CN214191138U - 一种垃圾分类系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾分类系统。该系统包括：垃圾存放装置和超声波传感器；超声波传感器与垃圾存放装置连接；超声波传感器用于检测垃圾存放装置内的垃圾与垃圾存放装置顶端的距离，并将距离传输至垃圾存放装置；垃圾存放装置与远程服务器连接；垃圾存放装置用于定位垃圾存放装置的位置，并将位置和距离均传输至远程服务器。采用本实用新型的垃圾分类系统，能够对垃圾桶内的垃圾量进行实时监控，方便工作人员对垃圾进行及时清理。

Description

一种垃圾分类系统

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，特别是涉及一种垃圾分类系统。

背景技术

随着社会的进步，人类对于垃圾处理与回收越来越重视。而垃圾分类是垃圾处理的重要环节。在日常生活中，现有的垃圾桶上设置有不同标识或颜色提示投放人自行分类，但是，投放人对垃圾分类知识的掌握不够精准，会产生乱投、错投现象，使得垃圾分类难以有效实施。而辅助分类技术是在垃圾桶上设置二维码，依靠投递者自行扫描对垃圾进行分类，这样一来使得垃圾投放的过程繁琐，并未实质性解决垃圾分类投放的问题，而现有的声控式垃圾分类桶，只能依靠投放者自行分类后，说出“可回收垃圾”、“不可回收垃圾”等预设的类别词，自动打开对应类别的垃圾桶桶盖，这种垃圾桶实质上还是依靠人对垃圾类别进行自主区分，并不能真正做到智能分类。

更重要的，城市中众多垃圾桶分散管理，不能实时监控垃圾桶内部是否填满，存在清理不不及时的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种垃圾分类系统，能够实时监控垃圾桶内的垃圾量。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种垃圾分类系统，包括：

垃圾存放装置和超声波传感器；

所述超声波传感器与所述垃圾存放装置连接；所述超声波传感器用于检测所述垃圾存放装置内的垃圾与垃圾存放装置顶端的距离，并将所述距离传输至所述垃圾存放装置；

所述垃圾存放装置与远程服务器连接；所述垃圾存放装置用于定位所述垃圾存放装置的位置，并将所述位置和所述距离均传输至所述远程服务器。

可选的，所述垃圾存放装置，包括：

语音采集模块、控制模块和多个垃圾桶；

所述语音采集模块和多个所述垃圾桶均与所述控制模块连接；

一个所述垃圾桶用于盛放同一类别的垃圾；

所述语音采集模块用于采集垃圾投放者的语音信息并将所述语音信息传输至所述控制模块；所述语音信息为待投放垃圾的名称；

所述控制模块用于存储语音库；所述语音库用于存储垃圾名称及与垃圾名称对应的垃圾类别；所述控制模块还用于根据所述语音信息在所述语音库中查找所述待投放垃圾的类别，并生成开启指令；所述开启指令用于控制与所述待投放垃圾的类别对应的垃圾桶开启；

所述控制模块与远程服务器连接；所述控制模块用于定位所述垃圾桶的位置，并将所述垃圾桶的位置和所述距离均传输至所述远程服务器。

可选的，所述语音采集模块为麦克风。

可选的，所述垃圾存放装置，还包括：

播放器；

所述播放器与所述控制模块连接；所述播放器用于播放所述待投放垃圾的类别。

可选的，所述垃圾桶，包括：桶体、桶盖和驱动单元；

所述桶体与所述桶盖可转动连接；

驱动单元分别与所述桶盖和所述控制模块连接；所述驱动单元用于根据所述开启指令控制所述桶盖开启。

可选的，所述控制模块包括：

主控芯片、语音识别单元、GPS定位单元、GPRS网关单元和语音播放单元；

所述语音识别单元、所述GPS定位单元、所述GPRS网关单元和所述语音播放单元均与所述主控芯片连接；

语音识别单元还与所述语音采集模块连接；所述语音识别单元用于存储语音库，根据所述语音信息在所述语音库中查找所述待投放垃圾的类别；

所述主控芯片与多个所述驱动单元连接；所述主控芯片用于生成所述开启指令；所述主控芯片还用于在所述桶盖开启的时间等于预设时间时关闭所述桶盖；所述主控芯片还用于将所述待投放垃圾的类别传输至所述语音播放单元；

