本发明专利技术公开了一种基于LoRa(Long Range Radio)组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统，包括多个子系统节点和一个总站节点;子系统节点利用子系统中的LoRa子站主控板，完成垃圾盖自动开关、垃圾桶内部容量信息监测、垃圾桶防溢出、信息处理及发送等功能；总站节点利用LoRa总站主控板完成LED显示、信息的接收及处理等功能。本发明专利技术利用LoRa技术实现垃圾桶的区域化管理，并将垃圾桶分为多个子系统节点，多个子系统节点通过LoRaWAN通讯协议与总站节点相连，总站节点根据子系统节点发送的信息，在实现垃圾分类回收前提下，合理的使用垃圾车资源，所设计垃圾桶管理系统可靠性高、实用性强，具有很大的商业价值。具有很大的商业价值。
【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统
[0001]本专利技术涉及一种基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统，属于智能控制和检测通信
技术介绍
[0002]在日常生活中，垃圾桶的身影无处不在，垃圾桶的广泛应用在带来便捷、环境保护的同时也带来了很多麻烦，在社区诸多地方垃圾桶因垃圾装满后没有得到及时处理而造成环境二次污染，尤其是不可回收垃圾、有害垃圾，对环境的危害更大。为了解决这一普遍存在的棘手问题，我们设计一款基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统。所设计的一种基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统分为子系统节点和总站节点两部分，系统利用LoRa系统的LoRaWAN通讯协议实现站点之间的通讯和控制，采用星型网络结构和正六边形结构部署子系统节点的方式，完成系统的区域化连接，其中总站节点与信息处理模块连接构成总站，起监视、合理派送垃圾车的作用；子系统节点安装于垃圾桶内部，利用太阳能电池板进行供电，并利用蓄电池对多余电量进行储存，以保证系统24小时工作,子系统节点与垃圾桶连接构成子站，起信息采集、垃圾桶防溢出等作用。子系统节点利用人体感应传感器检测垃圾桶周围是否有人、利用超声波传感器测距检测垃圾桶内部剩余多少空间、利用红外线传感器检测垃圾桶是否装满、通过电机驱动模块实现对压缩板以及对垃圾盖的控制，从而实现整个子站的信息检测和传递、垃圾桶的防溢出、垃圾盖自动闭合等功能。总站节点根据LoRaWAN协议对子系统节点进行编号，总站节点可对子系统节点单元实现自动剔除，自动添加编号，实现总站节点与多个子系统节点通信，总站节点还根据每个子站发送的信息，合理的派遣不同种类、不同数量的垃圾车去回收垃圾，有效的节约垃圾车资源。该系统将涉及模拟电子、数字电子、单片机技术、检测技术、数字信号处理、通信技术等知识背景。
技术实现思路
[0003]本专利技术根据子系统节点、总站节点的具体技术特点，实现垃圾分类回收以及垃圾桶的防溢出。总站节点与信息处理模块等连接构成总站，起监视、合理派送垃圾车的作用；子系统节点与垃圾桶连接构成子站，起信息采集、垃圾桶防溢出等作用，从提高系统的可靠性、实用性、高效性以及降低经济成本的角度出发，以实现垃圾防溢出以及垃圾分类回收为目的，设计了一种基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统。
[0004]为实现上述目的，专利技术设计了一种基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统，垃圾桶防溢出区域化管理系统包括多个子系统节点和一个总站节点，通过低功耗的数据汇聚方案让多个子系统节点利用LoRaWAN协议分别与总站节点相连，使其完成垃圾桶防溢出区域化管理系统的各项功能，其特征包括子系统节点和总站节点：所述的子系统节点包括太阳能电池板(1)，蓄电池(2)，由红外传感器(3)、超声波传感器(4)、人体感应传感器(5)和信息处理模块(6)组成的信息检测系统，LoRa子站主控板(7)，
由电机驱动模块(8)、压缩板(9)和垃圾盖(10)组成的电机驱动系统；其中LoRa子站主控板(7)通过LoRaWAN协议与LoRa总站主控板(11)通讯相连，LoRa子站主控板(7)输入端分别与蓄电池(2)输出端、信息处理模块(6)输出端相连，LoRa子站主控板(7)输出端与电机驱动模块(8)输入端相连，太阳能电池板(1)输出端与蓄电池(2)输入端相连，信息处理模块(6)输入端分别与红外传感器(3)输出端、超声波传感器(4)输出端和人体感应传感器(5)输出端相连，电机驱动模块(8)输出端分别与压缩板(9)输入端和垃圾盖(10)输入端相连；所述的总站节点包括LoRa总站主控板(11)，信息处理模块(6)，LED显示屏(12)；其中LoRa总站主控板(11)输出端与信息处理模块(6)输入端相连，信息处理模块(6)输出端与LED显示屏(12)输入端相连。
