CN111115069A - 一种基于gis技术的垃圾回收***及回收方法 - Google Patents

一种基于gis技术的垃圾回收***及回收方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于GIS技术的垃圾回收***，包括控制器、垃圾回收车以及垃圾桶；当用户需要扔垃圾或者垃圾桶内垃圾达到预设值时，向控制器发送待回收信息，控制器收到待回收信息后确定最近的垃圾回收车，然后根据GIS技术的规划最优路径生成指引信息和控制指令并发送给垃圾回收车；垃圾回收车根据由GIS技术生产的指引信息和控制指令前往用户或者垃圾桶处回收垃圾。该垃圾回收***不用用户前往回收站，只要用户需要扔垃圾或者垃圾桶已满就可以向控制器发送待回收信息，随时可以回收，垃圾不会溢出，既便利用户扔垃圾，又保护了环境。

Description

一种基于GIS技术的垃圾回收***及回收方法
技术领域
本发明涉及环保领域，特别地，涉及一种基于GIS技术的垃圾回收***及回收方法。
背景技术
随着国家对环保越发重视，各大城市相应施行了垃圾分类政策。但是仍有居民扔垃圾时将可回收垃圾，有害垃圾(废旧电池、废水银温度计等)同生活垃圾一同扔入垃圾桶，没有进行分类。同时居民反映存在附近没有回收站，去回收站比较麻烦，垃圾分类很麻烦等问题。现有垃圾回收车都是定点、定时运收，导致有时候垃圾堆积溢出，影响环境。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种方便垃圾分类和回收的垃圾回收***及回收方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一方面，一种基于GIS技术的垃圾回收***，包括：
控制器，用于接收用户或垃圾桶内的待回收信息以及垃圾回收车发送的回收信息，并向垃圾回收车发送控制指令和由GIS技术生成的指引信息；
垃圾回收车，用于运送垃圾以及对垃圾进行分类、识别和称重，根据指引信息和控制指令前往用户或者垃圾桶处回收垃圾；
垃圾桶，用于盛放垃圾，并在垃圾到达预设值时向控制器发送提示信息。
进一步地，所述控制器包括：
接收模块，用于接收用户或垃圾桶内的待回收信息以及垃圾回收车的回收信息；
处理模块，用于根据接收的待回收信息和回收信息生成控制指令以及采用GIS技术规划最优路径生成指引信息；并根据待回收信息确定垃圾回收车；
发送模块，用于将指引信息和控制指令发送至垃圾回收车。
进一步地，所述控制器还包括支付模块，用于支付回收所述用户的金额。
进一步地，所述垃圾回收车包括：
接收发送模块，用于接收所述控制器发送的指引信息和控制指令以及接收用户输入的待回收垃圾信息，同时用于向所述控制器发送回收信息；
无人驾驶模块，用于根据所述指引信息行驶到指定地点；
垃圾称重模块，用于对所述用户的垃圾进行称重；
图像采集模块，用于对进行称重的垃圾采集图像信息；
匹配分类模块，用于根据所述图像信息判断进行称重的垃圾是否与所述待回收垃圾信息匹配，若匹配则对所述垃圾进行分类。
进一步地，所述垃圾桶内设有传感器，用于检测所述垃圾桶内垃圾是否待回收，并将待回收信息发送至所述控制器。
另一方面，
一种基于GIS技术的垃圾回收方法，包括以下步骤：
接收回收对象发送的待回收信息，所述待回收信息包括所述回收对象的类别以及所述回收对象的位置信息；
根据所述待回收信息确定距离所述回收对象最近的垃圾回收车并依据GIS技术进行最优路径规划生成行驶路线图；
将所述行驶路线图以及回收指令发送给所述垃圾回收车，以便所述垃圾回收车根据所述回收指令按照所述行驶路线图到达指定地点回收垃圾；
接收到回收完成信息，向所述垃圾回收车发送返回信息。
进一步地，还包括：
根据所述待回收信息判断所述回收对象是用户还是垃圾桶；
根据判断结果向所述垃圾回收车发送不同的回收指令。
进一步地，如果所述回收对象是垃圾桶，则向所述垃圾回收车发送直接回收指令。
进一步地，如果所述回收对象是用户，则向所述垃圾回收车发送分类回收指令，所述分类回收指令用于控制所述垃圾回收车向用户提供称重和识别平台；
接收所述垃圾回收车发送的垃圾信息，所述垃圾信息包括所述用户输入的垃圾的名称和重量以及垃圾的图片信息；
根据所述图片信息对垃圾进行识别，如果识别结果与所述用户输入的名称相同，则将所述垃圾分类到所述垃圾对应的垃圾回收箱内。
进一步地，如果识别结果与所述用户输入的名称相同，则根据所述垃圾的名称和重量计算得到所述用户应得的金额；
根据计算结果将所述金额发送到所述用户设置的账号内
