一种基于物联网的智能环卫箱监控系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于物联网的环卫箱智能监控系统及方法，属于物联网技术领域。该系统包括数据采集装置、充电装置、智能控制盒、后台管理平台和终端设备；所述智能控制盒包括MCU、A/D转换电路、电源转换模块、GPRS/GPS模块、调试模块和时钟芯片；该方法包括：智能控制盒对垃圾箱内的容量和温度数据进行采集，与GPS位置信号一同通过无线传输至基站；基站将收到信息传输至后台管理平台；后台管理平台对每个垃圾箱站点的上报数据进行监控，当垃圾箱容量装满，或者垃圾箱温度上报异常时，通过短信或者APP的方式通知环卫人员对垃圾箱进行实时的管理。本发明专利技术实现了对环卫箱的智能实时监控，提高环卫箱的管理效率。

An Intelligent Sanitary Box Monitoring System and Method Based on Internet of Things

The invention relates to an intelligent monitoring system and method of sanitation box based on the Internet of Things, belonging to the technical field of the Internet of Things. The system includes data acquisition device, charging device, intelligent control box, background management platform and terminal equipment; the intelligent control box includes MCU, A/D conversion circuit, power conversion module, GPRS/GPS module, debugging module and clock chip; the method includes: the intelligent control box collects capacity and temperature data in the garbage bin, and passes wireless with GPS position signal. Transfer to the base station; base station will receive information to the background management platform; the background management platform monitors the reported data of each garbage bin site. When the capacity of the garbage bin is full or the temperature of the garbage bin is abnormal, the sanitation personnel will be notified by SMS or APP to manage the garbage bin in real time. The invention realizes the intelligent real-time monitoring of the sanitary box and improves the management efficiency of the sanitary box.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智能环卫箱监控系统及方法
本专利技术属于物联网
，涉及一种基于物联网的环卫箱智能监控系统及方法。
技术介绍
随着科技的发展，生活垃圾已经成为影响环境，影响人类生活，甚至影响人类生存环境的重要因素。大街小巷、旅游景点、校园内部到处充斥着人类的生活垃圾，从而垃圾桶也成为了人们日常生活中常见的必备品，每天成千上万个环卫工人，垃圾回收车辆忙碌在回收处理垃圾的第一线。回收处理垃圾是一件费时费力的工作，每天需耗费大量的人力物力，然而有些垃圾桶在不一定装满的情况下被回收，由此造成了车辆人员油料的极大浪费，也降低了回收处理的效率。目前，虽然已有少量智能垃圾控制系统使用，但是该类系统在升级过程中，工作人员必须到现场垃圾箱处，现场对安装在垃圾箱上的控制器进行IP的更新，因此不具有适用性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的环卫箱智能监控系统及方法，，实现对环卫箱的智能实时监控和系统升级，提高环卫箱的管理效率，并降低垃圾回收管理成本。