智能环保垃圾分类回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能环保垃圾分类回收系统。红外发射器和红外探测器安装在分类垃圾箱的垃圾容纳室的顶部和/或上部，并位于垃圾投放口附近；红外测距传感器安装在分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室的顶部和/或上部；地磅安装在分类垃圾箱的垃圾容纳室的底部；所述的地磅包括地磅称重台面和压力传感器；地磅称重台面与压力传感器连接；称重控制板与压力传感器连接；主控制板与无线通讯模块、打印机、红外探测器、红外测距传感器、称重控制板、称重台、垃圾门选择控制按钮连接；认证模块与主控制板配合；服务器与主控制板连接。本实用新型具有遮断感应功能、溢满预警通知功能、地磅称重功能，有效对垃圾进行回收及分类。
【专利说明】
智能环保垃圾分类回收系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种智能环保垃圾分类回收系统。
【背景技术】
[0002]垃圾分类问题已成为全社会共同的迫切问题，为了实施垃圾分类，各城市采用垃圾分类桶的方式进行分类。垃圾主要分为四类:可回收垃圾垃圾、其他垃圾、厨余垃圾和有害垃圾。可使用四个不同颜色的分类桶，来实行垃圾分类，但用户大多没有按照垃圾分类进行投放。环保部门想通过垃圾分类奖励的方式，但这种方法需要大量的人力和财力来进行监督，比较难以实现。
[0003]现在的垃圾分类是采用不同颜色的塑料分类桶，该分类方式存在几个弊端:
[0004]1、无法判断用户垃圾分类的正确率;2、无法测算垃圾投放的重量;3、无法智能化引导用户进行垃圾分类;4、无法对垃圾进行溯源，用户投错垃圾后，无法反馈，对用户没有束缚。故而用户很少有人按照塑料桶的分类进行投放，垃圾分类桶长期使用后，脏乱不堪，用户对于垃圾桶更加嫌恶，垃圾分类进行更加困难，造成环保部门需要投入非常大的人力物力对垃圾进行重新分类和处理。
[0005]申请号为201310053656.5的中国专利公开了一种智能分类垃圾回收桶，该智能分类垃圾回收桶具备封闭式垃圾入口门挡，能够识别会员身份的RFID卡或者条形码，自动开闭回收桶门挡；另外垃圾桶实时与中心系统联网，能按照垃圾重量即时给予会员积分转换录入;在垃圾桶容量达到上限前还会自动通知中心系统应派回收车进行垃圾桶清理，其良好的人机交互界面和体验，以及实时联网状态监控，使得分类垃圾回收变得有序、便捷。但其解决的仅是可回收垃圾的问题，但其实对于不可回收垃圾的分类及处理更加重要，因为人们更多投放是不可回收垃圾(如厨余垃圾)，而对于一些生活垃圾如电池等汞铅铬等重金属物质及污染物质并未提及解决性方案。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种智能环保垃圾分类回收系统，有效对垃圾进行回收及分类。
[0007]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:一种智能环保垃圾分类回收系统，包括垃圾箱，垃圾箱内设有垃圾容纳室;在垃圾箱上开有与分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室相通的垃圾投放口；其特征在于:还包括遮断感应装置、溢满预警通知装置、地镑称重装置、主控制板、无线通讯模块、认证模块、打印机、二维码扫描器、垃圾门选择控制按钮、称重台和服务器；
[0008]所述的垃圾箱分为分类垃圾箱及回收垃圾箱；
[0009]遮断感应装置包括红外发射器和红外探测器;红外发射器和红外探测器安装在分类垃圾箱的垃圾容纳室的顶部和/或上部，并位于垃圾投放口附近;红外发射器和红外探测器配合；
[0010]溢满预警通知装置包括红外测距传感器;红外测距传感器安装在分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室的顶部和/或上部；
