一种智能污物分类管理收集系统的制作方法

本发明涉及一种污物分类管理收集系统，更具体地说，它涉及一种智能污物分类管理收集系统。

背景技术：

在医药、食品及环保等行业中，一般工件垂直输送都采用提升机、电梯、传菜梯等设备进行垂直上下运送，此类输送设备均采用机械传动方式，其结构较复杂，造价高，而且容易产生故障，日常维护费用高。

公告号cn207580881u、公开日2018.07.06的专利中公开了一种风动力垂直输送设备，包括：垂直输送管道、风机、位置传感器、投递装置、缓冲装置、输送分道装置；所述风机安装于垂直输送管道顶部；所述位置传感器安装于垂直输送管道顶部内侧；所述垂直输送管道从上至下依次安装有投递装置和缓冲装置；垂直输送管道底部连接有输送分道装置。投递装置内的工件在重力作用下向下运动，下降运动过程中通过调节缓冲装置的气流阀加快下降速度，工件运动到底层时再由输送分道装置输送到指定位置；上升时，风机在管道内产生负压将工件吸起向上运动，当达到指定位置时，连锁气密门打开，输送机进入管道内，工件下降到输送机上，送至指定地点。

上述专利具有结构简单、传输效率高等优点。对于垃圾的收集，现在倡导分类收集，在建筑物的每层放置多个输送桶，按垃圾种类投放到对应的输送桶内，人在投放垃圾到输送桶时，如果对分类不了解的人，就可能会投递错误，导致垃圾混合，无法实现垃圾分类的初衷，而工作人员投递输送桶时，由于并不能确定每个输送桶是谁放的，工作人员不检查垃圾，也不会承担责任，因此若工作人员松懈，就无法实现垃圾分类，存在管控不严谨的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种智能污物分类管理收集系统，具有管控严谨的效果。

为实现上述技术目的，本发明提供了如下技术方案：一种智能污物分类管理收集系统，包括垂直输送管道、多个投递装置、缓冲装置和收集室，所述垂直输送管道上方设置有用于形成负压的高压风机，所述投递装置设置有连通垂直输送管道的投递仓，所述投递仓内设置有用于称重输送桶的称重传感器一，所述投递仓外铰接有外门，所述投递仓上设置有人脸识别门禁，所述投递仓内设置有驱动外门打开的伺服电机；

所述收集室内设置有连通缓冲装置的传送带，所述传送带一侧设置有分类存放输送桶的分类区；

所述输送桶上设置有身份标志，所述传送带一侧设置有配合身份标志的标志识别器，所述身份标志内存储了输送桶对应的污物种类，所述收集室设置有与各个电子设备电连接的控制器。

通过采用上述技术方案，工作人员将各个楼层的污物放置在输送桶内并通过投递仓来送入垂直输送管道，此时控制器就可以借助称重传感器一来知道污物的重量，保证输送桶的重量不超过垂直输送管道的最大负载值；输送桶将污物带到缓冲装置并顺着传送带前进，输送桶进入标志识别器的识别范围后，标志识别器就可以识别身份标志中的信息，控制器就知道输送桶内存放的污物种类，收集室的工作人员将输送桶放置在分类区对应的位置。工作人员想投放输送桶，必须要通过人脸识别门禁，才能打开投递仓的门，因此在处理垃圾时，就可以借助输送桶上的身份标志，确定是哪位工作人员出的错，提升了系统管控的严谨性。控制器会将将称重传感器一读取的重量信息存储，并将该输送桶内污物的重量加到对应种类的污物上，实现对不同种类污物重量的统计，若污物重量满额，就可以及时让运输公司来运走垃圾，提高了工作效率。

作为优选，所述收集室的入口处同样设置有人脸识别门禁。

通过采用上述技术方案，收集室只对人脸识别门禁内存储了信息的工作人员开放，避免了不法人员进入收集室，偷盗有价值的垃圾，导致危险垃圾的流失，提高了系统的严谨性。同时称重传感器一测出的该单位的污物重量，与垃圾处理中心处测出的重量，进行双向对比，就可以算出垃圾是否存在流失，若出现流失，就可以找对应的负责人，进一步保障了严谨性。