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、一种基于物联网的智能环卫箱监控系统，包括数据采集装置、充电装置、智能控制盒、后台管理平台和终端设备；所述智能控制盒包括微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)、A/D转换电路、电源转换模块、GPRS/GPS模块、调试模块和时钟芯片；所述数据采集装置通过A/D转换电路与MCU连接；所述充电装置通过电源转换模块与MCU连接；所述时钟芯片和调试模块分别与MCU连接；所述MCU通过GPRS/GPS模块与GPRS/GPS天线连接，所述GPRS/GPS天线通过无线网络与后台管理平台连接；所述后台管理平台通过短信或智能环卫管理APP对终端设备发送收运信息；所述智能控制盒分别将监控垃圾箱内温度、垃圾箱容量状态和垃圾箱所在位置信息上传至后台管理平台；所述数据采集装置包括温度传感器、超声波探头和雷达，分别用于采集获取垃圾箱内温度、垃圾箱容量状态和垃圾箱所在位置；所述后台管理平台接收来自智能控制盒的监控信息，并向终端设备发送收运信息；所述充电装置与所述智能控制盒连接，为智能控制盒和数据采集装置供电。进一步，当系统升级时，所述后台管理平台通过群发信息给所有智能控制盒，直接控制智能控制盒服务器IP升级。进一步，所述电源转换模块包括传感器电源、电量检测电量、MCU供电模块和GPRS/GPS电源；所述传感器电源与A/D转换电路连接并为其供电；所述MCU供电模块分别与MCU和时钟模块连接，并为其供电；所述GPRS/GPS电源与GPRS/GPS模块连接，并为其供电；其中，GPRS/GPS模块供电和传感器供电由MCU进行开或关的控制，在平时待机模式下，关闭对其的供电以达到节能的目的。进一步，所述雷达包括GPRS/GPS天线安装在垃圾箱的顶部，用于接收和发射信号；所述超声波探头安装在垃圾箱的内部空间的盖子上。进一步，每个环卫箱安装6个超声波探头，2个为1组，安装时需要按组来安装。进一步，所述后台管理平台包括展示模块、告警模块和设备管理模块；所述后台管理平台由超级管理员、区域管理员和设备管理员共同管理；所述展示模块展示设备管理员管理的区域名称、设备管理员管理的设备数量、正常设备数量、报警设备数量、月度业务报警次数和月度故障报警次数等统计信息；所述告警模块展示正在报警或者预警的智能环卫箱的信息；所述设备管理模块管理职能环卫箱的设备信息，包括设备名、位置信息、区域信息、区域管理员、设备管理员、运营商和SIM卡编码地址(即ICCID号)。进一步，所述报警分为业务报警和故障报警，所述业务报警包括电量报警和容量报警，所述故障报警包括温度报警、巡检报警和新设备报警；所述预警包括电量预警和容量预警；当智能环卫箱的电量、容量或者温度值超过系统设定的报警值(后台设置)，则给设备管理员推送一条报警消息，通知设备管理员尽快处理；如果设备管理员超过一定的时间(后台设置)没有处理该条报警信息，则系统自动给设备管理员发送的一条报警短信。2、一种基于物联网的智能环卫箱监控方法，具体包括以下步骤：S1：蓄电池为智能控制盒以及多路传感器供电，智能控制盒对垃圾箱内的容量和温度数据进行采集，与GPS位置信号一同通过无线传输至基站；S2：基站将收到信息传输至后台管理平台；S3：后台管理平台对每个垃圾箱站点的上报数据进行监控，当垃圾箱容量装满，或者垃圾箱温度上报异常时，通过手机短信或者手机APP以及PC机登录刷新查看等方式通知环卫人员对垃圾箱进行实时的管理。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术所述系统采用低功耗设计和节能的管理，使得整个电路系统的供电需求被降到了最低，蓄电池能够续航更长的时间。(2)本专利技术所述系统将GPRS/GPS天线全部集成到智能控制盒上，只留出了传感器的安装接口，供电接口，调试接口，使得系统更小巧能活，集成度高，便于安装。(3)本专利技术所述的智能控制盒全部采用金属外壳和航空接插件，具有更高的可靠性和抗干扰性，具有较好的EMI/EMC，具有防震指标。(4)本专利技术能够及时的以短讯的方式通知环卫人员垃圾站点的状态，并且通过APP快速导航，使得环卫工人能够尽快准确的定位垃圾站点，及时处理垃圾。(5)本专利技术所述的智能环卫箱监控系统在升级过程中，可实现在线升级服务，不需要工作人员去现场进行IP更新，只需要后台管理服务中心在修改自身更新服务IP的同时，向各控制盒发送相应升级信息，该控制盒便可自动升级更新。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术所述监控系统的整体架构图；图2为本专利技术所述监控系统内部结构图；图3为本专利技术所述智能监控盒的整体结构图；附图标记：1-GPRS天线；2-GPS天线；3-电源接口。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。