一种基于大数据分析的建筑物垃圾管理系统及其方法与流程

本发明涉及建筑领域，特别涉及一种基于大数据分析的建筑物垃圾管理系统及其方法。

背景技术：

随着城市化的发展，建筑物越建越高，居住在高层建筑里的人越来越多，人口密度变大后，不文明现象也随之增多，例如高空抛物等，既造成了建筑群内环境的污染，同时从高空坠落的物体可能会对恰好从下方经过的人群造成严重伤害。

此外，从高空坠落的垃圾受重力加速度影响与地面之间会产生较大的做重力，其一，可能会对地面造成破损，其二，对地面造成的污损更难清理干净，因此，针对高空抛物这一不文明现象需要严加治理。

技术实现要素：

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于大数据分析的建筑物垃圾管理系统及其方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种基于大数据分析的建筑物垃圾管理系统，包括回收机构、检测机构以及控制机构，所述控制机构包括处理模块、驱动模块、定位模块、导航模块、存储模块以及信息发送模块，所述处理模块分别与所述驱动模块、所述定位模块、所述导航模块、所述存储模块以及所述信息发送模块连接，所述定位模块用于获取所述回收机构的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理模块，所述导航模块用于生成所述回收机构的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理模块，所述信息发送模块用于向建筑物内的住户发送警示信息，所述回收机构包括车体、第一摄像装置、移动装置、夹取爪以及机械铲，所述车体包括第一储料箱以及第二储料箱，所述第一储料箱用于存储可回收垃圾，所述第二储料箱用于存储不可回收垃圾，所述第一摄像装置与所述处理模块连接，用于获取所述车体周围的环境并将第一拍摄影像发送给所述处理模块，所述移动装置、所述夹取爪以及所述机械铲分别与所述驱动模块连接，所述移动装置设置于所述车体的底部，用于驱动所述车体行进，所述夹取爪以及所述机械铲设置于所述车体的前部，所述夹取爪以及所述机械铲分别通过第一机械臂以及第二机械臂与所述车体相连，所述第一机械臂以及所述第二机械臂分别所述驱动模块连接，所述检测机构包括若干设置于建筑物外壁上的第二摄像装置，所述第二摄像装置与所述处理模块连接，用于获取各楼层开放空间的环境并将第二拍摄影像发送给所述处理模块。

作为本发明的一种优选方式，所述车体还包括温度传感器以及洒水装置，所述温度传感器与所述处理模块连接，用于检测地表温度并将温度值发送给所述处理模块，所述洒水装置设置于所述车体的左右两侧，且与所述驱动模块连接，用于地表降温以及清洁。

作为本发明的一种优选方式，所述车体还包括吸尘装置，所述吸尘装置设置于所述车体的底部，且与所述驱动模块连接，用于抽取地表尘埃。

作为本发明的一种优选方式，所述车体还包括警报器，所述警报器与所述处理模块连接，用于向外界输出警报音。

作为本发明的一种优选方式，所述车体还包括烘干装置，所述烘干装置设置于所述第一储料箱以及第二储料箱的上方，且与所述驱动模块连接，用于除去垃圾物中的水分。

一种基于大数据分析的建筑物垃圾管理系统的工作方法，包括以下工作步骤：

所述处理模块将建筑群的地形图导入所述导航模块，所述导航模块生成所述移动装置沿建筑群的巡逻路线并将所述巡逻路线发送给所述处理模块；

所述处理模块向所述驱动模块输出巡逻信号，所述驱动模块驱动所述移动装置按照所述巡逻路线进行移动；

所述第一摄像装置获取所述车体周围的环境并将第一拍摄影像发送给所述处理模块；

所述处理模块根据所述第一拍摄影像判断地表是否存在垃圾物；

若是，所述处理模块进一步判断所述垃圾物是否为可回收类型；

若是，所述处理模块向所述驱动模块输出第一回收信号，所述驱动模块驱动所述夹取爪或机械铲将所述垃圾物转移至第一储料箱；

若否，所述处理模块向所述驱动模块输出第二回收信号，所述驱动模块驱动所述夹取爪或机械铲将所述垃圾物转移至第二储料箱；

所述第二摄像装置获取各楼层开放空间的环境并将第二拍摄影像发送给所述处理模块；

所述处理模块根据所述第二拍摄影像判断各楼层是否有垃圾坠落；

若是，所述处理模块提取出垃圾坠落的初始位置以及与所述初始位置对应的住户，并通过与物业系统获取所述住户的联系方式；

所述处理模块编辑警示信息并向所述信息发送模块输出发送信号，所述信息发送模块将所述警示信息发送至所述联系方式。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述温度传感器检测地表温度并将温度值发送给所述处理模块；

