一种基于大数据的垃圾分类回收系统及分类回收管理方法

文档序号:415816 发布日期:2021-12-21 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于大数据的垃圾分类回收系统及分类回收管理方法 (Garbage classification and recovery system based on big data and classification and recovery management method ) 是由 汤进龙 于 2021-09-10 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种基于大数据的垃圾分类回收系统,包括:包括垃圾回收箱、信息收发终端、垃圾运输车辆、垃圾回收站和大数据平台:所述垃圾回收箱包括:箱体、固定隔板、活动隔板、移动机构、通讯模块、定位模块、图像识别装置;所述信息收发终端分别与垃圾运输车辆、垃圾回收站、大数据平台通过互联网连接通信;所述大数据平台与垃圾回收箱通过通讯模块连接。本申请通过大数据平台计算垃圾回收箱内不同种类垃圾占比,调整垃圾回收箱内的容量配比,充分利用了垃圾回收箱内的空间;通过大数据平台标记出单个种类垃圾占有量较大的位置,调整垃圾回收站位置,可减少垃圾运输距离和运输时间;通过不断自主学习优化,可不断提高大数据平台的算法准确性。(The application relates to a waste classification recovery system based on big data, include: including rubbish collection box, information transceiver terminal, rubbish transport vehicle, rubbish collection depot and big data platform: the garbage collection box includes: the device comprises a box body, a fixed partition plate, a movable partition plate, a moving mechanism, a communication module, a positioning module and an image recognition device; the information receiving and sending terminal is respectively connected and communicated with the garbage transport vehicle, the garbage recycling station and the big data platform through the Internet; the big data platform is connected with the garbage recycling bin through a communication module. The method and the device calculate the proportion of different types of garbage in the garbage recycling bin through the big data platform, adjust the capacity proportion in the garbage recycling bin, and fully utilize the space in the garbage recycling bin; the position with larger occupation of single type of garbage is marked through the big data platform, and the position of the garbage recycling station is adjusted, so that the garbage transportation distance and the garbage transportation time can be reduced; by continuous autonomous learning optimization, the algorithm accuracy of the large data platform can be continuously improved.)

一种基于大数据的垃圾分类回收系统及分类回收管理方法

技术领域

本申请涉及垃圾分类的领域,尤其是涉及一种基于大数据的垃圾分类回收系统及分类回收管理方法。

背景技术

垃圾分类是垃圾终端处理设施运转的基础,实施生活垃圾分类,可以有效改善城乡环境,促进资源回收利用。

CN202010855753.6公开了一种基于互联网的社区垃圾分类大数据处理系统及方法,其技术方案为:包括大数据计算平台、系统处理终端、环卫部门推送终端、垃圾承包商推送终端、信息采集终端;所述大数据计算平台安装在云端服务器上,系统处理终端、环卫部门推送终端、垃圾承包商推送终端、信息采集终端分别通过互联网与云端服务器连接;所述信息采集终端,可以制作成手机微信小程序,用于采集区域内小区居民下一个投放日将投放垃圾的分类信息,并将信息上传至云端服务器;所述大数据计算平台对信息采集终端所采集到的数据进行分析计算,并将分析计算结果通过环卫部门推送终端、垃圾承包商推送终端分别推送给环卫部门和所述小区垃圾承包商;所述系统处理终端用于系统的数据管理、操作以及软件开发更新,并将制作的终端展示软件且上传至云端服务器。

该基于互联网的社区垃圾分类大数据处理系统具有以下优点:能够对收集区域内的垃圾数据进行分析,进一步的预测出下一时段区域内垃圾产量、种类及其分布;基于所述的大数据平台分析得出的垃圾种类、数量分布信息在调度平台对环卫力量做出合理的调度。

但是,该基于互联网的社区垃圾分类大数据处理系统也具有以下缺点:无法充分利用垃圾回收箱内的各种类垃圾的空间;无法优化调整垃圾回收站的位置和垃圾运输车辆的路线,部分区域距离垃圾回收站距离较远,运输距离和运输时间过长,造成垃圾运输成本浪费。

