CN110817180A - 一种智能垃圾回收分类桶及其应用 - Google Patents

Abstract

一种智能垃圾回收分类桶及其应用，包括桶主体、桶盖、控制器、电机；所述桶盖安装在桶主体上方，所述桶盖的边缘处设有圆形凹槽，所述圆形凹槽底部是由电磁阀控制的可以开关的阀门；所述控制器、电机分别安装在所述桶主体内并且相互连接，所述控制器控制所述电机驱动桶盖旋转；所述桶主体的内部均匀分割为四个子桶，所述子桶包括可回收垃圾桶、有害垃圾桶、干垃圾桶、湿垃圾桶。本发明所述的智能垃圾回收分类桶及其应用，结构简单，应用广泛，可以智能识别垃圾种类，然后分类回收垃圾，并且拥有远程监控能力，能够提高垃圾处理效率，节能，节省了人工成本，具有一定的经济效益。

Description

一种智能垃圾回收分类桶及其应用

技术领域

本发明属于垃圾分类技术领域，具体涉及一种智能垃圾回收分类桶及其应用。

背景技术

从20世纪以来，我国的经济取得了飞速的发展，与过去的几十年相比较人们的生活质量得到了显著的提高，但优质的生活也伴随着垃圾的极速增长。有统计表明，生活垃圾的产量与GDP有一定的关系，随着经济增长，人均生产的垃圾也会增长，加上中国人口基数的庞大，己逐渐成为受垃圾污染最严重的国家之一。据统计，在人口如此密集的我国，每年产生的生活垃圾就将近1.6亿吨，全国城市人均垃圾日产量约1.23千克，年产量约400多千克。并且以每年超过10％的比率飞速增长。虽然在垃圾处理方面，相比较过去十年有一些进步，有接近三分之二的垃圾进行了有效处理，但仍有很多的生活垃圾只能做简单填埋，若这种情况不能改善，大部分城市会出现垃圾围城的现象。

随着科技技术的不断革新，居民的生活垃圾不再是毫无用处的废弃物，它拥有巨大的开发价值。如何有效率的分类回收这些垃圾至关重要，在20世纪英国首先实行垃圾分类回收，在街道上放置分类桶，回收可用资源，这种方式也已经在全球盛行。随着人们对生活质量的要求越来越高，垃圾桶的智能化己成为必然趋势，并且垃圾分类回收不单单是国家的职责，也是我们普通公民的义务，我们每一个都应该保护我们的家园。

目前，现有技术中的分类垃圾桶大部分只是贴有标签的普通垃圾桶，需要人为去识别垃圾种类，这种分类桶缺乏自控能力；再加上我国对垃圾分类宣传力度不够，可回收垃圾的种类是很多人的盲区，使其分类并没有达到想要的结果，回收后依然需要安排人力对其再次分类消耗了大量的时间。

因此，我们在提高公民意识的同时有必要寻找一种高效且智能的垃圾回收分类桶，可以区分垃圾种类，并且拥有远程监控能力，能够提高垃圾处理效率。

中国专利申请号为 CN201621172733.4公开了一种基于色彩分辨的智能垃圾分类回收箱，通过扫下垃圾袋的颜色来对垃圾进行分类投放，不够智能化，无法区分垃圾种类。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种智能垃圾回收分类桶及其应用，结构简单，应用广泛，可以智能识别垃圾种类，然后分类回收垃圾，并且拥有远程监控能力，能够提高垃圾处理效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种智能垃圾回收分类桶，其特征在于，包括桶主体、桶盖、控制器、电机；所述桶盖安装在桶主体上方，所述桶盖的边缘处设有圆形凹槽，所述圆形凹槽底部是由电磁阀控制的可以开关的阀门；所述控制器、电机分别安装在所述桶主体内并且相互连接，所述控制器控制所述电机驱动桶盖旋转；所述桶主体的内部均匀分割为四个子桶，所述子桶包括可回收垃圾桶、有害垃圾桶、干垃圾桶、湿垃圾桶。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶，还包括图像采集机构，所述图像采集机构安装在所述圆形凹槽上方，所述图像采集机构与控制器连接。

投放垃圾时，先将垃圾在圆形凹槽上暂放，由圆形凹槽上的图像采集机构采集垃圾信息传输给控制器，当控制器获取投入垃圾桶的垃圾的种类信息后，发送脉冲信息驱动电机，控制电机驱动桶主体上的桶盖旋转，使桶盖的凹槽停在对应子桶位置处，垃圾桶凹槽底部打开，垃圾通过凹槽进入垃圾桶。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶，所述桶主体外部安装有红外传感器，所述红外传感器与控制器连接。

