一种垃圾分类厢房的控制计算系统技术方案

一种垃圾分类厢房的控制计算系统，属于垃圾厢房数据控制和健康管理技术领域，包括若干垃圾厢房，每个垃圾厢房均构成独立的控制计算单元，所述的控制计算单元包括用于进行各类计算和整体控制的主控机构、用于对垃圾桶状态进行实时监测的第一监测机构、用于对厢房自身状态进行监测的第二监测机构、人机交互装置及扫码器，所述的主控机构分别通过导线与第一监测机构、第二监测机构信号连接，并分别通过导线与人机交互装置和扫码器电连接。本发明专利技术对垃圾厢房能更好地实现健康状态管理和数据边缘计算。算。算。

【技术实现步骤摘要】
一种垃圾分类厢房的控制计算系统


[0001]本专利技术属于垃圾厢房数据控制和健康管理
，具体涉及一种垃圾分类厢房的控制计算系统。

技术介绍

[0002]现有的垃圾厢房结构简单，其相关数据的计算依赖于云端，厢房本身缺乏对自身状态及垃圾桶状态进行实时监测的能力，更不具备独立于云端的数据计算能力，也就是说，厢房关于垃圾存放和投递的云计算方案成立的条件是：依赖于网络的稳定性和网络设备的低故障率，只有在网络稳定、设备正常的条件下才能有效地实现数据的通信。倘若出现了网络的故障，那整套设备便无法正常工作，这无形中对居民垃圾分类账户的数据安全及垃圾厢房的整体管理造成了潜在风险。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术的不足，本专利技术公开了一种垃圾分类厢房的控制计算系统，目的是解决现有技术中存在的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种垃圾分类厢房的控制计算系统，包括若干垃圾厢房，每个垃圾厢房均构成独立的控制计算单元，所述的控制计算单元包括用于进行各类计算和整体控制的主控机构、用于对垃圾桶状态进行实时监测的第一监测机构、用于对厢房自身状态进行监测的第二监测机构、人机交互装置及扫码器，所述的主控机构分别通过导线与第一监测机构、第二监测机构信号连接，并分别通过导线与人机交互装置和扫码器电连接。
[0006]优选的，所述的主控机构包括Raspberry Pi模块、Raspberry Pi Pico模块、HX711模块，所述的Raspberry Pi模块用于与云端通信、数据库存储、AI训练、二维码识别、居民用户交互，所述的Raspberry Pi Pico模块用于控制单桶点的驱动机构及针对单桶点的信息采集，所述的HX711模块配合Raspberry Pi Pico模块用于将称重数据的模拟信号转化为数字信号。
[0007]优选的，所述的第一监测机构为每个垃圾桶位的硬件配套设施，包括：压力感应计、第一红外传感器、摄像头、超声波测距传感器，所述的压力感应计用于对垃圾桶的实时称重，第一红外传感器用于对垃圾桶满溢情况的监测，所述的摄像头用于对垃圾桶内垃圾的AI识别，所述的超声波测距传感器用于预测垃圾桶满的时间。
[0008]优选的，所述的第二监测机构包括温湿度传感器、烟感传感器、第二红外传感器、视觉传感器，所述的温湿度传感器用于对厢房内的温湿度进行监控，所述的烟感传感器用于对厢房内的火灾进行监测，所述的第二红外传感器用于居民靠近厢房时提供监测信号，所述的视觉传感器用于对厢房的整体视频拍摄。
[0009]优选的，所述的人机交互装置为触摸屏，所述的触摸屏用于居民与厢房的交互操作，扫码器则是用于居民的扫码账户登录；每个垃圾桶均配置有用以启闭桶盖的驱动机构，
所述的主控机构配置为对驱动机构进行控制。
[0010]优选的，所述的厢房的墙壁上设有若干投递口，每个投递口均通过溜槽与1个垃圾桶连接，每个垃圾桶均针对一种设定类型的垃圾存放，所述的垃圾桶的桶盖与筒壁顶端之间连接有驱动机构，所述的驱动机构为气缸，所述的气缸的一端与桶盖内缘铰接，另一端与筒壁铰接，所述的主控机构配置为对气缸的伸缩进行控制，所述的垃圾桶的底端通过压力感应计与地面连接，所述的压力感应计与主控机构信号连接，所述的垃圾桶对应的厢房墙壁内表面安装有第一红外传感器，所述的第一红外传感器与垃圾桶的桶口相对，所述的垃圾桶上方分别设有摄像头和超声波测距传感器，所述的摄像头和超声波测距传感器分别通过导线与主控机构信号连接。
[0011]优选的，所述的厢房内设有温湿度传感器和烟感传感器，所述的厢房位于投递口的一端外表面设有第二红外传感器，所述的厢房外还通过支架固定设有视觉传感器，所述的温湿度传感器、烟感传感器、第二红外传感器、视觉传感器分别通过导线与主控机构信号连接，所述的主控机构还电连接有报警器，当温湿度异常或出现火灾信号时进行报警；所述的厢房还配置有温湿度调节机构，所述的主控机构配置为对温湿度调节机构进行控制；所述的人机交互装置设置于厢房设有投递口的一侧的墙壁外表面，所述的人机交互装置主界面设有针对每户居民的垃圾分类账户登录口，所述的人机交互装置一侧设有扫码器。
[0012]一种垃圾分类厢房的控制计算系统的使用方法，包括：居民使用方法及数据保护方法，所述的居民使用方法为：居民来到厢房前，通过触摸屏登入自己的垃圾分类账户，在触摸屏上选择投递垃圾的种类，选择后，主控机构控制对应的驱动机构打开对应投递口处的桶盖，居民投入垃圾后，通过压力感应计计算出投递相应垃圾的重量，并通过HX711模块将重量转为数据经由主控机构计算出相应的积分，计入居民账户中，居民选择结束投递后，驱动机构关闭投递口处的桶盖；所述的数据保护方法为：主控机构的各类计算基于云端拉取到的基本数据进行计算，在居民投递完后统一把计算结果数据上传到云端，倘若出现网络设备故障或是网络问题，主控机构将数据存储在本地数据库，在故障排除或网络通畅后将数据同步到云端，以此保证居民垃圾分类账户的数据安全。
