CN113256215A - 一种基于物联网的固体废弃物输运***和输运方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的固体废弃物输运***，包括：管理云平台；物联网智能模组，用于采集垃圾桶内固体废弃物的数据信息以判定垃圾桶的状态信息；服务平台，用于与管理云平台远程连接，在垃圾桶状态信息处于满载状态时生成操作命令信息；执行者平台，用于接收服务平台所发送的操作命令信息，执行者根据所给操作命令信息进行固体废弃物的输运工作。本发明能够实时监测垃圾桶内固体废弃物的状态信息，自主规划输运路线及指定提示输运执行人员进行固体废弃物输运工作，实现固体废弃物的智能化自动化输运，提高固体废弃物的输运效率，降低固体废弃物的输运成本。

Description

一种基于物联网的固体废弃物输运***和输运方法
技术领域
本发明涉及固体废弃物输运技术领域，具体为一种基于物联网的固体废弃物输运***和输运方法。
背景技术
固体废弃物是指人类在生产、消费、生活和其他活动中产生的固态、半固态废弃物质；所谓废弃物，多指固体废弃物或含多量固体的废弃物，被丢弃的废弃物有可能成为生产的原材料、燃料或消费物品；随着城市建设的不断发展及人们生活水平的不断提高，产生大量的固体废弃物，由于固体废弃物在放置时会不断产生有害气体污染环境，环境不断遭受到固体废弃物的破坏，因此对于固体废弃物的治理工作迫在眉睫。
目前，大多都是在每个区域内都配有大量的垃圾桶，将固体废弃物利用垃圾桶进行装载，再利用垃圾清运设备如转运车将垃圾桶内的固体废弃物转运到垃圾处理站进行统一处理，输运人员大多需要驾驶转运车到达每个垃圾桶周边将垃圾桶内的固体废弃物进行倾倒，由于区域内的垃圾桶多，且每个垃圾桶内固体废弃物的空满程度不一，有的垃圾桶内装满固体废弃物，有的垃圾桶内装载的固体废弃物大多不超过一半，有的垃圾桶内几乎没有装载固体废弃物，以往需要一一对每个垃圾桶进行倾倒，这样就会增加输运人员的倾倒难度；同时在输运人员转运固体废弃物的过程中，有时候会遇到堵车，会遇到出现有些路段行驶多次的情况，造成倾倒及输运效率低，固体废弃物的输运成本高，不利于固体废弃物的输运清理工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的固体废弃物输运***，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：
一种基于物联网的固体废弃物输运***，包括：
管理云平台，用于预设编制并存储管理区域内垃圾桶位置信息，并将垃圾桶位置信息整理汇编构成垃圾桶位置信息数据库；
物联网智能模组，用于采集垃圾桶内固体废弃物的数据信息以判定垃圾桶的状态信息，并将垃圾桶的状态信息上传至管理云平台；
服务平台，用于与管理云平台远程连接，在垃圾桶状态信息处于满载状态时生成操作命令信息；
执行者平台，用于接收服务平台所发送的操作命令信息，并在对应的执行者平台上显示，执行者根据所给操作命令信息进行固体废弃物的输运工作。
一种基于物联网的固体废弃物输运***，所述物联网智能模组包含：
监测终端，用于采集垃圾桶内废弃物的基础信息，其基础信息包含废弃物温度信息、废弃物湿度信息、废弃物重量信息、垃圾桶容量信息及垃圾桶空满状态信息；
中继终端，与监测终端无线连接，用于接收并处理监测终端所发送的基础信息，并将处理后的基础信息上传至管理云平台；
识别模块，用于在垃圾桶处于满载状态时，识别垃圾清运设备与垃圾桶之间的距离，当垃圾清运设备靠近垃圾桶，满载状态下的垃圾桶发出语音提示以确认垃圾清运设备是否准确到达满载垃圾桶的指定位置，以便于倾倒垃圾桶内的固体废弃物；
智能模组电池，分别为监测终端、中继终端、识别模块提供电能。
优选地，所述监测终端与中继终端通过无线通讯模块实现远程通讯，其无线通讯模块的通讯方式包括5G+NB-IoT通讯协议。
