一种污物分类收集智能输送系统的制作方法

1.本发明涉及一般的控制或调节系统的技术领域，特别涉及一种污物分类收集智能输送系统。


背景技术：

2.对于建筑楼宇中的垃圾，尤其是医院、酒店、公寓中的常规垃圾和医疗污染垃圾等物品通常需要人工清运，常见处理方式是由专门的人员进行收集，由每个单间至楼层内某处，再通过统一的形式进行整楼的收集和运送，整个流程消耗大量人力，且无法快速进行污物分类、收集及输出。
3.现有技术中，亦有采用统一的管道收集来解决这一困难的技术，即设置于楼层建筑内的污物垂直传输技术。污物垂直传输技术是以圆筒形不锈钢管道做为污物的传输通道，采用自由落体的重力式传输设计来进行污物的垂直传输，在具体的实施过程中，污物于各楼层收集装袋后进行投送，装袋后的污物经传输通道以垂直向下坠落方式传输至底层。
4.然而，采用污物垂直传输技术，在传输过程中装袋的污物在重力加速度的作用下下降到最低点，其具有较大的动量，在与传输通道的底部强烈撞击后极容易发生破袋的情况，在将其运送至终端储存的过程中，因破袋所产生的污水泄漏、残渣沾粘管壁，极易造成管道与作业区的污染，进而大幅增加管道清洁维护的难度及运营管理成本，同时更存在较高的环境二次污染风险。


技术实现要素：

5.本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化结构的污物分类收集智能物流系统。
6.本发明所采用的技术方案是，一种污物分类收集智能输送系统，所述系统包括设于楼宇内的输送管道，对应楼宇内的一个或多个楼层设有与输送管道内空间连通的管道口，所述输送管道内侧底部设有缓冲接驳机构；对应任一管道口的楼层中设有用于输入或输出污物收集容器的污物投送站，配合所述污物投送站和输送管道设有投送辅助单元；任一所述污物收集容器进入污物投送站，进行信息预录入，获得目标位置，进入输送队列；开始输送时，污物收集容器自污物投送站进入输送管道，投送辅助单元根据预录入的信息开始工作，污物收集容器被输送至目标位置，输出。
7.优选地，所述污物投送站包括预备仓和等待仓，所述预备仓和等待仓间设有可启闭的第一门体，所述等待仓与管道口配合设置；所述管道口处设有容器托架，所述容器托架与管道口的连接处设有转轴，配合所述转轴设有旋转电机；所述污物投送站内底部及容器托架处配合设有传送机构。
8.优选地，配合所述预备仓设有称重机构、信息获取机构和x光扫描机构；所述信息获取机构获取当前污物收集容器对应的标识信息，所述x光扫描机构对当前污物收集容器
的内容物进行扫描，以称重机构获取当前污物收集容器的重量信息，基于标识信息获得当前污物收集容器的预计目标位置，基于标识信息、内容物扫描结果和重量信息判断投送辅助单元的辅助模式。
9.优选地，所述投送辅助单元包括设于输送管道底部的若干风口，所述风口的出风方向为竖直向上，以投送辅助单元的辅助模式匹配风口。
10.优选地，确定所述投送辅助单元的辅助模式包括以下步骤：步骤1：对任一时间段内进入各个污物投送站的预备仓中的污物收集容器进行标识信息获取，获取污物收集容器的内容物扫描结果和重量信息；步骤2：若任一污物收集容器的标识信息与内容物扫描结果不匹配，或x光扫描机构的扫描结果显示无法输送，或任一污物收集容器的标识信息与目标位置无法匹配，或称重机构显示当前污物收集容器超重，则此污物收集容器退出预备站，其余污物收集容器进行下一步，否则直接进行下一步；步骤3：基于x光扫描机构的扫描结果确定污物收集容器内的孔隙率和包装边缘信息，获取重量信息，获得任一污物收集容器的质量密度；步骤4：对当前时间段内所有待输送污物收集容器的路径进行处理，按照输送距离由大到小进行排序，将污物收集容器逐次向下或向上输送至对应的楼层；向下输送过程中，对质量密度大于阈值且x光扫描机构的扫描结果中角点与包装边缘的交点大于预设值的污物收集容器通过风口吹风进行投送辅助，使得污物收集容器的下落速度处于预设范围内。
