智能垃圾回收系统及方法与流程

本发明涉及一种垃圾回收技术领域，尤其涉及一种智能垃圾回收系统及方法。

背景技术：

目前，人们面对日益增长的垃圾产量和环境状况恶化的局面，如何通过垃圾分类管理，最大限度地实现垃圾资源利用，减少垃圾处置量，改善生存环境质量，是当前世界各国共同关注的迫切问题之一。而正确的垃圾分类，将可回收物与不可回收物进行有效分类有区分管理，是垃圾分类回收利用的重重之中。

当前群众对于垃圾分类不支持或者不积极，使到垃圾分类回收的效率不高。主要因素有：垃圾分类回收的教育宣传工作不足，垃圾种类复杂多样，人们无法甄别哪些是可回收物，哪些是不可回收物，因此无法在投递垃圾之前做出第一次正确的分类；垃圾分类回收机制的缺乏，对于做出正确垃圾分类回收的人缺乏激励，不正确分类的也没有任何惩罚，因而造就人们随意扔垃圾的行为；缺乏相应的智能垃圾回收设备。

众所周知，地铁是广大人们出行的选择。地铁具备，人流大且密集，每天携带的垃圾量巨大。同时，地铁的环境也决定了人们扔掉的垃圾大部分都是可以回收垃圾，通常为水瓶、包装盒、纸等，并且垃圾的重量相对集中，种类相对于生活社区而言相对简单，没有厨余垃圾等等难以分类的情况。因而在地铁开展垃圾分类教育，引导人们重视和正确垃圾分类回收，培育好“用户习惯”，进而间接地影响社区的垃圾分类回收工作，最后推进整个社会的垃圾分类回收工作，大有裨益。

但是，目前地铁对垃圾分类方案存在以下缺陷：

缺乏相应的垃圾回收系统，不能有效的给乘客开展垃圾分类教育，无法培养用户垃圾分类习惯。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供智能垃圾回收系统，其能解决的现有地铁垃圾桶不能有效开展垃圾分类教育、培养用户垃圾分类习惯的技术问题。

本发明的目的之二在于提供智能垃圾回收方法，其能解决的现有地铁垃圾桶不能有效开展垃圾分类教育、培养用户垃圾分类习惯的技术问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

智能垃圾回收系统，包括存储器、服务器、智能终端和智能垃圾箱，所述智能垃圾箱包括上箱体和下箱体，下箱体的顶面设有第一开口，上箱体包括面罩、支架、垃圾斗、电机、驱动轴、电路板、身份识别器、图像采集器，所述面罩连接在上箱体的顶面，面罩的底面设有第二开口，第一开口与第二开口连通，所述身份识别器安装在面罩外表面，所述支架、垃圾斗、电机、电路板、图像采集器均位于面罩内，所述支架固定在下箱体的顶面，所述驱动轴穿设在支架上，且驱动轴的一端连接垃圾斗，另一端连接电机，所述电机、图像采集器、身份识别器均与电路板连接，所述电路板连接服务器，存储器和智能终端均连接服务器；所述面罩设有用于供垃圾投放至垃圾斗的投放口。

进一步地，所述身份识别器为读卡器。

进一步地，所述面罩外表面还设有显示屏，显示屏与电路板连接。

进一步地，所述垃圾斗包括两块侧板、一块背板、一块底板和一块顶板，其中一块所述侧板、所述背板和另一块所述侧板围接形成侧围壁，所述底板连接在侧围壁底端，所述顶板盖接在侧围壁的顶端，所述驱动轴的一端连接在侧板上。

进一步地，所述顶板为弧形板。

进一步地，所述垃圾斗内设有称重盘，称重盘安装在底板上，称重盘上安装有称重传感器，所述称重传感器连接电路板。

进一步地，所述下箱体的侧壁上设有手拉门。

进一步地，所述下箱体的顶面还固定有红外对射单元，所述红外对射单元位于面罩内，且与投放口位置对应，所述红外对射单元与电路板连接。

进一步地，所述红外对射单元包括静态红外对射管和动态红外对射管，静态红外对射管和动态红外对射管均与电路板连接。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

智能垃圾回收方法，应用于智能垃圾回收系统，智能垃圾回收系统包括存储器、智能垃圾箱、服务器、智能终端，所述智能垃圾箱包括上箱体和下箱体，上箱体包括驱动组件、垃圾斗和面罩、电路板，垃圾斗位于面罩内，驱动组件驱动垃圾斗翻转，存储器与服务器连接，智能终端和电路板连接服务器，面罩与下箱体连接，智能垃圾回收方法包括如下步骤：

身份采集步骤：接收用户的账户信息；

重量采集步骤：接收垃圾斗内垃圾的重量信息，以判断到垃圾斗内有垃圾时执行图像采集步骤；

图像采集步骤：接收垃圾斗内垃圾的图像信号，根据所述图像信号与存储器中的预设分类下的存储图片进行匹配，判断所述图像信号对应的垃圾是否属于所述预设分类，若是，则启动电机将垃圾斗翻转，以使垃圾斗内的垃圾掉入下箱体中。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：.

