[发明专利]一种基于超声波的垃圾容量监控系统及方法

权利要求书

1.一种基于超声波的垃圾容量监控系统，其特征在于：包括信息数据存储模块、投放方式选择模块、垃圾称重模块、垃圾桶容量检测模块、温度检测模块、三维模型建立模块、垃圾满溢预警模块、信息接收模块、回收路线规划模块，

所述信息数据存储模块用于预先存储垃圾桶信息，所述垃圾桶信息包括垃圾桶编号、高度、体积、经度、纬度以及所在位置信息，所述信息数据存储模块进一步还存储有不同温度下超声波在空气中的传播速度数据，所述投放方式选择模块可用于自行选择不同的垃圾投放方式，所述投放方式包括直接投放和智能识别，若用户选择直接投放，则用户自行选取所要投放的垃圾分类，并选择开启相应的投口，若用户选择智能识别投放方式，则通过摄像头获取当前用户所持垃圾图像，并对垃圾图像进行识别，当识别成功之后，自动开启相应投口供用户进行投放，所述垃圾称重模块用于对每次投放的垃圾重量进行称量，所述垃圾桶容量检测模块用于对当前垃圾桶内的容量进行检测，根据当前垃圾桶内存放的垃圾体积与垃圾桶体积计算百分比，所述温度检测模块用于检测当前垃圾箱内的实时温度，所述三维模型建立模块用于根据垃圾桶容量检测得到的数据建立垃圾桶内的实时存储三维模型，所述垃圾满溢预警模块用于根据当前垃圾桶内的垃圾体积占垃圾桶体积的百分比与百分比阈值之间的比较结果对当前满溢情况进行预报警，所述信息接收模块用于工作人员接收垃圾桶的满溢预警信息；

所述垃圾桶容量检测模块根据公式计算当前垃圾桶内的垃圾距桶口所在平面处的距离，其中，L_i为垃圾距桶口所在平面处的距离，L₀为桶口所在平面距超声波探头之间的距离，v为当前垃圾桶内的实时温度下超声波在空气中传播的速度，T_i为超声波探头发射超声波与接收超声波之间的时间间隔，

所述垃圾桶容量检测模块将通过计算得到的若干个距离数据L₁、L₂、L₃、...、L_i-1、L_i传输至所述三维模型建立模块，所述三维模型建立模块进一步通过信息数据存储模块获取垃圾桶信息，所述垃圾桶信息包括垃圾桶高度h以及垃圾桶体积V，所述三维模型建立模块根据垃圾桶高度h、垃圾距桶口所在平面出的距离L_i、垃圾桶体积V建立三维模型，所述垃圾容量检测模块进一步根据所述三维模型计算得到当前垃圾桶内所存放的垃圾体积V₁，并根据垃圾体积V₁与垃圾桶体积V计算当前垃圾所占垃圾桶总容量的百分比；

所述垃圾称重模块连接所述投放方式选择模块以及垃圾桶容量检测模块，

当用户通过所述投放方式选择模块选取投放方式并且投口关闭时，所述垃圾称重模块开始对本次用户所投放的垃圾重量进行称量，当称量完毕之后，再通过所述垃圾桶容量检测模块对当前垃圾桶内的垃圾容量进行检测，

所述垃圾容量检测模块将计算得到的垃圾体积占垃圾桶体积的百分比数据传输至所述垃圾满溢预警模块，

当所述百分比大于等于百分比阈值时，所述垃圾满溢预警模块发送满溢预警信息至所述信息接收模块，所述满溢预警信息包括垃圾箱信息，所述垃圾箱信息包括垃圾箱编号、所在位置、满溢垃圾桶编号、其他垃圾桶的容量百分比数据以及当前垃圾箱内各个垃圾桶内的垃圾重量和垃圾体积，回收人员可登录信息接收模块，查看满溢预警信息。