾从垃圾投放口倒入时，垃圾入口检测装置检测到信号并开始计时，当垃圾经过一段时间T从垃出口检测装置倒出时，停止计时,当(垃圾出口检测装置检测到信号的时刻-垃圾入口检测装置检测到信号的时刻)>(Tb+3)s，认为垃圾传送管发生了堵塞，此时启动对应垃圾传送管抽风装置运行1min，然后垃圾传送管抽风装置停止。
其中Tb是垃圾传送管在无堵塞的情况下传送时间，单位为s；L是垃圾传送管的长度，单位为m；g是重力加速度，单位为m/s2；θ为垃圾传送管与中间斗之间的水平夹角，单位为°。
5、每个垃圾中间斗顶端设测距传感器，每个垃圾中间斗底部设称重装置和泄漏电磁阀。
其中，测距传感器的目的是为了监测垃圾中间斗是否满，垃圾中间斗满的判定原则：测距传感器的检测数值≤垃圾中间斗高度值的10％，即判定垃圾中间斗满；
其中，泄漏电磁阀的目的是控制垃圾中间斗底板的开启与关闭，泄露电磁阀开启的判定条件：当测距传感器检测到垃圾中间斗满时，对应的泄漏电磁阀开启1min，对垃圾中间斗的垃圾进行排放，然后对应的泄露电磁阀关闭。
其中，称重装置的目的是为了计量与统计每类垃圾的重量，最终根据垃圾的重量对每层用户进行后续垃圾处理收费。对每层用户的每类垃圾进行收费的计算方法为：
第一步，令智慧园区第i层第j类垃圾，i∈[1,N],j∈[1,4]，N为楼层数；当第i层第j类的垃圾出口检测传感器感应到垃圾倒出信号，启动第j类垃圾中间斗底部称量装置进行计量，并用(本次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量-上次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量)作为本次第i层第j类垃圾的垃圾增量，并将本次第i层第j类垃圾的垃圾增量和本次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量存入PLC控制器中，随后停止第j类垃圾中间斗底部称量装置；
第二步，PLC模块以月为单位累加每次第i层第j类垃圾的垃圾增量，并最终得到第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
第三步，PLC模块对第i层第j类月垃圾总重量设定阶梯收费标准，按第i层第j类月垃圾总重量总共分三个阶梯：
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第一阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k1，第i层第j类该月收费为：k1*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第二阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k2，第i层第j类该月收费为：k2*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第三阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k3，第i层第j类该月收费为k3*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量。
6、每个垃圾中间斗底部与一个垃圾管道连接，每个垃圾管道末端设置垃圾管道抽风装置(设置在垃圾回收站分类储存箱中)。
其中，当垃圾中间斗顶部的测距传感器检测到垃圾中间斗满时，对应的垃圾管道抽风装置开启1min，将从垃圾中间斗排放到垃圾管道中的垃圾进行传送最终收集到垃圾集中回收站分类存储箱，然后对应的垃圾管道抽风装置关闭。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制方法，其特征在于，通过应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制系统实现，该系统设置在建筑的各楼层内，包括多个类别且对应类别相互连接的垃圾投放口、垃圾传送管、垃圾中间斗；垃圾传送管一端与垃圾投放口相连，垃圾传送管呈一定角度向下倾斜，另一端与垂直设置的垃圾中间斗相连；其中：
各个类别的垃圾传送管的入口处设置有垃圾入口检测传感器，出口处设置有垃圾出口检测传感器和垃圾传送管抽风装置；各个类别的垃圾中间斗的顶部设置有垃圾中间斗鼓风装置和垃圾中间斗测距装置，底部设置有垃圾中间斗称重装置和垃圾中间斗泄露电磁阀，垃圾中间斗底部连接垃圾管道，通过垃圾管道连接至各个类别的垃圾集中回收站分类存储箱，垃圾管道的底部设置有垃圾管道抽风装置；