本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
本发明技术方案提供了一种基于GIS技术的垃圾回收***，包括控制器、垃圾回收车以及垃圾桶；当用户需要扔垃圾或者垃圾桶内垃圾达到预设值时，向控制器发送待回收信息，控制器收到待回收信息后确定最近的垃圾回收车，然后根据GIS技术的规划最优路径生成指引信息和控制指令并发送给垃圾回收车；垃圾回收车根据由GIS技术生产的指引信息和控制指令前往用户或者垃圾桶处回收垃圾。该垃圾回收***不用用户前往回收站，只要用户需要扔垃圾或者垃圾桶已满就可以向控制器发送待回收信息，随时可以回收，垃圾不会溢出，既便利用户扔垃圾，又保护了环境。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种基于GIS技术的垃圾回收***结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种基于GIS技术的垃圾回收***结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种垃圾桶内传感器安装示意图；
图4是本发明实施例提供的一种基于GIS技术的垃圾回收方法流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
首先，对本申请设计的采用的GIS技术进行说明；GIS技术(GeographicInformation Systems,地理信息***)是多种学科交叉的产物，它以地理空间为基础，采用地理模型分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术***。其基本功能是将表格型数据(无论它来自数据库，电子表格文件或直接在程序中输入)转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览，操作和分析。其显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图，现实对象包括人口，销售情况，运输线路以及其他内容。
本申请中控制器和垃圾回收车之间采用以下步骤，
用户使用车载终端的控制模块与控制器进行通信，通过传输目的地信息和GPS模块获得的当前位置信息至控制器；
控制器根据接收到的目的地信息和车载终端的位置信息和当前位置信息从数据库中提取地图图层进行路径规划；
由数据管理模块将规划好的路径数据打包，通过通信模块传输至车载终端；
车载终端连续地监测当前位置，控制器判断是否偏离规划路径，如发生偏离，则重复以上步骤。
参照图1，本发明实施例提供一种基于GIS技术的垃圾回收***，包括：
控制器110，用于接收用户140或垃圾桶130内的待回收信息以及垃圾回收车120发送的回收信息，并向垃圾回收车120发送控制指令和由GIS技术生成的指引信息；
垃圾回收车120，用于运送垃圾以及对垃圾进行分类、识别和称重，根据指引信息和控制指令前往用户140或者垃圾桶130处回收垃圾；
垃圾桶130，用于盛放垃圾，并在垃圾到达预设值时向控制器110发送提示信息。
本发明实施例提供的一种基于GIS技术的垃圾回收***，包括控制器、垃圾回收车以及垃圾桶；当用户需要扔垃圾或者垃圾桶内垃圾达到预设值时，向控制器发送待回收信息，控制器收到待回收信息后确定最近的垃圾回收车，然后根据GIS技术的规划最优路径生成指引信息和控制指令并发送给垃圾回收车；垃圾回收车根据由GIS技术生产的指引信息和控制指令前往用户或者垃圾桶处回收垃圾。该垃圾回收***不用用户前往回收站，只要用户需要扔垃圾或者垃圾桶已满就可以向控制器发送待回收信息，随时可以回收，垃圾不会溢出，既便利用户扔垃圾，又保护了环境。
作为对上述实施例的一种改进说明，本发明还提供了另一种基于GIS技术的垃圾回收***，如图2所示，包括：
控制器210，用于接收用户或垃圾桶内的待回收信息以及垃圾回收车发送的回收信息，并向垃圾回收车发送控制指令和由GIS技术生成的指引信息；
可选地，上述控制器包括：
接收模块211，用于接收用户240或垃圾桶内的待回收信息以及垃圾回收车的回收信息；
处理模块212，用于根据接收的待回收信息和回收信息生成控制指令以及采用GIS技术规划最优路径生成指引信息；并根据待回收信息确定垃圾回收车；
发送模块213，用于将指引信息和控制指令发送至垃圾回收车。
进一步地，上述控制器还包括支付模块214，用于支付回收上述用户的金额。