所述处理模块判断所述温度值是否大于或等于预设温度值；

若是，所述处理模块向所述驱动模块输出洒水信号，所述驱动模块驱动所述洒水装置启动。

作为本发明的一种优选方式，在所述处理模块向所述驱动模块输出洒水信号之前还包括：

所述处理模块向所述驱动模块输出吸尘信号，所述驱动模块驱动所述吸尘装置启动。

作为本发明的一种优选方式，所述处理模块根据所述第一拍摄影像判断地表是否存在垃圾物还包括：

所述处理模块根据第一拍摄影像判断是否存在人物目标丢弃垃圾物；

若是，所述处理模块向所述警报器输出警报信号，所述警报器向外界输出警报音。

作为本发明的一种优选方式还包括：

当所述处理模块确认地表存在垃圾物时，根据第一拍摄影像判断垃圾物是否处于滴水状态；

若是，所述处理模块控制所述夹取爪或所述机械铲将垃圾物转移至烘干装置下方；

所述处理模块向所述驱动模块输出烘干信号，所述驱动模块驱动所述烘干装置启动。

本发明实现以下有益效果：

1、本发明可自动在建筑群内巡逻，通过第一摄像装置识别路面以及绿化带上的垃圾物，并智能根据垃圾物的类型转移至第一储料箱或第二储料箱，通过第二摄像装置识别从各楼层抛投的垃圾物，并提取出抛投位置处的住户的联系方式，编辑警示信息发送至所述联系方式，提醒住户改善不文明行为。

2、智能识别垃圾物的状态，以此启用夹取爪或机械铲，可提高回收效率，在第一储料箱以及第二储料箱上方设置有烘干装置，当拾取起的垃圾物处于滴水状态时，先将垃圾物转移至烘干装置的下方，待水分去除后再放入第一储料箱或第二储料箱。

3、当地表温度时，启动洒水装置保护路面，在启动洒水装置之前先通过吸尘装置出去地表尘埃，防止扬起尘埃。

4、在巡逻过程中，还将通过第一摄像装置识别人物目标丢弃垃圾物的行为，当识别到上述行为时，报警器向外界输出报警音，提醒人物目标捡起垃圾物并将其丢弃到垃圾桶内。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明提供的垃圾管理系统的第一结构示意图；

图2为本发明提供的垃圾管理系统的第二结构示意图；

图3为本发明提供的处理模块连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1-3所示，一种基于大数据分析的建筑物垃圾管理系统，包括回收机构、检测机构以及控制机构，所述控制机构包括处理模块1、驱动模块2、定位模块3、导航模块4、存储模块5以及信息发送模块6，所述处理模块1分别与所述驱动模块2、所述定位模块3、所述导航模块4、所述存储模块5以及所述信息发送模块6连接，所述定位模块3用于获取所述回收机构的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理模块1，所述导航模块4用于生成所述回收机构的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理模块1，所述信息发送模块6用于向建筑物内的住户发送警示信息，所述回收机构包括车体7、第一摄像装置8、移动装置9、夹取爪10以及机械铲11，所述车体7包括第一储料箱12以及第二储料箱13，所述第一储料箱12用于存储可回收垃圾，所述第二储料箱13用于存储不可回收垃圾，所述第一摄像装置8与所述处理模块1连接，用于获取所述车体7周围的环境并将第一拍摄影像发送给所述处理模块1，所述移动装置9、所述夹取爪10以及所述机械铲11分别与所述驱动模块2连接，所述移动装置9设置于所述车体7的底部，用于驱动所述车体7行进，所述夹取爪10以及所述机械铲11设置于所述车体7的前部，所述夹取爪10以及所述机械铲11分别通过第一机械臂14以及第二机械臂15与所述车体7相连，所述第一机械臂14以及所述第二机械臂15分别所述驱动模块2连接，所述检测机构包括若干设置于建筑物外壁上的第二摄像装置16，所述第二摄像装置16与所述处理模块1连接，用于获取各楼层开放空间的环境并将第二拍摄影像发送给所述处理模块1。

所述车体7还包括温度传感器17以及洒水装置18，所述温度传感器17与所述处理模块1连接，用于检测地表温度并将温度值发送给所述处理模块1，所述洒水装置18设置于所述车体7的左右两侧，且与所述驱动模块2连接，用于地表降温以及清洁。