[0005]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：在智能垃圾桶中借鉴LoRa组网无线通信技术、多传感器融合技术以及自动化控制技术的最新成果，将LoRa组网无线通信技术以及多传感器融合技术应用于对子系统节点中检测垃圾桶周围是否有人、垃圾桶是否装满以及垃圾桶内部剩余容量信息，并将垃圾桶内部剩余容量信息进行发送。子系统节点利用垃圾桶内部的LoRa子站主控板实现信息的采集、信息传递及处理、垃圾盖自动开关等功能，总站节点根据子系统节点发来的垃圾桶剩余容量信息，监测垃圾桶内部剩余空间，并合理派送垃圾车，在实现垃圾分类回收的前提上，合理的使用垃圾车资源。这种方法的优点在于：利用垃圾桶内部的传感器采集信息，通过LoRaWAN通信协议实现总站节点和子系统节点的通信，实现两节点之间信息的超远距离传输，进而实现垃圾桶内部容量信息的监测；利用垃圾桶内部的电机驱动系统，根据垃圾桶内部的红外传感器、人体感应传感器、超声波传感器获得的信息，对垃圾桶内部的空间实现最大化的利用并实现垃圾桶的防溢出。
附图说明
[0006]图1为本专利技术所述的基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统工作结构图。
[0007]图2为本专利技术所述的LoRa组网通讯系统结构图。
[0008]图3为本专利技术所述的垃圾桶防溢出管理系统工作流程图。
具体实施方式
[0009]本专利技术的基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统，主要应用于垃圾桶防溢出、节约圾桶内部的资源以及实现垃圾车合理派送，根据附图叙述本专利技术的具体实施方式。
[0010]图1为本专利技术所述的基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统工作结构图。如图1，图2，图3所示，根据附图叙述本专利技术的具体实施方式：本专利技术的一种基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统，较佳实施方案包括子系统节点和总站节点：所述的子系统节点包括太阳能电池板(1)，蓄电池(2)，由红外传感器(3)、超声波传感器(4)、人体感应传感器(5)和信息处理模块(6)组成的信息检测系统，LoRa子站主控板(7)，由电机驱动模块(8)、压缩板(9)和垃圾盖(10)组成的电机驱动系统；其中LoRa子站主控板(7)通过LoRaWAN协议与LoRa总站主控板(11)通讯相连，LoRa子站
主控板(7)输入端分别与蓄电池(2)输出端、信息处理模块(6)输出端相连，LoRa子站主控板(7)输出端与电机驱动模块(8)输入端相连，太阳能电池板(1)输出端与蓄电池(2)输入端相连，信息处理模块(6)输入端分别与红外传感器(3)输出端、超声波传感器(4)输出端和人体感应传感器(5)输出端相连，电机驱动模块(8)输出端分别与压缩板(9)输入端和垃圾盖(10)输入端相连；所述得总站节点包括LoRa总站主控板(11)，信息处理模块(6)，LED显示屏(12)；其中LoRa总站主控板(11)输出端与信息处理模块(6)输入端相连，信息处理模块(6)输出端与LED显示屏(12)输入端相连。
[0011]具体来说，LoRa子站主控板(6)通过LoRaWAN协议与LoRa子站主控板(7)相连通信，所述的信息监测系统，信息处理模块(6)将接收到红外传感器(3)、超声波传感器(4)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统，垃圾桶防溢出区域化管理系统包括多个子系统节点和一个总站节点，通过低功耗的数据汇聚方案让多个子系统节点利用LoRaWAN协议分别与总站节点相连，使其完成垃圾桶防溢出区域化管理系统的各项功能，其特征包括子系统节点和总站节点：所述的子系统节点包括太阳能电池板(1)，蓄电池(2)，由红外传感器(3)、超声波传感器(4)、人体感应传感器(5)和信息处理模块(6)组成的信息检测系统，LoRa子站主控板(7)，由电机驱动模块(8)、压缩板(9)和垃圾盖(10)组成的电机驱动系统；其中LoRa子站主控板(7)通过LoRaWAN协议与LoRa总站主控板(11)通讯相连，LoRa子站主控板(7)输入端分别与蓄电池(2)输出端、信息处理模块(6)输出端相连，LoRa子站主控板(7)输出端与电机驱动模块(8)输入端相连，太阳能电池板(1)输出端与蓄电池(2)输入端相连，信息处理模块(6)输入端分别与红外传感器(3)输出端、超声波传感器(4)输出端和人体感应传感器(5)输出端相连，电机驱动模块(8)输出端分别与压缩板(9)输入端和垃圾盖(10)输入端相连；所述的总站节点包括LoRa总站主控板(11)，信息处理模块(6)，LED显示屏(12)；其中LoRa总站主控板(11)输出端与信息处理模块(6)输入端相连，信息处理模块(6)输出端与LED显示屏(12)输入端相连。2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa组网的垃圾桶防溢出区域化管理系统，系统采用人体感应传感器(5)检测垃圾桶周围是否...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾志辉，鹿顺航，孙欣彤，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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