RU2727549C1 - Hardware-software system for receiving polyethylene bottles and aluminum cans - Google Patents
Hardware-software system for receiving polyethylene bottles and aluminum cans Download PDFInfo
- Publication number
- RU2727549C1 RU2727549C1 RU2019140846A RU2019140846A RU2727549C1 RU 2727549 C1 RU2727549 C1 RU 2727549C1 RU 2019140846 A RU2019140846 A RU 2019140846A RU 2019140846 A RU2019140846 A RU 2019140846A RU 2727549 C1 RU2727549 C1 RU 2727549C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- microcontroller
- hardware
- server
- containers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
- G07F11/00—Coin-freed apparatus for dispensing, or the like, discrete articles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Refuse Collection And Transfer (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию по раздельному сбору твердых бытовых отходов, системам автоматизированного анализа твёрдых бытовых отходов (ТБО), вендинговым автоматам и предназначено, преимущественно, для сбора полиэтиленовых бутылок и алюминиевых банок.The invention relates to equipment for the separate collection of solid household waste, systems for automated analysis of solid household waste (MSW), vending machines and is intended primarily for collecting plastic bottles and aluminum cans.
Известна автоматическая урна на базе искусственного интеллекта (ИИ) от Cambridge Consultants (https://www.engadget.com/2017/08/24/ai-recycle-bins-could-know-what-you-re-throwing-away/). Урна предназначена для помощи пользователю в определении класса мелких отходов (стаканы, бутылки и т.д.). В основе работы урны – машинное зрение и искусственный интеллект. Также возможно имеются весы под площадкой, и датчики инфракрасной спектроскопии для определения класса материала отходов. Данная система не может сканировать макулатуру, особенно упакованную в пачки. Максимум определять штрих-коды, и идентифицировать упаковку по ним.Known automatic trash can based on artificial intelligence (AI) from Cambridge Consultants (https://www.engadget.com/2017/08/24/ai-recycle-bins-could-know-what-you-re-throwing-away/ ). The bin is designed to assist the user in determining the class of small waste (glasses, bottles, etc.). The ballot box is based on machine vision and artificial intelligence. It is also possible that there are scales under the platform, and sensors for infrared spectroscopy to determine the class of waste material. This system cannot scan waste paper, especially packaged paper. The maximum is to identify barcodes and identify the packaging by them.
Известен фандомат – аппарат по приему пластиковых и металлических бутылок и банок (см., например: http://fundomat.ru/fundomat или https://www.youtube.com/watch?time_continue=31&v=UVTBl1ENNiI). При помещении банки/бутылки в фандомат, ролики переворачивают ее, пока сканером не будет обнаружен штрих-код. По коду определяется тип тары, после чего она спрессовывается и убирается в контейнер. Такое решение не учитывает большого количества тары, не промаркированной штрих-кодами или тары, штрих-код на которой повреждён (поцарапан или, например, бумажная этикетка с кодом оторвана). A well-known fandomat is an apparatus for receiving plastic and metal bottles and cans (see, for example: http://fundomat.ru/fundomat or https://www.youtube.com/watch?time_continue=31&v=UVTBl1ENNiI). When placing the can / bottle in the fandomat, the rollers turn it over until the barcode is detected by the scanner. The type of container is determined by the code, after which it is pressed and put into a container. This solution does not take into account a large number of containers that are not labeled with barcodes or containers on which the barcode is damaged (scratched or, for example, the paper label with the code is torn off).
Известны аппараты для приёма использованной тары, работа которых включает, по меньшей мере, следующие этапы: приём тары, анализ тары, предварительная обработка (смятие или измельчение посредством различного вида компакторов), сбор в специальном контейнере (отсеке), выдача (начисление) вознаграждения (см., например: US4285426A, US5469783A). Такие аппараты полностью автоматизированы, но, как правило, энергозатратны и громоздки.There are known devices for receiving used containers, the work of which includes at least the following stages: receiving containers, analyzing containers, preliminary processing (crushing or crushing by means of various types of compactors), collecting in a special container (compartment), issuing (charging) remuneration ( see, for example: US4285426A, US5469783A). Such devices are fully automated, but, as a rule, they are energy-consuming and cumbersome.