在有垃圾投入所述智能垃圾回收分类桶之前，控制器一直处于休眠状态，当有人靠近垃圾桶时，由安装在桶主体外部的红外传感器感应触发，控制器启动，工作结束后智能控制进入休眠，节约能源，减少用电成本。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶，所述子桶的底部安装有容量传感器，所述容量传感器与控制器连接。

安装在子桶底部的容量传感器采集的数据，输送至控制器，控制器会对传输上来的数据进行运算处理，根据得到的信息发送命令信息至终端。当垃圾桶内储满垃圾或故障会有报警，环卫部门能快速获取垃圾桶信息，及时回收垃圾。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶，所述红外传感器、容量传感器、阀门通过NB-IOT通信上传到控制器，所述控制器远程发送给指令控制终端。

红外传感器、容量传感器通过NB-IOT通信对分布在不同垃圾桶内的传感器参数和垃圾桶开关信息进行采集和处理，然后控制器根据数据进行运算处理，根据得到的信息发送命令信息至指令控制终端，使得环卫部门可以对所述智能垃圾回收分类桶进行监测，也能通过指令控制终端远程发送指令控制。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶，所述图像采集机构包括CMOS摄像头和FIFO帧缓冲器，所述CMOS摄像头、FIFO帧缓冲器、控制器依次连接。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶，所述控制器为型号为F103RC的STM32单片机。

F103RC的STM32单片机正常运转时最高频率能够达到72MHz，对定时器、计数器、模数转换器等众多的片内外设有较高的集中度，他与传统的单片机对比优点在于高性能、低功耗，而且价格与以往的8位微处理器相仿，用它作为本发明的控制核心能够极大的提高所述智能垃圾回收分类桶的性能。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶，还包括电源，所述电源分别与所述控制器、电机连接。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶，所述电机为步进电机；所述控制器通过驱动器来控制电机。

本发明所述的智能垃圾回收分类桶，以控制器来控制电机旋转角度，最终达到驱动桶盖旋转的目的。由于控制器选择F103RC的STM32单片机，其输出的脉冲微弱没有办法驱动步进电机，所以需要选择一个驱动器来启动电机，可以选用RD0218驱动器来控制，其体积小，噪音低，高精度等特点符合本发明所述的智能垃圾回收分类桶的要求。

进一步的，上述的智能垃圾回收分类桶的应用，所述智能垃圾回收分类桶应用在城市街道、居民家庭。

本发明所述的智能垃圾回收分类桶，应用在城市街道时，可以根据城市街道人口流动量，选择合适距离安置，并且控制器连接环卫部门的指令控制终端；应用在居民家庭时，控制器连接使用者的手机，可以随时控制、发送指令。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明所述的智能垃圾回收分类桶，结构简单，可以智能识别垃圾种类，然后分类回收垃圾，并且拥有远程监控能力，通过NB-IOT通信对分布在不同垃圾桶内的传感器参数和垃圾桶开关信息进行采集和处理，然后控制器根据数据进行运算处理，根据得到的信息发送命令信息至指令控制终端，使得环卫部门可以对所述智能垃圾回收分类桶进行监测，也能通过指令控制终端远程发送指令控制，能够提高垃圾处理效率，节能，节省了人工成本，具有一定的经济效益，应用前景广泛。

附图说明

图1为本发明所述一种智能垃圾回收分类桶的整体结构示意图；

图2为本发明所述一种智能垃圾回收分类桶的桶主体的结构示意图；

图3为本发明所述一种智能垃圾回收分类桶的控制***的总构架图；

图中：桶主体1、子桶11、可回收垃圾桶111、有害垃圾桶112、干垃圾桶113、湿垃圾桶114、容量传感器12、桶盖2、圆形凹槽21、阀门211、控制器3、驱动器31、电机4、图像采集机构5、CMOS摄像头51、FIFO帧缓冲器52、红外传感器6、指令控制终端7、电源8。

具体实施方式

下面将结合具体实验数据和附图1~3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1、2、3所示，以下实施例提供了一种智能垃圾回收分类桶，包括桶主体1、桶盖2、控制器3、电机4；所述桶盖2安装在桶主体1上方，所述桶盖2的边缘处设有圆形凹槽21，所述圆形凹槽21底部是由电磁阀控制的可以开关的阀门211；所述控制器3、电机4分别安装在所述桶主体1内并且相互连接，所述控制器3控制所述电机4驱动桶盖2旋转；所述桶主体1的内部均匀分割为四个子桶11，所述子桶11包括可回收垃圾桶111、有害垃圾桶112、干垃圾桶113、湿垃圾桶114。

