CN212100392U - 一种太阳能供电的物联通信垃圾桶 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，包括桶体、垃圾桶内胆、压缩机构、垃圾投放口、太阳能供电单元、压缩单元、控制单元、自动感应开门单元、数据采集单元和物联网通信单元，太阳能供电单元用于给各单元供电；数据采集单元用于采集垃圾桶状态信息；控制单元为单片机，通过物联网通信单元与外部云平台进行无线通信；压缩单元包括压缩电机、压缩机构，压缩机构包括上固定板、下固定板、保护筒、压缩电机、传动机构、传动套筒、滚珠丝杠以及滚珠螺母。本实用新型通过压缩单元对桶内的垃圾进行压缩，增加垃圾桶内部垃圾存储量、减少垃圾转运频率，减少了人力的浪费，最大程度的提高垃圾桶的使用效率。

Description

一种太阳能供电的物联通信垃圾桶

技术领域

本实用新型属于环保设备领域，特别涉及一种太阳能供电的物联通信垃圾桶。

背景技术

垃圾桶用于暂时存放人们的生活、工作中产生的垃圾，垃圾桶遍布广场、学校、街道、小区、办公楼等各个地方。目前安装在户外的垃圾桶款式虽然很多，但是功能相对单一，其功能只是用于简单的存放垃圾。传统的垃圾收集方式基于环卫工人主动巡视查看垃圾桶内容量状态决定是否收集，人员密集区环卫工人的投入以及垃圾转运的频率都较为频繁，而人员稀少的地区按照上述收集方式又造成了人员浪费。同时传统的垃圾桶存在密闭性不严，容易导致异味扩散到周围环境，造成环境的二次污染。如何增加垃圾桶内部垃圾存储量、减少垃圾转运频率以及远程获取垃圾桶当前容量，统筹安排人员对垃圾的收集处理，是现在垃圾收集环节面临的客观问题。

发明内容

为了克服现有不足，本实用新型的目的在于提出一种太阳能供电并能对桶内垃圾进行压缩以增大垃圾存储量的智能物联垃圾桶。

本实用新型的目的是采用以下技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，包括桶体、位于桶体内的垃圾桶内胆和压缩机构、还包括位于桶体一侧的垃圾投放口、安装于桶体上的太阳能供电单元、压缩单元、控制单元、自动感应开门单元、数据采集单元和物联网通信单元，太阳能供电单元与压缩单元、控制单元、自动感应开门单元、数据采集单元、物联网通信单元分别连接，用于给各单元供电；数据采集单元用于采集垃圾桶状态信息，其输出端与控制单元连接；控制单元为单片机，其输出端与负责对垃圾桶内胆中的垃圾进行压缩的压缩单元、负责垃圾投放口的打开及关闭的自动感应开门单元分别连接；所述控制单元通过物联网通信单元与外部云平台进行无线通信。

所述压缩单元包括与控制单元相连接的第一电机控制器、与第一电机控制器相连接的压缩电机、压缩机构。压缩机构包括安装在顶盖上固定板、两端与桶身固接的下固定板、上下两端分别与上固定板和下固定板固接的保护筒、压缩电机、传动机构、支承于保护筒内部的传动套筒、滚珠丝杠以及固定在传动套筒下端的滚珠螺母，压缩电机通过传动机构带动传动套筒绕其轴线转动；滚珠丝杠底部还固接有对垃圾进行压缩的破袋齿片。

进一步的，所述太阳能供电单元包括依次串接的太阳能电池板、太阳能控制转化器、储能电池，太阳能电池板安装在桶体顶部；储能电池分别与压缩单元、单片机、自动感应开门单元、数据采集单元、物联网通信单元连接，用于给各单元供电。

进一步的，所述自动感应开门单元包括与单片机的输出端相连接的第二电机控制器、与第二电机控制器相连接的开门电机、开门机构，开门电机通过电机安装板安装在桶体内侧的顶部；开门机构包括自动门、连接件、摇臂，自动门铰接在垃圾投放口处并在垃圾投放口关闭时呈倾斜状态；摇臂的一端与开门电机输出轴连接、另一端与连接件的端部铰接，连接件的另一端部与自动门铰接。

