[发明专利]一种城市垃圾箱监控装置及其工作流程

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控装置，具体是一种城市垃圾箱监控装置。

背景技术

随着社会经济的发展，城市垃圾已经成为影响环境、影响人类生活，甚至影响人类生存的重要因素。大街小巷、旅游景点、校园内部到处充斥着各类的城市垃圾，垃圾桶已经成为人们日常生活中常见的必备用品，每天成千上万个环卫工人、垃圾回收车辆忙碌在回收处理垃圾的第一线，回收处理垃圾是一件费时费力的工作，每天需耗费大量的人力物力。目前，城市垃圾增多以及当前人口流动性的增多，对城市垃圾存放设备的合理分布和及时收集处理提出了新的更高的挑战。以小区为例，传统的城市垃圾箱资源分布，要么依靠垃圾回收清洁人员的经验大致部署，要么通过平均分配城市垃圾箱到各个垃圾收集点。这样往往导致部分城市垃圾箱不一定装满，却也被回收，由此造成了对车辆人员油料的极大浪费。与此同时，由于不清楚这些城市垃圾箱的存放垃圾的状况，清洁人员只能定时收集回收，造成垃圾少的地方收集过勤、集中的地方收集不及时的现象，也缺少实时的量化数据进行远程监控。

为了解决上述问题，目前国内市场上逐渐出现各种商业化的智能垃圾桶或远程监控垃圾桶。例如，中国实用新型专利201420362111.2公开了垃圾箱自动预报清理控制装置(参考在先技术[1]，中国实用新型专利，公共垃圾箱自动预报清理控制装置，申请号： 201420362111.2)，主要通过称重传感器、气味传感器、容量传感器等传感器对垃圾箱存储量进行实时监测。但是该装置存在的问题是：该装置只用一个超声波传感器或电磁波传感器作为容量传感器并安置在垃圾箱内侧，由于超声波传感器或电磁波传感器是以单点测距为原理，该特性决定了这样的检测方式只能适用于较小的垃圾箱体，对于大型的垃圾箱传感器的测距区域只有一个点，无法真实反应出垃圾箱的存储量，导致检测精度较差。中国发明专利201610242703.4公开了一种智能垃圾桶监控装置(参考在先技术[2]，中国发明专利，一种智能垃圾桶监控装置，申请号：201610242703.4)，实时监测模块通过内嵌的智能芯片触发垂直分布在垃圾桶上壁的两个测距传感器进行数据采集，实施实时检测功能。但是该装置存在如下问题：将测距传感器置于内壁，容易出现液态或凝固态的城市垃圾，在被投放入该垃圾桶时，将测距传感器表面覆盖或者遮挡，导致传感器无法正常使用，并且传感器也容易被尖锐的垃圾磕碰而损坏，直接降低了检测装置的使用寿命，影响监测效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市垃圾箱监控装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种城市垃圾箱监控装置，包括垃圾箱体、超声检测模块、温度检测模块、重量检测模块、太阳能供电模块、通讯模块和主控单元，所述超声检测模块、温度检测模块、重量检测模块、太阳能供电模块、通讯模块和主控单元均安装在垃圾箱体上，超声检测模块、温度检测模块、重量检测模块、太阳能供电模块和通讯模块均与主控单元电性连接，垃圾箱体外部设置有垃圾投入口，超声检测模块的数量为两个以上并且超声检测模块采用X×Y 的阵列式安装在垃圾箱体内侧的顶部，重量检测模块包括称重传感器和托板，托板的尺寸与垃圾箱体内底面的尺寸相同，称重传感器安装在托板上并且称重传感器与主控单元电性连接，太阳能供电模块安装在垃圾箱体的顶部。

作为本发明进一步的方案：垃圾箱体的长度为2-4米，宽度为1-2米，高度为1-2米。

作为本发明进一步的方案：超声检测模块包括超声测距传感器、云台、舵机和控制电路，超声测距传感器安装在云台上，舵机采用控制电路驱动，控制电路和超声测距传感器均与主控单元电性连接。

作为本发明进一步的方案：太阳能供电模块包括太阳能电池、太阳能控制器和蓄电池，通讯模块采用窄带物联网的无线通信模块或ZigBee通信模块。

所述城市垃圾箱监控装置的工作流程，具体步骤如下：

步骤一，将M个超声检测模块按X×Y的阵列式分布排列安装在垃圾箱体内侧的顶部位置，并进行角度校正，保证各个超声检测模块在安装时，舵机旋转45°角时超声测距传感器测距方向垂直于垃圾箱体底面，且旋转平面垂直于垃圾箱体长度方向；

步骤二，设置体积判定阈值、重量判定阈值和温度判定阈值分别为V_threshold、M_threshold和 T_threshold；