一种基于气力输送的垃圾分类投放站及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于气力输送的垃圾分类投放站及其控制方法，包括中央收集站、边缘计算网关、气力输送投放箱系统、智能投放箱系统、现场信息采集系统、云平台和用户终端；所述边缘计算网关分别连接气力输送投放箱系统、智能投放箱系统、现场信息采集系统和云平台，所述云平台与用户终端建立数据交互；本发明专利技术旨在提出一种基于气力输送的垃圾分类投放站及其控制方法，以可提高垃圾投放系统响应速度，缓解云端通讯压力。有益于提高用户自觉垃圾分类意识，提高用户信息安全性，大幅度降低垃圾收运过程造成的二次污染。运过程造成的二次污染。运过程造成的二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种基于气力输送的垃圾分类投放站及其控制方法


[0001]本专利技术属于垃圾分类领域，尤其是涉及一种基于气力输送的垃圾分类投放站及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的不断发展，智能化、现代化的逐步进入生活中的各个领域，智能化的垃圾分类站成为环卫建设领域的重要探索内容。但现存的智能垃圾分类站面临的诸多问题包括：问题一、城市中有数以万计的垃圾桶，如果将每个垃圾桶都连接在数据中心上，这些设备会共同抢占带宽资源，数据传输性能低、云端数据处理压力大、系统响应慢、实时性差，网络带宽限制和通讯延迟往往使得用户体验度大大降低。系统严重依赖于网络，若遇到网络拥塞、断网等情况，不能及时响应现场情况，用户无法及时进行垃圾投放。问题二、因无法追溯投放用户，大部分用户对垃圾分类不以为意，依然将垃圾堆积一起打包扔进垃圾箱，给后期环卫工人造成大量额外劳动量和人工成本。问题三、虽然垃圾分类站为密封性设计，但在运输方面扔需将投放箱内的垃圾转运至垃圾车，在运输过程中依然存在二次污染，存在疾病传播风险。
[0003]气力输送又称气流输送，是利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于气力输送的垃圾分类投放站及其控制方法，以可提高垃圾投放系统响应速度，缓解云端通讯压力。有益于提高用户自觉垃圾分类意识，提高用户信息安全性，大幅度降低垃圾收运过程造成的二次污染。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种基于气力输送的垃圾分类投放站，包括边缘计算网关、气力输送投放箱系统、智能投放箱系统、现场信息采集系统、云平台和用户终端；所述边缘计算网关分别连接气力输送投放箱系统、智能投放箱系统、现场信息采集系统和云平台，所述云平台与用户终端建立数据交互；
[0007]所述气力输送投放箱系统包括气力投放箱、气力投放口、气力投放箱门、气力输送箱、气力回收管道、气力输送控制器和与气力输送控制器连接的第一红外传感器、第一料位传感器、第一数码管、气缸、第一电动气杆和底阀；气力投放箱上设置气力投放口，气力投放口上设置可打开的气力投放箱门，气力投放箱内部设置气力输送箱,气力输送箱上设置与气力投放口对应的气力输送口；气力输送箱连接气缸，第一红外传感器设置于气力投放箱门一侧,用于采集手伸入的信号；第一料位传感器设置于气力输送箱,用于采集气力输送箱内的垃圾含量；第一数码管设置于气力投放箱门上方，用于显示所述气力输送箱的垃圾含
量；第一电动气杆连接气力投放箱门，用于开启或关闭气力投放箱门；气力输送箱底部通过底阀连接气力回收管道，底阀用于打开或关闭气力输送箱底部；所述气力输送控制器用于获取和执行所述边缘计算网关下发的气力控制命令，并将执行结果反馈给所述边缘计算网关；
