一种智能垃圾箱和智能垃圾箱监测系统的制作方法

本实用新型属于专用垃圾箱技术领域，尤其涉及一种智能垃圾箱和智能垃圾箱监测系统。

背景技术：

垃圾箱垃圾站是城市规划中所必不可少的组成部分，不过垃圾箱垃圾站的管理一直都是市政难点。目前的垃圾箱存在以下问题：

目前垃圾桶通常是工作人员定时回收处理，但有些公共地点如城市街道、医院等人流量大，垃圾装满的速度很快，等到工作人员来回收时，垃圾已经溢出垃圾箱，导致垃圾箱周围异味大，影响环境卫生，对人体也有害；

公共地点的垃圾桶中投入的垃圾种类多样，其中可能包括未完全熄灭的烟头等火种，也可能存在有害气体产生，若不能及时发现会存在安全隐患；

垃圾桶的回收是直接将垃圾桶中的垃圾倾倒入垃圾车，过程中可能会使人和垃圾接触，导致引起心理或生理上的不适。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能垃圾箱和智能垃圾箱监测系统。能够实现垃圾箱内垃圾存放情况的检测，使得相关工作人员能够及时得知垃圾需要回收、垃圾箱内存在安全隐患等，实现了全方位监测。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一种智能垃圾箱，包括外壳体和内壳体，

所述外壳体和内壳体之间的夹层设有芯片、电源模块、控制器、加速度传感器和GPS模块；所述内壳体内部沿垂直方向设有一个隔板，将所述内壳体分隔为上端开口的两个腔室；每个腔室均设有与外壳体铰接的盖体、有害气体传感器、温度传感器、超声波传感器和压力传感器；

所述芯片与电源模块、控制器、加速度传感器、GPS模块、有害气体传感器、温度传感器、超声波传感器和压力传感器；其中，所述控制器与盖体连接。

进一步地，所述有害气体传感器、温度传感器和超声波传感器均设于盖体内表面；所述压力传感器设于腔室底面内表面。

进一步地，所述垃圾桶外表面还设有与芯片连接的RFID模块。

进一步地，所述每个腔室的盖体内表面还设有紫外线灯和与芯片连接的红外测距传感器。

进一步地，所述控制器还连接垃圾袋封口装置。

进一步地，所述垃圾袋封口装置包括与内壁通过旋转机构连接的四个水平旋转臂和设于盖体下表面中心的柱体；所述四个水平旋转臂旋转所形成的旋转平面相互错开，所述柱体内设有烙铁，所述旋转机构和烙铁均与控制器连接。

进一步地，所述腔体内表面设有与水平旋转臂相适应的凹槽。

进一步地，所述夹层还设有与芯片连接的无线通信模块。

一个或多个实施例提供了一种智能垃圾桶监测系统，包括一个或多个所述智能垃圾箱和服务器，所述垃圾箱和服务器通过无线通信模块连接。

进一步地，所述服务器通过无线通信模块与移动终端连接。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、本实用新型的垃圾箱包括两个腔体，能够实现智能垃圾的分类；

2、本实用新型的盖体通过按键或手机控制打开，通过红外测距传感器感测的数据判断垃圾是否装满，若装满，垃圾袋自动封口装置完成封口，无须人工介入即可完成垃圾的打包，整个过程极大地避免了用户直接接触垃圾引起的不适；

3、本实用新型垃圾箱设有加速度传感器和GPS模块，用户能够清楚了解到每个垃圾箱何时移动，移动到哪；设有超声波传感器和压力传感器，能够实时了解垃圾箱内垃圾的装满程度和重量，通过温度传感器能够判断垃圾箱内是否存在失火的风险，通过RFID模块能够实现工作人员的监督，实现了与垃圾箱存储和处理有关的全面监测，保证了垃圾箱的安全和及时维护。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型实施例所述智能垃圾箱系统框架图；