[0013]优选的，在居民投递垃圾选择结束后，在桶盖关闭前，摄像头拍摄桶内的垃圾照片用于AI训练，在主控机构识别垃圾种类后，依据所投递垃圾种类与该垃圾桶的分类属性反馈给居民其投递的准确度，若投递正确，给居民垃圾分类账户计入正向的积分，若投递错误则计入负面积分，在AI训练中，控制机构将计算结果和计算内容统一上传到云端，再经由云端AI的校正，将有效数据库结果再下放到每个厢房。
[0014]优选的，在居民投递垃圾选择结束后，在桶盖关闭前，超声波测距传感器检测其与桶内垃圾顶部的距离，控制机构折算成垃圾高度信息并推算出垃圾桶现有垃圾至桶顶部之间的距离，依据视觉传感器对居民投递垃圾的视频信息采集以及控制机构预设程序对居民投递各类垃圾的频率的分析预测垃圾桶装满的时间。
[0015]本专利技术一种垃圾分类厢房的控制计算系统的有益效果为：
[0016]本专利技术对垃圾厢房能更好地实现健康状态管理和数据边缘计算：健康状态管理中，通过第一监测机构和第二监测机构分别针对垃圾桶的状态及厢房的状态进行实时监测，控制机构基于实时监测获得的数据进行计算和控制，从而实现对厢房、居民的垃圾投递及居民垃圾分类账户的积分进行有效管理；另外，数据边缘计算实现了脱离网络的数据计
算，减轻了云计算的压力，提高了整体的计算能力和效率。
附图说明
[0017]图1、本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0018]以下所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
[0019]实施例1：
[0020]一种垃圾分类厢房的控制计算系统，如图1所示，包括若干垃圾厢房，每个垃圾厢房均构成独立的控制计算单元，所述的控制计算单元包括用于进行各类计算和整体控制的主控机构、用于对垃圾桶状态进行实时监测的第一监测机构、用于对厢房自身状态进行监测的第二监测机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垃圾分类厢房的控制计算系统，其特征为：包括若干垃圾厢房，每个垃圾厢房均构成独立的控制计算单元，所述的控制计算单元包括用于进行各类计算和整体控制的主控机构、用于对垃圾桶状态进行实时监测的第一监测机构、用于对厢房自身状态进行监测的第二监测机构、人机交互装置及扫码器，所述的主控机构分别通过导线与第一监测机构、第二监测机构信号连接，并分别通过导线与人机交互装置和扫码器电连接。2.如权利要求1所述的一种垃圾分类厢房的控制计算系统，其特征为：所述的主控机构包括Raspberry Pi模块、Raspberry Pi Pico模块、HX711模块，所述的Raspberry Pi模块用于与云端通信、数据库存储、AI训练、二维码识别、居民用户交互，所述的Raspberry Pi Pico模块用于控制单桶点的驱动机构及针对单桶点的信息采集，所述的HX711模块配合Raspberry PiPico模块用于将称重数据的模拟信号转化为数字信号。3.如权利要求2所述的一种垃圾分类厢房的控制计算系统，其特征为：所述的第一监测机构为每个垃圾桶位的硬件配套设施，包括：压力感应计、第一红外传感器、摄像头、超声波测距传感器，所述的压力感应计用于对垃圾桶的实时称重，第一红外传感器用于对垃圾桶满溢情况的监测，所述的摄像头用于对垃圾桶内垃圾的AI识别，所述的超声波测距传感器用于预测垃圾桶满的时间。4.如权利要求3所述的一种垃圾分类厢房的控制计算系统，其特征为：所述的第二监测机构包括温湿度传感器、烟感传感器、第二红外传感器、视觉传感器，所述的温湿度传感器用于对厢房内的温湿度进行监控，所述的烟感传感器用于对厢房内的火灾进行监测，所述的第二红外传感器用于居民靠近厢房时提供监测信号，所述的视觉传感器用于对厢房的整体视频拍摄。5.如权利要求4所述的一种垃圾分类厢房的控制计算系统，其特征为：所述的人机交互装置为触摸屏，所述的触摸屏用于居民与厢房的交互操作，扫码器则是用于居民的扫码账户登录；每个垃圾桶均配置有用以启闭桶盖的驱动机构，所述的主控机构配置为对驱动机构进行控制。6.如权利要求5所述的一种垃圾分类厢房的控制计算系统，其特征为：所述的厢房的墙壁上设有若干投递口，每个投递口均通过溜槽与1个垃圾桶连接，每个垃圾桶均针对一种设定类型的垃圾存放，所述的垃圾桶的桶盖与筒壁顶端之间连接有驱动机构，所述的驱动机构为气缸，所述的气缸的一端与桶盖内缘铰接，另一端与筒壁铰接，所述的主控机构配置为对气缸的伸缩进行控制，所述的垃圾桶的底端通过压力感应计与地面连接，所述的压力感应计与主控机构信号连接，所述的垃圾桶对应的厢房墙壁内表面安装有第一红外传感器，所述的第一红...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一峰，刘栋，矫龙田，黄绍瑞，刘晓龙，宫渤海，夏战军，王锋，王晨，张亚鹏，
申请(专利权)人：山东海沃嘉美环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：