所述语音播放单元与所述播放器连接；所述语音播放单元用于控制所述播放器播放所述待投放垃圾的类别；

GPS定位单元用于定位所述垃圾桶的位置，并将所述垃圾桶的位置传输至所述主控芯片；所述主控芯片还用于将所述垃圾桶的位置传输至所述GPRS网关单元；

GPRS网关单元分别与所述超声波传感器和所述远程服务器连接；所述GPRS网关单元用于将所述垃圾桶的位置和所述距离均传输至所述远程服务器。

可选的，所述GPRS网关单元，具体包括：

主芯片和按键；

所述主芯片分别与所述按键、所述超声波传感器、所述GPS定位单元和所述远程服务器连接；

所述按键用于向所述主芯片输入待连接的远程服务器的IP地址；

所述主芯片用于根据所述IP地址与所述远程服务器连接，并将所述垃圾桶的位置和所述距离均传输至所述远程服务器。

可选的，

所述语音识别单元为ASRM08-B非特定人语音识别模块；

所述主控芯片的型号为Arduino uno；

所述主芯片的型号为STM32。

可选的，所述垃圾存放装置还包括：

储能装置和供电装置；

所述储能装置分别与所述供电装置、所述语音采集模块、所述控制模块和多个所述垃圾桶连接。

可选的，所述供电装置为太阳能板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提出了一种垃圾分类系统，包括垃圾存放装置和超声波传感器；超声波传感器与垃圾存放装置连接；超声波传感器用于检测垃圾存放装置内的垃圾与垃圾存放装置顶端的距离，并将距离传输至垃圾存放装置；垃圾存放装置与远程服务器连接；垃圾存放装置用于定位垃圾存放装置的位置，并将位置和距离均传输至远程服务器。本实用新型提供的垃圾分类系统，能够对垃圾桶内的垃圾量进行实时监控，方便工作人员对垃圾进行及时清理。

此外，本实用新型提供的垃圾分类系统，还能够通过语音识别对垃圾进行分类。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中垃圾存放装置的第一示意图；

图2为本实用新型实施例中垃圾存放装置的第二示意图；

图3为本实用新型实施例中垃圾存放装置的第三示意图；

图4为本实用新型实施例中控制模块的结构示意图。

附图说明：1-桶盖；2-桶体；3-桶底；4-语音采集模块；5-控制模块；6-天线；7-驱动箱；8-超声波传感器；9-供电装置；10-储能装置；11-语音识别单元；12-语音播放单元；13-GPS定位单元；14-主控芯片；15-GPRS网关单元；16-驱动电机；17-开关；18-充电接口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种垃圾分类系统，能够实时监控垃圾桶内的垃圾量。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例

图1为本实用新型实施例中垃圾存放装置的第一示意图，图2为本实用新型实施例中垃圾存放装置的第二示意图，图3为本实用新型实施例中垃圾存放装置的第三示意图；如图1-3所示，本实用新型提供了一种垃圾分类系统，包括：垃圾存放装置和超声波传感器8；超声波传感器8与垃圾存放装置连接；超声波传感器8用于检测垃圾存放装置内的垃圾与垃圾存放装置顶端的距离，并将距离传输至垃圾存放装置；垃圾存放装置与远程服务器连接；垃圾存放装置用于定位垃圾存放装置的位置，并将位置和距离均传输至远程服务器。

垃圾存放装置包括语音采集模块4、控制模块5和多个垃圾桶。

语音采集模块4和多个垃圾桶均与控制模块5连接；一个垃圾桶用于盛放同一类别的垃圾；垃圾类别包括可回收垃圾、其他垃圾、厨余垃圾和有害垃圾。

语音采集模块4用于采集垃圾投放者的语音信息并将语音信息传输至控制模块5；语音信息为待投放垃圾的名称；具体的，语音采集模块4为麦克风。此外，本实用新型提供的垃圾存放装置还包括播放器；播放器与控制模块5连接；播放器用于播放待投放垃圾的类别。