作为优选，还包括与控制器通过网络连接的云处理器，垃圾处理中心同样与云处理器通过网络连接，所述云处理器用于存储各个系统的污物信息。

通过采用上述技术方案，垃圾处理中心可以通过云处理器来查看各个单位的污物信息，得知哪里的污物比较多，借助大数据来实时分析垃圾的各个种类使用状况，也可以及时派遣员工将垃圾运回，保证了信息的时效性，不需要等到垃圾都运输到处理中心再统计分析，提高了监控管理的效率。

作为优选，还包括与云处理器网络连接的app服务平台，所述app服务平台可以读取云处理器中的数据。

通过采用上述技术方案，相关单位的工作人员都可以通过app服务平台，实时了解所负责的污物，当控制器检测到分类区内的污物达到上限，就会向app服务平台发出信号，工作人员就可以及时去转存污物，不需要经常去收集室检查污物，提高了系统的智能化。

作为优选，包括与云处理器网络连接的数据监管中心，所述数据监管中心用于获取并分析研究各个系统内的污物信息。

通过采用上述技术方案，政府内负责管控研究城市垃圾的单位，可以装载数据监管中心，即可实时了解管辖区域内的垃圾情况，垃圾重量、种类、危害性等信息都可以获取，不需要人工收集，进一步提高了系统的服务范围。

作为优选，所述投递仓内设置有带动输送桶前进的输送带，所述输送带的下方放置有两个对称的称重传感器一，两个所述称重传感器分别位于传送带的头部和尾部，所述称重传感器一上表面延伸有支撑柱，所述支撑柱与传送带两端的转轴通过轴承转动连接。

通过采用上述技术方案，将输送桶放在输送带上后，两个称重传感器一就可以测出输送桶和输送带的总重量，输送带的重量恒定，将输送带的重量减去后，就可以得出输送桶的重量，合理搭配称重传感器一和传送带的位置，降低了结构复杂程度，直接将称重传感器一和传送带做成一体，放入投递仓，提高了安装简便性。

作为优选，所述缓冲装置包括缓冲仓，所述缓冲仓内设置有用于接住输送桶的气密门，所述设置有称重传感器二，所述称重传感器二下方固定设置有两个双轴电机，每个所述双轴电机的两根输出端分别设置有齿轮，所述缓冲仓的两侧竖直设置有与齿轮啮合的齿条。

通过采用上述技术方案，双轴电机带动齿轮自转，齿轮相对齿条移动，带动气密门和称重传感器二上下升降，称重传感器二可以秤出气密门和输送桶的重量，气密门的重量恒定，便可以算出输送桶的重量，通过对比称重传感器一和称重传感器二的重量数据，可以算出污物在垂直输送管道内是否发生了泄露，若发生泄露，控制器可以通过app服务平台及时通知工作人员，避免垂直输送通道被污染，导致不同种类的污物交叉污染，进一步提高了智能化。需要将输送桶送到气密门上时，双轴电机先将气密门抬升并封闭垂直输送管道的管口，再启动风机，在管道内形成负压。输送桶进入垂直输送管道后，驱动件便将气密门缓缓降下，提升管道底部的补风量，达到降低管道内负压值的目的。根据位置传感器检测出的数据来确定运输桶的速度，当运输桶的速度达到要求，驱动件停止，保持运输桶下降的速度缓缓增大，若运输桶下降的速度超出设定的最大值，就抬升气密门，降低运输桶速度。当运输桶快要落在气密门上时，驱动件再将气密门抬升并贴紧垂直输送管道，此时就在运输桶和气密门之间形成封闭空间，降低运输桶的速度，运输桶就会缓缓落在气密门上，驱动件再下降，将运输桶带到缓冲仓内，方便工作人员拿去。整个运输桶下落的过程中，风机的功率都不需要调整，只需要控制驱动件来调整气密门的位置即可，降低了操作难度，只需要升降气密门，将运输桶的速度控制在设定的范围内。同样的将空的输送桶送回对应的楼层，也是这样操作，取得了降低操作难度的辅益效果。