本发明的智能垃圾回收系统通过身份识别器可以采集到投放垃圾的用户信息，可以对用户进行记档；通过图像采集器可以获取垃圾信息，从而判断到该垃圾是否投放正确，从而可以及时有效的宣传垃圾正确分类知识，引导用户正确投递垃圾。

附图说明

图1为本发明的智能垃圾回收系统的模块结构图；

图2为本发明的智能垃圾箱的整体结构图；

图3为本发明的智能垃圾箱的结构图；

图4为本发明的智能垃圾回收方法的流程图。

图中：1、上箱体；2、下箱体；21、手拉门；3、面罩；31、投放口；4、支架；5、垃圾斗；51、侧板；52、背板；53、底板；54、顶板；6、电机；7、电路板；8、身份识别器；9、称重盘；10、红外对射单元；101、静态红外对射管；102、动态红外对射管。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

如图1至3所示，本发明提供了智能垃圾回收系统，包括存储器、服务器、智能终端和智能垃圾箱。存储器用来预先存储图片，这些图片是对应不同的垃圾产品，由于通常一个垃圾箱是用于投放同一种种类下的垃圾以方便分类，因此每个智能垃圾箱对应的存储器存储的垃圾图片都属于同一种类。

智能垃圾箱包括上箱体1和下箱体2，上箱体1与下箱体2连接。本发明用户投放的垃圾先从上箱体1再掉入下箱体2内。因此在下箱体2的顶面开设第一开口，垃圾从上箱体1经过第一开口掉入下箱体2内。

上箱体1包括面罩3、支架4、垃圾斗5、电机6、驱动轴、电路板7、身份识别器8、图像采集器。面罩3连接在上箱体1的顶面，面罩3的底面设有第二开口，第一开口与第二开口连通，所述身份识别器8安装在面罩3外表面，所述支架4、垃圾斗5、电机6、电路板7、图像采集器均位于面罩3内，所述支架4固定在下箱体2的顶面，所述驱动轴穿设在支架4上，且驱动轴的一端连接垃圾斗5，另一端连接电机6，所述电机6、图像采集器、身份识别器8均与电路板7连接，所述电路板7连接服务器，所述智能终端和存储器连接服务器；所述面罩3设有用于供垃圾投放至垃圾斗5的投放口31。

身份识别器8用于采集投放垃圾的用户信息，身份识别器8例如读卡器，应用在地铁场所，用户基本都携带有地铁卡，地铁卡在开卡的时候可以进行账户绑定，从而拥有唯一的用户信息。用户投放垃圾前，先把自己的地铁卡放到身份识别8，经身份识别器8采集用户信息，输出至智能终端，智能终端则记录之后用户的行径，包括投放的垃圾种类、是否投放正确等。除了读卡器，还可以通过扫描二维码，登录公众号开取投递垃圾的权限。

在面罩3上还可以设置一个摄像头，专门用于采集用户的头像信息，摄像头也可以作为身份识别器。用户通过扫描二维码登录公众号获取投递权限后，可以进行账号绑定，账号信息可以包含用户的头像信息，并分配该该用户一个编码，当用户下一次使用时，摄像头可以直接扫描用户的头像，与存储中是否有相应的编码对应的头像信息相符，若存在，则可以进行垃圾投递，若未找到相符的头像信息，则可以提示用户，或者直接不开放投递。由于设置了扫描二维码进入公众号，当用户投递垃圾分类正确时，可以通过公众号发送提示信息告知用户正确，同样投递错误时，可以告知用户分类错误。

用户投放垃圾后，垃圾在垃圾斗5内，图像采集器对垃圾进行图像信号采集，并输出图像信号至服务器，服务器获取存储器中的图片，并根据图像信号里获取特征与图片进行比对，判断图像信号是否与存储器中的同一种类的图片匹配，当匹配时，则例如可以给用户对应的账户进行积分奖励，鼓励用户科学投放垃圾。

图像采集器安装在面罩3内，为了提供更好的图像采集视觉，可以优先将图像采集器安装在面罩3的内顶面。

电机6的设计是接收服务器的指令，驱动垃圾斗5转动，从而将垃圾斗5内的垃圾倒进下箱体2。本发明中，服务器给电机6发送指令的情况可以是当图像采集器采集到图像信号发送到服务器时，服务器就控制电机6启动，也可以是当服务器判断到用户垃圾投放正确时，控制电机6启动，让垃圾投放至下箱体2中。

作为进一步的实施方式，面罩3外表面还设有显示屏。显示屏用于显示用户垃圾投放的相关信息，例如投放分类正确或错误，与电路板7连接。

垃圾斗5包括两块侧板51、一块背板52、一块底板53和一块顶板54，其中一块所述侧板51、所述背板52和另一块所述侧板51围接形成侧围壁，所述底板53连接在侧围壁底端，所述顶板54盖接在侧围壁的顶端，所述驱动轴的一端连接在侧板51上。顶板54为弧形板。顶板54设计为弧形形状是为了其旋转时可以实用面罩3的投放口31。