图2为本实用新型实施例所述的智能垃圾箱整体示意图；

图3为本实用新型实施例所述的垃圾袋封口装置示意图；

图4为本实用新型实施例所述的垃圾袋封口装置剖面示意图；

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了一种智能垃圾箱，包括外壳体和内壳体，

所述外壳体和内壳体之间的夹层设有芯片、电源模块、控制器、无线通信模块、GPS模块和加速度传感器。

所述电源模块与芯片电性连接，为所述芯片提供电源；所述芯片还与控制器、无线通信模块、多个输入控制按键、多个紫外线灯、多个红外测距传感器、有害气体传感器、超声波传感器、压力传感器、RFID模块、GPS模块、显示屏和打印装置连接；所述控制器与盖体、垃圾袋封口装置连接。

所述内壳体内部沿垂直方向设有一个隔板，将所述内壳体分隔为两个腔室：第一腔室和第二腔室，用于存放可回收和不可回收垃圾；每个腔室均设有与外壳体铰接的盖体、多个紫外线灯、多个红外测距传感器、有害气体传感器、超声波传感器、温度传感器、压力传感器和垃圾袋封口装置；

所述第一腔室和第二腔室均上端开口，且分别设置能够覆盖所述开口的与外壳体铰接的第一盖体和第二盖体，各个盖体分别通过连杆与第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机和第二驱动电机均连接控制器。

所述多个紫外线灯、多个红外测距传感器、温度传感器、超声波传感器和多个有害气体传感器设于所述两个腔室相应的盖体内表面，并且其中所述红外测距传感器用于感应盖体与垃圾之间的距离；

其中，所述紫外线灯用于对所在腔室内垃圾进行杀菌；

所述红外测距传感器用于检测所在腔室内垃圾是否过满，芯片接收到红外测距传感器的距离信息，判断桶盖与垃圾的距离是否超过预设距离，若超过，则表示垃圾已满；

所述有害气体传感器用于监测垃圾箱内有害气体的浓度；

所述压力传感器设于两个腔室底部内表面，用于感测垃圾的重量，优选地，可以采用托盘式压力传感器；

所述温度传感器用于感测腔体内温度是否有异常，判断是否存在火种，例如未熄灭的烟头等；

所述加速度传感器用于检测其移动；

所述GPS模块用于检测垃圾箱当前所在位置；

所述超声波传感器用于检测所在腔体内容量，即装满程度；

以上传感器均将感测数据发送至芯片。

当芯片判断垃圾已满或者判断存在有害气体浓度过高时，向控制器发送垃圾袋封口指令。从而使得当垃圾满或者垃圾中存在有害气体是及时将垃圾袋封装。

通过加速度传感器和GPS模块相结合，用户能够清楚了解到每个垃圾箱何时移动，移动到哪，通过超声波传感器和压力传感器，能够了解垃圾箱内垃圾的装满程度和重量，通过温度传感器能够判断垃圾箱内是否存在失火的风险。

所述第一腔室和第二腔室开口处均设有垃圾袋封口装置。

以第一腔室为例，所述腔室内壁靠近开口的四个角点处均与一个水平旋转臂通过旋转机构连接，所述四个水平旋转臂的旋转平面相互错开，不在一个平面上，所述旋转机构连接驱动电机，所述驱动电机连接控制器。其中，所述腔室内壁上设有能够容纳所述旋转臂的凹槽。所述腔室相应的盖体下表面中心设有垂直向下的柱体，所述柱体内设有烙铁，所述烙铁与控制器连接。

控制器接收到垃圾袋封口指令时，控制四个旋转机构同时旋转，带动四个水平旋转臂向中心聚拢，从而通过四个水平旋转臂将垃圾袋收口，同时控制器控制烙铁加热，将收口的垃圾袋加热粘合。

所述外壳体外表面设置多个输入控制按键、RFID模块、打印装置和显示屏。

所述多个输入控制按键设于外壳体外表面。具体地，所述多个输入控制按键包括但不限于：第一腔室和第二腔室的盖体打开按键、垃圾袋封口按键、标签打印按键、故障报警按键。所述多个输入控制按键被用户按下时，向芯片发送相应的控制指令。

