一种垃圾桶检测定位装置的制作方法

本发明涉及一种垃圾桶检测定位装置，是一种应用于环卫的垃圾桶检测定位的装置。

背景技术：

在各个城市中，随处可见的垃圾桶把垃圾集中起来在用垃圾车运走集中处理，但是随着城市的逐渐拥挤和对环境要求的越来越高，对城市中垃圾桶的普遍使用也提出了更高的要求，如何及时的知道垃圾桶被装满以及高效的使用垃圾车来倾倒垃圾桶中的垃圾也逐渐的受到人们的重视。传统的垃圾桶只具备简单的装垃圾的功能，垃圾桶中的垃圾何时装满，环卫工人无从知晓。装满垃圾的垃圾桶如果不及时的被收运走，则多余的垃圾就会从垃圾桶中溢出，造成周边的环境污染，同时当垃圾车来收运垃圾时也要花费大量的时间来处理从垃圾桶中溢出的垃圾。如果传统的垃圾桶如果垃圾桶中只装有少量的垃圾，垃圾车在固定的时间去倾倒垃圾，且按照固定的路线来行进，就会造成时间和成本的上升，也造成的城市的拥堵和资源的浪费。

传统的垃圾收运方式是垃圾车在固定的时间按照规定的路线去一个一个的倾倒每个垃圾桶中的垃圾，即使是没有装满垃圾的垃圾桶也要被倾倒，这样既浪费了时间也增加了环卫工人的工作量。有时甚至会发生装满垃圾的垃圾桶忘记被倾倒的情形，这就更加的污染了垃圾桶周围的环境。如何知晓垃圾桶装满，使得装满垃圾的垃圾桶及时倾倒，定位出垃圾桶的具体位置，且规划出垃圾收运车的合理路线是人们亟待解决的。

技术实现要素：

针对以上现有技术中的空白，本发明提供了一种用于垃圾桶定位和感知溢满的2.4g检测定位装置，基于环卫的垃圾桶检测定位装置定制低成本、低功耗、自组网、自定位装置，同时可以衍生到市政定位检测控制方面，市场前景广阔。

本发明提供了一种用于垃圾桶定位和感知溢满的2.4g检测定位装置，包括智能芯片装置，定位基站，服务器，其中智能芯片装置包括2.4g通信模块，智能感应满溢器，微控单元以及信息发送模块。智能感应满溢器通过感知到垃圾桶装满后，发送信息到微控单元，微控单元在把信息发送到信息发送模块，然后再发送到服务器，通过服务器中的数据，垃圾车收集工作人员知晓垃圾桶的垃圾已经装满；通过由2.4g通信模块把垃圾桶的位置信息发送到微控单元，微控单元在把信息发送到信息发送模块，每3个定位基站接受一个2.4g通信模块发送的位置信息，然后定位基站在把信息再发送到服务器，服务器根据3个定位基站的固定位置计算出垃圾桶的具体位置。当智能感应满溢器未感知到垃圾桶装满时，就不需要垃圾车倾倒垃圾。然后再根据已装满垃圾的垃圾桶的数量来确定是否需要使用垃圾车来倾倒垃圾。通过服务器中的数据，垃圾车可以优化行车路线，到达垃圾桶处，倾倒垃圾。

所述智能芯片装置，安装在垃圾桶上部，靠近翻盖处，智能芯片装置由2.4g通信模块，智能感应满溢器，微控单元以及信息发送模块组成，其中2.4g通信模块用于定位垃圾桶的具体位置，智能感应满溢器用于感应垃圾桶是否已经装满，微控单元用于处理由2.4g通信模块和智能感应满溢器发送来的信息，信息发送模块用于把微控单元的信息发送到服务器中。每个垃圾桶上安装一个智能芯片装置后构成一个节点。

所述智能芯片装置，预留2个io接口，以便后期安装按键呼叫，远程控制。

所述节点采用干电池供电，确保一年以上工作时间，节点工作频率为半小时一次唤醒，唤醒一次工作一分钟。完成定位，检测，并与周围节点握手，握手成功的节点，加入团队，并且同步休眠。并且与系统时间匹配一次，再次唤醒时间修改为整点和正半点唤醒。