Известна устройство для приема вторсырья (RU183256U1), содержащее окно приема, подвижную заслонку с приводом, датчик веса вторсырья, характеризующееся тем, что окно приема дополнительно снабжено сканером штрих-кода, датчик веса вторсырья выполнен в виде тензометрического датчика, установленного на подвижной заслонке, устройство для приема вторсырья дополнительно снабжено устройством сортировки, выполненным в виде емкостей и подвижной направляющей, снабженной приводом, причем каждая емкость установлена на консольном элементе, снабженном тензометрическим датчиком веса, кроме того, устройство для приема вторсырья снабжено принтером и ЭВМ, причем ЭВМ связано со сканером, датчиками веса, приводами и принтером. Отсутствие устройства смятия тары (компактора) в данном случае приводит к быстрому заполнению ёмкостей для приёма тары.A known device for receiving recyclable materials (RU183256U1), containing a receiving window, a movable flap with a drive, a recyclable material weight sensor, characterized in that the receiving window is additionally equipped with a barcode scanner, a recyclable weight sensor is made in the form of a strain gauge mounted on a movable flap, a device for receiving recyclable materials, it is additionally equipped with a sorting device made in the form of containers and a movable guide equipped with a drive, and each container is installed on a cantilever element equipped with a strain gauge weight sensor, in addition, the device for receiving recyclable materials is equipped with a printer and a computer, and the computer is connected to the scanner, load cells, drives and a printer. The absence of a container crushing device (compactor) in this case leads to fast filling of containers for receiving containers.
Известен автомат для приема использованной бутылочной тары (RU2639065C2), содержащий корпус в виде прямоугольного контейнера с дверцей, приемное устройство с впускным отверстием для ввода и вывода тары, устройство распознавания, средство накопления тары, средство выдачи вознаграждения, при этом приемное устройство выполнено в виде воронки с устройством распознавания на конце, содержащим подвижные элементы, обеспечивающие анализ размеров венчика горловины бутылочной тары и взаимодействующие с последовательно соединенными контактами, находящихся в электрической цепи питания электромагнита, якорь которого связан с элементом захвата горловины, причем приемное устройство размещено на подвижной каретке, перемещаемой вдоль направляющей рейки посредством винтовой пары, приводимой в движение электромотором, а изменение направления вращения электромотора осуществляется посредством концевых переключателей. Данное техническое решение предназначено практически для приёма бутылок, в частности, полиэтиленовых (ПЭТ) бутылок.Known machine for receiving used bottle containers (RU2639065C2), containing a body in the form of a rectangular container with a door, a receiving device with an inlet for entering and exiting containers, a recognition device, a container storage device, a reward issuing device, while the receiving device is made in the form of a funnel with a recognition device at the end containing movable elements that provide an analysis of the dimensions of the rim of the bottleneck neck and interact with series-connected contacts located in the electric power circuit of the electromagnet, the armature of which is connected to the neck gripper element, and the receiving device is placed on a movable carriage moving along the guide rails by means of a screw pair driven by an electric motor, and the change in the direction of rotation of the electric motor is carried out by means of limit switches. This technical solution is intended practically for accepting bottles, in particular, polyethylene (PET) bottles.
В качестве прототипа выбран автомат по приёму тары (RU188755U1), содержащий корпус, отсек распознавания тары с размещенными в нем устройством, собирающим информацию о распознаваемом предмете, и устройством распознавания тары микроконтроллером, отсек хранения тары и средство выдачи вознаграждения, отличающийся тем, что в качестве устройства, собирающего информацию о распознаваемом предмете, он содержит как минимум одну видеокамеру, а микроконтроллер содержит в памяти алгоритм нейронной сети, позволяющей распознавать тару. Распознавание тары производится по характерному внешнему виду тары. При этом отсутствует компактор, что также приводит к быстрому заполнению ёмкости для приёма тары.As a prototype, an automatic container receiving machine (RU188755U1) was selected, containing a housing, a container recognition compartment with a device placed in it that collects information about a recognizable object, and a container recognition device by a microcontroller, a container storage compartment and a reward issuing device, characterized in that of a device that collects information about a recognizable object, it contains at least one video camera, and the microcontroller contains in its memory a neural network algorithm that makes it possible to recognize containers. The packaging is recognized by the characteristic appearance of the packaging. At the same time, there is no compactor, which also leads to fast filling of the container for receiving containers.
Задачей изобретения является организация приема полиэтиленовых бутылок и алюминиевых банок у населения, с оптимизацией по нескольким параметрам, в том числе по вместимости, по энергоёмкости, по габаритам.The objective of the invention is to organize the reception of plastic bottles and aluminum cans from the population, with optimization in several parameters, including capacity, energy consumption, dimensions.