在实际使用中，控制器采用APP的形式，用户通过手机等设备下载APP。
垃圾回收车220，用于运送垃圾以及对垃圾进行分类、识别和称重，根据指引信息和控制指令前往用户或者垃圾桶处回收垃圾；
作为本发明实施例一种可选的实现方式，上述垃圾回收车包括：
接收发送模块221，用于接收上述控制器发送的指引信息和控制指令以及接收用户输入的待回收垃圾信息，同时用于向上述控制器发送回收信息；
无人驾驶模块222，用于根据上述指引信息行驶到指定地点；
垃圾称重模块223，用于对上述用户的垃圾进行称重；
图像采集模块224，用于对进行称重的垃圾采集图像信息；
匹配分类模块225，用于根据上述图像信息判断进行称重的垃圾是否与上述待回收垃圾信息匹配，若匹配则对上述垃圾进行分类。
垃圾桶230，用于盛放垃圾，并在垃圾到达预设值时向控制器发送提示信息。
需要说明的是，上述垃圾桶内设有传感器231，用于检测上述垃圾桶内垃圾是否待回收，并将待回收信息发送至上述控制器。
示例性的，传感器使用激光传感器，每个激光传感器包括一个发射端2311和接收端2312，安装在垃圾桶上方，检测原理为：正常情况下，激光传感器发射端发射激光，没有垃圾阻挡时，接收端接收发射的激光，当有垃圾阻挡激光传感器的激光发射时，接收端无法接收激光，证明存在垃圾，为了更准确的测得垃圾桶内信息，设定一个时间，如1s，1s后接收端仍无法接收到发射端发射的激光，则表明有垃圾阻挡。为了防止存在细长条状的垃圾，恰好挡住某一个激光传感器，分别安装4个激光传感器，且测量位置靠近垃圾桶的***，以圆形垃圾桶为例，垃圾桶桶口截面如图3所示。
实际使用中，用户可以通过APP登录，授权所在地址信息，预约垃圾回收车，APP将所获得地址信息发送至处理模块，再发给组件式GIS开发平台，通过GIS***查找最近可用车辆，GIS开发平台及垃圾收运路线优化数学模型分析用户和车辆信息得到最优路线，然后通过GPS发送消息与运行路径给车载终端通知该车自动导航前往处理。当垃圾回收车到达用户所在的地址，用户将将要回收的垃圾放在称重机上，然后点击垃圾回收车上触摸屏的所需要回收的垃圾的名称(塑料瓶、废弃金属、废弃书纸等)，然后称重机上方的摄像头对垃圾图像进行采样，分析，匹配，如果匹配成功然后对所需要回收的垃圾进行称重，然后图像采集模块、匹配分类模块和垃圾称重模块将所获得的信息，通过模块上所安装的RFID芯片发送到控制器的处理模块，对用户所得到的金额进行计算，然后支付模块将计算的垃圾价值回馈到用户的账户，且所得的钱可以通过APP进行提现。对于街道和单个的家庭用户的垃圾桶和小区的垃圾箱进行创新，在垃圾桶和垃圾箱上安装体积感应器，通过垃圾桶和垃圾箱顶部的体积感应器来获取垃圾容量信息，到垃圾深度距离桶盖很近容量不足的时候，RFID芯片会向组件式GIS开发平台发送收运请求，然后GIS***查找最近可用车辆，GIS开发平台及垃圾收运路线优化数学模型分析垃圾筒(箱)和车辆信息得到最优路线，然后通过GPS发送消息与运行路径给车载终端通知该车自动导航前往处理。
一个实施例中，本发明还提供了一种基于GIS技术的垃圾回收方法，如图4所示，包括以下步骤：
接收回收对象发送的待回收信息，待回收信息包括回收对象的类别以及回收对象的位置信息；
根据待回收信息确定距离回收对象最近的垃圾回收车并生成行驶路线图；
将行驶路线图以及回收指令发送给垃圾回收车，以便垃圾回收车根据回收指令按照行驶路线图到达指定地点回收垃圾；
接收到回收完成信息，向垃圾回收车发送返回信息。
可选地，还包括：根据上述待回收信息判断上述回收对象是用户还是垃圾桶；
根据判断结果向上述垃圾回收车发送不同的回收指令。
进一步地，如果上述回收对象是垃圾桶，则向上述垃圾回收车发送直接回收指令，可以理解的是，垃圾回收车到达垃圾桶处时能够自动将垃圾桶内的垃圾回收到回收车上，本发明对此无改进，仍采用现有技术，在此不在赘述。
如果上述回收对象是用户，则向上述垃圾回收车发送分类回收指令，上述分类回收指令用于控制上述垃圾回收车向用户提供称重和识别平台；
接收上述垃圾回收车发送的垃圾信息，上述垃圾信息包括上述用户输入的垃圾的名称和重量以及垃圾的图片信息；
根据上述图片信息对垃圾进行识别，如果识别结果与上述用户输入的名称相同，则将上述垃圾分类到上述垃圾对应的垃圾回收箱内。
如果识别结果与上述用户输入的名称相同，则根据上述垃圾的名称和重量计算得到上述用户应得的金额；
根据计算结果将上述金额发送到上述用户设置的账号内。