11.优选地，所述信息获取机构包括摄像头，用于获取污物收集容器的标识信息，所述标识信息包括污物收集容器的颜色和/或分类标识；所述步骤4中，按照标识信息将所有的路径进行分类，每个类别的污物收集容器逐次向下输送。
12.优选地，所述信息获取机构还包括设于预备仓中的射频识别阅读器，配合任一所述污物收集容器设有电子标签，所有的所述电子标签与射频识别阅读器配合设置，输送污物收集容器前，输入预计目标位置和内容物至控制端。
13.优选地，所述污物投送站还包括退出仓，所述退出仓和等待仓间设有第二门体。
14.优选地，对应任一污物投送站的输送管道内设有到位传感器。
15.优选地，所述缓冲接驳机构包括升降机构和设于升降机构上的缓冲层；所述升降机构包括底座及设于底座上的承重台，所述底座和承重台间设有支撑件，配合所述支撑件设有回弹件。
16.本发明涉及一种污物分类收集智能输送系统，包括设于楼宇内的输送管道，对应楼宇内的一个或多个楼层设有与输送管道内空间连通的管道口，输送管道内侧底部设有缓冲接驳机构；对应任一管道口的楼层中设有用于输入或输出污物收集容器的污物投送站，配合所述污物投送站和输送管道设有投送辅助单元；任一所述污物收集容器进入污物投送站，进行信息预录入，获得目标位置，进入输送队列；开始输送时，污物收集容器自污物投送站进入输送管道，投送辅助单元根据预录入的信息开始工作，污物收集容器被输送至目标位置，输出。
17.本发明应用空气流动原理，利用污物收集容器在垂直输送管道内依重力向下运动与输送管道内被污物收集容器积压而产生的向上气压及由下向上的自然通风气流相互作
用形成风阻，使污物收集容器于垂直的输送管道内，在重力与风阻的共同作用下缓慢下降，进而使污物收集容器无损着陆，实现污物收集容器及其内的污物在输送管道内无损传输。
18.本发明的有益效果在于：（1）全程可控，确保污物收集容器被切实输送至合规、指定的位置；（2）可以保持输送管道内部的洁净，降低输送管道的清洁维护难度及运营管理成本，杜绝系统作业区整体环境的二次污染隐患；（3）污物收集容器在输送管道内传输的过程中，完全利用传输通道内产生的通风阻力进行传输，可以不采用其他辅助动力进行传输，符合节能减排的环保要求。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图，其中，箭头所示为污物收集容器的输送方向；图2为本发明中污物投送站处的俯视结构示意图，其中，实线箭头为自污物投送站通过输送管道输出污物收集容器，虚线箭头为自输送管道向污物投送站输出污物收集容器或对在等待仓中的污物收集容器进行输出；图3为本发明中容器托架的结构示意图；图4为本发明中缓冲接驳机构的结构示意图；图5为本发明中确定投送辅助单元的辅助模式的流程图。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。
21.本发明涉及一种污物分类收集智能输送系统，至少包括污物投送站1、垂直的输送管道2、缓冲接驳机构3，并且配合输送设置有污物收集容器4，以污物收集容器4做为各类污物传输的载具，通过污物投送站1进出输送管道2，下落过程中则是落于缓冲接驳机构3处，进而在各楼层内以污物收集容器4的识别进行污物分类收集与投送。
实施例1
22.一种污物分类收集智能输送系统，所述系统包括设于楼宇内的输送管道2，对应楼宇内的一个或多个楼层设有与输送管道2内空间连通的管道口，所述输送管道2内侧底部设有缓冲接驳机构3；对应任一管道口的楼层中设有用于输入或输出污物收集容器4的污物投送站1，配合所述污物投送站1和输送管道2设有投送辅助单元；任一所述污物收集容器4进入污物投送站1，进行信息预录入，获得目标位置，进入输送队列；开始输送时，污物收集容器4自污物投送站1进入输送管道2，投送辅助单元根据预录入的信息开始工作，污物收集容器4被输送至目标位置，输出。