Указанная задача решается аппаратно-программным комплексом по приему полиэтиленовых бутылок и алюминиевых банок, содержащим по меньшей мере один корпус, в котором размещены: отсек распознавания тары, содержащий как минимум одну видеокамеру, микроконтроллер, выполненный с возможностью обработки первичных данных для распознавания тары и выдачи команд исполнительным механизмам на приём тары и выплату вознаграждения или отказ в указанных операциях, отсек хранения тары и средство выдачи вознаграждения, в котором, согласно предложению, на корпусе установлен ручной компактор, а микроконтроллер выполнен с возможностью распознавания спрессованной тары, движущейся по лотку, или выполнен с возможностью связи с удалённым сервером, по меньшей мере, для передачи на сервер информации, позволяющей распознать тару, и получения команд от сервера на приём тары или выплату вознаграждения или на отказ в указанных операциях.This problem is solved by a hardware and software complex for receiving plastic bottles and aluminum cans, containing at least one housing, which contains: a container recognition compartment containing at least one video camera, a microcontroller capable of processing primary data for container recognition and issuing commands executive mechanisms for receiving containers and paying remuneration or refusal in these operations, a container storage compartment and a means for issuing a reward, in which, according to the proposal, a manual compactor is installed on the body, and the microcontroller is configured to recognize compressed containers moving along the tray, or is made with the ability to communicate with a remote server, at least for transmitting information to the server that allows the container to be recognized, and receiving commands from the server to receive containers or pay a fee or refuse to perform these operations.
Связь микроконтроллера с удалённым сервером, а также наличие нескольких корпусов (то есть нескольких аппаратов по приёму тары, размещённых удалённо друг от друга) делает целесообразным размещение баз данных и программного кода обученной нейронной сети, ответственной за анализ изображений и метаданных, полученных от микроконтроллера, непосредственно на удалённом сервере.The communication of the microcontroller with a remote server, as well as the presence of several cases (that is, several devices for receiving containers located remotely from each other) makes it expedient to place databases and program code of the trained neural network responsible for analyzing images and metadata received from the microcontroller directly on a remote server.
Наличие удалённого сервера позволяет реализовать безналичную оплату за сданную тару, для чего в каждом корпусе необходимо установить средство идентификации пользователя, позволяющее осуществлять безналичную оплату за принятую тару через удалённый сервер. Таким средством может являться, например, смартфон, привязанный к банковскому счёту пользователя.The presence of a remote server makes it possible to implement non-cash payment for the delivered container, for which it is necessary to install a user identification tool in each building, which allows non-cash payment for the received container through a remote server. Such a tool can be, for example, a smartphone linked to the user's bank account.
С точки зрения оптимизации (ускорения) операций по выгрузке собранной тары целесообразно использовать в качестве отсеков хранения биг-бэги – эластичная упаковка из полипропиленовой ткани, имеет стропы и петли, а иногда – спусковой клапан для удобства и экономии при разгрузке (см., например: https://meshok-nn.ru/chto-takoe-big-begi или https://oplenke.ru/chto-takoe-big-beg-vidy-i-razmery/). From the point of view of optimization (acceleration) of operations for unloading the collected containers, it is advisable to use big bags as storage compartments - elastic packaging made of polypropylene fabric, has slings and loops, and sometimes - a release valve for convenience and economy during unloading (see, for example: https://meshok-nn.ru/chto-takoe-big-begi or https://oplenke.ru/chto-takoe-big-beg-vidy-i-razmery/).
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показан примерный внешний вид аппаратно-программного комплекса (корпус с одним приёмным окном).FIG. 1 shows an approximate appearance of the hardware and software complex (building with one receiving window).
На фиг. 2 показана взрыв-схема аппаратно-программного комплекса с одним биг-бэгом.FIG. 2 shows an explosion diagram of a hardware and software complex with one big bag.
На фиг. 3 показана взрыв-схема аппаратно-программного комплекса с двумя биг-бэгами.FIG. 3 shows an explosion diagram of a hardware-software complex with two big bags.
На фиг. 4 показан отсек распознавания тарыFIG. 4 shows the container recognition compartment
На фиг. 5 приведена упрощенная блок-схема работы аппаратно-программного комплекса.FIG. 5 shows a simplified block diagram of the operation of the hardware-software complex.
