[发明专利]一种基于激光测距的城市垃圾桶容量检测系统

说明书

本发明公开一种基于激光测距的城市小区垃圾桶容量检测系统，包括激光测距装置以及显控系统，激光测距装置结合Zigbee通信技术和定位技术，负责监测垃圾箱内垃圾容量，多个激光测距装置形成一个自组织网络，以协作地获取监测区域内垃圾箱中垃圾容量；显控系统主要供用户配置网络运行参数、发布监测任务和收集监测数据；用户可以通过此检测系统，远程实时掌握监测区域内垃圾桶中垃圾容量。本发明具有体积小、部署方便、操作简单、维护便利等优势，能够显著提高垃圾清理效率、避免出现垃圾外溢等环境问题。

技术领域

本发明属于智能物联网技术，具体涉及一种基于激光测距的城市垃圾桶容量检测系统。

背景技术

为了适应城市发展规模的需要，通常在城市小区中部署大量的垃圾箱，而环卫人员数量通常与垃圾清理任务量不相适应，从而造成现有的垃圾清理存在箱内垃圾持续堆积、垃圾外溢、清理不及时等问题。目前，为了解决此问题，通常通过增加环卫人员和清理频次的措施，但这会增加人力成本和环卫人员的负担。如果能够实时监测垃圾箱中的垃圾容量，自动通知环卫人员清理，可以有效节约环保成本。因此，本发明设计一种基于激光测距的城市垃圾桶容量检测装置。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种基于激光测距的城市垃圾桶容量检测系统。

技术方案：本发明的一种基于激光测距的城市垃圾桶容量检测系统，包括激光测距装置和显控系统(例如SRB2.0)，所述激光测距装置包括激光测距传感器单元、定位单元、处理器单元、无线通信单元和电源单元，所述激光测距传感器单元测量收集垃圾箱内垃圾容量数据并传输至处理器单元；定位单元获取垃圾箱所在的位置并传输至处理器单元；处理器单元用于处理系统的逻辑事件：控制激光测距传感器和定位单元的工作模式、对两者数据进行融合操作和接收显控系统的命令，无线通信单元用于不同装置之间的远程通信，电源单元为其他单元的正常运行提供所需的能量；所述显控系统包括指令传达模块、数据存储模块以及数据显示模块；传达的指令包括发送采集任务类型、设备运行参数以及更新系统参数，数据存储即是指将采样数据永久存储到本地的关系数据库，数据显示是指将采样数据实时可视化显示；根据将网络中的功能将激光测距传感器单元、定位单元、处理器单元和无线通信单元划分为协调器、路由器和终端。

其中，所述激光测距装置设置有两种工作模式，即正常模式和报警模式；正常模式中，用户实时获取激光测距传感器的测量结果；报警模式中，当激光传感器所得数据超过预定阈值，例如垃圾深度值超过垃圾桶的80％，并且两个激光测距值小于桶宽的一半，发送报警信息。

进一步的：所述激光测距传感器单元包括两个分别安装于垃圾桶内部侧壁的激光测距传感器，通这过两个激光测距传感器数据的判比，反映垃圾桶内垃圾的分布。

进一步的：所述激光测距单元采用两个激光测距传感器，以获取垃圾箱中垃圾容量；所述处理器单元控制激光测距传感器的工作方式、采样垃圾箱容量值的任务，执行生成网络拓扑结构、数据融合；所述无线通信单元采用Zigbee通信技术；所述定位单元采用GPS模块获取消息的精确位置；所述电源单元采用微型锂电池。

进一步的：所述用户通过显控系统监测各个垃圾箱垃圾容量信息、电池剩余电量、无线信号质量以及垃圾箱坐标位置，各个激光测距装置上传的数据实时存储在关系数据库，并将其可视化，以便于用户做出决策。

进一步的：所述垃圾桶的高度为H宽度为W，两个激光传感器分别一左一右安装于垃圾桶深度值为0.8H处的侧壁，这两个激光测距传感器位于同一水平面上且相互错位，两者独立工作，其具体检测过程包括以下情况：

(A)经过10秒间隔的多次监测，左右两个激光传感器得出对应的激光测距值W_l和W_r；若发现W_l＝W_r＝W，则判定垃圾箱内的垃圾量没有达到垃圾桶高度的80％，环卫人员不需要执行清理任务；