所述2.4g通信模块，具备双向通信，无限级跳转，具有加入和删除节点随意的特性，有效通信距离大于1公里。

新启动节点加入团队办法为，持续工作半小时，每半分钟呼叫一次，一旦通信成功，则匹配一次系统时间，再次唤醒时间修改为整点和正半点唤醒。再次唤醒时，与团队握手，同步心跳，加入团队，并且同步休眠。

所述定位基站，为固定不动的，定位基站与节点在硬件是一致的，都是使用2.4g通信模块，只是为了方便定位，确保每个节点在1公里半径范围内有3个定位基站，位置固定，定位基站的相对位置已知，用于计算节点的位置，通过读取三次以上节点与定位基站之间的通讯信息强弱，计算节点与基站之间的相对距离，从而实现相对定位，对于不稳定有干扰情况的时，舍弃相关信息，重新计算定位。每一个定位基站都是一个网关。

所述固定的网关，通过市政或太阳能，长期供电。

所述智能感应满溢器，是利用红外漫反射光电开关来检查垃圾桶是否满溢，红外漫反射光电开关发射的光照到垃圾桶内壁上，光从内壁上发射回来，光电开关接收到反射回来个光，智能感应溢满器不发送信息，说明垃圾桶中的垃圾没有装满；当红外漫反射光电开关发出的光照在垃圾桶中杂乱无章的垃圾时，光经过漫反射就不能再返回到光电开关上了，智能感应溢满器发送信息，说明垃圾桶中的垃圾已经装满，此时需要用垃圾车来倾倒垃圾。

所述服务器，用于接收定位基站发送的信息，然后在综合处理，根据每3个定位基站接受的一个节点发来的位置信息，计算确定出每个垃圾桶的具体位置，并接受垃圾桶是否已经装满垃圾的信息，确定是否需要用垃圾车来倾倒垃圾，然后根据已经装满垃圾的垃圾桶的具体位置规划出垃圾车的最佳行车路线。

附图说明

图1为2.4g检测定位装置工作原理示意图；

图2智能芯片装置；

图3节点与基站相对位置示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但是本发明并不限于以下实施例。

本发明提供了一种垃圾桶检测定位装置，包括智能芯片装置，定位基站，其中智能芯片装置包括2.4g通信模块，智能感应满溢器，微控单元以及信息发送模块组成。智能感应满溢器通过感知到垃圾桶装满后，发送信息到微控单元，微控单元在把信息发送到信息发送模块，然后再发送到服务器，通过服务器中的数据，垃圾车收集工作人员知晓垃圾桶的垃圾已经装满；然后通过由2.4g通信模块把垃圾桶的位置信息发送到微控单元，微控单元在把信息发送到信息发送模块，然后再发送到服务器，通过服务器中的数据，垃圾车可以优化行车路线，达到垃圾桶处，倾倒垃圾。当智能感应满溢器未感知到垃圾桶装满时，就不需要垃圾车倾倒垃圾。垃圾收集车定时的从同一个位置出发，由服务器收集来的信息进行综合，垃圾桶装满的需要垃圾车前往倾倒垃圾，而垃圾桶未装满的不需要垃圾车前往倾倒垃圾，然后再根据每个需要倾倒的垃圾桶的位置，服务器计算出最佳的行车路线，这样既节省的时间，同时也节省了成本。

所述智能芯片装置，安装在垃圾桶上部靠近翻盖处，智能芯片装置包括：2.4g通信模块，智能感应满溢器，微控单元以及信息发送模块组成，其中2.4g通信模块用于定位垃圾桶的具体位置，智能感应满溢器用于感应垃圾桶是否已经装满，微控单元用于处理由2.4g通信模块和智能感应满溢器发送来的信息，信息发送模块用于把微控单元的信息发送到服务器中。每个垃圾桶上安装一个智能芯片装置构成一个节点。

