一种智能垃圾收集箱及其信息管理系统技术方案

一种智能垃圾箱，其主体为箱体，包括检测组件、无线通信模块、充电模块及单片机，所述检测组件和单片机位于箱体内腔中，无线通信模块和充电模块位于箱体外部，所述检测组件安装在箱体的内壁上，无线通信模块和充电模块位于箱体的上端面；该系统能够精准高效地完成垃圾箱的清理工作，减低运营成本，节省人力、物力浪费并且提高城市环卫水平，造价低，寿命长，性能稳定，能够对郊区、村镇全面进行网络覆盖，具有实际投入使用的意义。

An intelligent garbage collection box and its information management system

【技术实现步骤摘要】
一种智能垃圾收集箱及其信息管理系统
本专利技术涉及物联网
，尤其是一种智能垃圾收集箱及其信息管理系统。
技术介绍
现在大多数地区采用传统的静态规划路线和时间表执行垃圾收集工作，即垃圾收集车在计划的时间按照固定的行驶路线收集垃圾，无论垃圾箱是否有垃圾，都要挨个清理，这种方式有许多不利之处：有些垃圾箱清理不及时，满而外溢，造成不必要的清洁成本；还有些垃圾箱内有易腐物品，气味重，影响行人身心感受，影响市容，污染环境；而有些垃圾箱几乎没有垃圾，使清理垃圾成为不必要的工作，从而白白增加运营成本。目前，市面上也有一些垃圾收集方式，但是它们的造价成本太高，不能够及时处理有异味的垃圾箱，而且功耗大，寿命短，不具有实际投入使用的意义，为此需要一种新型智能的垃圾收集方式，来快速解决垃圾收集的各种问题，使得减少垃圾收集工作的运营成本，提高城市环卫水平并且能够保护环境，因而需要设计一种智能的垃圾箱。本专利技术就是为了解决以上问题而进行的改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够精准高效地完成垃圾箱的清理工作，减低运营成本，节省人力、物力浪费并且提高城市环卫水平，造价低，寿命长，性能稳定的智能垃圾收集箱及其信息管理系统。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能垃圾箱，其主体为箱体，包括检测组件、无线通信模块、充电模块及单片机，所述检测组件和单片机位于箱体内腔中，无线通信模块和充电模块位于箱体外部，所述检测组件安装在箱体的内壁上，无线通信模块和充电模块位于箱体的上端面；所述单片机安装在箱体的底端；所述箱体内还设置有蓄电池，该蓄电池位于箱体的底部，所述蓄电池和单片机分别位于箱体底部下端面的两侧；进一步的，所述箱体的底部包含下底部底板和上底部底板，下底部底板位于箱体的底部下端，上底部底板位于箱体的底部上端，蓄电池和单片机位于下底部底板和上底部底板之间，蓄电池和单片机安装在下底部底板上；更进一步的，所述下底部底板与箱体的外侧壁无缝连接；所述上底部底板与箱体的四周侧壁之间用柔性材料相接，该柔性材料处于松弛状态；所述检测组件包含测距元件、测嗅元件、测温元件和称重元件，测距元件、测嗅元件位于箱体的上端面，测温元件位于上底部底板的上端面，称重元件位于上底部底板的下端面；所述称重元件与上底部底板的下表面半固定相接；所述无线通信模块、测距元件、测温元件、称重元件、测嗅元件分别与单片机相连，单片机与蓄电池相连，充电模块与蓄电池相连；具体的，所述该管理系统包含收集子系统、数据分析子系统、车辆定位子系统、路径规划子系统、报表生成子系统、后台管理子系统和考勤管理子系统；所述收集子系统、数据分析子系统、车辆定位子系统、路径规划子系统、报表生成子系统、后台管理子系统和考勤管理子系统的数据通过通信传输给网页端和移动端；所述通信传输通过LoRaWAN网络服务器实现，该LoRaWAN网络服务器通过LoRaWAN网关与无线通信模块进行通信，网页版(Web端)主要针对管理人员，主要解决数据信息处理方面和管理方面的问题，将对垃圾桶的未来分布的规划，垃圾收集信息进行分析生成报表，对工作人员进行考勤管理；移动端主要针对清理垃圾箱的工作人员，主要提供垃圾收集车辆定位、导航,清理垃圾箱的路径规划方案和考勤等功能。其中，充电模块为太阳能充电模块，无线通信模块为LoRa无线通信模块。工作原理为：能够收集传感器反馈的数据信息，根据设定的标准进行自动判定垃圾箱是否需要收集，再通过地图定位和最优路径分析进行路径规划，由工作人员根据最优路径收集方案执行清理垃圾箱的工作，实时进行反馈，并且能够进行导航。通过长期数据的收集，进行大数据分析，给出垃圾桶合理分布的规划图，自动生成报告。本专利技术的有益效果在于：该系统能够精准高效地完成垃圾箱的清理工作，减低运营成本，节省人力、物力浪费并且提高城市环卫水平，造价低，寿命长，性能稳定，能够对郊区、村镇全面进行网络覆盖，具有实际投入使用的意义。附图说明图1是本专利技术提出的一种智能垃圾收集箱的结构示意图。图2是本专利技术提出的一种智能垃圾收集箱信息管理系统的结构框图。图3是本专利技术提出的一种智能垃圾收集箱及其信息管理系统中实现路径优化策略的示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本专利技术。