本開(kāi)發(fā)方案涉及一種智能垃圾桶，尤其涉及一種具有城市環(huán)境數據采集功能和裝滿(mǎn)匯報的智能垃圾桶管理系統，屬于城市環(huán)境衛生管理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)：

　　隨著(zhù)城市現代化建設進(jìn)程的加快，城市環(huán)境受到到各方面的因素的影響，如：汽車(chē)尾氣排放、工廠(chǎng)廢氣違法排放、市民環(huán)境意識等。為了便于城市政府檢測相關(guān)環(huán)境數據，一個(gè)分部范圍廣、可以適應多種城市環(huán)境的環(huán)境管理系統是被需要的。隨著(zhù)智慧型城市概念的提出，越來(lái)越多的城市追求城市環(huán)境數據可實(shí)時(shí)監測、環(huán)境數據開(kāi)源化、城市衛生管理智能化。目前，智能垃圾桶作為城市公共設施，具有數量大、分布廣的特點(diǎn)，且在人流密集區域，智能垃圾桶往往得不到及時(shí)的清理。如果能夠動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地檢測智能垃圾桶是否填滿(mǎn)，并能及時(shí)通知附近清潔工，這樣就能避免城市環(huán)境因清理不及時(shí)而導致的惡化，也可以避免清潔工的無(wú)效勞動(dòng)。同時(shí)，如果依托于智能垃圾桶數量大、分布廣的特點(diǎn)，能夠進(jìn)行城市環(huán)境數據的實(shí)時(shí)檢測，這樣有助于城市環(huán)境數據公開(kāi)化，實(shí)現智慧型城市。
 

 

　　技術(shù)實(shí)現要素：

　　本發(fā)明的目的是提供一種裝置，其能夠克服傳統智能垃圾桶需要人為傾倒以及清潔工無(wú)效勞動(dòng)的缺點(diǎn)，并能夠動(dòng)態(tài)的檢測城市環(huán)境數據。

　　為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種具有城市環(huán)境數據采集功能和可裝滿(mǎn)匯報的智能垃圾桶管理系統，包括垃圾桶、若干傳感模塊和云平臺，所述的垃圾桶上設置有垃圾檢測裝置、 ZigBee模塊和信息傳輸模塊，所述的傳感模塊設置有傳感器和ZigBee模塊，所述的ZigBee模塊可發(fā)起并組建星形ZigBee網(wǎng)絡(luò )，能夠自動(dòng)刷新網(wǎng)絡(luò )并發(fā)現網(wǎng)絡(luò )范圍內新的節點(diǎn)，所述的信息傳輸模塊擁有數據融合功能;

　　所述的垃圾檢測裝置內安裝有于檢測垃圾桶內的垃圾是否填滿(mǎn)的超聲波傳感器;所述的傳感模塊啟動(dòng)后自動(dòng)加入所述的ZigBee網(wǎng)絡(luò );

　　所述的傳感模塊和所述的垃圾檢測裝置所接收到的數據信息均通過(guò)ZigBee模塊將數據信息傳輸至所述的信息傳輸模塊，所述的信息傳輸模塊將信息融合后上傳到所述的云平臺;所述的云平臺接收到垃圾填滿(mǎn)信息后發(fā)送提示信息。

　　進(jìn)一步的，所述的信息傳輸模塊為可通過(guò)4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送信息的4G傳輸模塊。

　　進(jìn)一步的，所述的云平臺包括：傳感器信息接收模塊，接收所述的4G傳輸模塊發(fā)送的數據信息;信息查詢(xún)與顯示模塊，顯示接收到的數據信息，并在地圖上顯示數據采樣位置與采樣數值;自動(dòng)反饋模塊，接收到垃圾桶填滿(mǎn)信息后向附近清潔工自動(dòng)發(fā)送短信以提醒清理垃圾。

　　進(jìn)一步的，所述的云平臺部署在云主機上，所述的云主機為移動(dòng)端或PC端服務(wù)器，所述的實(shí)時(shí)監測數據信息通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)。

　　進(jìn)一步的，所述的云平臺采用SSH架構，使用java語(yǔ)言編碼，使用json接收信息。

　　進(jìn)一步的，所述的傳感模塊內設置的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器和空氣質(zhì)量傳感器。

