[发明专利]一种智能环保垃圾处理装置

权利要求书

1.一种智能环保垃圾处理装置，其特征是，包括垃圾处理终端、监控模块、数据收集模块，所述数据收集模块包括设置于各垃圾桶的传感器节点和与所述监控模块通信连接的汇聚节点，所述传感器节点用于监测所在垃圾桶内的垃圾量，当垃圾量达到或超出预设值时，向汇聚节点发送包含量满信号和位置信息的垃圾装载数据，汇聚节点将接收的垃圾装载数据发送至监控模块，初始时传感器节点将自己的发送距离调至最大，若传感器节点到汇聚节点的距离未超过传感器节点的当前发送距离，传感器节点直接将采集的垃圾装载数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点将采集的垃圾装载数据发送至下一跳节点，以通过多跳转发的形式将垃圾装载数据发送至汇聚节点；所述监控模块与所述垃圾处理终端通信连接，生成垃圾装运操作信息和位置信息，选择相应的垃圾分类回收车型号，并将垃圾装运操作信息和位置信息以及该垃圾分类回收车型号发送至所述垃圾处理终端。

2.根据权利要求1所述的一种智能环保垃圾处理装置，其特征是，设邻居节点为位于传感器节点通信范围内的其他传感器节点，网络初始时，传感器节点通过信息交互获取邻居节点信息，构建邻居节点集，并从其邻居节点集中选择相对于其距离汇聚节点更近的一跳邻居节点作为候选节点，为每个候选节点分配优先等级，从而将候选节点分为一级候选节点、二级候选节点；传感器节点选择下一跳节点时，先向一级候选节点发送请求消息并启动计时器，在计时结束后若收到一级候选节点的反馈信息，则选择最先接到的反馈信息所对应的一级候选节点作为下一跳节点；在计时结束后若未收到一级候选节点的反馈信息，传感器节点则向二级候选节点发送请求消息并启动计时器，在计时结束后若收到二级候选节点的反馈信息，则选择最先接到的反馈信息所对应的二级候选节点作为下一跳节点，在计时结束后若未收到二级候选节点的反馈信息，传感器节点选择距离最近的候选节点作为下一跳节点；

其中，为每个候选节点分配优先等级，包括：

(1)计算各候选节点的权值：

式中，W_ij为传感器节点i的候选节点j的权值，D(i,j)为传感器节点i与该候选节点j的距离，D(i,k)为传感器节点i与其第k个候选节点的距离，D(j,s)为该候选节点j与汇聚节点的距离，D(k,s)为所述第k个候选节点与汇聚节点的距离，n_i为传感器节点i的候选节点数量，M_i为传感器节点i的邻居节点数量，M_j为所述候选节点j的邻居节点数量，M_i∩M_j为传感器节点i与候选节点j所拥有的共同邻居节点的数量，a₁、a₂为预设的影响因子，满足a₁+a₂＝1；b₁、b₂为预设的权重系数，满足b₁+b₂＝1；

(2)若将候选节点j归为一级候选节点，若将候选节点j归为二级候选节点，其中W_ik为传感器节点i的第k个候选节点的权值。

3.根据权利要求2所述的一种智能环保垃圾处理装置，其特征是，传感器节点按照下列公式定期更新自己的发送距离：

式中，S_i(r)为传感器节点i在第r个周期更新的发送距离，S_i(r-1)为传感器节点i在第r-1个周期更新的发送距离，E_i为传感器节点i的当前剩余能量，E_i0为传感器节点i的初始能量，E_min为预设的能量下限，为取整函数，表示对取整，ρ为预设的基于能量的衰减系数，ρ的取值范围为[0.4,0.6]。

4.根据权利要求2或3所述的一种智能环保垃圾处理装置，其特征是，所述传感器节点包括用于监测垃圾桶体内的垃圾量的传感单元和用于定位的GPS单元。

5.根据权利要求4所述的一种智能环保垃圾处理装置，其特征是，所述传感器节点还包括与传感单元连接的供电单元，所述供电单元用于为传感单元提供电力支持。

6.根据权利要求4所述的一种智能环保垃圾处理装置，其特征是，所述传感单元为应变片、载荷传感器或红外对射型传感器。