CN206775752U - 一种基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统 - Google Patents

一种基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统 Download PDF

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李颀
强华
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Abstract

本实用新型公开了一种基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统，包括用于检测垃圾桶是否装满的检测装置，多个检测装置分别经过无线传感器节点将触发信号发送给同一个路由节点；多个路由节点经过同一个协调器将数据发送到监测中心主机，监测中心主机将采集到的数据上传至云服务器，云服务器将监测结果发送到环卫工人的移动终端，环卫工人根据移动终端的指令对相应垃圾桶进行处理。本实用新型能够极大地减少环卫工人数量，节约人工成本，并且也能够保证景区垃圾桶得到及时清理，经济实用。

Description

一种基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统
技术领域
本实用新型涉及无线传感网络信息采集和管理系统，具体涉及一种基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统，利用基于ZigBee协议的无线传感器网络来清理景区垃圾桶。
背景技术
日常生活中的垃圾桶要收纳各种各样的废弃物，每天都被细菌、病毒、霉菌等包围着，飘出很难闻的异味，也是一个极易藏污纳垢的“细菌窝”。旅游景区一般面积较大，垃圾桶数量庞大且无序分布，特别是在一些人流量大、比较繁华的路段，垃圾桶放置的更多、更密集，垃圾量大。如果不进行及时的清理，垃圾堆积会对周围环境造成严重的污染和破坏，甚至可能出现二次污染。景区垃圾收运费用占垃圾处理费用的40％-50％，近年来景区垃圾的收集与运输问题也越来越突出，对远距离、定点、实时监测景区垃圾信息的要求也越来越迫切。
多年以来，景区通过环卫工人对垃圾桶逐个进行巡视、清理，需要大量的人力和物力，成本较高且效率低下。如果能够通过无线传感器网络技术将每个垃圾桶的状态发送到监测中心，监控中心主机将垃圾桶状态发送给环卫工人，对垃圾桶进行清理，可节约成本且效率高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统，利用ZigBee协议将各个无线传感器网络节点的数据发送到总控计算机，由总控室指派环卫工人对垃圾桶进行清理，保证清理及时的前提下节约人工成本。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
包括用于检测垃圾桶是否装满的检测装置，多个检测装置分别经过无线传感器节点将触发信号发送给同一个路由节点；多个路由节点经过同一个协调器将数据发送到监测中心主机，监测中心主机将采集到的数据上传至云服务器，云服务器将监测结果发送到环卫工人的移动终端，环卫工人根据移动终端的指令对相应垃圾桶进行处理。
所述的检测装置采用由红外发射管和光敏接收管组成的红外对管模块。
所述的红外发射管和光敏接收管安装在垃圾桶的上边缘处。
所述的无线传感器节点安装在垃圾桶顶盖的下端，并且与光敏接收管连接。
所述的无线传感器节点采用CC2530控制模块作为节点的射频发送模块。
所述的检测装置具有用于存储其自身节点信息的CoAP服务器。
所述的移动终端采用手机。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：通过检测装置对景区垃圾桶是否装满分别进行检测，并利用无线传感器网络进行整合。当垃圾桶的垃圾装满时，检测装置触发，无线传感器节点将触发信号发送给路由节点，最终发送到监测中心主机，环卫工人根据移动终端接收到的云服务器数据对相应垃圾桶进行处理。本实用新型能够极大地减少环卫工人数量，节约人工成本，并且也能够保证景区垃圾桶得到及时清理，经济实用。
附图说明
图1本实用新型的整体结构示意图；
图2无线传感器节点的硬件结构框图；
图3本实用新型无线传感器节点的工作流程图；