[0011]地镑称重装置包括地镑和称重控制板;地镑安装在分类垃圾箱的垃圾容纳室的底部;所述的地镑包括地镑称重台面和压力传感器;地镑称重台面位于压力传感器上方，并与压力传感器连接;称重控制板与压力传感器连接；
[0012]主控制板与无线通讯模块、打印机、二维码扫描器、红外探测器、红外测距传感器、称重控制板、称重台、垃圾门选择控制按钮连接；
[0013]认证模块与主控制板配合；
[0014]服务器与主控制板连接。
[0015]本实用新型所述的回收垃圾箱也安装有遮断感应装置;红外发射器和红外探测器安装在回收垃圾箱的垃圾容纳室的顶部和/或上部，并位于垃圾投放口附近。
[0016]本实用新型所述的控制板包括运算放大电路、平滑滤波电路和AD转换电路;红外探测器、运算放大电路、平滑滤波电路、AD转换电路依次连接。
[0017]本实用新型在垃圾箱上安装有垃圾投放门和投放门控制电机，投放门控制电机与垃圾投放门和控制板连接。
[0018]本实用新型还包括二维码扫描器，主控制板与二维码扫描器连接。
[0019]本实用新型所述的遮断感应装置还包括固定连接件;红外发射器和红外探测器通过固定连接件安装在垃圾容纳室的顶部和/或上部；固定连接件的两侧固定在垃圾容纳室的顶部和/或上部，固定连接件的中部向外隆起形成卡槽，红外发射器和红外探测器安装在卡槽中。
[0020]本实用新型所述的溢满预警通知装置还包括螺钉，红外测距传感器用螺钉安装在垃圾容纳室的顶部和/或上部。
[0021]本实用新型所述的地镑称重装置还包括固定连接片、称重底台和调节地脚;压力传感器安装在称重底台的上表面;调节地脚安装在称重底台的下表面，调节地脚设置在垃圾容纳室的底部;压力传感器通过固定连接片与地镑称重台面和称重底台固定在一起。
[0022]本实用新型所述的认证模块为刷卡器或者二维码。
[0023]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:
[0024]一、地镑称重装置:1、量程合适:可设置从0-300KG的量程;2、精度合适:能够达到
0.3%F.S，即可以识别到10g的垃圾;3、直接采用传感器加电路板方式，安装维护方便，成本低。
[0025]二、溢满预警通知装置:实时监测垃圾桶投放容量情况，当垃圾桶达到需要清理的一定值时，溢满预警系统会通知到相关人员进行垃圾箱清理，保持垃圾箱的可利用。
[0026]三、遮断感应装置:能判断用户是否有真正投放垃圾进入智能垃圾分类箱，这样培养用户垃圾分配的意识，逐渐减轻环保垃圾处理部门分类垃圾所花费的人力物力。目前多数专利更多描述针对的是装置设备，而本实用新型专利从硬件到软件形成一套完整系统，去解决垃圾分类的问题。
[0027]四、本实用新型根据使用场景划分出两类设备:分类垃圾箱及回收垃圾箱，并设计不同的硬件方案及工作流程，针对性解决可回收垃圾及不可回收垃圾分类的问题。
[0028]五、本实用新型通过打印机现场打印二维码标签，贴在垃圾袋上，而非直接去发放垃圾袋方式，节省大量的人力物力。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型实施例带有遮断感应装置的结构示意图。
[0030]图2为本实用新型实施例遮断感应装置红外探测器、运算放大电路、平滑滤波电路、AD转换电路依次连接的示意图。
[0031]图3为本实用新型实施例带有溢满预警通知装置的结构示意图。
[0032]图4为本实用新型实施例带有地镑称重装置的结构示意图。
[0033]图5为本实用新型实施例遮断感应装置红外发射器和红外探测器安装在垃圾容纳室上的仰视结构不意图。
[0034]图6为本实用新型实施例遮断感应装置固定连接件安装在垃圾容纳室上的侧视结构示意图。
[0035]图7为本实用新型实施例溢满预警通知装置红外测距传感器安装在垃圾容纳室上的仰视结构示意图。
[0036]图8为本实用新型实施例溢满预警通知装置红外测距传感器安装在垃圾容纳室上的正视结构示意图。