控制模块5用于存储语音库；语音库用于存储垃圾名称及与垃圾名称对应的垃圾类别；控制模块5还用于根据语音信息在语音库中查找待投放垃圾的类别，并生成开启指令；开启指令用于控制与待投放垃圾的类别对应的垃圾桶开启。

控制模块5与远程服务器连接；控制模块5用于定位垃圾桶的位置，并将垃圾桶的位置和距离均传输至远程服务器。超声波传感器8与控制模块5连接；超声波传感器8设置于桶盖1上，超声波传感器8用于检测垃圾桶内所在垃圾桶内的垃圾量与桶盖1的距离，并将垃圾量距离传输至控制模块5。

垃圾桶包括桶体2、桶盖1和驱动单元；桶体2与桶盖1可转动连接；驱动单元分别与桶盖1和控制模块5连接；驱动单元用于根据开启指令控制桶盖1开启。

图4为本实用新型实施例中控制模块的结构示意图。如图4所示，控制模块5包括：主控芯片14、语音识别单元11、GPS定位单元13、GPRS网关单元15和语音播放单元12；语音识别单元11、GPS定位单元13、GPRS网关单元15和语音播放单元12均与主控芯片14连接；语音识别单元11还与语音采集模块4连接；语音识别单元11用于存储语音库，根据语音信息在语音库中查找待投放垃圾的类别；主控芯片14与多个驱动单元连接；主控芯片14用于生成开启指令；主控芯片14还用于在桶盖1开启的时间等于预设时间时关闭桶盖1；主控芯片14还用于将待投放垃圾的类别传输至语音播放单元12；语音播放单元12与播放器连接；语音播放单元12用于控制播放器播放待投放垃圾的类别；GPS定位单元13用于定位垃圾桶的位置，并将垃圾桶的位置传输至主控芯片14；主控芯片14还用于将垃圾桶的位置传输至GPRS网关单元15；GPRS网关单元15分别与超声波传感器8和远程服务器连接；GPRS网关单元15用于将垃圾桶的位置和距离均传输至远程服务器。

具体的，GPRS网关单元15，具体包括：主芯片和按键；主芯片分别与按键、超声波传感器8、GPS定位单元13和远程服务器连接；按键用于向主芯片输入待连接的远程服务器的IP地址；主芯片用于根据IP地址与远程服务器连接，并将垃圾桶的位置和距离均传输至远程服务器。具体的，GPRS网关单元15与天线6连接，天线6用于将垃圾桶的位置和距离均传输至远程服务器。

语音识别单元11为ASR M08-B非特定人语音识别模块；主控芯片14的型号为Arduino uno；主芯片的型号为STM32。

此外，垃圾存放装置还包括：储能装置10和供电装置9；储能装置10分别与供电装置9、语音采集模块4、控制模块5和多个垃圾桶连接。供电装置9为太阳能板。储能装置为蓄电池。

具体的，如图1-4所示，垃圾存放装置包括四个盛放不同类别的垃圾桶，垃圾类别包括可回收垃圾、其他垃圾、厨余垃圾和有害垃圾。其中，垃圾桶分为一个主垃圾桶和三个副垃圾桶。所有垃圾桶的桶盖1上均安装有超声波传感器8，所有垃圾桶的桶盖1上方均设有太阳能板，所有垃圾桶后壁上均安装有驱动箱7，驱动箱7内部的电机驱动控制桶盖1，除此之外，主垃圾桶桶壁配有麦克风，主垃圾箱的桶底3处设置有蓄电池，主垃圾箱桶桶壁上有充电接口18，蓄电池与太阳能板电连接，主垃圾桶外壳后侧上有控制箱和天线6，控制箱外壁上设有垃圾桶用于开启语音识别的开关17，控制箱内设置有Arduino UNO主控板(主控芯片)、语音识别单元11、GPS定位单元13、GPRS网关单元15和语音播放单元12；Arduino UNO主控板上展插有传感器扩展板；传感器扩展板分别与驱动单元、超声波传感器8、语音识别单元11、GPS定位单元13、GPRS网关单元15和语音播放单元12采用串行通信的方式连接，GPRS网关单元15与天线6连接；天线6通过TCP协议访问远程服务器。