因此,需要一种能优化垃圾回收箱内的各种类垃圾空间、优化调整垃圾回收站的位置和垃圾运输车辆的路线的垃圾分类回收系统。

发明内容

为了解决垃圾回收箱内空间浪费、垃圾运输成本浪费的问题,本申请提供一种基于大数据的垃圾分类回收系统。

本申请提供一种基于大数据的垃圾分类回收系统,包括垃圾回收箱、信息收发终端、垃圾运输车辆、垃圾回收站和大数据平台:

所述垃圾回收箱包括:箱体,设置在垃圾回收箱下部;固定隔板,居中设置在箱体内,与箱体固定连接;活动隔板,设置在箱体内,位于固定隔板两侧,与箱体活动连接;移动机构,设置在箱体两侧,分别与两侧的活动隔板驱动连接,并与电源和控制模块电性连接;通讯模块,与大数据平台通过互联网连接;定位模块,与通讯模块电性连接,用于监测垃圾回收箱位置信息,并将数据通过通讯模块上传至大数据平台;图像识别装置,用于识别垃圾回收箱内不同种类垃圾的装入量,并将数据通过通讯模块上传至大数据平台;

所述信息收发终端分别与垃圾运输车辆、垃圾回收站、大数据平台通过互联网连接通信;

所述大数据平台与垃圾回收箱通过通讯模块连接。

进一步的,所述垃圾回收箱还包括:电箱,设置在垃圾回收箱侧部;电源,设置在电箱内;控制模块,设置在电箱内,与电源电性连接;语音模块,设置在电箱内,与电源电性连接;顶棚,设置在箱体上方,与地面固定连接;太阳能板,设置在顶棚上部,与电源电性连接;所述定位模块,设置在电箱内,与电源电性连接;所述通讯模块,设置在电箱内,与电源电性连接;所述图像识别装置,设置在顶棚下部,与电源和控制模块电性连接,并与语音模块电性连接。

通过采用上述技术方案,图像识别装置可识别待投入垃圾的种类,并通过语音模块进行提示,防止了人投入垃圾时对垃圾种类的错误判断,导致垃圾投放错误的情况,提高了垃圾分类回收的正确性。

进一步的,所述箱体包括:第一滑槽,对称设置在箱体两侧中部,连通移动机构和活动隔板;所述固定隔板包括:第二滑槽,对称设置在固定隔板两侧中部;所述活动隔板包括:连接器,设置在活动隔板靠近所述箱体内壁的一侧,与箱体的第一滑槽滑动连接;滑轮,设置在活动隔板背向箱体内壁的一侧,与固定隔板滑动连接;

所述移动机构包括:滑轨,设置在移动机构中部,水平高度与所述第一滑槽一致;第一转轴,设置在滑轨内,与滑轨滑动连接,并且一端与所述活动隔板的连接器固定连接;滚动齿轮,套接在第一转轴上,与第一转轴转动连接;第一皮带轮,套接在第一转轴上,与第一转轴驱动连接;齿条,水平设置在移动机构中部,位于滑轨下方,与滚动齿轮啮合;限位槽,竖直设置在移动机构下部,位于齿条下方;减速电机,设置在限位槽内,与限位槽滑动连接,并与电源和控制模块电性连接;复位弹簧,竖直设置在限位槽下部,下端与限位槽下部末端固定连接,上端与减速电机固定连接;第二转轴,与减速电机驱动连接;第二皮带轮,套接在第二转轴上,与第二转轴驱动连接,并与第一皮带轮通过皮带传动连接;撑杆,两端分别第一转轴和第二转轴转动连接。

通过上述采用技术方案,可通过减速电机正反转驱动活动隔板,调整垃圾回收箱内各种垃圾的空间,充分利用了垃圾回收箱内的空间,杜绝了空间浪费。

进一步的,所述箱体还包括:立柱,对称地居中设置在箱体的另外两侧,与箱体底部固定连接;开合板,对称设置在立柱两侧,并与箱体底部通过铰链转动连接;把手,设置在开合板上部,与开合板固定连接;