23.本实施例中，污物收集容器4设置于污物收集作业的楼层内，为各类污物的传输载具，配套输送管道2内径尺寸采模具铸造工艺生产，污物收集容器4的外侧面与垂直输送管道2的内侧面之间的间隙应当足够小，确保其能正常下落的同时由于污物收集容器4与输送管道2之间的间隙小而在重力作用下降的过程中压缩污物收集容器4底部与输送管道2的底
部间的空间，进而通过反压产生一定的阻力，包括风阻，进而可以以小于重力加速度的加速度缓慢下降至输送管道2的底部；理论上，在本实施例中输送管道2的内径与污物收集容器4的最大外径的差值不大于10mm。
24.本实施例中，在确保投送路径最短、系统占地最小的基础上，以输送管道2实现对污物收集容器4的垂直输送；显而易见地，输送管道2竖直设于楼宇内，一般为楼宇内对应楼层的端部，其通过管道口与每个楼层对接。
25.本实施例中，在输送管道2上设置一个或多个管道口用于污物收集容器4向输送管道2的投入和/或自输送管道2的收回；在大部分的情况下，输送管道2的底部与楼层的底层间设置管道出口，用于污物收集容器4自输送管道2的输出，便于污物收集容器4的输出和转运，随后对空的污物收集容器4以输送管道2直接返回，或是通过其他途径，如货梯运回至对应的楼层。
26.本实施例中，配合管道口设置污物投送站1，可以对污物收集容器4进行投入辅助。
27.本实施例中，在管道出口下的输送管道2中设置缓冲接驳机构3，可以实现对污物收集容器4的缓冲接驳，避免破袋或污物收集容器4的破损。
28.本实施例中，显而易见地，需要以控制器实现系统的控制，控制所用的介质、程序、设备等可以通过本领域技术人员对于技术的理解自行设置；其中，还涉及到配合污物投送站1和输送管道2设置投送辅助单元，通过对每个进入到污物投送站1的污物收集容器4进行信息预录入，退出不符合要求的污物收集容器4，而符合要求的污物收集容器4则进入输送队列，输送过程中污物收集容器4自污物投送站1进入输送管道2，投送辅助单元根据预录入的信息开始（补偿）工作，污物收集容器4被输送至目标位置后输出，完成后退出输送队列。
实施例2
29.在实施例1的基础上，所述污物投送站1包括预备仓5和等待仓6，所述预备仓5和等待仓6间设有可启闭的第一门体7，所述等待仓6与管道口配合设置；所述管道口处设有容器托架8，所述容器托架8与管道口的连接处设有转轴18，配合所述转轴18设有旋转电机9；所述污物投送站1内底部及容器托架8处配合设有传送机构（图中未示出）。
30.本实施例中，确切来说，污物投送站1设置于污物收集作业楼层的输送管道2下节管侧边，其底部与楼层地面齐平或略高于楼层地面、便于传送机构的设置，为污物收集容器4的进、出口。
31.本实施例中，为了保证污物收集容器4的投送有序，将污物投送站1设置为预备仓5和等待仓6结合的形式，并以第一门体7对两者进行隔离，防止控制出错而导致污物收集容器4误入输送管道2中，以预备仓5对污物收集容器4进行预录入，对于不符合要求的污物收集容器4进行退出，而符合要求的污物收集容器4可以在预备仓5或等待仓6中等待，在两个仓之间的传输时间有效利用了某个时间段内多个污物收集容器4输送的时间碎片。
32.本实施例中，管道口处设置容器托架8，准确来说，容器托架8设置于输送管道2内侧且与污物投送站1接驳，在污物收集容器4完整进入输送管道2内后，容器托架8朝向污物投送站1的一端的旋转电机9带动容器托架8向下旋转90
°
至竖直，即污物收集容器4可以自当前位置落下；此过程中，传送机构是不可或缺的，一般来说，对应预备仓5、等待仓6的底部和容器托架8设有并列但关联的传送带，进而实现污物收集容器4的输送，同时亦确保了第
一门体7下落的安全性。