作为优选，所述气密门上表面设置有环形的密封垫，所述密封垫的外径不大于垂直输送管道底端的内径，所述密封垫中间放置输送桶。

通过采用上述技术方案，需要将输送桶送回投递仓时，将输送桶放置在气密门上后，启动双轴电机，将气密门和输送桶抬升，气密门贴合垂直输送管道下表面，密封垫打断气密门和垂直输送管道之间的空隙，使输送桶周围形成封闭空间，垂直输送管道顶端的风机只需要将垂直输送管道内抽成负压即可，降低了风机的实际输出功率，取得了降低能耗的有益效果。

作为优选，所述垂直输送管道的下端设置有用于检测输送桶下方气压值的气压传感器。

通过采用上述技术方案，气压传感器可以检测出输送桶下方的实时气压值，通过将输送桶的移动速度及气压值放入函数中算出公式，将公式输入控制器，就可以知道对应速度时，气压值为多少，随着气密门的升降，当气压值达到目标值时，就能及时停止气密门，提高了系统控制的精确性。

作为优选，所述垂直输送管道内的顶端设置有测距传感器，所述垂直输送管道沿自身长度方向设置有多组与投递仓平齐的光电传感器；

所述垂直输送管道上开设有与投递仓连通的开口，所述垂直输送管道设置有两个位于开口下方并相对的密封箱，每个所述密封箱内穿设有与垂直输送管道垂直的旋转轴，所述旋转轴上垂直设置有两根支撑杆，相对的两根所述支撑杆之间的空隙小于2cm，所述垂直输送管道侧壁上开设有四个供支撑杆穿过的方形通孔，所述垂直输送管道外设置有驱动旋转轴自转的驱动件。

通过采用上述技术方案，输送桶进入垂直输送管道后，每当输送桶经过一组光电传感器时，控制器就可以记录下输送桶的位置，当输送桶经过光电传感器后，控制器就可以借助光电传感器反馈的时间来算出输送桶的下落速度，再对照测距传感器反馈的实时位置和速度，预判出输送桶的具体位置，对输送桶进行二次定位，保证了输送桶定位的准确性。当输送桶升到需回收的投递装置处时，启动驱动件，带动两根旋转轴转动，将支撑杆从密封箱内转动到垂直输送管道内，当输送桶往回落时，就可以落在支撑杆上，此时工作人员就可以打开投递仓，并取出输送桶。

作为优选，所述垂直输送管道的顶端连通有仓室，所述仓室背离垂直输送管道的一端连通高压风机，所述仓室内设置有与空气流动方向垂直的菌群培养仓，所述仓室内设置有用于过滤进入高压风机的空气的过滤器。

通过采用上述技术方案，风机将垂直输送管道内的空气抽出，空气会先经过菌群培养仓和过滤器，空气中蕴含的菌群会残留一部分在菌群培养仓内，剩下的会被过滤器吸收，防止了垂直输送管道中的细菌被风机排到外界空气，实现了防止空气污染的有益效果。工作人员定期检查菌群培养仓内的菌群，看是否有过滤器无法过滤的细菌，同时也可以检测垂直输送管道内存在哪些菌群，保证了空气过滤的准确性。

作为优选，所述垂直输送管道的下方设置有控制管道密闭的气阀，所述垂直输送通道的下方设置有氯离子发生器，所述氯离子发生器连通气阀。

通过采用上述技术方案，智能污物分类管理收集系统不工作的时候，可以打开气阀，并启动氯离子发生器，氯离子通过气阀进入垂直输送管道内，管道内的细菌遇到氯离子后，就会死亡，实现了垂直输送管道的消毒，避免细菌都堆积在过滤器内，导致过滤器过滤效果下降，提高了结构合理性。