优选地，所述监测终端包括微处理器、以及分别与微处理器电性连接的传感器组件，其传感器组件包含温度传感器、湿度传感器、称重传感器、红外线传感器和振动传感器，该微处理器与中继终端通过无线通讯远程连接。
优选地，所述物联网智能模组串接有至少两组数据转换模块，每组的数据转换模块皆将垃圾桶内固体废弃物的基础数据通过HDLC协议或移动设备远程发送并上传至管理云平台，其基础数据包括垃圾桶的位置信息数据、以及固体废弃物的温湿度与重量数据。
优选地，所述物联网智能模组还包含GPS定位模块，该GPS定位模块加装到区域内每个垃圾桶上以得到区域内垃圾桶的位置信息，其区域内垃圾桶的位置信息上传至管理云平台上以构成区域垃圾桶位置信息数据库。
一种基于物联网的固体废弃物输运***，还包括智能循环回收平台，用于在执行者进行输运工作时将固体废弃物通过打包机分类打包成固体废弃物垃圾包，对固体废弃物进行称重及输运工作。
优选地，所述固体废弃物垃圾包在形成之后，将其运输到分拣中心进行分拣出高值固废垃圾包与低值固废垃圾包，再选择垃圾清运设备对垃圾包进行分类处理。
一种基于物联网的固体废弃物输运方法，包括如下步骤：
信息采集：物联网智能模组检测垃圾桶内的空满状态信息，在垃圾桶处于满载状态下发出固体废弃物清运处置指令；
操作指令生成：管理云平台接收到固体废弃物清运处置指令，迅速从数据库中得知指令发出的垃圾桶位置信息，并将满载垃圾桶的位置信息无线传送至服务平台；
输运路线规划：服务平台接收到垃圾桶位置信息，并依据满载垃圾桶的位置信息，自行规划出距离满载垃圾桶最近的执行者以及最短清运垃圾行车路线形成操作命令信息发送至执行者平台上；
固废输运：执行者依据执行者平台上所显示的满载垃圾桶位置信息，让垃圾清运设备到达满载状态下的垃圾桶位置，并且倾倒垃圾桶内的固体废弃物至垃圾清运设备上，再依照执行者平台上所显示的行车路线导航图，将倾倒的固体废弃物利用垃圾清运设备输运到垃圾处理站进行固体废弃物的后续处理。
优选地，所述自行规划出距离满载垃圾桶最近的执行者以及最短清运垃圾行车路线，其最短清运垃圾行车路线是满载垃圾桶与垃圾处理站的最短行车距离；在规划清运垃圾行车路线和指定最近执行者时，可以将区域内电子道路地图导入到服务平台内，以此配合进行清运垃圾行车路线的规划及最近垃圾处理执行者的指定。
本发明的有益效果是：
本发明能够实时监测垃圾桶内固体废弃物的状态信息以判断垃圾桶的空满状态及定位满载状态下垃圾桶的位置信息，自主规划并导航最佳的固体废弃物倾倒输运路线及指定提示最近的固体废弃物输运执行人员进行固体废弃物输运工作，实现固体废弃物的智能化自动化输运，提高固体废弃物的输运效率，降低固体废弃物输运成本，有利于迅速便捷的进行区域内固体废弃物清理工作。
附图说明
图1为本发明基于物联网的固体废弃物输运***框图；
图2为本发明物联网智能模组的原理框图；
图3为本发明基于物联网的固体废弃物输运方法的结构流程图；
图4为本发明执行者平台的原理框图。
图5为本发明智能循环回收平台的结构流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围；本发明术语“包括”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
请参阅图1、图2和图4所示，本发明实施例提供的一种基于物联网的固体废弃物输运***，该输运***包括：
管理云平台1，用于预设编制并存储管理区域内垃圾桶位置信息，并将垃圾桶位置信息整理汇编构成垃圾桶位置信息数据库；
物联网智能模组2，加装在每个垃圾桶上并进行分类编码与垃圾桶位置信息一并整理汇编入垃圾桶位置信息数据库以形成废弃物状态信息数据库，其用于采集垃圾桶内固体废弃物的数据信息以判定垃圾桶的状态信息，并将垃圾桶的状态信息上传至管理云平台1；