所述RFID模块为RFID阅读器，与工作人员射频卡配合，当工作人员将含有射频卡的工作证靠近RFID模块时，所述RFID模块识别所述工作人员信息并发送至芯片。

所述打印模块设于外壳体外表面，输入控制按键距离相近，方便用户按下打印键后取出标签，贴在取出来的装满垃圾的垃圾袋。例如，若第一腔室存放可回收垃圾，按下第一腔室对应的打印按键打印出可粘贴的可回收垃圾标签。

所述显示屏包括两个，分别设于两个腔室相应位置的外壳体外表面，用于显示对应腔体存放的垃圾类型。

所述无线通信模块用于垃圾袋装满时，以及故障报警按键按下后向移动终端发送消息。

可选地，所述垃圾箱底部设有底座，底座下表面设有四个万向轮；外壳体外表面连接推手，便于工作人员移动该垃圾桶。

可选地，所述垃圾桶的电源模块为太阳能板，安装在盖体外表面，把太阳能转变为电能，通过太阳能为垃圾箱提供电源。

本实施例还提供了一种智能垃圾箱监测系统，包括一个或多个上述垃圾桶、服务器和移动终端，所述垃圾桶和移动终端通过无线通信模块建立连接；所述芯片还与服务器通过无线通信模块建立连接。

垃圾箱中的传感器感测数据并发送至服务器。

服务器接收各垃圾箱中超声波传感器、压力传感器、温度传感器、有害气体传感器、加速度传感器、GPS模块、RFID模块发送的数据并存储。从而对垃圾箱内垃圾存放情况、垃圾箱移动情况和相关工作人员情况进行管理。

服务器接收垃圾箱中温度传感器监测的温度数据，当温度超过一定阈值时，发送信息至工作人员移动终端；

服务器接收有害气体传感器检测的有害气体浓度，判断是否超过一定阈值，若超过，向控制器发送垃圾袋封口指令，同时发送信息至工作人员移动终端；

服务器接收红外测距传感器发送的距离信息，判断盖体距离垃圾的距离是否小于一定阈值，若是，向控制器发送垃圾袋封口指令，同时发送信息至工作人员移动终端；

服务器接收故障报警按键按下时发送的故障报警信息，或移动终端发送的故障报警信息，进而发送至服务器。

通过移动终端，还能够预设三个腔体存放的垃圾类型，通过三个腔体对应的显示屏显示。服务器通知相关工作人员现场查看。其中，将故障信息发送至服务器，有服务器发送至预先分配的工作人员这一过程中涉及的方法均属于现有技术。

本实施例中，芯片选用AT89C2051单片机，超声波传感器选用TXWZX、压力传感器选用432LU30D-PCB、温度传感器可采用PT100、有害气体传感器选用DS-100、加速度传感器选用MS8000系列、红外测距传感器选用GP2Y0E03。需要说明的是，本领域技术人员可根据使用环境和检测的温度范围选择具体型号。

以上一个或多个实施例具有以下技术效果：

1、本实用新型的垃圾箱包括两个腔体，能够实现智能垃圾的分类；

2、本实用新型的盖体通过按键或手机控制打开，通过红外测距传感器感测的数据判断垃圾是否装满，若装满，垃圾袋自动封口装置完成封口，无须人工介入即可完成垃圾的打包，整个过程极大地避免了用户直接接触垃圾引起的不适；

3、本实用新型垃圾箱设有加速度传感器和GPS模块，用户能够清楚了解到每个垃圾箱何时移动，移动到哪；设有超声波传感器和压力传感器，能够实时了解垃圾箱内垃圾的装满程度和重量，通过温度传感器能够判断垃圾箱内是否存在失火的风险，通过RFID模块能够实现工作人员的监督，实现了与垃圾箱存储和处理有关的全面监测，保证了垃圾箱的安全和及时维护。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本申请的具体实施方式进行了描述，但并非对本申请保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本申请的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本申请的保护范围以内。