综上所述，本发明取得了以下效果：

1.借助人脸识别门禁和身份标志的配合，提高了系统的严谨性；

2.借助云处理器、数据监管中心和app服务平台的配合，实现了系统的远程管控。

3.借助气密门和垂直输送管道的配合，提高了系统的节能性。

附图说明

图1为本实施例中用于表现本地系统的整体结构的示意图；

图2为本实施例中用于表现收集系统框架的示意图；

图3为本实施例中用于表现投递装置具体结构的示意图；

图4为本实施例中用于表现缓冲装置具体结构的示意图；

图5为本实施例中用于表现仓室具体结构的示意图；

图6为本实施例中用于表现氯离子发生器和垂直输送管道位置关系的示意图；

图7为本实施例中用于表现垂直输送管道和投递装置配合关系的示意图。

图中，1、垂直输送管道；11、测距传感器；12、密封箱；13、旋转轴；14、支撑杆；15、滑移板；16、驱动气缸；2、投递装置；21、投递仓；22、称重传感器一；23、外门；24、伺服电机；25、输送带；26、支撑柱；27、光电传感器；3、缓冲装置；31、缓冲仓；32、气密门；33、称重传感器二；34、双轴电机；35、齿轮；36、齿条；37、密封垫；4、收集室；42、传送带；5、仓室；51、菌群培养仓；52、过滤器；6、氯离子发生器；61、气阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种智能污物分类管理收集系统，如图1所示，包括垂直输送管道1、多个投递装置2、缓冲装置3和收集室4，垂直输送管道1上方设置有用于形成负压的高压风机，投递装置2设置有连通垂直输送管道1的投递仓21，投递仓21内设置有用于称重输送桶的称重传感器一22(参考图3)。

如图1所示，收集室41内设置有连通缓冲装置3的传送带42，传送带42一侧设置有分种类收集输送桶的分类区，收集室41设置有人脸识别门禁，附图中并未给出人脸识别门禁的安装位置，但是人脸识别门禁的使用是属于公知常识，人脸识别门禁安装在门附近，是属于公知常识，在此不做赘述。

输送桶上设置有身份标志，传送带42一侧设置有配合身份标志的标志识别器，身份标志内存储了输送桶对应的污物种类，收集室41设置有与各个电子设备电连接的控制器，控制器接收身份标志和称重传感器一22的数据并算出不同种类的污物重量。标志识别器与身份标志并不需要机械或者光学接触，因此标志识别器只需要安装在收集室41内靠近缓冲装置3处就可以，并不需要特别限定。

工作人员将各个楼层的污物放置在输送桶内并通过投递仓21来送入垂直输送管道1，此时控制器就可以借助称重传感器一22来知道污物的重量，也防止污物的重量超出系统承受范围，就可以通过控制器通知工作人员；输送桶将污物带到缓冲装置3并顺着传送带42前进，本实施例中，身份标志采用frid卡，标志识别器采用frid识别器，输送桶进入frid识别器的识别范围后，frid识别器就可以识别frid卡中的无线射频信息，控制器就知道输送桶内存放的污物种类，控制器就会将该输送桶内污物的重量加到对应种类的污物上，因此不需要再测量污物的重量。工作人员想进入收集室41，必须要通过人脸识别门禁，因此非工作人员无法进入收集室41，保证了污物的安全性，提升了系统管控的严谨性。

身份标志和标志识别器的配合，在本技术领域中具有多种方式，例如输送桶的颜色不同，采用视频流技术来识别不同输送桶的颜色，实现分类；在输送桶特定位置设置条形码，标志识别器采用读码器。

如图2所示，还包括与控制器通过网络连接的云处理器，垃圾处理中心同样与云处理器通过网络连接，所述云处理器用于存储各个系统的污物信息，垃圾处理中心可以通过云处理器来查看各个单位的污物信息，得知哪里的污物比较多，借助大数据来实时分析垃圾的各个种类使用状况，也可以及时派遣员工将垃圾运回，保证了信息的时效性，不需要等到垃圾都运输到处理中心再统计分析。

如图2所示，还包括与云处理器网络连接的app服务平台，所述app服务平台可以读取云处理器中的数据，相关单位的工作人员都可以通过app服务平台，实时了解所负责的污物，当控制器检测到分类区内的污物达到上限，就会向app服务平台发出信号，工作人员就可以及时去转存污物，不需要经常去收集室检查污物，提高了系统的智能化。