服务平台3，用于与管理云平台1远程连接，在垃圾桶状态信息处于满载状态时生成操作命令信息，其中操作命令信息包含垃圾桶倾倒位置信息、垃圾桶固体废弃物重量及温湿度信息、废弃物倾倒行车路线规划图信息、执行者行车路线规划导航信息；
执行者平台4，用于接收服务平台3所发送的操作命令信息，并在对应的执行者平台4上显示，执行者根据所给操作命令信息进行固体废弃物的输运工作；其中，执行者平台4内置有接收器、数据转换器和显示屏；其接收器用于接收操作命令信息，数字转换器用于将操作命令信息转换为数据信息，显示屏用于将转换后的操作命令信息进行数字化显示；需要说明的是，接收器、数字转换器和显示屏的结构及其原理为市场上的常用技术与公知技术，故在此不作赘述。
本发明通过物联网智能模组2，能够实时监测垃圾桶内固体废弃物的状态信息以判断垃圾桶的空满状态及定位满载状态下垃圾桶的位置信息，并在管理云平台1和服务平台3的配合下自主规划并导航最佳的固体废弃物倾倒输运路线及指定提示最近的固体废弃物输运执行人员进行固体废弃物输运工作，实现了固体废弃物的智能化自动化输运，提高了固体废弃物的输运效率，降低了固体废弃物输运成本，有利于迅速便捷的进行区域内固体废弃物清理工作。
请参阅图5所示，基于物联网的固体废弃物输运***：还包括智能循环回收平台5，用于在执行者进行输运工作时将固体废弃物通过打包机分类打包成固体废弃物垃圾包，对固体废弃物进行称重及输运工作；固体废弃物垃圾包在形成之后，将其运输到分拣中心进行分拣出高值固废垃圾包与低值固废垃圾包，再选择垃圾清运设备对垃圾包进行分类处理；其垃圾清运设备包括垃圾压缩车、转运车、勾臂车和电子叉车；其中，分拣出的低值固废垃圾包，可以再次使用垃圾压缩车进行压缩，再通过转运车进行输运，分拣出的高值固废垃圾包可以进行回收利用，其高值固废垃圾包内具有可循环回收利用的固体废弃物垃圾包，如纸类、标签、塑料、金属等。
请参阅图2所示提供的一种基于物联网的固体废弃物输运***，其中物联网智能模组2包含：
监测终端201，用于采集垃圾桶内废弃物的基础信息，其基础信息包含废弃物温度信息、废弃物湿度信息、废弃物重量信息、垃圾桶容量信息及垃圾桶空满状态信息、垃圾桶震动信息、垃圾桶翻转信息；
中继终端202，与监测终端201无线连接，用于接收并处理监测终端201所发送的基础信息，并将处理后的基础信息上传至管理云平台1；
识别模块203，用于在垃圾桶处于满载状态时，识别垃圾清运设备与垃圾桶之间的距离，当垃圾清运设备靠近垃圾桶，满载状态下的垃圾桶发出语音或信号灯闪烁提示或信号灯闪烁以确认垃圾清运设备是否准确到达满载垃圾桶的指定位置，以便于倾倒垃圾桶内的固体废弃物；
智能模组电池206，分别为监测终端201、中继终端202、识别模块203提供电能；其智能模组电池206可选用但不限于UPS电源。
需要说明的是，监测终端201选用但不限于MW88-JT215-1型监测终端，其测量范围温度-40℃～80℃，相对湿度0％～100％，定时上报1次/日，状态变化实时上报，定位的精度50-1000米。
进一步地，监测终端201与中继终端202通过无线通讯模块实现远程通讯，其无线通讯模块的通讯方式包括但不限于5G+NB-IoT通讯协议，其他诸如RFID+433通讯协议、5G+NB-IOT通讯协议也适用于本发明实施例；监测终端201包括微处理器2011、以及分别与微处理器2011电性连接的传感器组件，其传感器组件包含温度传感器2013、湿度传感器2014、称重传感器2016、红外线传感器2012和振动传感器2015，该微处理器2011与中继终端202通过无线通讯远程连接。