进一步的，所述连接件包括但不限于链条。

进一步的，所述垃圾投放口的下侧设有沿垃圾投放口的长度方向延伸并向垃圾桶内胆倾斜便于垃圾进入垃圾桶内胆的垃圾接料板。

进一步的，所述数据采集单元包括安装在桶体内用于实时检测人体与垃圾桶之间的距离信息红外感应器、安装在桶体内部用于实时检测垃圾桶内胆中垃圾存放高度信息的深度检测器，安装在桶体内用于实时检测桶内的烟雾信息并能发出警报的烟雾报警传感器。

进一步的，深度检测器为采用对射工作模式的两个红外对射管，两个红外对射管对称安装在通体内部的中部并位于内胆上侧，用于检测垃圾桶内胆中的垃圾高度信息。

进一步的，所述单片机的输出端还设有用于单片机进行原始固化及后续程序升级的升级调试接口。

进一步的，桶体内部还安装用于对桶内细菌进行无死角的杀灭，从而达到杀菌、除臭、防臭的作用的臭氧发生器。

进一步的，桶体上部还设有实时显示桶内电量情况、垃圾深度情况、故障情况的状态显示区。

借由上述技术方案，本实用新型的优点是：通过压缩单元对桶内的垃圾进行压缩，增加垃圾桶内部垃圾存储量、减少垃圾转运频率，减少了人力的浪费，最大程度的提高垃圾桶的使用效率；采用红外感应器实现智能感应人体，并通过自动感应开门单元开启和关闭垃圾投放口，减少桶内垃圾异味的扩散；将数据采集单元采集的垃圾桶状态信息通过物联网通信单元上传至云平台进行智能管理，特别适用于智慧社区、智慧景区、科技城等场所。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型一种太阳能供电的物联通信垃圾桶各单元互联示意图。

图2是本实用新型一种太阳能供电的物联通信垃圾桶的结构示意图。

图3是本实施例中压缩机构的立体结构示意图。

图4是图3的正视图。

图5是图4的侧视图。

图6是图5的俯视图。

【附图标记】

1-太阳能供电单元，2-压缩单元，201-上固定板，202-下固定板，203- 滚珠丝杠，204-压缩电机，205-破袋齿片，206-压缩归位接收开关，207- 保护筒，3-控制单元，4-自动感应开门单元，401-开门电机，402-微动开关，403-自动门，404-链条，405-摇臂，406-接近开关，407-电源开关， 5-数据采集单元，6-物联网通讯单元，7-前门，8-垃圾接料板，9-顶盖， 10-垃圾桶内胆，11-内胆止档，12-臭氧发生器，13-深度检测传感器，14- 太阳能电池板，141-太阳能控制转化器，142-储能电池，15-烟雾报警传感器，16-红外感应器。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，包括桶体和位于桶体内的垃圾桶内胆10，桶体顶部设有顶盖9、侧部设有前门7和垃圾投放口，桶体内的底部设有内胆止档11，垃圾桶内胆10安装在内胆止档11上。请参阅图1，所述物联通信垃圾桶还包括太阳能供电单元1、压缩单元2、控制单元3、自动感应开门单元4、数据采集单元5、物联网通信单元6，其中太阳能供电单元1负责给整个物联通信垃圾桶的各单元供电；压缩单元2负责控制对垃圾桶内的垃圾进行压缩；控制单元3负责对接收的数据进行处理，并输出控制执行机构动作；自动感应开门单元4负责垃圾投放口的自动打开以及关闭；数据采集单元5负责采集垃圾桶状态信息，包括垃圾桶内胆中的垃圾容量以及各种机构的位置信息等；物联网通信单元6负责与外部云平台进行无线通信，实时传递智能垃圾桶的状况数据。

所述太阳能供电单元1安装在桶体上，包括依次串接的定制型高效率太阳能电池板14、太阳能控制转化器141、储能电池142，太阳能电池板 14安装在桶体的顶部；储能电池142分别与压缩单元2、控制单元3、自动感应开门单元4、数据采集单元5、物联网通信单元6连接，用于给各单元供电。