参照图1、图2、图3所示，该一种智能垃圾箱，其主体为箱体30，包括检测组件、无线通信模块3、充电模块1及单片机8，所述检测组件和单片机8位于箱体30内腔中，无线通信模块3和充电模块1位于箱体30外部，所述检测组件安装在箱体30的内壁上，无线通信模块3和充电模块1位于箱体30的上端面；所述单片机8安装在箱体30的底端；所述箱体30内还设置有蓄电池6，该蓄电池6位于箱体30的底部，所述蓄电池6和单片机8分别位于箱体30底部下端面的两侧；进一步的，所述箱体30的底部包含下底部底板34和上底部底板5，下底部底板34位于箱体30的底部下端，上底部底板5位于箱体30的底部上端，蓄电池6和单片机8位于下底部底板34和上底部底板5之间，蓄电池6和单片机8安装在下底部底板34上；更进一步的，所述下底部底板34与箱体30的外侧壁无缝连接；所述上底部底板5与箱体30的四周侧壁之间用柔性材料相接，该柔性材料处于松弛状态；所述检测组件包含测距元件2、测嗅元件33、测温元件4和称重元件7，测距元件2、测嗅元件33位于箱体30的上端面，测温元件4位于上底部底板5的上端面，称重元件7位于上底部底板5的下端面；所述称重元件7与上底部底板5的下表面半固定相接；所述无线通信模块3、测距元件2、测温元件4、称重元件7、测嗅元件33分别与单片机8相连，单片机8与蓄电池6相连，充电模块1与蓄电池6相连；具体的，所述该管理系统包含收集子系统、数据分析子系统、车辆定位子系统、路径规划子系统、报表生成子系统、后台管理子系统和考勤管理子系统；所述收集子系统、数据分析子系统、车辆定位子系统、路径规划子系统、报表生成子系统、后台管理子系统和考勤管理子系统的数据通过通信传输给网页端和移动端；所述通信传输通过LoRaWAN网络服务器实现，该LoRaWAN网络服务器通过LoRaWAN网关与无线通信模块3进行通信，网页版(Web端)主要针对管理人员，主要解决数据信息处理方面和管理方面的问题，将对垃圾桶的未来分布的规划，垃圾收集信息进行分析生成报表，对工作人员进行考勤管理；移动端主要针对清理垃圾箱的工作人员，主要提供垃圾收集车辆定位、导航,清理垃圾箱的路径规划方案和考勤等功能。其中，充电模块为太阳能充电模块，无线通信模块为LoRa无线通信模块。单片机采用超低功耗的单片机，并且单片机周期性地休眠—唤醒，每次唤醒后，采集传感器数据，并将这些信息通过LoRa通信模块传出。LoRa通信模块功耗低、并且能够进行大面积的网络覆盖，太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池给垃圾箱内部的整个电路供电，测距元件，测重元件，测温元件，和测嗅元件分别采用超声波传感器，压力传感器，温度传感器和气味传感器；采用LoRa无线通信模块，能够对城市郊区、村镇进行大面积网络覆盖，而且信息传输稳定。同时一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点，能够接收、传递网络所覆盖范围内的众多垃圾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能垃圾箱，其主体为箱体(30)，包括检测组件、无线通信模块(3)、充电模块(1)及单片机(8)，所述检测组件和单片机(8)位于箱体(30)内腔中，无线通信模块(3)和充电模块(1)位于箱体(30)外部，其特征在于：所述检测组件安装在箱体(30)的内壁上，无线通信模块(3)和充电模块(1)位于箱体(30)的上端面；所述单片机(8)安装在箱体(30)的底端；所述箱体(30)内还设置有蓄电池(6)，该蓄电池(6)位于箱体(30)的底部，所述蓄电池(6)和单片机(8)分别位于箱体(30)底部下端面的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种智能垃圾箱，其主体为箱体(30)，包括检测组件、无线通信模块(3)、充电模块(1)及单片机(8)，所述检测组件和单片机(8)位于箱体(30)内腔中，无线通信模块(3)和充电模块(1)位于箱体(30)外部，其特征在于：所述检测组件安装在箱体(30)的内壁上，无线通信模块(3)和充电模块(1)位于箱体(30)的上端面；所述单片机(8)安装在箱体(30)的底端；所述箱体(30)内还设置有蓄电池(6)，该蓄电池(6)位于箱体(30)的底部，所述蓄电池(6)和单片机(8)分别位于箱体(30)底部下端面的两侧。2.如权利要求1所述的一种智能垃圾箱，其特征在于，所述箱体(30)的底部包含下底部底板(34)和上底部底板(5)，下底部底板(34)位于箱体(30)的底部下端，上底部底板(5)位于箱体(30)的底部上端，蓄电池(6)和单片机(8)位于下底部底板(34)和上底部底板(5)之间，蓄电池(6)和单片机(8)安装在下底部底板(34)上。3.如权利要求2所述的一种智能垃圾箱，其特征在于，所述下底部底板(34)与箱体(30)的外侧壁无缝连接。4.如权利要求2所述的一种智能垃圾箱，其特征在于，所述上底部底板(5)与箱体(30)的四周侧壁之间用柔性材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铮，赵飞祥，朱祎雯，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海,31