[0037]图9为本实用新型实施例地镑称重装置的结构示意图。
[0038]图10为本实用新型实施例地镑称重装置称重控制板与压力传感器连接的电路图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0040]参见图1?图10，本实用新型实施例包括垃圾箱10、遮断感应装置、溢满预警通知装置、地镑称重装置、主控制板2、无线通讯模块14、认证模块19和服务器。
[0041]垃圾箱10内设有垃圾容纳室13。在垃圾箱10上开有与垃圾容纳室相通的垃圾投放口。在垃圾箱10上安装有垃圾投放门11，用于打开和关闭垃圾投放口。
[0042]本实施例中，垃圾容纳室13分隔为至少两个，用于投放不同的垃圾。垃圾箱10分为分类垃圾箱及回收垃圾箱。分类垃圾箱为垃圾溯源提供依据，解决垃圾分类正确率，主要用于分类投放厨余垃圾和其他垃圾。回收垃圾箱解决可回收垃圾的分类、称重、回收问题，根据现有居民垃圾分类的习惯，将可回收垃圾分为三大类包括金属、塑料、纸类。
[0043]在垃圾箱10上安装有主控制板2、投放门控制电机9、垃圾门选择控制按钮7、无线通讯模块14、显示器15、认证模块19、语音模块、打印机和二维码扫描器。
[0044]投放门控制电机9与垃圾投放门11连接，用于驱动垃圾投放门11打开和关闭。
[0045]垃圾门选择控制按钮7用于选择不同垃圾门的打开和关闭，选择不同的垃圾投放门11，即选择了不同的垃圾投放类型。
[0046]无线通讯模块14收到主控制板2报警信号后通过蜂窝通信网络发送到服务器，其技术应包括2G/3G/4G/WIFI等无线连接方式。
[0047]主控制板2与垃圾门选择控制按钮7、无线通讯模块14、认证模块19、显示器15和投放门控制电机9连接。主控制板2主要采用stm32芯片作为主控MCU，控制整个硬件装置的联动，并与服务器进行通信。该芯片方案具有成本低，功耗低，性能优越的特点。
[0048]打印机用于打印带有用户信息的二维码标签，将其贴在垃圾袋或者可回收的物品上，方便后续的溯源和积分的累计。
[0049]二维码扫描器主要用于读取垃圾袋上二维码标签，将二维码信息输送给主控制板2，可打开垃圾箱10对应的投放口。
[0050]认证模块19与主控制板2配合，认证模块19可传递用户信息至主控制板2。认证模块19可为刷卡器或者二维码。认证模块19为刷卡器时，用户通过使用RFID卡片(如公交卡、学生卡、门禁卡)刷认证模块19来完成用户认证;认证模块19为二维码时，其可直接贴在机器表面，用户通过移动端(如手机)刷该二维码来完成用户认证，因为用户已经在微信或者其它平台注册过。认证模块19主要用于读取用户信息，确定用户身份。
[0051]语音模块可在投放垃圾过程中进行语音提示引导。
[0052]显示器15可在投放垃圾过程中显示相关信息。
[0053]服务器与主控制板2连接。
[0054]一、遮断感应功能。
[0055]遮断感应装置包括红外发射器I和红外探测器3。
[0056]红外发射器I和红外探测器3相对设置安装在分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室13的顶部和/或上部，并位于垃圾投放口附近，这样红外发射器I和红外探测器3就能检测投放的垃圾；红外发射器I和红外探测器3配合，红外发射器I发出的红外光束8能被红外探测器3接收。
[0057]遮断感应装置还包括固定连接件20。红外发射器I和红外探测器3通过固定连接件20安装在垃圾容纳室13的顶部和/或上部。固定连接件20的两侧固定在垃圾容纳室13的顶部和/或上部，固定连接件20的中部向外隆起形成卡槽21，红外发射器I和红外探测器3安装在卡槽21中，卡槽21和垃圾容纳室13的室壁将红外发射器I和红外探测器3夹在中间固定。该结构使得红外发射器I和红外探测器3安装方便且牢固。