具体的，GPRS网关单元15包括GPRS扩展板(插有SIM卡)、STM32单片机(主芯片)、显示屏、4*4按键、跳线帽和电池,GPRS网关单元15因为不常开关，所以采用跳线帽作为GPRS网关单元的开关，使用USB充电接口单独给其内置电池充电，独立于垃圾桶的供电系统。首次使用时，打开控制箱中GPRS网关单元15上的跳线帽，通过按键输入远程服务器的IP地址和端口号(显示屏显示远程服务器的IP地址和端口号)，完成与远程服务器的连接。具体的工作流程如下：利用Virtual Basic程序绘制客户端窗口，预置服务器的IP地址和客户端的端口号，在客户端的界面显示垃圾桶的容量信息和位置信息。垃圾桶通过GPRS网关单元连接远程服务器，将垃圾桶的容量信息和位置信息通过TCP/IP协议传输至远程服务器，远程服务器将字节流发给客户端，用户通过登录客户端获得垃圾桶的相关信息，维护人员可以通过远程桌面的方式访问服务器，当垃圾桶终端和客户端成功连接服务器时，在服务器上可以收到字符串提示。同时垃圾桶终端和客户端之间指令传输均在服务器上显示，远程服务器中设有双进程保护的程序以确保垃圾桶的程序持续运行。市政监管部门和保洁人员可以通过访问服务器得知不同地区垃圾桶内的垃圾容量，及时进行清理。具体的，距离信息的传输过程如下：超声波传感器8将时间信号传回Arduino UNO主控板，Arduino UNO主控板将时间信号转化为距离，GPRS网关单元通过天线6采用TCP协议将字节流发送给远程服务器，用户通过客户端连接远程服务器获得垃圾与垃圾存放装置顶端的距离信息。

此外，语言识别单元有两种工作模式，模式一为唤醒词模式，投放者说出预设好的唤醒词唤醒垃圾桶，再说出垃圾名称完成投放过程。模式二为按键模式，投放者按下控制箱上的开关17后说出所扔垃圾名称，按一次说一个垃圾名称。投放者根据垃圾桶放置环境的嘈杂程度自行选择语言识别单元的工作模式。

当工作模式为模式一时，投放者说出唤醒词，语音识别单元11监测到人声指令后启动，投放者通过麦克风说出垃圾名称后，语音识别单元11将识别到的声音信号转化为电信号，在语音库中检索名称对应垃圾类别并将对应垃圾类别转化成电信号，传回ArduinoUNO主控板，Arduino UNO主控板再将电信号传到语音播放单元12以及盛放该类别的垃圾桶上的驱动电机16(驱动单元)，驱动电机16打开桶盖1，语音播放单元12控制播放器播放对应垃圾类别名称；Arduino UNO主控板内程序设置时延，时延结束驱动电机16关闭桶盖1。当工作模式为模式二时，投放者按下控制箱上的按钮启动语音识别单元11，之后的运行过程同模式一。

本实用新型提供的垃圾分类系统，通过特定唤醒词或按下开关启动语言识别单元，麦克风捕捉投放者说出的具体垃圾名称，垃圾桶在语音库中检索，根据垃圾类别自动开启对应类别垃圾桶桶盖，与此同时播放器播放对应的垃圾类别；桶盖上的超声波传感器监控垃圾顶部与桶盖的距离，GPRS网关单元利用天线6将距离数据上传云服务器，用户可以通过访问远程服务器实时监控垃圾桶垃圾含量，以便及时清理垃圾桶；实现了垃圾桶的联网管理。另外，垃圾分类系统利用GPS定位单元定位不同组垃圾桶的位置，GPRS网关单元通过天线将垃圾桶组的位置上传到云服务器，在地图上以坐标形式显示，使城建监管部门可以及时地区内所有垃圾桶的情况；本实用新型提供的垃圾分类系统，利用太阳能板与蓄电池双重供电，光线充足时太阳能板为蓄电池充电，光线不充足时，若垃圾桶电量或GPRS网关单元电量低，控制模块向远程服务器发送充电信号，提醒工作人员为垃圾桶充电，既节能又能弥补光线不充足时太阳能板不能供电的缺点。此外，控制箱和驱动箱都可以打开，以便应急维修。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种垃圾分类系统，其特征在于，所述垃圾分类系统，包括：

