一种用于垃圾打包机的出包检测系统及方法与流程

1.本发明涉及监控检测的机械领域，尤其是涉及一种用于垃圾打包机的出包检测系统及方法。


背景技术：

2.随着技术的快速发展和应用领域的不断拓展，垃圾回收厂家对垃圾打包的要求越来越高，智能化需求越来越多，在此情况下，基于传统垃圾打包机打包数量需要人工进行记录、然后每日手工导入库存的情况已经越来越无法满足要求，因为人工记录容易存在漏记、错记的情况，从而给库存管理造成干扰。
3.公开号为cn112810878a的中国发明专利公开了一种用于蔬菜打包计数装置，包括外壳和控制箱，外壳前方左侧中间设有门，门左右两端均通过铰链安装在外壳上，门右侧设有控制箱，控制箱前面通过嵌入安装有显示器，显示器下方设有控制开关，控制箱内部上方通过螺钉固定有控制器，控制器下方设有储存器，储存器通过螺钉固定在控制箱内壁，储存器右侧设网络接口，网络接口通过螺钉固定在控制箱内壁，外壳左端设有传送带a，传送带a右端设在外壳内部，传送带a从左至右均匀设有四个传动轴，传动轴均通过轴承安装有支撑轴，电机箱内部设有电机，电机转轴穿过电机箱与传动轴通过齿轮啮合；本技术的一种用于蔬菜打包计数装置具有便于操作、自动打包计数、蔬菜质量检测的优点。该技术方案采取传送带和打包机的高低配合来完成整个检测和打包的过程，结构复杂，受限于设备的制造和场地的安排，运行成本较高。
4.综上所述，目前亟需一种结构简单、匹配现有垃圾打包机的出包检测系统。