进一步的，还包括图像采集机构5，所述图像采集机构5安装在所述圆形凹槽21上方，所述图像采集机构5与控制器3连接。

进一步的，所述桶主体1外部安装有红外传感器6，所述红外传感器6与控制器3连接。

进一步的，所述子桶11的底部安装有容量传感器12，所述容量传感器12与控制器3连接。

进一步的，所述红外传感器6、容量传感器12、阀门211通过NB-IOT通信上传到控制器3，所述控制器3远程发送给指令控制终端7。

进一步的，所述图像采集机构5包括CMOS摄像头51和FIFO帧缓冲器52，所述CMOS摄像头51、FIFO帧缓冲器52、控制器3依次连接。

进一步的，所述控制器3为型号为F103RC的STM32单片机。

进一步的，还包括电源8，所述电源8分别与所述控制器3、电机4连接。

进一步的，所述电机4为步进电机；所述控制器3通过驱动器31来控制电机4。

进一步的，所述智能垃圾回收分类桶应用在城市街道、居民家庭。

实施例

本发明所述的智能垃圾回收分类桶，应用在城市街道时，可以根据城市街道人口流动量，选择合适距离安置，并且控制器3连接环卫部门的指令控制终端7；应用在居民家庭时，控制器3连接使用者的手机，可以随时控制、发送指令。

本发明所述的智能垃圾回收分类桶，在有垃圾投入所述智能垃圾回收分类桶之前，控制器3一直处于休眠状态，当有人靠近垃圾桶的桶主体1时，由安装在桶主体1外部的红外传感器6感应触发，控制器3启动，工作结束后智能控制进入休眠，节约能源，减少用电成本。

投放垃圾时，先将垃圾在圆形凹槽21上暂放，由圆形凹槽21上的图像采集机构5采集垃圾信息传输给控制器3，当控制器3获取投入垃圾桶的垃圾的种类信息后，发送脉冲信息驱动电机4，控制电机4驱动桶主体1上的桶盖2旋转，使桶盖2的圆形凹槽21停在对应子桶11位置处，由电磁阀控制的可以开关的阀门211控制垃圾桶圆形凹槽21的底部打开，垃圾通过圆形凹槽21进入垃圾桶。

安装在子桶11底部的容量传感器12、红外传感器6、阀门211通过NB-IOT通信对分布在不同垃圾桶内的传感器参数和垃圾桶开关信息进行采集和处理，然后控制器3根据数据进行运算处理，根据得到的信息发送命令信息至指令控制终端7，使得环卫部门可以对所述智能垃圾回收分类桶进行监测，也能通过指令控制终端7远程发送指令控制。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能垃圾回收分类桶，其特征在于，包括桶主体（1）、桶盖（2）、控制器（3）、电机（4）；所述桶盖（2）安装在桶主体（1）上方，所述桶盖（2）的边缘处设有圆形凹槽（21），所述圆形凹槽（21）底部是由电磁阀控制的可以开关的阀门（211）；所述控制器（3）、电机（4）分别安装在所述桶主体（1）内并且相互连接，所述控制器（3）控制所述电机（4）驱动桶盖（2）旋转；所述桶主体（1）的内部均匀分割为四个子桶（11），所述子桶（11）包括可回收垃圾桶（111）、有害垃圾桶（112）、干垃圾桶（113）、湿垃圾桶（114）。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾回收分类桶，其特征在于，还包括图像采集机构（5），所述图像采集机构（5）安装在所述圆形凹槽（21）上方，所述图像采集机构（5）与控制器（3）连接。

3.根据权利要求1所述的智能垃圾回收分类桶，其特征在于，所述桶主体（1）外部安装有红外传感器（6），所述红外传感器（6）与控制器（3）连接。

4.根据权利要求3所述的智能垃圾回收分类桶，其特征在于，所述子桶（11）的底部安装有容量传感器（12），所述容量传感器（12）与控制器（3）连接。

5.根据权利要求4所述智能垃圾回收分类桶，其特征在于，所所述红外传感器（6）、容量传感器（12）、阀门（211）通过NB-IOT通信上传到控制器（3），所述控制器（3）远程发送给指令控制终端（7）。

6.根据权利要求2所述的智能垃圾回收分类桶，其特征在于，图像采集机构（5）包括CMOS摄像头（51）和FIFO帧缓冲器（52），所述CMOS摄像头（51）、FIFO帧缓冲器（52）、控制器（3）依次连接。

7.根据权利要求1所述的智能垃圾回收分类桶，其特征在于，所述控制器（3）为型号为F103RC的STM32单片机。

8.根据权利要求1所述的智能垃圾回收分类桶及其应用，其特征在于，还包括电源（8），所述电源（8）分别与所述控制器（3）、电机（4）连接。

9.根据权利要求1所述的智能垃圾回收分类桶及其应用，其特征在于，所述电机（4）为步进电机；所述控制器（3）通过驱动器（31）来控制电机（4）。

10.根据权利要求1－9任意一项所述智能垃圾回收分类桶的应用，其特征在于，所述智能垃圾回收分类桶应用在城市街道、居民家庭。

Images