由于智能芯片装置的耗电量小，故由垃圾桶装上的智能芯片装置所构成的节点采用干电池供电，同时为了使得工作量的减轻，干电池要确保一年以上工作时间；同时为了尽量的减少节点的耗电量，增加节点的工作时间，节点工作频率为半小时一次唤醒，唤醒一次工作一分钟。完成垃圾桶定位，垃圾检测，并与周围节点握手，握手成功的节点，加入团队，并且同步休眠。并且与系统时间匹配一次，再次唤醒时间修改为整点和正半点唤醒。

所述2.4g通信模块，具备双向通信，它既能发送信息，也能接收信息，并且具备无限级跳转的功能，具有加入以及删除节点随意的特性，有效通信距离大于1公里。

所述智能芯片装置，预留2个io口，以便后期安装按键呼叫，远程控制。由于2.4g通信模块具备双向通信。

有时需要增加新的垃圾桶来收集垃圾，或者旧节点重新启功工作，这时的新启动节点加入团队办法为，持续工作半小时，每半分钟呼叫一次，一旦通信成功，则匹配一次系统时间，再次唤醒时间修改为整点和正半点唤醒。再次唤醒时，与团队握手，同步心跳，加入团队，并且同步休眠。

所述定位基站，为固定不动的，定位基站与节点在硬件是一致的，都是使用2.4g通信模块。每一个定位基站都是一个网关。由于定位基站是固定不动的，故其可以通过市政或太阳能来长期供电。

在节点和定位基站的位置布置时，要充分考虑到节点位置的计算，由于定位基站的位置是固定的，且节点的位置是通过定位基站来计算确定的，并且节点的有效半径在1公里半径范围内，故确保每个节点在1公里半径范围内有3个定位基站，定位基站相对位置已知，计算节点的位置，通过读取三次以上节点与定位基站之间的通讯信息强弱，计算节点与基站之间的相对距离，从而实现相对定位，对于不稳定有干扰情况的时，舍弃相关信息，重新计算定位。

所述智能感应满溢器，是有一对红外漫反射光电开关来检查垃圾桶是否满溢，一个光电开关安装在

当垃圾桶中的垃圾逐渐的增多到一定的高度，对红外漫反射光电开关之间就会被垃圾挡住，智能感应满溢器开始工作发出信息；当红外漫反射光电开关未被挡住，则说明垃圾桶中的垃圾没有装满。

所述服务器，用于接收定位基站发送的信息，并根据位置确定的3个定位基站的具体位置，计算确定出已经装满垃圾垃圾桶的具体位置，以及接受垃圾桶是否已经装满的信号，根据被装满垃圾桶的数量来确定是否需要使用垃圾车来倾倒垃圾，然后再根据垃圾桶的位置规划出垃圾车的最佳行车路线。

一种垃圾桶检测定位装置的工作原理为：

当垃圾桶中的垃圾装满后，智能感应满溢器的一对红外漫反射光电开关检测到后，智能感应满溢器向微控单元发送信息，微控单元感知到信息后，在把信息发给信息发送模块，信息发送模块再把信息发送给网关，在通过网关把信息最终发送到服务器。未装满垃圾的垃圾桶不向微控单元发送信息，这样服务器接收不到垃圾桶装满垃圾的信息。

同时，通过3个定位基站接受一个垃圾桶上的智能芯片装置的信息，然后发送到服务器。

在所在区域内，服务器接收到每个节点发送的溢满信息和通过定位基站发来的信号定位垃圾桶，并确定使得是否需要用垃圾车来倾倒垃圾，已经规划出最佳的行车的路线。

在每次垃圾车收运垃圾之前，服务器根据每个节点发送的溢满信息判断哪些垃圾桶需要倾倒，在根据垃圾桶的具体位置规划出合理的路线，这样既节省了时间，也减轻了环卫工的工作，使得装满垃圾的垃圾桶能及时的被倒掉，并且每一个装满垃圾的垃圾桶都不会被漏掉。