所述活动隔板还包括:毛刷,设置在活动隔板底部,与活动隔板固定连接。

通过采用上述技术方案,将开合板打开,控制模块控制垃圾回收箱两侧移动机构内的减速电机分别先正转后反转,驱动两块活动隔板分别先后向垃圾回收箱的两侧移动,并将垃圾回收箱内不同种类垃圾先后推出,并通过活动隔板底部毛刷清扫干净,防止垃圾回收箱内存在死角,导致垃圾无法清除,提高了垃圾回收箱清除效率。

进一步的,所述撑杆长度小于所述滑轨与限位槽最下部的高度差。

一种基于大数据的垃圾分类回收管理方法,包括以下步骤:

步骤一,数据整合,由图像识别装置识别城市内各区域垃圾回收箱不同种类垃圾的装载量,计算各种类垃圾相对于垃圾总量的占比,并将该占比数据通过通讯模块上传至大数据平台,并由定位模块确定城市内各区域垃圾回收箱的位置信息,由大数据平台导入城市数字化地图,配合收集所在区域的消费水平、行业类型、季节等;收集到相当量的数据后,大数据平台对数据进行整合;

步骤二,容量调整,城市内各区域垃圾回收箱将定位模块确定的位置信息通过通讯模块上传至大数据平台,由大数据平台配合数字化地图,结合消费水平、行业类型、季节等因素计算出各区域垃圾回收箱不同种类垃圾的占比,并根据计算出单个垃圾回收箱不同种类垃圾相对于垃圾总量的占比,由控制模块控制垃圾回收箱两侧的移动机构对活动隔板进行移动,从而控制垃圾回收箱的箱体内的容量配比;

步骤三,垃圾回收站位置规划,由大数据平台统计城市内各区域不同种类垃圾的相对于垃圾总量的占比,在城市数字化地图内标记出单个种类垃圾占有量较大的位置,并将该种类垃圾的垃圾回收站位置规划在该种类垃圾占有量较大的位置附近。

通过采用上述技术方案,可根据不同种类垃圾所需的空间对垃圾回收箱内的容量配比进行调整,充分利用了垃圾回收箱内的空间,杜绝了空间浪费;同时,通过调整垃圾回收站位置,可减少垃圾运输车辆的运输距离和运输时间,降低运输成本。

进一步的,还包括自主学习优化功能:由大数据平台收集不同区域的各种类垃圾占比数据,并结合各区域的消费水平、行业类型、季节等统计数据得到算法,然后利用算法对单个个例进行数据计算,与此同时再不断收集不同区域的各种类垃圾占比数据。上述过程不断重复循环,将大数据平台统计数据得到的算法进行不断优化。

通过采用上述技术方案,可通过不断自主学习优化,不断提高大数据平台的算法准确性。

进一步的,还包括可复制算法功能:根据某一城市统计的数据算法,可形成基于城市各区域的消费水平、行业类型、季节等数据的数据模型,并且该数据模型可应用于其他城市,根据本数据模型,结合该城市各区域实际的消费水平、行业类型、季节等数据,计算出当地各区域的不同种类垃圾相对于垃圾总量的占比,并进行垃圾回收箱容量调整、垃圾回收站位置规划等。

通过采用上述技术方案,可将某一城市的数据模型直接应用于另一城市,减少了系统运行初期数据收集整合的过程,提高了系统的利用效率。

进一步的,还包括垃圾清扫功能:图像识别装置识别到垃圾回收箱内垃圾满载时,通过通讯模块通知环卫人员和垃圾运输车辆,环卫人员通过把手将开合板打开,控制模块控制垃圾回收箱两侧移动机构内的减速电机分别先正转后反转,驱动两块活动隔板分别先后向垃圾回收箱的两侧移动,并将垃圾回收箱内不同种类垃圾先后推出,并通过活动隔板底部毛刷清扫干净,由环卫人员装入对应种类垃圾的垃圾运输车辆内。