Аппаратно-программный комплекс по приему полиэтиленовых бутылок и алюминиевых банок содержит корпус 1, состоящий из закреплённых на каркасе 2 передней панели 3 (может быть выполнена в виде запирающейся дверцы для доступа к элементам аппаратно-программного комплекса), боковых панелей 4, задней панели 5 и крышки 6. В корпусе размещены: отсек 7 распознавания тары (горка с замедлителем), видеокамера 8 (возможна также установка других датчиков, например ультразвуковой дальномер 9), микроконтроллер 10 (модуль управления), который может быть установлен в одном корпусе с устройством выдачи наличных денег на передней панели 3, печати чеков и т.п. В корпусе также установлен один биг-бэг 11 (фиг. 3) или два биг-бэга 11 (фиг. 4). Во втором случае передняя панель состоит из двух, функционально самостоятельных, частей 12 и 13. При этом в варианте с одним биг-бэгом 11 на передней панели 3 выполняется одно приёмное окно 14 (фиг. 3), совмещённое с отсеком 7 (может быть целесообразно, при низкой наполняемости), а в варианте с двумя биг-бэгами 11 – два приёмных окна 15 и 16 для раздельного приёма полиэтиленовых бутылок и алюминиевых банок. Каждый биг-бэг 11 закреплён на салазках 17 с ручкой, которые, в свою очередь, установлены на направляющих 18. На передней панели также установлен дисплей 19, который может отображать ход операций, выполняемых аппаратно-программным комплексом, а также выполнять функцию средства идентификации. На внешней стороне передней панели 2 (фиг. 3) или на внешней стороне одной из частей 12 или 13 (фиг. 4) установлен ручной компактор 20. Компактор может представлять собой устройство, раскрытое, например, в патенте FR2804631A1 (следует отметить, что наличие компактора позволяет уменьшить размеры приёмочного окна 14 или приёмных окон 15 и 16, с целью, например, повысить противовандальные характеристики корпуса 1). Микроконтроллер 10 аппаратно-программного комплекса находится в контакте с удалённым сервером 21 и конкретным пользовательским устройством 22, принадлежащим конкретному лицу, сдающему тару. Наличие ручного компактора 20 позволяет избежать энергоёмких процессов внутри корпуса, а значит появляется возможность использования автономных источников питания, например солнечных батарей 23 (опционально).The hardware and software complex for receiving plastic bottles and aluminum cans contains a
Порядок работы аппаратно-программного комплекса по приему полиэтиленовых бутылок и алюминиевых банок заключается в следующем:The operating procedure of the hardware and software complex for receiving plastic bottles and aluminum cans is as follows:
- Пользователь помещает тару в компактор 20 и воздействием на ручку компактора сминает полиэтиленовую бутылку или банку (происходит уменьшение объёма тары до 80%).- The user places the container in the
- Пользователь через приёмное окно 14 или одно из приёмных окон 15 или 16 помещает смятую тару в отсек 7.- The user through the
- В отсеке 7 происходит сбор данных о смятой таре (с видеокамеры 8, дальномера 9 и т.п.) и передача данных в микроконтроллер 10. -
- Непосредственно в микроконтроллере 10 или на сервере 21 происходит обработка данных и формируется решение о приёме тары или отказе в приёме (нейросеть определяет полиэтиленовую бутылку по наличию горлышка, крышки или дна, затем сравнивается размер спрессованной тары с эталонными габаритами горки, в результате чего вычисляется к какому типу ПЭТ тары относится или не относится объект на фотографии. Прессованная алюминиевая банка определяется аналогичным образом. За основу берется дно и крышка банки). - Directly in the
- Если от сервера 21 приходит отказ, то на дисплее 19 высвечивается соответствующая информация. В данном случае может быть реализована схема, при которой пользователю будет предложено самому извлечь непринятую тару, или может быть реализован механизм выброса непринятой тары или помещения ей в специальный отсек с последующей утилизацией по общему принципу (вознаграждение не начисляется).- If a refusal comes from the
- Когда пользователь поместит в отсек 7 всю имеющуюся тару, он может получить денежное вознаграждение или наличными монетами, или, по команде с сервера 21, на счёт, привязанный к пользовательскому устройству 22, предварительно отсканировав этим устройством QR-код на дисплее 19 (требуется специальное приложение).- When the user places all the available containers in
- Наполненность биг-бэгов 11 может осуществляться через ультразвуковой дальномер 9. В случае необходимости заполненные биг-бэги 11 удаляются, и на их место устанавливаются новые.- The filling of the
- Выемка тары производится следующим образом: оператор открывает переднюю панель 3 или по отдельности части 12 и 13, используя салазки 17 с ручкой выдвигает вперед биг-бэг 11, снимает его с подвесов и грузит в автомобиль. Затем помещает пустой биг-бэг 11 на специальные крюки, задвигает внутрь корпуса 1, при необходимости пополняет устройство выдачи монет, и закрывает панель 3 или по отдельности части 12 и 13.- Removing the container is carried out as follows: the operator opens the