　　進(jìn)一步的，所述的超聲波傳感器用于檢測桶內垃圾與桶蓋之間的距離，所述的超聲波傳感器安裝在所述垃圾桶桶體的內側上端。

　　進(jìn)一步的，所述的ZigBee模塊采用的主控芯片為CC2530，所述的超聲波傳感器連接所述ZigBee模塊主控芯片的I/O口。

　　進(jìn)一步的，所述的4G傳輸模塊所采用的核心芯片為SIM7100C，所述的4G傳輸模塊通過(guò)串口通信與所述的ZigBee模塊的主控芯片相連。

　　進(jìn)一步的，所述的4G傳輸模塊通過(guò)TCP/IP協(xié)議訪(fǎng)問(wèn)URL發(fā)送的融合后的數據信息。

　　本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果：1、本發(fā)明中的智能垃圾桶不僅可以實(shí)施檢測垃圾桶的裝滿(mǎn)情況而且能夠在垃圾桶裝滿(mǎn)后以短信方式提醒附近的環(huán)衛工，以使垃圾桶得到快速有效的清理;2、本發(fā)明中的智能垃圾桶可通過(guò)移動(dòng)手機查看信息傳輸模塊所接收到的信息，簡(jiǎn)單方便;3、工作人員可通過(guò)地圖查看每個(gè)垃圾桶的數據信息，有針對性的垃圾桶管理;4、本發(fā)明中的信息傳輸模塊采用4G傳輸模塊，充分利用了現有網(wǎng)絡(luò )資源;5、與傳統智能垃圾桶相比，省去了需要人為確認垃圾是否裝滿(mǎn)的過(guò)程，提升了環(huán)衛工人的工作效率，克服了傳統智能垃圾桶功能單一的缺點(diǎn)，加入了城市環(huán)境數據收集的功能，有助于建設智慧型城市。
 

 

　　具體實(shí)施方式

　　現在結合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構成。

　　如圖1所示：本發(fā)明提供了一種具有城市環(huán)境數據采集功能和可裝滿(mǎn)匯報的智能垃圾桶，包括：擁有垃圾填滿(mǎn)檢測功能的智能垃圾桶，可自由配置其他傳感類(lèi)型的傳感模塊，具有接收信息功能與發(fā)送提醒消息的云平臺。智能垃圾桶上設置有垃圾填滿(mǎn)檢測裝置、ZigBee模塊和4G傳輸模塊,所述傳感模塊將采集到的傳感信息(包括傳感器種類(lèi)、采樣時(shí)間、采樣數據)發(fā)送到智能垃圾桶，傳感模塊與智能垃圾桶之間的通信采用ZigBee網(wǎng)絡(luò );智能垃圾桶將接收到的傳感器信息與填滿(mǎn)檢測裝置信息由4G網(wǎng)絡(luò )發(fā)送到云平臺;在云平臺上可以查看所有接收到的傳感器信息和填滿(mǎn)信息，并能夠自動(dòng)向已裝滿(mǎn)的智能垃圾桶附近的環(huán)衛工人發(fā)送提示信息。

　　具體的，所述擁有垃圾填滿(mǎn)檢測功能的智能垃圾桶包括：HC-SR04超聲波傳感器2，ZigBee模塊3，4G傳輸模塊4;HC-SR04超聲波傳2感器用來(lái)檢測智能垃圾桶內垃圾與桶蓋1之間的距離，位于智能垃圾桶的內側上端; ZigBee模塊3，可發(fā)起并組建星形ZigBee網(wǎng)絡(luò )，能夠自動(dòng)刷新網(wǎng)絡(luò )并發(fā)現網(wǎng)絡(luò )范圍內新的節點(diǎn)，ZigBee模塊3所用核心芯片為CC2530; 4G傳輸模塊4擁有數據融合功能，可以將融合后的組網(wǎng)范圍內的信息通過(guò)4G傳輸方式上傳到云平臺，所用核心芯片為SIM7100C;

　　智能垃圾桶采用路燈系統供電，上電后ZigBee模塊自動(dòng)建立以自身為中心的ZigBee星形網(wǎng)絡(luò )，所述智能垃圾桶的核心芯片CC2530內設有數據緩存區，用來(lái)存儲所述傳感模塊發(fā)送的傳感信息與垃圾桶采集到的垃圾桶裝滿(mǎn)信息;智能垃圾桶在ZigBee模塊的主控芯片CC2530內部設置了刷新網(wǎng)絡(luò )的時(shí)間、檢測裝滿(mǎn)情況的時(shí)間、發(fā)送傳感信息的時(shí)間，即分別例如但不限于：2小時(shí)、1分鐘、30分鐘。

　　基于上述設置，所述智能垃圾桶的工作流程如圖2，其工作流程為：

　　(1)通電后初始化定時(shí)器，隨后建立以自身為中心的ZigBee星形網(wǎng)絡(luò )并發(fā)現附近的傳感模塊;