通过采用上述技术方案,可防止垃圾回收箱内存在死角,导致垃圾无法清除,提高了垃圾回收箱清除效率。

进一步的,还包括回收路线规划功能:当城市内存在单个种类垃圾存在多个垃圾回收站,垃圾运输车辆通过信息收发终端与垃圾回收站通信,获得垃圾回收站的位置信息和负载量数据,选择负载量未超标的距离最短的垃圾回收站,规划垃圾运输车辆行驶路线。

通过采用上述技术方案,可减少垃圾运输车辆的运输距离和运输时间,降低运输成本。

综上所述,本申请包括以下有益技术效果:

1.通过大数据平台计算垃圾回收箱内不同种类垃圾占比,调整垃圾回收箱内的容量配比,充分利用了垃圾回收箱内的空间,杜绝了空间浪费;

2.通过大数据平台在城市数字化地图内标记出单个种类垃圾占有量较大的位置,调整垃圾回收站位置,可减少垃圾运输车辆的运输距离和运输时间,降低运输成本;

3.通过不断自主学习优化,可不断提高大数据平台的算法准确性。

附图说明

图1是本申请实施例的一种基于大数据的垃圾分类回收系统的结构图。

图2是本申请实施例的一种基于大数据的垃圾分类回收系统的垃圾回收箱的结构图。

图3是本申请实施例的一种基于大数据的垃圾分类回收系统的电箱的结构图。

图4是本申请实施例的一种基于大数据的垃圾分类回收系统的箱体的局部放大图。

图5是本申请实施例的一种基于大数据的垃圾分类回收系统的固定隔板的局部放大图。

图6是本申请实施例的一种基于大数据的垃圾分类回收系统的活动隔板的局部放大图。

图7是本申请实施例的一种基于大数据的垃圾分类回收系统的移动机构的结构图。

图8是本申请实施例的一种基于大数据的垃圾分类回收管理方法的自主学习优化功能的示意图。

附图标记说明:

垃圾回收箱1、顶棚11、太阳能板12、电箱13、电源131、定位模块132、通讯模块133、控制模块134、语音模块135、图像识别装置14、箱体15、第一滑槽151、立柱152、开合板153、铰链154、把手155、固定隔板16、第二滑槽161、活动隔板17、连接器171、滑轮172、毛刷173、移动机构18、滑轨1801、第一转轴1802、滚动齿轮1803、第一皮带轮1804、齿条1805、限位槽1806、复位弹簧1807、减速电机1808、第二转轴1809、第二皮带轮1810、撑杆1811、

信息收发终端2、垃圾运输车辆3、垃圾回收站4、大数据平台5。

具体实施方式

下面对照附图,通过对实施例的描述,本申请的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等,作进一步详细的说明,以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。为方便说明,本申请提及方向以附图所示方向为准。

参照图1-图7所示,一种基于大数据的垃圾分类回收系统,包括垃圾回收箱1、信息收发终端2、垃圾运输车辆3、垃圾回收站4和大数据平台5:

所述垃圾回收箱1包括:箱体15,设置在垃圾回收箱1下部;固定隔板16,居中设置在箱体15内,与箱体15固定连接;活动隔板17,设置在箱体15内,位于固定隔板16两侧,与箱体15活动连接;移动机构18,设置在箱体15两侧,分别与两侧的活动隔板17驱动连接,并与电源131和控制模块134电性连接;通讯模块133,与大数据平台5通过互联网连接;定位模块132,与通讯模块133电性连接,用于监测垃圾回收箱1位置信息,并将数据通过通讯模块133上传至大数据平台5;图像识别装置14,用于识别垃圾回收箱1内不同种类垃圾的装入量,并将数据通过通讯模块133上传至大数据平台5;

所述信息收发终端2分别与垃圾运输车辆3、垃圾回收站4、大数据平台5通过互联网连接通信;