如图2所示，包括与云处理器网络连接的数据监管中心，所述数据监管中心用于获取并分析研究各个系统内的污物信息，政府内负责管控研究城市垃圾的单位(例如疾控中心、城市管理综合行政执法局等)，可以装载数据监管中心，即可实时了解管辖区域内的垃圾情况，垃圾重量、种类、危害性等信息都可以获取，不需要人工收集，进一步提高了系统的服务范围。

如图3所示，投递仓21外铰接有外门23，投递仓21上同样设置有人脸识别门禁，投递仓21内设置有驱动外门23打开的伺服电机24。工作人员想将输送桶投入投递仓21时，就需要先通过人脸识别门禁，投递仓21的外门23才会打开，此时工作人员才可以将输送桶放入投递仓21，因此在处理垃圾时，就可以借助输送桶上的身份标志，确定是哪位工作人员出的错，提升了系统管控的严谨性。

如图3所示，投递仓21内设置有带动输送桶前进的输送带25，输送带25的下方放置有两个对称的称重传感器一22，两个称重传感器分别位于输送带25的头部和尾部，称重传感器一22上表面延伸有支撑柱26，支撑柱26与输送带25两端的转轴通过轴承转动连接。将输送桶放在输送带25上后，两个称重传感器一22就可以测出输送桶和输送带25的总重量，输送带25的重量恒定，将输送带25的重量减去后，就可以得出输送桶的重量，合理搭配称重传感器一22和输送带25的位置，降低了结构复杂程度，直接将称重传感器一22和输送带25做成一体，提高了安装简便性。

如图4所示，缓冲装置3包括缓冲仓31，缓冲仓31内设置有用于接住输送桶的气密门32，设置有称重传感器二33，称重传感器二33下方固定设置有两个双轴电机34，每个双轴电机34的两根输出端分别设置有齿轮35，缓冲仓31的两侧竖直设置有与齿轮35啮合的齿条36。双轴电机34带动齿轮35自转，齿轮35相对齿条36移动，带动气密门32和称重传感器二33上下升降，称重传感器二33可以秤出气密门32和输送桶的重量，气密门32的重量恒定，便可以算出输送桶的重量，通过对比称重传感器一22和称重传感器二33的重量数据，可以算出污物在垂直输送管道1内是否发生了泄露，若发生泄露，控制器可以通过app服务平台及时通知工作人员，避免垂直输送通道被污染，导致不同种类的污物交叉污染，进一步提高了智能化。

如图4所示，气密门32上表面设置有圆环形的密封垫37，密封垫37的外径不大于垂直输送管道1底端的内径，密封垫37中间放置输送桶。需要将输送桶送回投递仓21时，将输送桶放置在气密门32上后，启动双轴电机34，将气密门32和输送桶抬升，气密门32贴合垂直输送管道1下表面，密封垫37打断气密门32和垂直输送管道1之间的空隙，使输送桶周围形成封闭空间，垂直输送管道1顶端的风机只需要将垂直输送管道1内抽成负压即可，降低了风机的实际输出功率。

如图5所示，垂直输送管道1的顶端连通有仓室5，仓室5背离垂直输送管道1的一端连通高压风机，仓室5内设置有与空气流动方向垂直的菌群培养仓51，仓室5内设置有用于过滤进入高压风机的空气的过滤器52。风机将垂直输送管道1内的空气抽出，空气会先经过菌群培养仓51和过滤器52，空气中蕴含的菌群会残留一部分在菌群培养仓51内，剩下的会被过滤器52吸收，防止了垂直输送管道1中的细菌被风机排到外界空气。工作人员定期检查菌群培养仓51内的菌群，看是否有过滤器52无法过滤的细菌，同时也可以检测垂直输送管道1内存在哪些菌群，保证了空气过滤的准确性。

如图6所示，垂直输送管道1的下方设置有控制管道密闭的气阀61，垂直输送通道的下方设置有氯离子发生器6，所述氯离子发生器6连通气阀61。智能污物分类管理收集系统不工作的时候，或者发现输送桶内垃圾泄露的时候，可以打开气阀61，并启动氯离子发生器6，氯离子通过气阀61进入垂直输送管道1内，管道内的细菌遇到氯离子后，就会死亡，实现了垂直输送管道1的消毒，避免细菌都堆积在过滤器52内，导致过滤器52过滤效果下降，提高了结构合理性。