该系统还包括PLC模块，PLC模块与垃圾入口检测传感器、垃圾出口检测传感器、垃圾传送管抽风装置、垃圾中间斗鼓风装置、垃圾中间斗测距装置、垃圾中间斗称重装置、垃圾中间斗泄露电磁阀、垃圾管道抽风装置均相连；通过各个类别的垃圾入口检测传感器检测垃圾从垃圾投放口倒入，通过垃圾出口检测传感器检测垃圾倒出，若一定时间内未检测到垃圾倒出，判断为发生垃圾拥堵，控制垃圾传送管抽风装置运行，使垃圾进入垃圾中间斗；通过各个类别的垃圾中间斗测距传感器监测垃圾中间斗是否装满，装满时控制垃圾中间斗泄露电磁阀，进而带动垃圾中间斗底板开启，并开启垃圾中间斗鼓风装置和垃圾管道抽风装置，使该类别的垃圾通过垃圾管道进入对应类别的垃圾集中回收站分类存储箱中；并通过垃圾称重装置计量与统计每类垃圾的重量，根据垃圾的重量对每层用户进行后续垃圾处理收费；
该方法包括以下步骤：
步骤1、系统等待用户投放垃圾；
步骤2、用户从垃圾投放口投入垃圾；
步骤3、垃圾入口检测传感器检测到垃圾投入信号，并开始计时；
步骤4、当经过一段时间T垃圾出口检测传感器检测到垃圾倒出信号，停止计时，当T>（Tb+3）秒时，判断垃圾出口检测传感器对应的垃圾传送管发生拥堵；或当经过Tb+3秒时垃圾出口检测传感器仍没有检测到垃圾倒出信号，判断垃圾出口检测传感器对应的垃圾传送管发生拥堵；Tb为时间阈值；
步骤5、启动对应垃圾传送管的垃圾传送管抽风装置并运行一定时间；
步骤6、通过各类别对应的垃圾中间斗测距传感器监测垃圾中间斗是否装满，装满时控制垃圾中间斗泄露电磁阀，进而带动垃圾中间斗底板开启，并开启垃圾中间斗鼓风装置和垃圾管道抽风装置，使该类别的垃圾通过垃圾管道进入对应类别的垃圾集中回收站分类存储箱中；
步骤7、通过垃圾称重装置计量与统计每类垃圾的重量，根据垃圾的重量对每层用户进行后续各类垃圾处理收费；
步骤7中对每层用户的每类垃圾进行收费的计算方法为：
第一步，令智慧园区第i层第j类垃圾，，N为楼层数；当第i层第j类的垃圾出口检测传感器感应到垃圾倒出信号，启动第j类垃圾中间斗底部称量装置进行计量，并用本次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量-上次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量作为本次第i层第j类垃圾的垃圾增量，并将本次第i层第j类垃圾的垃圾增量和本次第j类垃圾中间斗底部的垃圾中间斗称重装置称量的重量存入PLC控制器中，随后停止第j类垃圾中间斗底部称量装置；
第二步，PLC模块以月为单位累加每次第i层第j类垃圾的垃圾增量，并最终得到第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
第三步，PLC模块对第i层第j类月垃圾总重量设定阶梯收费标准，按第i层第j类月垃圾总重量总共分三个阶梯：
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第一阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k1，第i层第j类该月收费为：k1*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第二阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k2，第i层第j类该月收费为：k2*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量；
当第i层第j类垃圾的月垃圾总重量处于第三阶梯时：
此时的垃圾单位重量收费为k3，第i层第j类该月收费为k3*第i层第j类垃圾的月垃圾总重量。
2.根据权利要求1所述的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制方法，其特征在于，该系统中包括四种类别的垃圾分类；包括：
第一类垃圾投放口（1-1）、第一类垃圾传送管（1-5）、第一类垃圾中间斗（1-9）、第一类垃圾入口检测传感器（1-13）、第一类垃圾出口检测传感器（1-17）、第一类垃圾传送管抽风装置（1-21）、第一类垃圾中间斗鼓风装置（1-25）；第一类垃圾传送管（1-5）一端与第一类垃圾投放口（1-1）相连，另一端与第一类垃圾中间斗（1-9）相连，第一类垃圾传送管（1-5）的入口处设置第一类垃圾入口检测传感器（1-13），出口处设置第一类垃圾出口检测传感器（1-17）和第一类垃圾传送管抽风装置（1-21）；第一类垃圾中间斗鼓风装置（1-25）设置在第一类垃圾中间斗（1-9）的顶端；