[0058]主控制板2与红外探测器3连接。主控制板2中设置有运算放大电路4、平滑滤波电路5和AD转换电路6。红外探测器3、运算放大电路4、平滑滤波电路5、AD转换电路6依次连接，这样红外探测器3就与主控制板2连接在一起。
[0059]红外探测器3的原理是在反向电压作用下工作的，没有光照时，反向电流极其微弱。有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。当红外发射器I发出红外光束8时，红外探测器3接收到光照，此时电流最强，通过运算放大器运算放大电路4将电流转换成电压放大，并经过平滑滤波电路5滤波，通过AD转换电路6的AD转换，即可进行光强的量化。当有垃圾遮挡红外光束时，红外探测器3接收到光强迅速减弱时，主控制板2获取到AD转换值迅速下降，触发中断，即可判断出有无物体遮断红外光束。
[0060]二、溢满预警通知功能。
[0061 ] 溢满预警通知装置包括红外测距传感器12。
[0062]红外测距传感器12安装在分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室13的顶部和/或上部，这样红外测距传感器12就能检测到垃圾的顶部;红外测距传感器I的红外线发射器的红外线发射口朝向垃圾容纳室13，这样红外线发射口发出的红外光束就能射进垃圾容纳室13ο
[0063]红外测距传感器12实时监测80mm?10mm距离上的垃圾，输出电压随距离缩短而升尚O
[0064]溢满预警通知系统还包括螺钉22，红外测距传感器12用螺钉22安装在垃圾容纳室13的顶部和/或上部，这样安装方便。同时，采用螺钉22的话，调节红外测距传感器12在螺钉22上的安装位置可调节红外测距传感器12的高度，这样可调节检测范围。
[0065]主控制板2与红外测距传感器12连接。
[0066]三、地镑称重功能。
[0067]地镑称重装置包括地镑和称重控制板16。
[0068]地镑安装在分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室13的底部。地镑包括地镑称重台面17和压力传感器18。地镑称重台面17位于压力传感器18上方，并与压力传感器18连接。
[0069]称重控制板16安装在垃圾箱10上，并与压力传感器18与连接。称重控制板16中设置有线性放大电路和A/D转换器，压力传感器18为电阻应变式称重传感器。垃圾投入垃圾箱之后，使得地镑称重台面17承受重力，即压力传感器18承受垃圾重量，传感器的弹性体发生形变，则弹性体应变梁上的应变电阻片及桥路失去平衡，输出与重量数值成正比的电信号，经线性放大电路将模拟信号放大，再经A/D转换为数字信号后输给主控制板2。
[0070]称重控制板16采用HX711芯片方案解决。HX711是一款专为高精度电子称设计的24位A/D转换器芯片，与同类型其它芯片比，该芯片集成了稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需外围电路，具有集成度高，响应速度快，抗干扰能力强的优点。该芯片内部带有电压增益。称重控制板16与压力传感器18连接的电路图如图10所示。
[0071]地镑称重装置还包括固定连接片23、称重底台24和调节地脚25。
[0072]压力传感器18安装在称重底台24的上表面。
[0073]调节地脚25安装在称重底台24的下表面，调节地脚25设置在垃圾容纳室13的底部。
[0074]通过调节地脚25可调节称重底台24的高度，由此可调节地镑称重台面17和压力传感器18的高度。
[0075]压力传感器18通过固定连接片23与地镑称重台面17固定在一起，这样连接更为牢固。
[0076]压力传感器18通过固定连接片23与称重底台24固定在一起，这样连接更为牢固。
[0077]主控制板2与称重控制板16连接。主控制板2和称重控制板16可以是分体的，也可以集成在一起。
[0078]本系统还设置有以下几个装置:
[0079]除臭杀菌装置:设备通过除臭杀菌装置定期对垃圾箱进行杀毒除菌工作。将石英紫外线灯管杀菌装置置于智能环保垃圾称重回收箱和智能环保垃圾分类箱内，消毒灯采用紫外线工作消毒原理，有效杀灭各种细菌，减少细菌滋生，减少疾病传播，保持垃圾箱的干净。
[0080]断电预警流程:当外部市电断开之后，自动触发后备电源进行工作。并通过无线通信模块告知服务器进行预警，通过相关人员进行处理。续航时间根据实际情况选择后备电池对应的容量进行确定。
[0081 ]本申请中，句中出现“分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室”的意思即为“分类垃圾箱的垃圾容纳室和回收垃圾箱的垃圾容纳室”。
[0082]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。
【主权项】
1.一种智能环保垃圾分类回收系统，包括垃圾箱，垃圾箱内设有垃圾容纳室;在垃圾箱上开有与分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室相通的垃圾投放口；其特征在于:还包括遮断感应装置、溢满预警通知装置、地镑称重装置、主控制板、无线通讯模块、认证模块、打印机、垃圾门选择控制按钮、称重台和服务器； 所述的垃圾箱分为分类垃圾箱及回收垃圾箱； 遮断感应装置包括红外发射器和红外探测器;红外发射器和红外探测器安装在分类垃圾箱的垃圾容纳室的顶部和/或上部，并位于垃圾投放口附近;红外发射器和红外探测器配合； 溢满预警通知装置包括红外测距传感器;红外测距传感器安装在分类垃圾箱及回收垃圾箱的垃圾容纳室的顶部和/或上部； 地镑称重装置包括地镑和称重控制板;地镑安装在分类垃圾箱的垃圾容纳室的底部；所述的地镑包括地镑称重台面和压力传感器;地镑称重台面位于压力传感器上方，并与压力传感器连接;称重控制板与压力传感器连接； 主控制板与无线通讯模块、打印机、红外探测器、红外测距传感器、称重控制板、称重台、垃圾门选择控制按钮连接； 认证模块与主控制板配合； 服务器与主控制板连接。2.根据权利要求1所述的智能环保垃圾分类回收系统，其特征在于:所述的回收垃圾箱也安装有遮断感应装置;红外发射器和红外探测器安装在回收垃圾箱的垃圾容纳室的顶部和/或上部，并位于垃圾投放口附近。3.根据权利要求1所述的智能环保垃圾分类回收系统，其特征在于:所述的控制板包括运算放大电路、平滑滤波电路和AD转换电路;红外探测器、运算放大电路、平滑滤波电路、AD转换电路依次连接。4.根据权利要求1或2所述的智能环保垃圾分类回收系统，其特征在于:在垃圾箱上安装有垃圾投放门和投放门控制电机，投放门控制电机与垃圾投放门和控制板连接。5.根据权利要求1或2所述的智能环保垃圾分类回收系统，其特征在于:还包括二维码扫描器，主控制板与二维码扫描器连接。6.根据权利要求1所述的智能环保垃圾分类回收系统，其特征在于:所述的遮断感应装置还包括固定连接件;红外发射器和红外探测器通过固定连接件安装在垃圾容纳室的顶部和/或上部；固定连接件的两侧固定在垃圾容纳室的顶部和/或上部，固定连接件的中部向外隆起形成卡槽，红外发射器和红外探测器安装在卡槽中。7.根据权利要求1所述的智能环保垃圾分类回收系统，其特征在于:所述的溢满预警通知装置还包括螺钉，红外测距传感器用螺钉安装在垃圾容纳室的顶部和/或上部。8.根据权利要求1所述的智能环保垃圾分类回收系统，其特征在于:所述的地镑称重装置还包括固定连接片、称重底台和调节地脚;压力传感器安装在称重底台的上表面;调节地脚安装在称重底台的下表面，调节地脚设置在垃圾容纳室的底部;压力传感器通过固定连接片与地镑称重台面和称重底台固定在一起。9.根据权利要求1所述的智能环保垃圾分类回收系统，其特征在于:所述的认证模块为刷卡器或者二维码。
【文档编号】B65F1/14GK205526064SQ201620113390
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】黄梦瑶
【申请人】杭州睿生环保科技有限公司