其中，中继终端202可选用但不限于WL3COO型中继终端，能够通过RFID+433接收监测终端201的数据，然后通过4G无线通信模块将采集到的数据上传至管理云平台1，其他型号的中继终端202也适用于本发明实施例；中继终端202为可选模组，可以选择其他的终端来接收监测终端201相关数据，例如可选择中央处理模块来代替中继终端202实现接收数据的功能；其温度传感器2013可选用但不限于TEEM-08型或TESP-01型温感器，其他诸如TS105、TS118型温度传感器也适用于本实施例；其湿度传感器2014可选用但不限于DHT11型湿度传感器，其他诸如AM2320型、AM2302型湿度传感器也适用于本发明实施例；其中称重传感器2016可选用但不限于PTS181型传感器，其他诸如PTS123B型、PTS185型称重传感器也适用于本发明实施例；红外线传感器2012可选用但不限于P228型热释电红外线传感器，其他诸如LHl958型、LHI954型、RE200B型也适用于本发明实施例；振动传感器2015可选用但不限于IMI-603CX1型传感器；其中，微处理器2011可选用但不限于CKPI-009S型处理器。
进一步地，物联网智能模组2串接有至少两组数据转换模块205，每组的数据转换模块205皆将垃圾桶内固体废弃物的基础数据通过HDLC协议或移动设备远程发送并上传至管理云平台1，其基础数据包括垃圾桶的位置信息数据、以及固体废弃物的温湿度与重量数据；物联网智能模组2还包含GPS定位模块204，该GPS定位模块204加装到区域内每个垃圾桶上以得到区域内垃圾桶的位置信息，其区域内垃圾桶的位置信息上传至管理云平台1上以构成区域垃圾桶位置信息数据库。
请参阅图3所示，本发明实施例提供的一种基于物联网的固体废弃物输运方法，包括如下步骤：
信息采集：物联网智能模组2检测垃圾桶内的空满状态信息，在垃圾桶处于满载状态下发出固体废弃物清运处置指令；
操作指令生成：管理云平台1接收到固体废弃物清运处置指令，迅速从数据库中得知指令发出的垃圾桶位置信息，并将满载垃圾桶的位置信息无线传送至服务平台3；
输运路线规划：服务平台3接收到垃圾桶位置信息，并依据满载垃圾桶的位置信息，自行规划出距离满载垃圾桶最近的执行者以及最短清运垃圾行车路线形成操作命令信息发送至执行者平台4上；
固废输运：执行者依据执行者平台4上所显示的满载垃圾桶位置信息，让垃圾清运设备到达满载状态下的垃圾桶位置，并且倾倒垃圾桶内的固体废弃物至垃圾清运设备上，再依照执行者平台4上所显示的行车路线导航图，将倾倒的固体废弃物利用垃圾清运设备输运到垃圾处理站进行固体废弃物的后续处理。
进一步地，其中自行规划出距离满载垃圾桶最近的执行者以及最短清运垃圾行车路线，其最短清运垃圾行车路线是满载垃圾桶与垃圾处理站的最短行车距离；在规划清运垃圾行车路线和指定最近执行者时，可以将区域内电子道路地图导入到服务平台3内，以此配合进行清运垃圾行车路线的规划及最近垃圾处理执行者的指定。
尽管已示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于物联网的固体废弃物输运***，其特征在于，包括：
管理云平台，用于预设编制并存储管理区域内垃圾桶位置信息，并将垃圾桶位置信息整理汇编构成垃圾桶位置信息数据库；
物联网智能模组，用于采集垃圾桶内固体废弃物的数据信息以判定垃圾桶的状态信息，并将垃圾桶的状态信息上传至管理云平台；
服务平台，用于与管理云平台远程连接，在垃圾桶状态信息处于满载状态时生成操作命令信息；
执行者平台，用于接收服务平台所发送的操作命令信息，并在对应的执行者平台上显示，执行者根据所给操作命令信息进行固体废弃物的输运工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的固体废弃物输运***，其特征在于：所述物联网智能模组包含：
监测终端，用于采集垃圾桶内废弃物的基础信息，其基础信息包含废弃物温度信息、废弃物湿度信息、废弃物重量信息、垃圾桶容量信息及垃圾桶空满状态信息、垃圾桶震动信息、垃圾桶翻转信息；
中继终端，与监测终端无线连接，用于接收并处理监测终端所发送的基础信息，并将处理后的基础信息上传至管理云平台；