如图1～图3所示，本专利技术所述的基于物联网的智能环卫箱监控系统，包括数据采集装置、充电装置、智能控制盒、后台管理平台和终端设备；所述智能控制盒包括微控制单元MCU、A/D转换电路、电源转换模块、GPRS/GPS模块、调试模块和时钟芯片；数据采集装置通过A/D转换电路与MCU连接；所述充电装置通过电源转换模块与MCU连接；所述时钟芯片和调试模块分别与MCU连接；MCU通过GPRS/GPS模块与GPRS/GPS天线连接，GPRS/GPS天线通过无线网络与后台管理平台连接；所述后台管理平台通过短信或智能环卫管理APP对终端设备发送收运信息；智能控制盒分别将监控垃圾箱内温度、垃圾箱容量状态和垃圾箱所在位置信息上传至后台管理平台；数据采集装置包括温度传感器、超声波探头和雷达，分别用于采集获取垃圾箱内温度、垃圾箱容量状态和垃圾箱所在位置；后台管理平台接收来自智能控制盒的监控信息，并向终端设备发送收运信息；当系统升级时，所述后台管理平台通过群发信息给所有智能控制盒，直接控制智能控制盒IP升级；充电装置与所述智能控制盒连接，为智能控制盒和数据采集装置供电；所述充电装置采用蓄电池方式供电，还可采用太阳能充电方式供电。电源转换模块包括传感器电源、电量检测电量、MCU供电模块和GPRS/GPS电源；所述传感器电源与A/D转换电路连接并为其供电；所述MCU供电模块分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的智能环卫箱监控系统，其特征在于，该监控系统包括数据采集装置、充电装置、智能控制盒、后台管理平台和终端设备；所述智能控制盒包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、A/D转换电路、电源转换模块、GPRS/GPS模块、调试模块和时钟芯片；所述数据采集装置通过A/D转换电路与MCU连接；所述充电装置通过电源转换模块与MCU连接；所述时钟芯片和调试模块分别与MCU连接；所述MCU通过GPRS/GPS模块与GPRS/GPS天线连接，所述GPRS/GPS天线通过无线网络与后台管理平台连接；所述后台管理平台通过短信或智能环卫管理APP对终端设备发送收运信息；所述智能控制盒分别将监控垃圾箱内温度、垃圾箱容量状态和垃圾箱所在位置信息上传至后台管理平台；所述数据采集装置包括温度传感器、超声波探头和雷达，分别用于采集获取垃圾箱内温度、垃圾箱容量状态和垃圾箱所在位置；所述后台管理平台接收来自智能控制盒的监控信息，并向终端设备发送收运信息；所述充电装置与所述智能控制盒连接，为智能控制盒和数据采集装置供电。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能环卫箱监控系统，其特征在于，该监控系统包括数据采集装置、充电装置、智能控制盒、后台管理平台和终端设备；所述智能控制盒包括微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)、A/D转换电路、电源转换模块、GPRS/GPS模块、调试模块和时钟芯片；所述数据采集装置通过A/D转换电路与MCU连接；所述充电装置通过电源转换模块与MCU连接；所述时钟芯片和调试模块分别与MCU连接；所述MCU通过GPRS/GPS模块与GPRS/GPS天线连接，所述GPRS/GPS天线通过无线网络与后台管理平台连接；所述后台管理平台通过短信或智能环卫管理APP对终端设备发送收运信息；所述智能控制盒分别将监控垃圾箱内温度、垃圾箱容量状态和垃圾箱所在位置信息上传至后台管理平台；所述数据采集装置包括温度传感器、超声波探头和雷达，分别用于采集获取垃圾箱内温度、垃圾箱容量状态和垃圾箱所在位置；所述后台管理平台接收来自智能控制盒的监控信息，并向终端设备发送收运信息；所述充电装置与所述智能控制盒连接，为智能控制盒和数据采集装置供电。2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环卫箱监控系统，其特征在于，当系统升级时，所述后台管理平台通过群发信息给所有智能控制盒，直接控制智能控制盒服务器IP升级。3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环卫箱监控系统，其特征在于，所述电源转换模块包括传感器电源、电量检测电量、MCU供电模块和GPRS/GPS电源；所述传感器电源与A/D转换电路连接并为其供电；所述MCU供电模块分别与MCU和时钟模块连接，并为其供电；所述GPRS/GPS电源与GPRS/GPS模块连接，并为其供电；其中，GPRS/GPS模块供电和传感器供电由MCU进行开或关的控制，在平时待机模式下，关闭对其的供电以达到节能的目的。4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能环卫箱监控系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗显彬，胡梦江，廖明燚，邓宜荣，
申请(专利权)人：重庆彬田科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50