垃圾存放装置和超声波传感器；

所述超声波传感器与所述垃圾存放装置连接；所述超声波传感器用于检测所述垃圾存放装置内的垃圾与垃圾存放装置顶端的距离，并将所述距离传输至所述垃圾存放装置；

所述垃圾存放装置与远程服务器连接；所述垃圾存放装置用于定位所述垃圾存放装置的位置，并将所述位置和所述距离均传输至所述远程服务器。

2.根据权利要求1所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述垃圾存放装置，包括：

语音采集模块、控制模块和多个垃圾桶；

所述语音采集模块和多个所述垃圾桶均与所述控制模块连接；

一个所述垃圾桶用于盛放同一类别的垃圾；

所述语音采集模块用于采集垃圾投放者的语音信息并将所述语音信息传输至所述控制模块；所述语音信息为待投放垃圾的名称；

所述控制模块用于存储语音库；所述语音库用于存储垃圾名称及与垃圾名称对应的垃圾类别；所述控制模块还用于根据所述语音信息在所述语音库中查找所述待投放垃圾的类别，并生成开启指令；所述开启指令用于控制与所述待投放垃圾的类别对应的垃圾桶开启；

所述控制模块与远程服务器连接；所述控制模块用于定位所述垃圾桶的位置，并将所述垃圾桶的位置和所述距离均传输至所述远程服务器。

3.根据权利要求2所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述语音采集模块为麦克风。

4.根据权利要求2所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述垃圾存放装置，还包括：

播放器；

所述播放器与所述控制模块连接；所述播放器用于播放所述待投放垃圾的类别。

5.根据权利要求4所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述垃圾桶，包括：桶体、桶盖和驱动单元；

所述桶体与所述桶盖可转动连接；

驱动单元分别与所述桶盖和所述控制模块连接；所述驱动单元用于根据所述开启指令控制所述桶盖开启。

6.根据权利要求5所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述控制模块包括：

主控芯片、语音识别单元、GPS定位单元、GPRS网关单元和语音播放单元；

所述语音识别单元、所述GPS定位单元、所述GPRS网关单元和所述语音播放单元均与所述主控芯片连接；

语音识别单元还与所述语音采集模块连接；所述语音识别单元用于存储语音库，根据所述语音信息在所述语音库中查找所述待投放垃圾的类别；

所述主控芯片与多个所述驱动单元连接；所述主控芯片用于生成所述开启指令；所述主控芯片还用于在所述桶盖开启的时间等于预设时间时关闭所述桶盖；所述主控芯片还用于将所述待投放垃圾的类别传输至所述语音播放单元；

所述语音播放单元与所述播放器连接；所述语音播放单元用于控制所述播放器播放所述待投放垃圾的类别；

GPS定位单元用于定位所述垃圾桶的位置，并将所述垃圾桶的位置传输至所述主控芯片；所述主控芯片还用于将所述垃圾桶的位置传输至所述GPRS网关单元；

GPRS网关单元分别与所述超声波传感器和所述远程服务器连接；所述GPRS网关单元用于将所述垃圾桶的位置和所述距离均传输至所述远程服务器。

7.根据权利要求6所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述GPRS网关单元，具体包括：

主芯片和按键；

所述主芯片分别与所述按键、所述超声波传感器、所述GPS定位单元和所述远程服务器连接；

所述按键用于向所述主芯片输入待连接的远程服务器的IP地址；

所述主芯片用于根据所述IP地址与所述远程服务器连接，并将所述垃圾桶的位置和所述距离均传输至所述远程服务器。

8.根据权利要求7所述的垃圾分类系统，其特征在于，

所述语音识别单元为ASR M08-B非特定人语音识别模块；

所述主控芯片的型号为Arduino uno；

所述主芯片的型号为STM32。

9.根据权利要求2所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述垃圾存放装置还包括：

储能装置和供电装置；

所述储能装置分别与所述供电装置、所述语音采集模块、所述控制模块和多个所述垃圾桶连接。

10.根据权利要求9所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述供电装置为太阳能板。

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