所述车体7还包括吸尘装置19，所述吸尘装置19设置于所述车体7的底部，且与所述驱动模块2连接，用于抽取地表尘埃。

所述车体7还包括警报器20，所述警报器20与所述处理模块1连接，用于向外界输出警报音。

所述车体7还包括烘干装置21，所述烘干装置21设置于所述第一储料箱12以及第二储料箱13的上方，且与所述驱动模块2连接，用于除去垃圾物中的水分。

具体地，本发明提供的一种基于大数据分析的建筑物垃圾管理系统包括回收机构、检测机构以及控制机构，控制机构包括处理模块1、驱动模块2、定位模块3、导航模块4、存储模块5以及信息发送模块6，回收机构包括车体7、第一摄像装置8、移动装置9、夹取爪10、机械铲11、第一机械臂14以及第二机械臂15，车体7包括第一储料箱12、第二储料箱13、温度传感器17、洒水装置18、吸尘装置19、警报器20以及烘干装置21，检测机构包括若干设置于建筑物外壁上的第二摄像装置16。

其中，车体7前后设置有电动车门，所述电动车门与所述驱动模块2连接，用于控制所述车体7的开闭，当回收垃圾物时，开启位于车体7前部的电动车门，当释放垃圾物时，开启位于车体7后部的电动车门，车体7内部呈中空状，侧壁以及顶壁上设置有活性炭吸附层，可减小垃圾物释放的异味，车体7内部设置为并列的第一储料箱12以及第二储料箱13，所述第一储料箱12与所述第二储料箱13的中间设置为分离隔板，所述分离隔板的高度大于所述第一储料箱12以及所述第二储料箱13的高度。

车体7的前部设置有夹取爪10、机械铲11、第一机械臂14以及第二机械臂15，所述夹取爪10用于抓取块状以及片状的垃圾物，所述机械爪用于铲起散状的垃圾物，第一机械臂14以及第二机械臂15由处理模块1编程进行作业，第一摄像头包括若干监控摄像头，上述监控摄像头分别设置于车体7的四侧，能够获取到车体7四周的完整环境。

温度传感器17设置的位置贴近地表，能够准确地获取到当前位置处的地表温度值，洒水装置18包括储水箱以及电动花洒，所述电动花洒与所述驱动模块2连接，用于向所述车体7的左右两侧以及下方喷水。

吸尘装置19设置于所述洒水装置18的前方，包括一集尘袋。

实施例二

如图1-3所示，一种基于大数据分析的建筑物垃圾管理系统的工作方法，包括以下工作步骤：

s101：所述处理模块1将建筑群的地形图导入所述导航模块4，所述导航模块4生成所述移动装置9沿建筑群的巡逻路线并将所述巡逻路线发送给所述处理模块1；

s102：所述处理模块1向所述驱动模块2输出巡逻信号，所述驱动模块2驱动所述移动装置9按照所述巡逻路线进行移动；

s103：所述第一摄像装置8获取所述车体7周围的环境并将第一拍摄影像发送给所述处理模块1；

s104：所述处理模块1根据所述第一拍摄影像判断地表是否存在垃圾物；

s105：若是，所述处理模块1进一步判断所述垃圾物是否为可回收类型；

s106：若是，所述处理模块1向所述驱动模块2输出第一回收信号，所述驱动模块2驱动所述夹取爪10或机械铲11将所述垃圾物转移至第一储料箱12；

s107：若否，所述处理模块1向所述驱动模块2输出第二回收信号，所述驱动模块2驱动所述夹取爪10或机械铲11将所述垃圾物转移至第二储料箱13；

s108：所述第二摄像装置16获取各楼层开放空间的环境并将第二拍摄影像发送给所述处理模块1；

s109：所述处理模块1根据所述第二拍摄影像判断各楼层是否有垃圾坠落；

s110：若是，所述处理模块1提取出垃圾坠落的初始位置以及与所述初始位置对应的住户，并通过与物业系统获取所述住户的联系方式；

s111：所述处理模块1编辑警示信息并向所述信息发送模块6输出发送信号，所述信息发送模块6将所述警示信息发送至所述联系方式。

所述处理模块1根据所述第一拍摄影像判断地表是否存在垃圾物还包括：

所述处理模块1根据第一拍摄影像判断是否存在人物目标丢弃垃圾物；

若是，所述处理模块1向所述警报器20输出警报信号，所述警报器20向外界输出警报音。

当所述处理模块1确认地表存在垃圾物时，根据第一拍摄影像判断垃圾物是否处于滴水状态；

若是，所述处理模块1控制所述夹取爪10或所述机械铲11将垃圾物转移至烘干装置21下方；

所述处理模块1向所述驱动模块2输出烘干信号，所述驱动模块2驱动所述烘干装置21启动。

具体地，本发明适合在建筑群内进行垃圾管理工作，用户向将建筑群的地形图通过服务器发送给处理模块1，或有处理模块1通过网络地图获取建筑群的地形图，处理模块1再将所述地形图发送给所述导航模块4，导航模块4自行生成移动装置9在建筑群内的巡逻路线，所述巡逻路线穿过建筑群内的任一建筑物，处理模块1通过驱动模块2控制移动装置9按照所述巡逻路线进行巡逻。