На основе аппаратно-программного комплекса может быть реализована широкая сеть по сбору полиэтиленовых бутылок и алюминиевых банок. Такая сеть может включать большое число рассредоточенных аппаратов (корпусов 1), связанных через единый сервер 21.On the basis of the hardware and software complex, a wide network for the collection of plastic bottles and aluminum cans can be implemented. Such a network can include a large number of dispersed devices (buildings 1), connected through a
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019140846A RU2727549C1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Hardware-software system for receiving polyethylene bottles and aluminum cans |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019140846A RU2727549C1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Hardware-software system for receiving polyethylene bottles and aluminum cans |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2727549C1 true RU2727549C1 (en) | 2020-07-22 |
Family
ID=71741190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019140846A RU2727549C1 (en) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | Hardware-software system for receiving polyethylene bottles and aluminum cans |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2727549C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2770022C1 (en) * | 2021-11-10 | 2022-04-14 | Виктор Александрович Щукин | Automatic device for collecting, sorting and recycling plastic and glass bottles |
| RU2788506C1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-01-20 | Харис Нуриахметович Мухаметшин | Recycling kiosk receiving device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012000097A1 (en) * | 2010-07-01 | 2012-01-05 | Pcas Patient Care Automation Services Inc. | Vending machine for storage, labeling and dispensing of a container |
| RU2639065C2 (en) * | 2016-03-09 | 2017-12-19 | Харис Нуриахметович Мухаметшин | Automatic machine for used bottles receipt |
| RU188755U1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-04-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | AUTOMATIC RECEPTION TARE |
-
2019
- 2019-12-11 RU RU2019140846A patent/RU2727549C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012000097A1 (en) * | 2010-07-01 | 2012-01-05 | Pcas Patient Care Automation Services Inc. | Vending machine for storage, labeling and dispensing of a container |
| RU2639065C2 (en) * | 2016-03-09 | 2017-12-19 | Харис Нуриахметович Мухаметшин | Automatic machine for used bottles receipt |
| RU188755U1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-04-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | AUTOMATIC RECEPTION TARE |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2770022C1 (en) * | 2021-11-10 | 2022-04-14 | Виктор Александрович Щукин | Automatic device for collecting, sorting and recycling plastic and glass bottles |
| RU2788506C1 (en) * | 2021-12-03 | 2023-01-20 | Харис Нуриахметович Мухаметшин | Recycling kiosk receiving device |
| RU2802315C1 (en) * | 2023-04-19 | 2023-08-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Молодая, Динамично Развивающаяся Компания" | Method for detecting and classification of solid municipal waste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100946617B1 (en) | Integrated separating and collecting system of recycled product | |
| KR102344688B1 (en) | Recycling garbage collection method using QR code | |
| CN214191039U (en) | Apparatus for sorting and collecting sorted waste | |
| JP7228565B2 (en) | Debris cart and its use system and method | |
| KR100936519B1 (en) | Waste collection system | |
| KR101181888B1 (en) | Automatic recycle destruction system | |
| CN112141557B (en) | Recovery device | |
| KR20210050746A (en) | System and method for collecting recycable municipal solid waste | |
| JP2011005459A (en) | Machine for automatically separating, compacting and recovering drinking container | |
| RU2716187C1 (en) | Hardware-software system for automatic reception of waste paper | |
| RU2727549C1 (en) | Hardware-software system for receiving polyethylene bottles and aluminum cans | |
| CN107481411B (en) | Intelligent garbage treatment device and use method | |
| KR100962713B1 (en) | Clean house having apparatus for recollecting used cans and bottles | |
| KR100990456B1 (en) | Waste collection method using rfid | |
| CN111680650A (en) | Garbage classification recycling excitation method and system | |
| CN109292312B (en) | Barrier-free garbage recycling device, recycling excitation method and system | |
| KR20170109273A (en) | Smart recycling bin | |
| CN112687048A (en) | Renewable resource recycling equipment and method supporting exchange function | |
| KR102412255B1 (en) | Recycling waste separation system | |
| TWI641543B (en) | Garbage collection system and method thereof | |
| EP3930930B1 (en) | Mobile waste segregation system and method | |
| CN213935046U (en) | Intelligent exchange recovery equipment | |
| KR200447024Y1 (en) | Electronic-payment type weighing-rate trash basket | |
| RU2796050C1 (en) | Automatic device for receiving and sorting containers on the basis of pattern recognition system | |
| NL2028650B1 (en) | Device, system and method for receiving and handling beverage containers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20211020 |