本发明实施例提供的一种基于GIS技术的垃圾回收方法，通过接受回收对象发送的待回收消息，确定距离回收对象最近的垃圾回收车，生成行驶路线发送给垃圾回收车，并向垃圾回收车发送回收指令，控制垃圾回收车按照行驶路线前往回收垃圾。其中，根据不同的回收对象如用户和垃圾桶，发送不同的回收指令。方便垃圾回收车回收垃圾。当回收对象是用户时，为用户提供称重平台，并识别用户称重的垃圾名称，与用户输入的垃圾名称对比，如果相同则计算用户应得金额，发送给用户。用户不用去回收站，随时可以回收垃圾，十分方便。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于GIS技术的垃圾回收***，其特征在于，包括：
控制器，用于接收用户或垃圾桶内的待回收信息以及垃圾回收车发送的回收信息，并向垃圾回收车发送控制指令和由GIS技术生成的指引信息；
垃圾回收车，用于运送垃圾以及对垃圾进行分类、识别和称重，根据指引信息和控制指令前往用户或者垃圾桶处回收垃圾；
垃圾桶，用于盛放垃圾，并在垃圾到达预设值时向控制器发送提示信息。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于：所述控制器包括：
接收模块，用于接收用户或垃圾桶内的待回收信息以及垃圾回收车的回收信息；
处理模块，用于根据接收的待回收信息和回收信息生成控制指令以及采用GIS技术规划最优路径生成指引信息；并根据待回收信息确定垃圾回收车；
发送模块，用于将指引信息和控制指令发送至垃圾回收车。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于：所述控制器还包括支付模块，用于支付回收所述用户的金额。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于：所述垃圾回收车包括：
接收发送模块，用于接收所述控制器发送的指引信息和控制指令以及接收用户输入的待回收垃圾信息，同时用于向所述控制器发送回收信息；
无人驾驶模块，用于根据所述指引信息行驶到指定地点；
垃圾称重模块，用于对所述用户的垃圾进行称重；
图像采集模块，用于对进行称重的垃圾采集图像信息；
匹配分类模块，用于根据所述图像信息判断进行称重的垃圾是否与所述待回收垃圾信息匹配，若匹配则对所述垃圾进行分类。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于：所述垃圾桶内设有传感器，用于检测所述垃圾桶内垃圾是否待回收，并将待回收信息发送至所述控制器。
6.一种基于GIS技术的垃圾回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收回收对象发送的待回收信息，所述待回收信息包括所述回收对象的类别以及所述回收对象的位置信息；
根据所述待回收信息确定距离所述回收对象最近的垃圾回收车并依据GIS技术进行最优路径规划生成行驶路线图；
将所述行驶路线图以及回收指令发送给所述垃圾回收车，以便所述垃圾回收车根据所述回收指令按照所述行驶路线图到达指定地点回收垃圾；
接收到回收完成信息，向所述垃圾回收车发送返回信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述待回收信息判断所述回收对象是用户还是垃圾桶；
根据判断结果向所述垃圾回收车发送不同的回收指令。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
如果所述回收对象是垃圾桶，则向所述垃圾回收车发送直接回收指令。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
如果所述回收对象是用户，则向所述垃圾回收车发送分类回收指令，所述分类回收指令用于控制所述垃圾回收车向用户提供称重和识别平台；
接收所述垃圾回收车发送的垃圾信息，所述垃圾信息包括所述用户输入的垃圾的名称和重量以及垃圾的图片信息；
根据所述图片信息对垃圾进行识别，如果识别结果与所述用户输入的名称相同，则将所述垃圾分类到所述垃圾对应的垃圾回收箱内。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：如果识别结果与所述用户输入的名称相同，则根据所述垃圾的名称和重量计算得到所述用户应得的金额；
根据计算结果将所述金额发送到所述用户设置的账号内。
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