所述大数据平台5与垃圾回收箱通过通讯模块133连接。

所述垃圾回收箱1还包括:电箱13,设置在垃圾回收箱1侧部;电源131,设置在电箱13内;控制模块134,设置在电箱13内,与电源131电性连接;语音模块135,设置在电箱13内,与电源131电性连接;顶棚11,设置在箱体15上方,与地面固定连接;太阳能板12,设置在顶棚11上部,与电源131电性连接;所述定位模块132,设置在电箱13内,与电源131电性连接;所述通讯模块133,设置在电箱13内,与电源131电性连接;所述图像识别装置14,设置在顶棚11下部,与电源131和控制模块134电性连接,并与语音模块135电性连接。

所述箱体15包括:第一滑槽151,对称设置在箱体15两侧中部,连通移动机构18和活动隔板17;所述固定隔板16包括:第二滑槽161,对称设置在固定隔板16两侧中部;所述活动隔板17包括:连接器171,设置在活动隔板17靠近所述箱体15内壁的一侧,与箱体15的第一滑槽151滑动连接;滑轮172,设置在活动隔板17背向箱体15内壁的一侧,与固定隔板16滑动连接;

所述移动机构18包括:滑轨1801,设置在移动机构18中部,水平高度与所述第一滑槽151一致;第一转轴1802,设置在滑轨1801内,与滑轨1801滑动连接,并且一端与所述活动隔板17的连接器171固定连接;滚动齿轮1803,套接在第一转轴1802上,与第一转轴1802转动连接;第一皮带轮1804,套接在第一转轴1802上,与第一转轴1802驱动连接;齿条1805,水平设置在移动机构18中部,位于滑轨1801下方,与滚动齿轮1803啮合;限位槽1806,竖直设置在移动机构18下部,位于齿条1805下方;减速电机1808,设置在限位槽1806内,与限位槽1806滑动连接,并与电源131和控制模块134电性连接;复位弹簧1807,竖直设置在限位槽1806下部,下端与限位槽1806下部末端固定连接,上端与减速电机1808固定连接;第二转轴1809,与减速电机1808驱动连接;第二皮带轮1810,套接在第二转轴1809上,与第二转轴1809驱动连接,并与第一皮带轮1804通过皮带传动连接;撑杆1811,两端分别第一转轴1802和第二转轴1809转动连接。

所述箱体15还包括:立柱152,对称地居中设置在箱体15的另外两侧,与箱体15底部固定连接;开合板153,对称设置在立柱152两侧,并与箱体15底部通过铰链154转动连接;把手155,设置在开合板153上部,与开合板153固定连接;

所述活动隔板17还包括:毛刷173,设置在活动隔板17底部,与活动隔板17固定连接。

所述撑杆1811长度小于所述滑轨1801与限位槽1806最下部的高度差。

一种基于大数据的垃圾分类回收管理方法,包括以下步骤:

步骤一,数据整合,由图像识别装置14识别城市内各区域垃圾回收箱1不同种类垃圾的装载量,计算各种类垃圾相对于垃圾总量的占比,并将该占比数据通过通讯模块133上传至大数据平台5,并由定位模块132确定城市内各区域垃圾回收箱1的位置信息,由大数据平台5导入城市数字化地图,配合收集所在区域的消费水平、行业类型、季节等;收集到相当量的数据后,大数据平台5对数据进行整合;

步骤二,容量调整,城市内各区域垃圾回收箱1将定位模块132确定的位置信息通过通讯模块133上传至大数据平台5,由大数据平台5配合数字化地图,结合消费水平、行业类型、季节等因素计算出各区域垃圾回收箱1不同种类垃圾的占比,并根据计算出单个垃圾回收箱1不同种类垃圾相对于垃圾总量的占比,由控制模块134控制垃圾回收箱1两侧的移动机构18对活动隔板17进行移动,从而控制垃圾回收箱1的箱体15内的容量配比;

步骤三,垃圾回收站4位置规划,由大数据平台5统计城市内各区域不同种类垃圾的相对于垃圾总量的占比,在城市数字化地图内标记出单个种类垃圾占有量较大的位置,并将该种类垃圾的垃圾回收站4位置规划在该种类垃圾占有量较大的位置附近。