[0008]所述智能投放箱系统包括智能投放箱、智能投放口、智能投放箱门、垃圾箱回收箱门、垃圾存储箱、智能投放箱控制器和与智能投放箱控制器连接的红外传感器组、第二料位传感器、第二数码管、第二电动气杆和电磁锁；智能投放箱上设置智能投放口，智能投放口上设置可打开的智能投放箱门，其内部设置垃圾存储箱；所述红外传感器组包括第二红外传感器和第三红外传感器，第二红外传感器设置于智能投放箱门一侧，用于采集手伸入的信号；第三红外传感器设置于智能投放箱侧壁，用于检测垃圾储存箱是否就位；第二料位传感器设置于垃圾存储箱上方，用于采集垃圾存储箱的垃圾含量；第二数码管设置于智能投放箱门上方，用于显示所述垃圾存储箱的垃圾含量；第二电动气杆连接智能投放箱门，用于开启或关闭智能投放箱门；电磁锁设置于垃圾箱回收箱门，用于开启或关闭垃圾箱回收箱门；所述智能投放箱控制器用于获取和执行所述边缘计算网关下发的投放箱控制命令，并将执行结果反馈给所述边缘计算网关；
[0009]所述现场信息采集系统包括本地存储器、称重平台、第四红外传感器、触摸屏、扫码器、读卡器和第一摄像头，所述本地存储器连接所述边缘计算网关，用于存储本地用户的人脸数据；所述称重平台侧壁安装有用于获取垃圾图像数据的第一摄像头，所述称重平台前方设置用于获取人靠近信号的第四红外传感器，所述称重平台上方设置用于人机交互的触摸屏；所述触摸屏的上部固定连接用于获取用户身份信息的第二摄像头；所述触摸屏旁固定连接用于识别二维码的扫码器和或用于识别IC卡的读卡器。
[0010]进一步的，还包括中央收集站，所述中央收集站通过光纤连接多个所述边缘计算网关；所述中央收集站设置PLC控制柜、中控上位机和交换机；所述PLC控制柜、中控上位机通过交换机与边缘计算网关建立数据交互。
[0011]进一步的，所述边缘计算网关1通过有线接口RS
‑
485连接所述智能投放箱控制器和气力输送控制器，所述边缘计算网关通过无线网络连接所述云平台，云平台与通过无线网络用户终端建立数据交互。
[0012]进一步的，所述第二摄像头的上方安装有用于采集现场的原始视频流数据的第三摄像头。
[0013]进一步的，所述用户终端包括手机和计算机。
[0014]第二方面，本专利技术提供一种基于气力输送的垃圾分类投放站的控制方法，包括以下步骤：
[0015]S1、当用户靠近称重平台，第四红外传感器检测到有用户靠近，并将信息反馈给所述第二摄像头，第二摄像头采集用户人脸信息，并将用户人脸信息反馈给所述边缘计算网关，边缘计算网关基于预设的卷积神经网络算法对用户人脸信息进行识别，并获得识别结果；
[0016]S2、如果识别结果为本地存储器内存储的人脸数据，则边缘计算网关驱动触摸屏跳转至投放界面；如果所述识别结果不是本地存储器内存储的人脸数据，则通过触摸屏提示用户更换身份认证方式，通过扫码器或刷卡器对用户身份进行认证，并将认证结果及此
次人脸图片上传云平台进行模型训练，云平台将训练好的模型推送至边缘计算网关；
[0017]S3、当用户将垃圾放置在称重平台上，所述第一摄像头采集垃圾的图像信息，所述称重平台采集垃圾的重量信息，所述图像信息和重量信息反馈至边缘计算网关；边缘计算网关记录该图像信息，并在用户投放结束后，根据所选投放垃圾的类型，将重量信息转化为对应积分展示在触摸屏上；
[0018]S4、边缘计算网关获取用户通过触摸屏输入的投放箱门按钮，向所述智能投放箱控制器和气力输送控制器发送开门信息，并开始计时；所述智能投放箱控制器根据所述开门信息打开智能投放箱的箱门，气力输送控制器根据所述开门信息打开气力输送投放口；
[0019]S5、所述计时结束后，投放箱控制器控制气力投放箱门自动关闭，所述投放箱控制器通过第一料位传感器获取气力输送箱内的垃圾含量，并将所述垃圾含量上传至边缘计算网关；第一数码管显示所述垃圾含量；