技术实现要素：

5.目前，传统的垃圾打包机打包的数量需要人工进行记录、然后每日手工导入库存系统，无法满足智能化的需求。
6.为解决上述技术问题，本技术一方面提供了一种用于垃圾打包机的出包检测系统，连接垃圾打包机，包括：配电箱，内部设有微控制器及与微控制器连接的距离传感器、开关门信号检测装置和网络传输模块，微控制器、距离传感器、开关门信号检测装置和网络传输模块都连接电源模块；监测上位机，微控制器经网络传输模块连接监测上位机，网络传输模块将数据及时可靠地发送给监测上位机，监测主机的计算程序根据接收到的数据信号计算得出垃圾打包机的出包数量；其中，开关门信号检测装置用于采集垃圾打包机的开门信号和关门信号，开关门信号检测装置包括光耦继电器，光耦继电器的输入端信号连接垃圾打包机的机门plc控制系统，输出端经触点开关连接微控制器的开关门信号检测端；距离传感器用于实现对垃圾打包机出包的检测。
7.根据本技术的实施例，光耦继电器包括一个光电二极管光隔离器、一个封闭的光通道和一个光电传感器，光电二极管光隔离器将输入端的电信号转换为光信号，经过封闭的光通道，光电传感器检测光信号，并转换为电能或调制从外部电源流出的电流，电能或电
流的信号发送至微控制器。
8.根据本技术的实施例，微控制器具体包括捕获模块、控制模块和判断模块：捕获模块，用于捕获垃圾打包机的开门信号和关门信号，并当捕获到开门信号和关门信号时，通过两者间的间隔时间来判断垃圾打包过程的有效性；当间隔时间达到预设的时间，则判断为有效；控制模块，用于当打包过程有效且捕获到开门信号和关门信号后，控制微控制器向监测上位机发送打包信号；判断模块，用于校验距离传感器的有效值，当判断出距离传感器检测出的距离数值在预设范围内时，控制微控制器向监测上位机发送出包信号。
9.根据本技术的实施例，出包检测系统还包括存储模块，用于记录距离传感器、开关门信号检测装置上传信号的详细信息。
10.根据本技术的实施例，距离传感器采用了激光传感器。
11.根据本技术的实施例，配电箱侧面设有控制开关，控制开关连接电源模块，电源模块经电源滤波器的作用后为出包检测系统提供电能。
12.根据本技术的实施例，距离传感器采用rs485的通信方式连接微控制器，网络传输模块采用rs232的通信方式连接微控制器。
13.本技术的另一方面提供了一种用于垃圾打包机的出包检测方法，采用了如上所述的用于垃圾打包机的出包检测系统，包括以下步骤：
14.采集垃圾打包机的开门信号、关门信号和距离传感器传输的距离信号；
15.根据相邻的开门信号、关门信号的时间间隔判断打包过程的有效性，当判断打包过程有效时，微控制器向监测上位机发出打包信号；
16.校验距离传感器测出的距离值，当校验出距离值均在预设范围内时，微控制器向监测上位机传输出包信号；
17.监测上位机根据接收到的信号计算得出具体的出包数量。
18.根据本技术的实施例，该方法包括将传输信号的详细信息记录存储在存储模块中。
19.根据本技术的实施例，将存储模块内记录的信息加密后上报给监控上位机。
20.本发明的技术方案相对于现有技术的有益效果是：
21.1.本技术主要通过智能监控的方式，采集多个信号，依托计算程序，实现了垃圾打包机出包数量入库的精准计数，减少了人力成本的输出，杜绝了人为造成的系统统计失误，从而提升了工厂的库存管理系统的数据的准确性。
22.2.本技术采用控制器进行整体的控制，方便操作，距离传感器主要是通过485总线的方式和微控制器进行数据交互，利用485总线的传输距离远，抗干扰能力强的特点，方便现场灵活布线
23.3.本系统为交流输入，电源滤波器可以有效降低打包设备在起停瞬间对开关电源的干扰，然后再将交流电稳定的给开关电源供电，从而实现交流电到系统电源电压的转换，为系统提供稳定的信号采集、信息处理的供电。
24.4.开门信号/关门信号的采集主要采用继电器以及光耦隔离方式，因为打包设备为plc控制，其多采用交流中间继电器，在动作瞬间对系统的稳定性会造成一定的干扰，采用继电器以及光耦隔离方式既可以实现功能又可以避免检测系统对打包机自身的控制系统造成无法修复的损坏，起到保护作用。
附图说明
25.图1为本发明示例提供的一种用于垃圾打包机的出包检测系统的结构示意图；
26.图2为本发明示例提供的用于垃圾打包机的出包检测方法的流程图。
具体实施方式：
27.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
28.电子产品的信号线或者电源线可能会受到闪电、静电放电、射频传输、开关脉冲和电源扰动引起的电压浪涌的影响。光隔离器的主要功能是阻止这种高电压以及电压瞬变，使系统某一部分的浪涌不会干扰或破坏其他部分。光耦合固态继电器包含一个光电二极管光隔离器，用于驱动电源开关，通常是一对互补的mosfet。正常数字信号经由光耦能顺利耦合传输到另一侧，而输入侧各种干扰杂讯信号则无法通过光耦传递到输出侧。
29.参见图1、图2，本技术根据垃圾打包机的工作原理，提出了一种用于垃圾打包机的出包检测系统和方法，该出包检测系统采用多路监测的方式对整个工作状态进行控制，达到最为准确的监控效果。
30.一种用于垃圾打包机的出包检测系统连接垃圾打包机，包括配电箱和与其通信连接的监测上位机。其中，配电箱内集成了微控制器、距离传感器、开关门信号检测装置和网络传输模块。
31.配电箱内部设有微控制器及与微控制器连接的距离传感器、开关门信号检测装置和网络传输模块，微控制器、距离传感器、开关门信号检测装置和网络传输模块都连接电源模块。
32.微控制器用于判断垃圾打包机打包过程的有效性，判断为有效并经网络传输模块将信号传输给监测上位机；微控制器还用于校验距离传感器传输的距离数值是否符合预设范围，当校验出距离数值符合预设范围时，判断为有效并经网络传输模块将信号传输给监测上位机。
33.监测上位机，微控制器经网络传输模块连接监测上位机，网络传输模块将数据及时可靠地发送给监测上位机，监测上位机内安装的计算程序对这些数据进行计算，完成检测计数功能。
34.开关门信号检测装置用于采集垃圾打包机的开门信号和关门信号，开关门信号检测装置包括光耦继电器，光耦继电器的输入端信号连接垃圾打包机的机门plc控制系统，输出端经触点开关连接微控制器的开关门信号检测端。