识别模块，用于在垃圾桶处于满载状态时，识别垃圾清运设备与垃圾桶之间的距离，当垃圾清运设备靠近垃圾桶，满载状态下的垃圾桶发出语音或信号灯闪烁提示以确认垃圾清运设备是否准确到达满载垃圾桶的指定位置，以便于倾倒垃圾桶内的固体废弃物；
智能模组电池，分别为监测终端、中继终端、识别模块提供电能。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的固体废弃物输运***，其特征在于：所述监测终端与中继终端通过无线通讯模块实现远程通讯，其无线通讯模块的通讯方式包括5G+NB-IoT通讯协议。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的固体废弃物输运***，其特征在于：所述监测终端包括微处理器、以及分别与微处理器电性连接的传感器组件，其传感器组件包含温度传感器、湿度传感器、称重传感器、红外线传感器和振动传感器，该微处理器与中继终端通过无线通讯远程连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的固体废弃物输运***，其特征在于：所述物联网智能模组串接有至少两组数据转换模块，每组的数据转换模块皆将垃圾桶内固体废弃物的基础数据通过HDLC协议或移动设备远程发送并上传至管理云平台，其基础数据包括垃圾桶的位置信息数据、以及固体废弃物的温湿度与重量数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的固体废弃物输运***，其特征在于：所述物联网智能模组还包含GPS定位模块，该GPS定位模块加装到区域内每个垃圾桶上以得到区域内垃圾桶的位置信息，其区域内垃圾桶的位置信息上传至管理云平台上以构成区域垃圾桶位置信息数据库。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的固体废弃物输运***，其特征在于：还包括智能循环回收平台，用于在执行者进行输运工作时将固体废弃物通过打包机分类打包成固体废弃物垃圾包，对固体废弃物进行称重及输运工作。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的固体废弃物输运***，其特征在于：所述固体废弃物垃圾包在形成之后，将其运输到分拣中心进行分拣出高值固废垃圾包与低值固废垃圾包，再选择垃圾清运设备对垃圾包进行分类处理。
9.一种基于物联网的固体废弃物输运方法，其特征在于，包括如下步骤：
信息采集：物联网智能模组检测垃圾桶内的空满状态信息，在垃圾桶处于满载状态下发出固体废弃物清运处置指令；
操作指令生成：管理云平台接收到固体废弃物清运处置指令，迅速从数据库中得知指令发出的垃圾桶位置信息，并将满载垃圾桶的位置信息无线传送至服务平台；
输运路线规划：服务平台接收到垃圾桶位置信息，并依据满载垃圾桶的位置信息，自行规划出距离满载垃圾桶最近的执行者以及最短清运垃圾行车路线形成操作命令信息发送至执行者平台上；
固废输运：执行者依据执行者平台上所显示的满载垃圾桶位置信息，让垃圾清运设备到达满载状态下的垃圾桶位置，并且倾倒垃圾桶内的固体废弃物至垃圾清运设备上，再依照执行者平台上所显示的行车路线导航图，将转移的固体废弃物利用垃圾清运设备输运到垃圾处理站进行固体废弃物的后续处理。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的固体废弃物输运方法，其特征在于：所述自行规划出距离满载垃圾桶最近的执行者以及最短清运垃圾行车路线，其最短清运垃圾行车路线是满载垃圾桶与垃圾处理站的最短行车距离；在规划清运垃圾行车路线和指定最近执行者时，可以将区域内电子道路地图导入到服务平台内，以此配合进行清运垃圾行车路线的规划及最近垃圾处理执行者的指定。
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