请参阅图2和图6，所述压缩单元2包括与控制单元3相连接的第一电机控制器、与第一电机控制器相连接的压缩电机204、压缩机构。压缩机构包括安装在顶盖9的上固定板201，上固定板201固接于的保护筒207的上端，保护筒207下端与下固定板202固接，下固定板202两端分别与桶体的侧壁固定连接；压缩机构还包括压缩电机204、传动机构、支承于保护筒 207内部的传动套筒、位于传动套筒内的滚珠丝杠203以及固定在传动套筒下端的滚珠螺母，压缩电机204通过传动机构带动传动套筒绕其轴线转动，本实施例中传动机构为两个相互配合的锥形齿轮传，一个齿轮与压缩电机204的输出轴固接并能随着输出轴转动，另一个锥形齿轮与传动套筒配合，能够带动传动套筒旋转；下固定板202上还安装有压缩归位接收开关206；实际工作中，压缩电机204通过传动机构带动传动套筒绕其轴线转动，传动套筒和滚珠螺母是固定连接，所以滚珠螺母能够推动滚珠丝杠203做伸缩运动，滚珠丝杠203底端固接有破袋齿片205，随着滚珠丝杠203的向下延伸，破袋齿片205对垃圾桶内胆10里面的垃圾进行压缩，垃圾压缩完成后压缩电机204反向旋转，滚珠丝杠203带动破袋齿片205向上运动，当破袋齿片205触碰到有压缩归位接收开关206时压缩机构停止工作。

所述自动感应开门单元4包括与控制单元3相连接的第二电机控制器、与第二电机控制器相连的开门电机401、开门机构。开门电机401通过电机安装板安装在桶体内侧的顶部。开门机构包括微动开关402、自动门403、链条404、摇臂405、接近开关406、电源开关407，自动门403通过铰链铰接在垃圾投放口并在垃圾投放口关闭时呈倾斜状态，摇臂405一端与开门电机401的输出轴固接，另一端与链条404的端部铰接，链条404的另一端部与自动门403铰接。开门电机401一侧还设有两个控制自动门403 开门角度的接近开关406，分别设于摇臂405的上方和下方，通过对摇臂 405进行限位进而控制开门电机401的启停；电机安装板上还设有与控制单元3相连的微动开关402，当接近开关406失效时可以限制摇臂405的旋转角度，从而能够保证自动门403的正常开关操作。需要向垃圾桶内投放垃圾时，启动开门电机401，通过开门电机401输出轴驱动摇臂405转动，摇臂405通过链条404带动自动门403向上转动，打开垃圾投放口；垃圾投放完成后，开门电机401通过其输出轴驱动摇臂405反向转动，自动门401 在重力作用下返回至初始位置，关闭垃圾投放口，当系统断电时可用手动推开自动门403，松开以后可实时关闭，满足正常使用。

进一步的，本实用新型在垃圾投放口的下侧设有沿垃圾投放口的长度方向延伸并向垃圾桶内胆10倾斜的垃圾接料板8，当垃圾投放口打开时通过垃圾接料板8将垃圾顺利倾倒至垃圾桶内胆10中。

所述数据采集单元5包括红外感应器16和深度检测传感器13。红外感应器16安装在桶内侧壁且位于垃圾投放口上方，能够实时检测人体与垃圾桶之间的距离，当红外感应器16检测到人体与垃圾桶之间的距离位于控制单元3预先设定的阈值内，上传信号至控制单元3，控制单元3输出启动开门电机401，开门电机401驱动摇臂405转动、自动门403转动，当摇臂 405碰触位于其上方的接近开关406时控制单元输出关闭开门电机401，垃圾投放口打开；当红外感应器16检测到人体与垃圾桶之间的距离大于控制单元5预先设定的阈值内，上传信号至控制单元3，控制单元3输出启动开门401电机，开门电机3驱动摇臂405反向转动，自动门在重力作用下反向转动，当摇臂405碰触到位于其下方的接近开关406时控制单元3输出关闭开门电机401，垃圾投放口关闭；深度检测传感器13安装在桶体内侧壁且位于内胆10上方，能够实时检测垃圾桶内胆10中存放垃圾的高度，本实施例选择采用对射工作模式的深度检测器，比如红外对射管，两个红外对射管对称安装在桶体内部的中部并位于垃圾桶内胆10上侧，用于检测垃圾桶内胆10中的垃圾高度是否位于控制单元3预先设定的高度阈值内，如果大于该阈值上限，红外对射管发出信号至控制单元3，控制单元3输出启动压缩电机204对垃圾进行压缩，直至垃圾高度小于该阈值下限，控制单元3输出关闭压缩电机204停止对垃圾进行压缩；所述数据采集单元5 还包括桶体内的烟雾报警传感器15，用于实时检测桶体内的烟雾情况，当检测到烟雾情况异常时发出警报，避免发生危险。

