[发明专利]一种智能垃圾分类系统

权利要求书

1.一种智能垃圾分类系统，其特征在于，包括：设置在社区内的多个垃圾分类子系统、无线传感器网络和远程监控终端；

所述垃圾分类子系统包括：图像采集模块、垃圾分类模块、控制模块、语音播报模块和分类垃圾桶；其中，所述分类垃圾桶包括：多个桶体，所述的多个桶体用来投放不同类型的垃圾；

所述图像采集模块，用于获取待投放垃圾的图像，并将其发送至所述垃圾分类模块；

所述垃圾分类模块，用于对所述图像进行处理，根据处理结果对所述待投放垃圾进行分类，并将分类结果分别发送至所述控制模块和语音播报模块；

所述控制模块，用于根据分类结果，生成相应的控制指令以驱动所述分类垃圾桶的相应桶体的投放口开启；

所述语音播报模块，用于接收所述分类结果，并播报所述待投放垃圾的类型；

所述无线传感器网络包括：设置在各个桶体内的传感器节点和与所述远程监控终端通信连接的基站设备；其中，所述传感器节点，用于监测其所在桶体内的垃圾量，并向所述基站设备发送监测数据，所述监测数据包括：其所在桶体内的垃圾量、该桶体中的垃圾类型以及该桶体的位置信息；所述基站设备汇聚各个传感器节点的监测数据并发送至所述远程监控终端；

所述远程监控终端，用于根据接收到的监测数据，实时监测各桶体内的垃圾量，并在桶体内的垃圾量超过预设的垃圾量阈值时，发出预警信息。

2.根据权利要求1所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述传感器节点包括：用于检测其所在桶体内的垃圾量的传感器单元和用于定位的GPS单元。

3.根据权利要求1所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述分类垃圾桶包括：可回收垃圾桶体、厨余垃圾桶体、有害垃圾桶体和其他垃圾桶体。

4.根据权利要求2所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述传感器节点还包括：与所述传感器单元和GPS单元连接的供电单元。

5.根据权利要求1所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述无线传感器网络是分簇结构，所述传感器节点在网络启动时刻进行分簇，从而确定多个传感器节点作为簇首节点，其余的传感器节点加入到与其通信距离最近的簇首节点，成为相应簇首节点的簇成员节点；簇成员节点监测其所在桶体内的垃圾量，并发送监测数据至相应的簇首节点，簇首节点汇聚其簇成员节点发送的监测数据并发送至所述基站设备。

6.根据权利要求5所述的垃圾分类系统，其特征在于，所述簇首节点按照自定义的分簇机制从传感器节点中选出，具体是：

(1)所述基站设备向各传感器节点发送分簇指令，各传感器节点接收到分簇指令后，与其通信范围内的邻居节点进行信息交互，各传感器节点接收其邻居节点交换的信息后，若满足下列条件，则该传感器节点有资格竞选簇首，并同时向所述基站设备发送“参与竞选簇首”信息；

式中，E_rse(s_i)为传感器节点s_i的当前剩余能量值，E_res(s_n)为传感器节点s_n的当前剩余能量值，为传感器节点s_i的通信半径R(s_i)内的传感器节点构成的集合，且N(s_i)为集合内的传感器节点个数，ρ(s_i)为传感器节点s_i的属性评价值，Q_th为预设的能够参与竞选的阈值，β是常量，其取值范围是(0，1)；

(2)所述基站设备接收到所有有资格竞选簇首的传感器节点发送的“参与竞选簇首”消息后，所述基站设备从中选择M个传感器节点作为簇首，当选为簇首的传感器节点向全网发送“竞选成功”消息后，剩余传感器节点选择加入到与之通信距离最近的簇首中，成为相应簇首的簇成员节点，完成分簇操作，其中，M为预设的最优簇首个数。