[0020]S6、边缘计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气力输送的垃圾分类投放站，其特征在于：包括边缘计算网关、气力输送投放箱系统、智能投放箱系统、现场信息采集系统、云平台和用户终端；所述边缘计算网关分别连接气力输送投放箱系统、智能投放箱系统、现场信息采集系统和云平台，所述云平台与用户终端建立数据交互；所述气力输送投放箱系统包括气力投放箱、气力投放口、气力投放箱门、气力输送箱、气力回收管道、气力输送控制器和与气力输送控制器连接的第一红外传感器、第一料位传感器、第一数码管、气缸、第一电动气杆和底阀；气力投放箱上设置气力投放口，气力投放口上设置可打开的气力投放箱门，气力投放箱内部设置气力输送箱,气力输送箱上设置与气力投放口对应的气力输送口；气力输送箱连接气缸，第一红外传感器设置于气力投放箱门一侧,用于采集手伸入的信号；第一料位传感器设置于气力输送箱,用于采集气力输送箱内的垃圾含量；第一数码管设置于气力投放箱门上方，用于显示所述气力输送箱的垃圾含量；第一电动气杆连接气力投放箱门，用于开启或关闭气力投放箱门；气力输送箱底部通过底阀连接气力回收管道，底阀用于打开或关闭气力输送箱底部；所述气力输送控制器用于获取和执行所述边缘计算网关下发的气力控制命令，并将执行结果反馈给所述边缘计算网关；所述智能投放箱系统包括智能投放箱、智能投放口、智能投放箱门、垃圾箱回收箱门、垃圾存储箱、智能投放箱控制器和与智能投放箱控制器连接的红外传感器组、第二料位传感器、第二数码管、第二电动气杆和电磁锁；智能投放箱上设置智能投放口，智能投放口上设置可打开的智能投放箱门，其内部设置垃圾存储箱；所述红外传感器组包括第二红外传感器和第三红外传感器，第二红外传感器设置于智能投放箱门一侧，用于采集手伸入的信号；第三红外传感器设置于智能投放箱侧壁，用于检测垃圾储存箱是否就位；第二料位传感器设置于垃圾存储箱上方，用于采集垃圾存储箱的垃圾含量；第二数码管设置于智能投放箱门上方，用于显示所述垃圾存储箱的垃圾含量；第二电动气杆连接智能投放箱门，用于开启或关闭智能投放箱门；电磁锁设置于垃圾箱回收箱门，用于开启或关闭垃圾箱回收箱门；所述智能投放箱控制器用于获取和执行所述边缘计算网关下发的投放箱控制命令，并将执行结果反馈给所述边缘计算网关；所述现场信息采集系统包括本地存储器、称重平台、第四红外传感器、触摸屏、扫码器、读卡器和第一摄像头，所述本地存储器连接所述边缘计算网关，用于存储本地用户的人脸数据；所述称重平台侧壁安装有用于获取垃圾图像数据的第一摄像头，所述称重平台前方设置用于获取人靠近信号的第四红外传感器，所述称重平台上方设置用于人机交互的触摸屏；所述触摸屏的上部固定连接用于获取用户身份信息的第二摄像头；所述触摸屏旁固定连接用于识别二维码的扫码器和或用于识别IC卡的读卡器。2.根据权利要求1所述的基于气力输送的垃圾分类投放站，其特征在于：还包括中央收集站，所述中央收集站通过光纤连接多个所述边缘计算网关；所述中央收集站设置PLC控制柜、中控上位机和交换机；所述PLC控制柜、中控上位机通过交换机与边缘计算网关建立数据交互。3.根据权利要求1所述的基于气力输送的垃圾分类投放站，其特征在于：所述边缘计算网关通过有线接口RS
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485连接所述智能投放箱控制器和气力输送控制器，所述边缘计算网关通过无线网络连接所述云平台，云平台与通过无线网络用户终端建立数据交互。
4.根据权利要求1所述的基于气力输送的垃圾分类投放站，其特征在于：所述第二摄像头的上方安装有用于采集现场的原始视频流数据的第三摄像头。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：康军，张凡宇，李建文，杨云逸，刘敏，张金伟，杨永健，
申请(专利权)人：天津津生环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：