33.本实施例中，一般情况下，管道口同样以可升降的门体实现污物收集容器4进入输送管道2和退出输送管道2的管理，一般来说，门体的启闭采用垂直升降设计，且在闭合工况下应与输送管道2密闭。
实施例3
34.在实施例2的基础上，配合所述预备仓5设有称重机构、信息获取机构和x光扫描机构（图中未示出）；所述信息获取机构获取当前污物收集容器4对应的标识信息，所述x光扫描机构对当前污物收集容器4的内容物进行扫描，以称重机构获取当前污物收集容器4的重量信息，基于标识信息获得当前污物收集容器4的预计目标位置，基于标识信息、内容物扫描结果和重量信息判断投送辅助单元的辅助模式。
35.所述信息获取机构包括摄像头，用于获取污物收集容器4的标识信息，所述标识信息包括污物收集容器4的颜色和/或分类标识；所述步骤4中，按照标识信息将所有的路径进行分类，每个类别的污物收集容器4逐次向下输送。
36.所述信息获取机构还包括设于预备仓5中的射频识别阅读器，配合任一所述污物收集容器4设有电子标签，所有的所述电子标签与射频识别阅读器配合设置，输送污物收集容器4前，输入预计目标位置和内容物至控制端。
37.所述投送辅助单元包括设于输送管道2底部的若干风口10，所述风口10的出风方向为竖直向上，以投送辅助单元的辅助模式匹配风口10。
38.本实施例中，预备仓5主要实现的工作包括确认当前污物收集容器4的传输路径、确认当前污物收集容器4的内容物信息，此内容物信息包括了内容物的质量密度估算和内容物分类，如可回收垃圾、有害垃圾、其他垃圾、医疗垃圾等。
39.本实施例中，以信息获取机构获取当前污物收集容器4对应的标识信息，实现在污物收集容器4进入污物投送站1的阶段即对污物进行识别分拣，即以摄像头获取污物收集容器4的图像，识别颜色和/或分类标识（此为本领域的常规技术），还可以通过射频识别阅读器读取污物收集容器4上的电子标签的芯片编码信息，通过rs232通信传输给控制器，进而实现对污物种类的识别分拣及全程控制；举例来说，部分楼层的污物投送站1中当前预备投送的是a类污物，而其他楼层的污物投送站1中当前预备投送的是b类污物，则先对预备投送a类污物的污物投送站1进行排序，可以逐个实现污物收集容器4的输入和传输，便于归类和污物回收；在实际应用中，当摄像头获取到污物收集容器4的颜色为黄色且印有医用垃圾标志时，直接获取电子标签的信息并核实，从当前楼层输送至对应的、专门处理医用垃圾的楼层，且在输送完成后对输送管道2进行消毒处理。
40.本实施例中，以x光扫描机构对当前污物收集容器4的内容物进行扫描，可以获得不同颜色组成的内容物信息，x光扫描机构可以外购，此处获得的内容物信息应当展示装袋（垃圾袋）情况，基于此装袋情况和通过称重机构获取的重量信息可以对内容物特别密实、或是划破袋体概率高的污物收集容器4以投送辅助单元的辅助模式进行处理，降低污物收集容器4的内容物污染污物收集容器4的概率。
41.本实施例中，考虑到承载内容物的污物收集容器4在落下的过程中，本身将挤压其
底部与输送管道2内底部的空间并形成反压，故污物收集容器4的下落速度、加速度在一定范围内是可控的，即缓冲接驳机构3受到的冲击力亦可控，而对内容物特别密实、或是划破袋体概率高的污物收集容器4需要进行辅助降速处理，即在输送管道2的底部设置若干出风方向竖直向上的风口10，进而以降速的需求开启对应个数的风口10、释放不同的风量，在此过程中，此风口10的出风可以通过回风管（图中未示出）进行回风。
42.本实施例中，需要说明的是，称重机构、信息获取机构和x光扫描机构在图中均未示出，称重机构可以通过内置于预备仓5的地秤实现，信息获取机构在包括摄像头和射频识别阅读器的情况下，其设置的位置是本领域技术人员可以通过有限次调节进行最优点确认的，而x光扫描机构则为外购，一般需要与摄像头和射频识别阅读器的位置进行调节匹配，此为本领域技术人员容易理解的内容，本领域技术人员可以基于需求自行设置。