桶体内还设有臭氧发生器12，安装于垃圾桶内胆10上方，将发出的臭氧散发到桶体内部和垃圾桶内胆10内，利用臭氧的强氧化作用对细菌进行无死角的杀灭，从而发挥杀菌、除臭、防臭的作用；桶体外部还安装有状态显示区域，可以实时显示桶内电量情况、垃圾深度情况、故障显示等，使管理者能够更加方便的对垃圾桶进行管理。

本实施例中控制单元3采用型号为STM32F103的单片机，单片机的输入端与数据采集单元5的输出端连接，用于接收数据采集单元采集的信息。单片机的输出端与压缩单元2的第一电机控制器、自动感应开门单元4的第二电机控制器连接，根据数据采集单元上传的信息，单片机输出控制自动感应开门单元以及压缩单元执行相应动作。单片机的输出端还设有用于单片机进行原始固化及后续程序升级的升级调试接口。

单片机通过物联网通信单元6与云平台进行无线通信，将数据采集单元5检测的垃圾桶状态信息实时上传至云平台，云平台将信息共享至PC端、移动终端(如手机)，并可通过移动终端(如手机)及时发布垃圾桶设备维护信息。所述物联网通信单元包括物联网通信模块、天线，物联网通信模块用于实现物联网信号、通信数据之间的转换，天线用于将物联网信号放大。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，包括桶体、位于桶体内的垃圾桶内胆和压缩机构、还包括位于桶体一侧的垃圾投放口、安装于桶体上的太阳能供电单元、压缩单元、控制单元、自动感应开门单元、数据采集单元和物联网通信单元，太阳能供电单元与压缩单元、控制单元、自动感应开门单元、数据采集单元、物联网通信单元分别连接，用于给各单元供电；数据采集单元用于采集垃圾桶状态信息，其输出端与控制单元连接；控制单元为单片机，其输出端与负责对垃圾桶内胆中的垃圾进行压缩的压缩单元、负责垃圾投放口的打开及关闭的自动感应开门单元分别连接；所述控制单元通过物联网通信单元与外部云平台进行无线通信，其特征在于：所述压缩单元包括与控制单元相连接的第一电机控制器、与第一电机控制器相连接的压缩电机、压缩机构，压缩机构包括安装在顶盖上固定板、两端与桶身固接的下固定板、上下两端分别与上固定板和下固定板固接的保护筒、压缩电机、传动机构、支承于保护筒内部的传动套筒、滚珠丝杠以及固定在传动套筒下端的滚珠螺母，压缩电机通过传动机构带动传动套筒绕其轴线转动；滚珠丝杠底部还固接有对垃圾进行压缩的破袋齿片。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，其特征在于：所述太阳能供电单元包括依次串接的太阳能电池板、太阳能控制转化器、储能电池，太阳能电池板安装在桶体顶部，储能电池分别与压缩单元、单片机、自动感应开门单元、数据采集单元、物联网通信单元连接，用于给各单元供电。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，其特征在于：所述自动感应开门单元包括与单片机的输出端相连接的第二电机控制器、与第二电机控制器相连接的开门电机、开门机构，开门电机通过电机安装板安装在桶体内侧的顶部；开门机构包括自动门、连接件、摇臂，自动门铰接在垃圾投放口处并在垃圾投放口关闭时呈倾斜状态；摇臂的一端与开门电机输出轴连接、另一端与连接件的端部铰接，连接件的另一端部与自动门铰接。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，其特征在于：所述连接件包括但不限于链条。

5.根据权利要求3所述的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，其特征在于：所述垃圾投放口的下侧设有沿垃圾投放口的长度方向延伸并向垃圾桶内胆倾斜便于垃圾进入垃圾桶内胆的垃圾接料板。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，其特征在于：所述数据采集单元包括安装在桶体内用于实时检测人体与垃圾桶之间的距离信息红外感应器、安装在桶体内部用于实时检测垃圾桶内胆中垃圾存放高度信息的深度检测器，安装在桶体内用于实时检测桶内的烟雾信息并能发出警报的烟雾报警传感器。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，其特征在于：深度检测器为采用对射工作模式的两个红外对射管，两个红外对射管对称安装在通体内部的中部并位于内胆上侧，用于检测垃圾桶内胆中的垃圾高度信息。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，其特征在于：桶体内部还安装用于对桶内细菌进行无死角的杀灭，从而达到杀菌、除臭、防臭的作用的臭氧发生器。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能供电的物联通信垃圾桶，其特征在于：桶体上还设有实时显示桶内电量情况、垃圾深度情况、故障情况的状态显示区。

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