在巡逻期间，第一摄像装置8实时获取所述车体7四周环境并将第一拍摄影像发送给处理模块1，处理模块1通过第一拍摄影像对路面以及绿化带上的地面环境进行分析，判断其上是否存在垃圾物，若是，所述处理模块1提取出所述垃圾物的位置，并控制所述移动装置9移动至垃圾物所在位置，待所述移动装置9靠近垃圾物后，第一摄像装置8可获取到垃圾物的详细影像，处理模块1可进一步分析垃圾物的类型以及形态，若所述垃圾物为可回收类型，处理模块1分析垃圾物的形态，若垃圾物为块状或片状，处理模块1通过驱动模块2控制夹取爪10夹取所述垃圾物并将其转移至第一储料箱12，若垃圾物为散状，处理模块1通过驱动模块2控制机械铲11铲起垃圾物并将其转移至第一储料箱12；若所述垃圾物为不可回收类型，处理模块1分析垃圾物的形态，若垃圾物为块状或片状，处理模块1通过驱动模块2控制夹取爪10夹取所述垃圾物并将其转移至第二储料箱13，若垃圾物为散状，处理模块1通过驱动模块2控制机械铲11铲起垃圾物并将其转移至第二储料箱13。

在巡逻过程中，若存在人为丢弃垃圾的现象，所述警报器20会向外界输出警报音，警报音的内容为提醒人物目标拾取垃圾物并将其丢弃在垃圾桶内，若所述人物目标无视该警报音，本发明在重复上述s105至s117。

本发明除管理地表垃圾物外，还可对高层住户抛投垃圾进行整治，第二摄像装置16实时对各楼层开放空间的环境进行监控，所述开放空间包括窗台以及走廊，当第二拍摄影像中存在抛投垃圾物的行为时，处理模块1提取出抛投垃圾物的初始位置，处理模块1还与物业系统连接，处理模块1根据所述初始位置从物业系统中提取出住户的联系方式，编辑警示信息并通过信息发送模块6将所述警示信息发送至所述联系方式，所述警示信息的内容为提醒该住户注意行为文明，请勿再抛投垃圾物，同时将该住户添加至存储模块5，若该住户被添加的次数过多时，则可采取惩罚措施。

在存储多种垃圾物时，若垃圾物包含的水分过多，则可会加速垃圾物的变质，导致垃圾物的利用率变低，且易散发出异味，当移动装置9靠近垃圾物时，处理模块1分析垃圾物的形态，其中包括垃圾物的含水量，当所述夹取爪10或机械铲11举起垃圾物时，处理模块1判断所述垃圾物是否滴落液体，若是，则在夹取爪10或机械铲11将该垃圾物转移至第一储料箱12或第二储料箱13之前，先将所述垃圾物置于烘干装置21下方，处理模块1通过驱动模块2控制烘干装置21启动，烘干装置21设置有预设启动时间，当预设启动时间结束或垃圾物不再滴落液体时，处理模块1再通过夹取爪10或机械铲11将垃圾物转移至第一储料箱12或第二储料箱13内。

实施例三

如图1-3所示，所述温度传感器17检测地表温度并将温度值发送给所述处理模块1；

所述处理模块1判断所述温度值是否大于或等于预设温度值；

若是，所述处理模块1向所述驱动模块2输出洒水信号，所述驱动模块2驱动所述洒水装置18启动。

在所述处理模块1向所述驱动模块2输出洒水信号之前还包括：

所述处理模块1向所述驱动模块2输出吸尘信号，所述驱动模块2驱动所述吸尘装置19启动。

具体地，夏季温度过高时，持续曝晒会对路面造成损坏，在本实施例中，移动装置9沿巡逻路线移动时，温度传感器17随行检测地表温度，当地表的温度值大于或等于预设温度值时，处理模块1先通过驱动模块2启动吸尘装置19，当所述吸尘装置19将地表尘埃吸除后，处理模块1再通过驱动模块2启动洒水装置18。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。