35.距离传感器用于实现对垃圾打包机出包的距离进行检测。
36.本实施例中，网络传输模块是一款全面支持移动、联通和电信4g/3g/2g通信网络的数据传输设备，实现了串口设备与服务器之间、串口设备与串口设备之间的双向、透明、无线传输，物联网4g模块具有使用简单、usb/蓝牙设参、远程维护等特点。
37.进一步地，网络传输模块支持同时多设备通讯，rs485、rs232可同时连接单台设备；rj45可同时连接多台设备。如采用rs485连接距离传感器，采用rs232的连接微控制器。
38.其中，微控制器具体包括捕获模块、控制模块和判断模块；
39.捕获模块，用于捕获垃圾打包机的开门信号和关门信号，并当捕获到开门信号和
关门信号时，通过两者间的间隔时间来判断垃圾打包过程的有效性；当间隔时间达到预设的时间，则判断为有效；
40.控制模块，用于当打包过程有效且捕获到开门信号和关门信号后，控制微控制器向监测上位机发送打包信号；
41.判断模块，用于校验距离传感器的有效值，当判断出距离传感器检测出的距离数值在预设范围内时，控制微控制器向监测上位机发送出包信号。
42.本实施例中，垃圾打包机进行一次正常打包需要30分钟，开关门信号信号检测装置用于采集垃圾打包机的机门关闭信号和机门打开信号，机门关闭信号代表一次打包信号初始标识，机门打开信号代表该次打包过程的终止信号，微控制器与开关门信号检测装置连接，根据机门关闭信号和机门打开信号之间的时间间隔，满足30分钟则判断为一次有效的打包过程并上传一次打包信号，如不是30分钟，则判断无效，不上传打包信号。
43.本实施例中，距离传感器用于向微控制器反馈其与目标出包物之间的距离值，当距离值小于1米时则代表有出包，微控制器判断出包有效并上传一次出包信号；当距离值大于1米时，微控制器判断出包无效并且不上传信号。
44.进一步地，本实施例的配电箱还包括存储模块，与开关门检测信号装置、计数模块进行连接，用于记录距离传感器、开关门信号检测装置、计数模块上传的详细信息。具体地，本实例通过微控制器对存储模块的控制，实现对打包信息的存储，本实施例可以采取块式存储，每块存储一段时间内的计数数据。
45.进一步地，存储的数据也可以包括生产明细数据，包含打包日期、打包时间、包数等详细信息，并提交存储于存储卡中，便于随时导出。
46.本实施例中，检测垃圾打包机的机门开关信号的装置，为了减少对系统间的干扰，保证信号的完整性，采用了隔离继电器和光耦结合的光耦继电器。光耦继电器包括一个光电二极管光隔离器、一个封闭的光通道和一个光电传感器，光电二极管光隔离器将所述输入端的电信号转换为光信号，经过封闭的光通道，光电传感器检测到光信号，并转换为电能或调制从外部电源流出的电流，电能或电流的信号发送至微控制器。
47.进一步地，本实施例中的距离传感器采用了激光传感器。激光传感器由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度，显著减少重量和功耗。
48.本实施例中，配电箱侧面设有控制开关，控制开关连接电源模块，电源模块经电源滤波器的作用后为出包检测系统提供电能。
49.如图2所示，本技术还公开了一种用于垃圾打包机的出包检测方法，采用了如上所述的用于垃圾打包机的出包检测系统，该方法包括以下步骤：
50.采集垃圾打包机的开门信号、关门信号和距离传感器传输的距离信号；
51.根据相邻的开门信号、关门信号的时间间隔判断打包过程的有效性，当判断打包过程有效时，微控制器向监测上位机发出打包信号；
52.校验距离传感器测出的距离值，当校验出距离值均在预设范围内时，微控制器向监测上位机传输出包信号；
53.监测上位机根据接收到的信号计算得出具体的出包数量。
54.进一步地，该方法还包括将传输信号的详细信息记录存储在存储模块中。
55.进一步地，该方法还可以将存储模块内记录的信息加密后上报给监控上位机。
56.本技术的检测系统的工作原理：
57.本发明一种用于垃圾打包机的出包检测系统，控制开关通过线缆连接电源，打开控制开关，系统内部通电，开关门信号检测装置进行检测垃圾打包机开关机门的信号并将检测到的信息传输给微控制器，垃圾打包机关门进行垃圾打包，打包完成后，垃圾打包机开门出包，微控制器向监测上位机传输打包信号；传送带将出包的垃圾运送出去，在运送的过程中，距离传感器进行检测其与出包之间的距离，并将数值传输至微控制器，微控制器根据距离传感器传输的数值判断距离是否处于预设的范围内，进而判断出包过程是否有效，判断为有效，则向监测上位机发出一次出包信号；微控制器通过网络将信号传输至监测上位机，监测上位机根据设定的计算程序对这些信号信息进行计算，工作人员可以在监测上位机进行查看打包数量和是否出现问题，垃圾打包机工作完毕后，关闭控制开关即可。
58.本实施例通过对不同信号的采集，为cpu进行逻辑判断提供了真实有效的数据。从而能够实时、准确的获取垃圾打包机的生产量数据，防止库存记录的混乱。
59.综上所述，本技术具有以下有益效果：
60.1.本技术主要通过智能监控的方式，采集多个信号，依托计算程序，实现了垃圾打包机出包数量入库的精准计数，减少了人力成本的输出，杜绝了人为造成的系统统计失误，从而提升了工厂的库存管理系统的数据的准确性。
61.2.本技术采用控制器进行整体的控制，方便操作，距离传感器主要是通过485总线的方式和微控制器进行数据交互，利用485总线的传输距离远，抗干扰能力强的特点，方便现场灵活布线
62.3.本系统为交流输入，电源滤波器可以有效降低打包设备在起停瞬间对开关电源的干扰，然后再将交流电稳定的给开关电源供电，从而实现交流电到系统电源电压的转换，为系统提供稳定的信号采集、信息处理的供电。
63.4.开门信号/关门信号的采集主要采用继电器以及光耦隔离方式，因为打包设备为plc控制，其多采用交流中间继电器，在动作瞬间对系统的稳定性会造成一定的干扰，采用继电器以及光耦隔离方式既可以实现功能又可以避免检测系统对打包机自身的控制系统造成无法修复的损坏，起到保护作用。
64.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。