如图1和图7所示，垂直输送管道1内的顶端设置有测距传感器11，垂直输送管道1沿自身长度方向设置有多组与投递仓21平齐的光电传感器27，垂直输送管道1上开设有孔，使用透明的亚克力材料将孔封闭，再将光电传感器27的工作端对准孔，即可保证垂直输送管道1的封闭。垂直输送管道1上开设有与投递仓21连通的开口，垂直输送管道1设置有两个位于开口下方并相对的密封箱12，每个密封箱12内穿设有与垂直输送管道1垂直的旋转轴13，旋转轴13上垂直设置有两根支撑杆14，相对的两根支撑杆14之间的空隙小于2cm，垂直输送管道1侧壁上开设有四个供支撑杆14穿过的方形通孔，垂直输送管道1外设置有驱动旋转轴13自转的驱动件。

驱动件包括位于两个密封箱12之间的滑移板15，滑移板15的两端分别通过摆臂组与一根旋转轴13转动连接，滑移板15向下移动即可带动旋转轴13转动，垂直输送管道1设置有驱动滑移板15竖直升降的驱动气缸16。

输送桶进入垂直输送管道1后，每当输送桶经过一组光电传感器27时，控制器就可以记录下输送桶的位置，当输送桶经过光电传感器27后，控制器就可以借助光电传感器27反馈的时间来算出输送桶的下落速度，再对照测距传感器11反馈的实时位置和速度，预判出输送桶的具体位置，对输送桶进行二次定位，保证了输送桶定位的准确性。当输送桶升到需回收的投递装置2处时，启动驱动气缸16，带动两根旋转轴13转动，将支撑杆14从密封箱12内转动到垂直输送管道1内，当输送桶往回落时，就可以落在支撑杆14上，此时工作人员就可以打开投递仓21，并取出输送桶。

垂直输送管道1的下端设置有用于检测输送桶下方气压值的气压传感器。气压传感器可以检测出输送桶下方的实时气压值，通过将输送桶的移动速度及气压值放入函数中算出公式，将公式输入控制器，就可以知道对应速度时，气压值为多少，随着气密门的升降，当气压值达到目标值时，就能及时停止气密门，提高了系统控制的精确性。

工作过程：负责垃圾的工作人员将各层的垃圾分类地投入输送桶内的垃圾袋里，输送桶内堆满垃圾后，工作人员用桶盖封住输送桶。将输送桶移动到投递仓21处，工作人员与人脸识别门禁交互，身份认证成功后，伺服电机24将外门23打开，工作人员将输送桶推入投递仓21内的输送带25上，此时称重传感器一22就可以算出输送桶内垃圾的重量，输送带25将输送桶送入垂直输送管道1。

高压风机将输送桶上方抽成负压，将输送桶缓缓送到缓冲装置3处，双轴电机34将气密门32抬升并接住输送桶，输送桶落在气密门32上后，称重传感器二33再次测出垃圾的重量，若垃圾重量未变化，工作人员就将输送桶的桶盖取下，并将输送桶推到传送带42上。若垃圾重量发生变化，控制器就会通知工作人员，紧急停止系统，并对垂直输送管道1进行清洗。

输送桶跟随传送带42进入收集室41后，标志识别器识别输送桶上的身份标志信息，确定垃圾的种类，将输送桶放置在对应的分类区，当垃圾处理中心通过云处理器检测到该单位的输送桶内污物的重量达到上限值后，就会派运输人员去该单位的收集室。

运输人员通过人脸识别后进入收集室，并将垃圾运回垃圾处理中心，垃圾处理中心对输送桶内垃圾再次称重，校验垃圾是否存在泄漏，保证垃圾不泄漏。

垃圾处理中心的工作人员在回收垃圾时，会对输送桶内的垃圾进行挑拣，此时就可以发现是否有垃圾分类错误，如发现错误，就可以读取输送桶上的身份信息，定位到是谁投放的输送桶，直接找到责任人。

垃圾处理中心将垃圾处理完后，就可以将空的输送桶运回收集室，再通过垂直输送管道1将输送桶送到对应楼层。