实施例4
43.在实施例3的基础上，确定所述投送辅助单元的辅助模式包括以下步骤：步骤1：对任一时间段内进入各个污物投送站1的预备仓5中的污物收集容器4进行标识信息获取，获取污物收集容器4的内容物扫描结果和重量信息；步骤2：若任一污物收集容器4的标识信息与内容物扫描结果不匹配，或x光扫描机构的扫描结果显示无法输送，或任一污物收集容器4的标识信息与目标位置无法匹配，或称重机构显示当前污物收集容器4超重，则此污物收集容器4退出预备站，其余污物收集容器4进行下一步，否则直接进行下一步；步骤3：基于x光扫描机构的扫描结果确定污物收集容器4内的孔隙率和包装边缘信息，获取重量信息，获得任一污物收集容器4的质量密度；步骤4：对当前时间段内所有待输送污物收集容器4的路径进行处理，按照输送距离由大到小进行排序，将污物收集容器4逐次向下或向上输送至对应的楼层；向下输送过程中，对质量密度大于阈值且x光扫描机构的扫描结果中角点与包装边缘的交点大于预设值的污物收集容器4通过风口10吹风进行投送辅助，使得污物收集容器4的下落速度处于预设范围内。
44.本实施例中，为了提高处理效率，以时间段为单位进行污物收集容器4的处理，可以是每日集中时间段处理，亦可以以预设时间段，如1小时为单位进行收集、处理。
45.本实施例中，由于当前系统为计算机控制，故为了降低后续的出错概率，有部分情况的污物收集容器4不被允许通过系统传输，至少包括：任一污物收集容器4的标识信息与内容物扫描结果不匹配，指标识信息与内容物明显不相符，如在标识信息为可回收垃圾的情况下，污物收集容器4中被扫描到了电池；x光扫描机构的扫描结果显示无法输送，指内容物分类存在异常、或是内容物中有明显不适用输送管道2的情况；污物收集容器4的标识信息与目标位置无法匹配，举例来说，显示当前污物收集容器4需要输送至5层，但其标识信息却为医疗垃圾，必须通过-1层的特殊通道输出；称重机构显示当前污物收集容器4超重；实际不被允许输送包括但不限于上述情况，在不被允许输送的情况下，污物收集容器4退出预备站。
46.本实施例中，x光扫描机构的扫描结果将显示污物收集容器4内的孔隙率和包装边缘信息，在此情况下，除了获取重量信息进而获取污物收集容器4的质量密度外，还可以基于包装（垃圾袋）边缘信息和其内容物确定接触角点的个数和密度；原则上，输送时按照输送距离由大到小进行排序，将污物收集容器4逐次向下或向上输送至对应的楼层，而对于向下输送过程中，质量密度过大且x光扫描机构的扫描结果中角点与包装边缘的交点大于预设值的污物收集容器4通过风口10吹风进行投送辅助，使得污物收集容器4的下落加速度减小、下落速度降低至预设范围内，减少污物收集容器4中的破袋率，降低污物收集容器4被污染的概率和/或程度。
47.本实施例中，向上输送的过程中污物收集容器4一般为空，此时风口10亦可以匹配完成作业；而若是输送距离过大，还应当在输送管道2顶部配合设置其他负压组件，确保污物收集容器4的上升。
48.本实施例中，可以经过大量的实际应用，以若干组质量密度、包装边缘信息与内容物接触角点的个数和密度和对应的破袋率为训练数据集，训练svm分类器，以训练后的分类器基于质量密度、包装边缘信息与内容物接触角点的个数和密度预测破袋率，进而匹配对应的投送辅助用风口10。
实施例5
49.在实施例2的基础上，所述污物投送站1还包括退出仓11，所述退出仓11和等待仓6间设有第二门体12。
50.在实施例1或2的基础上，对应任一污物投送站1的输送管道2内设有到位传感器13。
51.本实施例中，当存在回送的污物收集容器4时，对应的污物投送站1中的等待仓6空置，回送的污物收集容器4通过等待仓6、第二门体12至退出仓11；显而易见地，退出仓11的底部亦配合等待仓6底部的传送机构设置有传送带等结构，配合将污物收集容器4送出且不影响预备仓5中的其他污物收集容器4（如有），在此实施例中，等待仓6底部的传送机构为双向传输，或以设于传送机构底部的转动轴实现传送带的绕竖直方向转动一定角度，一般来说，为90