垃圾斗5内设有称重盘9，称重盘9安装在底板53上，称重盘9上安装有称重传感器，所述称重传感器连接电路板7。称重传感器可以检测重量，同时本发明可以是当称重传感器检测到重量时，启动电机6。也可以是图像采集与重量采集同步进行，也可以是先重量采集，采集到垃圾存在后启动图像采集进行图像信号收集，也可以是先图像信号采集，在本发明并不做限定。

下箱体2的侧壁上设有手拉门21。通过拉开手拉门21可以直接取走下箱体2内的垃圾。下箱体2的顶面还固定有红外对射单元10，所述红外对射单元10位于面罩3内，且与投放口31位置对应，所述红外对射单元10与电路板7连接。红外对射单元10设置在垃圾斗5的进入口外表面处，当垃圾投放进垃圾斗5，但并未完全投进时，由于红外对射的工作原理，垃圾遮挡发射管所发出的红外光，接收管接收不到红外光信号，因而发出信号至电路板7，电路板7发出信号至服务器，从而服务器可以通过显示屏进行显示，也可以再连接一个报警器，通过报警器进行报警，提醒用户将垃圾投放至准确位置。

红外对射单元10包括静态红外对射管101和动态红外对射管102，静态红外对射管101和动态红外对射管102均与电路板7连接。

实施例二

如图4所示，实施例二公开了智能垃圾回收方法，应用于智能垃圾回收系统，该系统就是本发明实施例一所公开的系统。所述智能垃圾回收系统包括存储器、智能垃圾箱、服务器、智能终端，所述智能垃圾箱包括上箱体和下箱体，上箱体包括驱动组件、垃圾斗和面罩、电路板，垃圾斗位于面罩内，驱动组件驱动垃圾斗翻转，存储器与服务器连接，智能终端和电路板连接服务器，面罩与下箱体连接，智能垃圾回收方法包括如下步骤：

s1：接收用户的账户信息；

本发明主要是通过服务器与众器件进行连接，通过服务器接收用户的账户信息。采集用户的账户信息通过身份识别器，身份识别器例如为读卡器、摄像机等。若采用读卡器的形式，由于地铁等场所用户基本都携带有地铁卡，地铁卡在开卡的时候可以进行账户绑定，从而拥有唯一的用户账户信息。若是选用摄像机的采集方式，摄像机可以采集用户的头像信息，也就是人脸信息，用户第一次使用时，可以扫描二维码登录至公众号以跟当前的微信账户绑定，获取微信的账户信息，并进行人脸信息绑定，再次使用时，摄像机采集人脸图像信息，与存储的人脸信息进行匹配看是否存储有一致的人脸信息，若有，说明是已存在用户，则允许投递，并在之后的判断是否投递正确时，可以发送相关的信息至用户对应的公众号，告知用户分类是否正确，及时科普用户。

s2：接收垃圾斗内垃圾的重量信息，以判断到垃圾斗内有垃圾时执行s3；

s3：接收垃圾斗内垃圾的图像信号，根据所述图像信号与存储器中的预设分类下的存储图片进行匹配，判断所述图像信号对应的垃圾是否属于所述预设分类，若是，则启动电机将垃圾斗翻转，以使垃圾斗内的垃圾掉入下箱体中。

实际上，s2和s3不一定需要顺序，在实际执行中，可以先进行图像信号采集，也可以先进行重量信息采集，两者并不冲突，甚至还可以同步执行。方式一：垃圾斗内的重量传感器检测到有垃圾投入，可以单纯用于检测是否有垃圾投入，也可以进一步称重，发送重量信息至服务器，并显示在智能垃圾箱的显示器上，还可以进一步发送给用户进行记档。之后启动图像采集器对垃圾进行图像信息采集获取图像信号，以对当前垃圾斗内的垃圾与存储器中存储的对应分类下的全部图片进行匹配，判断当前的垃圾是否属于正确的分类。方式二：图像采集器检测到垃圾斗内投放有垃圾，对垃圾进行图像信号采集，，以对当前垃圾斗内的垃圾与存储器中存储的对应分类下的全部图片进行匹配，判断当前的垃圾是否属于正确的分类，当分类正确，启动称重传感器对垃圾进行重量信息采集，并发送至服务器，当分类错误，此时可以直接拒绝用户投递垃圾，即不启动电机，并通过显示器、智能终端或者智能垃圾箱上的报警器提示用户取走垃圾，也可以启动电机将用户的垃圾送入下箱体内，但给该用户对应的账户信息所对应的积分减分处理。方式三：图像采集器与称重传感器同步操作，用户投入垃圾至垃圾斗内时，称重传感器进行重量采集发送至服务我去，图像采集器进行图像信号采集发送至服务器，两种功能同步执行，并不互相干扰。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。