图中：1-检测装置；2-路由节点；3-协调器；4-监测中心主机；5-云服务器；6-移动终端。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型在结构上包括用于检测垃圾桶是否装满的检测装置1，检测装置1采用由红外发射管和光敏接收管组成的红外对管模块。多个检测装置1分别经过无线传感器节点将触发信号发送给同一个路由节点2，红外发射管和光敏接收管安装在垃圾桶的上边缘处，无线传感器节点安装在垃圾桶顶盖的下端，并且与光敏接收管连接。多个路由节点2经过同一个协调器3将数据发送到监测中心主机4，监测中心主机4将采集到的数据上传至云服务器5，云服务器5将监测结果发送到环卫工人的移动终端6，环卫工人根据移动终端6的指令对相应垃圾桶进行处理，移动终端6采用手机。
本实用新型在具体实施过程中包括以下步骤：
步骤一：对景区的垃圾桶进行简单改造，将红外发射管和光敏接收管分别安装在垃圾桶的上边缘处，当垃圾桶的垃圾装满时光敏接收管接收不到红外信号，输出零信号。
步骤二：将无线传感器节点安装在垃圾桶顶盖的下端，并将红外对管输出信号连接到节点的输入端口。无线传感器节点采用外部触发方式，当接收到红外对管的零信号后将垃圾桶装满的信号发送给路由节点2。
步骤三：协调器3实现IEEE 802.15.4与以太网之间的转换，数据发送到监测中心主机4。
步骤四：监测中心主机4接收来自协调器3的数据，对采集到的节点数据进行处理，同时将采集到的数据上传至云服务器，云服务器将监测结果发送到环卫工人的移动终端6。
步骤五：环卫工人收到数据后对垃圾桶进行及时的处理。
参见图2，本实用新型的无线传感器节点采用CC2530控制模块作为节点的射频发送模块。它是基于2.4-GHz IEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE上的一个片上系统解决方案。其特点是以极低的总材料成本建立较为强大的网络节点。CC2530芯片结合了RF收发器，增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8KB RAM和许多其他模块的强大的功能。同时CC2530控制模块运行模式之间的转换时间很短，使其进一步降低能源消耗。其构成结构中包括晶振电路、电源模块和红外对管模块。晶振电路的作用是为系统提供基本的时钟信号，结合单片机内部的电路产生单片机所必须的时钟频率。电源模块为整个节点电路供电，红外对管模块用来采集垃圾桶装满的状态。当垃圾超过限定的高度，就会遮挡红外对管，红外对管会产生零信号，当CC2530控制模块接收到零信号时，将垃圾桶装满的信号发送出去。
参见图3，本实用新型无线传感器节点的工作原理如下：
首先，对节点进行相关的初始化操作，配置网络参数并通过RPL(routingprotocol for low power and lossynetworks)路由协议加入就近的6LoWPAN网络。通过6Lo WPAN中的CoAP应用层协议，将传感器节点的相关资源如节点名称、电量、位置以及传感器数据封装到不同的CoAP资源当中。最后启动无线传感器节点的CoAP服务器，每个节点都作为一个服务器来运行。监测中心主机作为客户端访问各个传感器节点。无线传感器节点采用事件触发的方式，当红外对管给出垃圾桶装满信号后，无线传感器节点将信号传送到边界路由。
以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统，其特征在于：包括用于检测垃圾桶是否装满的检测装置(1)，多个检测装置(1)分别经过无线传感器节点将触发信号发送给同一个路由节点(2)；多个路由节点(2)经过同一个协调器(3)将数据发送到监测中心主机(4)，监测中心主机(4)将采集到的数据上传至云服务器(5)，云服务器(5)将监测结果发送到环卫工人的移动终端(6)，环卫工人根据移动终端(6)的指令对相应垃圾桶进行处理；所述的检测装置(1)采用由红外发射管和光敏接收管组成的红外对管模块，红外发射管和光敏接收管安装在垃圾桶的上边缘处，所述的无线传感器节点安装在垃圾桶顶盖的下端，并且与光敏接收管连接；所述的无线传感器节点采用CC2530控制模块作为节点的射频发送模块。
2.根据权利要求1所述基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统，其特征在于：所述的检测装置(1)具有用于存储其自身节点信息的CoAP服务器。
3.根据权利要求1所述基于无线传感器网络的景区垃圾桶清理系统，其特征在于：所述的移动终端(6)采用手机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108061578A (zh) * 2018-02-23 2018-05-22 韩诗蕊 一种智能公共厕所卫生监测系统及监测方法
CN111696014A (zh) * 2020-05-20 2020-09-22 广州市格利网络技术有限公司 基于物联网的垃圾回收监管方法及汇聚处理终端、系统

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