第二类垃圾投放口（1-2）、第二类垃圾传送管（1-6）、第二类垃圾中间斗（1-10）、第二类垃圾入口检测传感器（1-14）、第二类垃圾出口检测传感器（1-18）、第二类垃圾传送管抽风装置（1-22）、第二类垃圾中间斗鼓风装置（1-26）；第二类垃圾传送管（1-6）一端与第二类垃圾投放口（1-2）相连，另一端与第二类垃圾中间斗（1-10）相连，第二类垃圾传送管（1-6）的入口处设置第二类垃圾入口检测传感器（1-14），出口处设置第二类垃圾出口检测传感器（1-18）和第二类垃圾传送管抽风装置（1-22）；第二类垃圾中间斗鼓风装置（1-26）设置在第二类垃圾中间斗（1-10）的顶端；
第三类垃圾投放口（1-3）、第三类垃圾传送管（1-7）、第三类垃圾中间斗（1-11）、第三类垃圾入口检测传感器（1-15）、第三类垃圾出口检测传感器（1-19）、第三类垃圾传送管抽风装置（1-23）、第三类垃圾中间斗鼓风装置（1-27）；第三类垃圾传送管（1-7）一端与第三类垃圾投放口（1-3）相连，另一端与第三类垃圾中间斗（1-11）相连，第三类垃圾传送管（1-7）的入口处设置第三类垃圾入口检测传感器（1-15），出口处设置第三类垃圾出口检测传感器（1-19）和第三类垃圾传送管抽风装置（1-23）；第三类垃圾中间斗鼓风装置（1-27）设置在第三类垃圾中间斗（1-11）的顶端；
第四类垃圾投放口（1-4）、第四类垃圾传送管（1-8）、第四类垃圾中间斗（1-12）、第四类垃圾入口检测传感器（1-16）、第四类垃圾出口检测传感器（1-20）、第四类垃圾传送管抽风装置（1-24）、第四类垃圾中间斗鼓风装置（1-28）；第四类垃圾传送管（1-8）一端与第四类垃圾投放口（1-4）相连，另一端与第四类垃圾中间斗（1-12）相连，第四类垃圾传送管（1-8）的入口处设置第四类垃圾入口检测传感器（1-16），出口处设置第四类垃圾出口检测传感器（1-20）和第四类垃圾传送管抽风装置（1-24）；第四类垃圾中间斗鼓风装置（1-28）设置在第四类垃圾中间斗（1-12）的顶端。
3.根据权利要求1所述的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制方法，其特征在于，该系统中建筑共N层；包括：
第一层垃圾投放口（2-1）、第一层垃圾传送管（2-4）、第一层垃圾入口检测传感器（2-10）、第一层垃圾出口检测传感器（2-13）、第一层垃圾传送管抽风装置（2-17）；第一层垃圾传送管（2-4）一端与第一层垃圾投放口（2-1）相连，另一端与垃圾中间斗（2-7）相连；
第二层垃圾投放口（2-2）、第二层垃圾传送管（2-5）、第二层垃圾入口检测传感器（2-9）、第二层垃圾出口检测传感器（2-12）、第二层垃圾传送管抽风装置（2-16）；第二层垃圾传送管（2-5）一端与第二层垃圾投放口（2-2）相连，另一端与垃圾中间斗（2-7）相连；
第N层垃圾投放口（2-3）、第N层垃圾传送管（2-6）、第N层垃圾入口检测传感器（2-8）、第N层垃圾出口检测传感器（2-11）、第N层垃圾传送管抽风装置（2-15）；第N层垃圾传送管（2-6）一端与第N层垃圾投放口（2-3）相连，另一端与垃圾中间斗（2-7）相连。
4.根据权利要求2所述的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制方法，其特征在于，垃圾中间斗（2-7）、垃圾中间斗测距装置（2-14）、垃圾中间斗鼓风装置（2-18）、垃圾中间斗称重装置（2-19）、垃圾中间斗泄漏电磁阀（2-20）、垃圾集中回收站分类存储箱（2-21）、垃圾管道抽风装置（2-22）、垃圾管道（2-23）均设置有四个，分别对应四个不同类别的垃圾。
5.根据权利要求1所述的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制方法，其特征在于，步骤4中时间阈值Tb的确定方法为：
其中，Tb是垃圾传送管在无堵塞情况下传送的时间阈值，单位为s；L是垃圾传送管的长度，单位为m；g是重力加速度，单位为m/s2；θ为垃圾传送管与中间斗之间的水平夹角，单位为o。
6.根据权利要求1所述的应用于智慧园区的智能垃圾投放及计费控制方法，其特征在于，步骤6中判断垃圾中间斗是否装满的方法为：
通过垃圾中间斗测距传感器监测垃圾中间斗是否装满，垃圾中间斗装满的判定原则：测距传感器的检测数值≤垃圾中间斗高度值的10%，即判定垃圾中间斗装满。
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