还包括自主学习优化功能:由大数据平台5收集不同区域的各种类垃圾占比数据,并结合各区域的消费水平、行业类型、季节等统计数据得到算法,然后利用算法对单个个例进行数据计算,与此同时再不断收集不同区域的各种类垃圾占比数据。上述过程不断重复循环,将大数据平台5统计数据得到的算法进行不断优化。

还包括可复制算法功能:根据某一城市统计的数据算法,可形成基于城市各区域的消费水平、行业类型、季节等数据的数据模型,并且该数据模型可应用于其他城市,根据本数据模型,结合该城市各区域实际的消费水平、行业类型、季节等数据,计算出当地各区域的不同种类垃圾相对于垃圾总量的占比,并进行垃圾回收箱1容量调整、垃圾回收站4位置规划等。

还包括垃圾清扫功能:图像识别装置14识别到垃圾回收箱1内垃圾满载时,通过通讯模块133通知环卫人员和垃圾运输车辆3,环卫人员通过把手155将开合板153打开,控制模块134控制垃圾回收箱1两侧移动机构18内的减速电机1808分别先正转后反转,驱动两块活动隔板17分别先后向垃圾回收箱1的两侧移动,并将垃圾回收箱1内不同种类垃圾先后推出,并通过活动隔板17底部毛刷173清扫干净,由环卫人员装入对应种类垃圾的垃圾运输车辆3内。

还包括回收路线规划功能:当城市内存在单个种类垃圾存在多个垃圾回收站4,垃圾运输车辆(3)通过信息收发终端(2)与垃圾回收站4通信,获得垃圾回收站4的位置信息和负载量数据,选择负载量未超标的距离最短的垃圾回收站4,规划垃圾运输车辆3行驶路线。

本申请实施例,一种基于大数据的垃圾分类回收系统的工作原理为:通过城市内各区域垃圾回收箱各种类垃圾相对于垃圾总量的占比数据,结合位置信息与数字化地图,收集所在区域的消费水平、行业类型、季节等,大量数据整合后,即可计算出城市内各区域每个垃圾回收箱不同种类垃圾相对于垃圾总量的占比:

根据行业类型分类,当垃圾回收箱所在区域识别为工厂时,则有害垃圾、其他垃圾、可回收垃圾占比较多,超过80%,厨余垃圾占比较少;当垃圾回收箱所在区域识别为餐饮行业时,厨余垃圾占比较多,超过80%,可回收垃圾和其他垃圾占比较少,有害垃圾几乎为0;当垃圾回收箱所在区域识别为住宅区时,厨余垃圾和其他垃圾占比较多,超过80%,有害垃圾和可回收垃圾占比较少;

根据季节分类,夏季天气炎热,瓜果食用量相比其他季节明显增多,厨余垃圾占垃圾总量占比明显增多;冬春季为感冒高发季节,面纸使用量明显增多,其他垃圾占比增多;秋季为树木落叶较多,树木落叶属于厨余垃圾,因此厨余垃圾占比明显增多;

根据消费水平,商品经济越发达,包装材料、一次性使用材料和用品越多,其他垃圾和可回收垃圾占比越大。

并将不同种类垃圾的垃圾回收站位置规划在该种类垃圾占有量较大的位置附近,减少垃圾运输车辆的运输距离和运输时间,降低运输成本。

本申请实施例中,通过图像识别装置可识别待投入垃圾的种类,并通过语音模块进行提示,防止了人投入垃圾时对垃圾种类的错误判断,导致垃圾投放错误的情况,提高了垃圾分类回收的正确性。

通过将开合板打开,控制模块控制垃圾回收箱两侧移动机构内的减速电机分别先正转后反转,驱动两块活动隔板分别先后向垃圾回收箱的两侧移动,并将垃圾回收箱内不同种类垃圾先后推出,并通过活动隔板底部毛刷清扫干净,防止垃圾回收箱内存在死角,导致垃圾无法清除,提高了垃圾回收箱清除效率。

通过自主学习优化功能,可不断提高大数据平台的算法准确性。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限与此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

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