　　(2)網(wǎng)絡(luò )初始化完畢后，每隔1分鐘檢測一次垃圾桶的裝滿(mǎn)情況，若檢測到垃圾桶裝滿(mǎn)，則將該裝滿(mǎn)信息存儲至數據緩存區。

　　(3)網(wǎng)絡(luò )初始化完畢后，當收到傳感模塊發(fā)送的傳感器信息時(shí)，產(chǎn)生一次接收中斷，接收到的信息存儲至數據緩存區內。

　　(4)網(wǎng)絡(luò )初始化完畢后，每隔30分鐘檢查一次數據緩存區是否有數據待發(fā)送，若有數據，則將數據緩存區內的數據進(jìn)行融合，送串口發(fā)送至4G模塊，由4G模塊將傳感數據發(fā)送至云平臺。

　　(5)網(wǎng)絡(luò )初始化完畢后，每隔2小時(shí)重新建立一次ZigBee網(wǎng)絡(luò )，以保持所處ZigBee網(wǎng)絡(luò )內節點(diǎn)是活動(dòng)的。

　　具體的，所述可自由配置其他傳感類(lèi)型的傳感模塊包括：一個(gè)或多個(gè)傳感器，如：溫度、濕度、空氣質(zhì)量傳感器等，ZigBee模塊;空氣質(zhì)量傳感器采用PM2.5傳感器，傳感器與ZigBee模塊之間采用串口通信方式，定時(shí)采集環(huán)境數據并將信息發(fā)給ZigBee模塊;所述ZigBee模塊，能夠自動(dòng)刷新網(wǎng)絡(luò )并發(fā)現網(wǎng)絡(luò )范圍內的智能垃圾桶，所用核心芯片為CC2530。

　　傳感模塊上電后自動(dòng)發(fā)現附近的ZigBee網(wǎng)絡(luò )，并自動(dòng)添加到檢測到的第一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )中;所述傳感模塊在ZigBee模塊的主控芯片CC2530內部設置了刷新網(wǎng)絡(luò )的時(shí)間、采集傳感器數據時(shí)間，即分別例如但不限于：2小時(shí)、30分鐘。

　　基于上述設置，所述傳感器的工作流程如圖3，其工作流程為：

　　(1)通電后初始化定時(shí)器，發(fā)現并加入ZigBee網(wǎng)絡(luò )。

　　(2)網(wǎng)絡(luò )初始化完畢后，每隔30分鐘采集一次傳感器數據，采集完畢后將采集數據、采集時(shí)間、傳感器類(lèi)型發(fā)送到發(fā)起所加入的ZigBee網(wǎng)絡(luò )的智能垃圾桶。

　　(3)網(wǎng)絡(luò )初始化完畢后，每隔2小時(shí)刷新一次網(wǎng)絡(luò )，退出原來(lái)加入的ZigBee并重新掃描附近的ZigBee網(wǎng)絡(luò )，自動(dòng)加入發(fā)現的第一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )中。

　　具體的，所述具有接收信息功能與發(fā)送提醒消息的云平臺包括：傳感器信息接收模塊，信息查詢(xún)與顯示模塊，自動(dòng)反饋模塊;傳感器信息接收模塊可以接受智能垃圾桶4G傳輸模塊通過(guò)TCP/IP協(xié)議訪(fǎng)問(wèn)URL發(fā)送的融合后的傳感器信息，并將接收到的信息存儲在云主機內的數據庫中;信息查詢(xún)與顯示模塊可以顯示已接收的傳感器數據，并在地圖上顯示傳感器數據采樣位置與采樣數值;自動(dòng)反饋模塊在接受到智能垃圾桶裝滿(mǎn)信息后，可向中心傳感器節點(diǎn)附近清潔工自動(dòng)發(fā)送短信以提醒清理垃圾。

　　云平臺搭建于云主機上，采用網(wǎng)頁(yè)形式，任何可以連接互聯(lián)網(wǎng)的設備均可以通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn);云平臺可以顯示所有發(fā)送至平臺的傳感器數據，并在地圖上顯示出來(lái)。

　　擁有垃圾填滿(mǎn)檢測功能的智能垃圾桶與可自由配置其他傳感類(lèi)型的傳感模塊采用的主控芯片例如但不限于CC2530，所述智能垃圾桶的4G通信模塊采用的通信芯片例如但不限于SIM7100C，所述的傳感模塊采用的傳感器例如但不限于采用SHT11數字濕度傳感器、DS18B20溫度傳感器、夏普GP2Y1010AU0F PM2.5傳感器。

　　以上述依據本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內容，必須要根據權利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。