°
。
52.本实施例中，以到位传感器13确定污物收集容器4的位置；到位传感器13可以采用射型光电开关组实现，其一般设置于输送管道2内的容器托架8两侧，对位于容器托架8上的污物收集容器4进行定位侦测；在向下输送的过程中，每个容器托架8向上旋转90
°
为水平，污物收集容器4自等待仓6输出至容器托架8上，到位传感器13确定无误，触发并向下旋转90
°
至竖直，污物收集容器4自当前位置落下；其下方的到位传感器13还可以起到监控当前污物收集容器4速度和加速度的作用，并适时调整投送辅助单元的输出；在向上输送的过程中，到位传感器13设置在容器托架8上方的输送管道2内，当其被触发且对应的容器托架8为向下旋转90
°
（竖直）的状态时，对应的容器托架8被控制向上旋转90
°
至水平，其挡住了风口10，污物收集容器4落在对应的容器托架8上。
实施例6
53.在实施例1的基础上，所述缓冲接驳机构3包括升降机构和设于升降机构上的缓冲层14；所述升降机构包括底座15及设于底座15上的承重台16，所述底座15和承重台16间设有支撑件17，配合所述支撑件17设有回弹件（图中未示出）。
54.本实施例中，缓冲接驳机构3设置于输送管道2的底部，采用液压升降缓冲设计，负责将输送管道2内传输至底部的污物收集容器4减震接驳；以缓冲层14起到第一级减震缓冲，同时在底座15和承重台16间设置支撑件17，支撑件17为可折叠件，如在中部铰接的2个交叉杆，当承重台16收到污物收集容器4的冲击后，2个交叉杆绕中部铰接处转动，承重台16接近底座15，为第二级减震缓冲；而当污物收集容器4从管道出口退出后，可以通过回弹件将支撑件17重新复位，回弹件可以由控制器一并控制，也可以采用弹簧、气缸等实现。
55.本实施例中，在应用过程中，缓冲接驳机构3的上表面可以实现一至三层楼的高度变化，进而对不同位置输出的污物收集容器4进行减震或是降速。
56.本实施例中，显而易见地，缓冲层14处亦可以配合设置便于水平输出污物收集容器4的机构，包括但不限于在缓冲层14外设置传送带，或是在缓冲层14和承重台16间设置推出机构，当然在实际作业中可以以人工辅助，此为本领域技术人员容易理解的内容，本领域技术人员可以基于需求自行设置。
57.本发明中，给出一种向下传输的具体的实施方案；以污物收集容器4，一般为桶状，作为各类污物传输的载具；在各楼层内以污物收集容器4的颜色和/或图标识别进行污物分类收集与投送，也可以采用无线识别技术进行污物收集容器4的分类；控制污物投送站1的门体垂直上升开启，污物收集容器4经传送带进入预备仓5进行信息录入，并在进入输送队列后输送至等待仓6；开始输送时，自等待仓6向平置的容器托架8输出，经到位传感器13，如射频侦测装置对污物收集容器4实施定位侦测无误后，定位信息通过rs232通信传输给控制端，控制容器托架8向下反转，污物收集容器4沿输送管道2垂直向下传输；当污物收集容器4于输送管道2内下降时，在重力与风阻的相互作用下，缓慢下降至目标位置，在缓冲接驳机构3的缓冲范围内以缓冲接驳机构3缓冲减震接驳，使污物收集容器4无损着陆；目标位置的管道口对应的门体上升，污物收集容器4撤出输送管道2，完成污物在输送通道内的垂直传输作业，进入下一个污物收集容器4的输送预备；缓冲接驳机构3复位。
58.本发明中，向上传输的实施方案与向下传输基本一致，只是容器托架8将在污物收集容器4略高于容器托架8的位置时自向下竖直的状态开始向上抬起90
°
至平置。
59.在本发明的应用过程中，可以在控制端对不同分类的污物收集容器4进行输送排序，进而实现污物收集容器4的按序落下、按序退出输送管道2。