一种实现源头垃圾智能分类的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现源头垃圾智能分类的方法及装置，所述方法是先通过红外光谱仪采集源头垃圾的红外光谱数据，然后由单片机根据其内预存的物质与红外光谱特征峰数据的映射数据库进行比对识别，得到所识别垃圾的物质种类，再由单片机根据其内预存的物质与垃圾分类的映射表进行垃圾分类。本发明专利技术可从源头上实现所有垃圾类别的分类，无需摄像头，识别准确率高，无需联网即可进行实时垃圾分类，可靠性和安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种实现源头垃圾智能分类的方法及装置
本专利技术是涉及一种实现源头垃圾智能分类的方法及装置，属于垃圾分类

技术介绍
在日常生活中，每天都会扔出许多垃圾，在一些垃圾管理较好的地区，大部分垃圾会得到卫生填埋、焚烧、堆肥等无害化处理，而更多地方的垃圾则常常被简易堆放或填埋，以致造成了资源浪费和环境污染问题。随着节能环保意识的增强，垃圾分类现已成为当今社会急需解决的问题之一。由于不同国家不同地区有着不同的垃圾分类标准，例如，我国垃圾主要分成厨余垃圾(湿垃圾)、其他垃圾(干垃圾)、可回收垃圾和有害垃圾；德国一般分为纸、玻璃、金属和塑料等；澳大利亚一般分为可堆肥垃圾、可回收垃圾和不可回收垃圾；日本一般分为塑料瓶类、可回收塑料、其他塑料、资源垃圾、大型垃圾、可燃烧垃圾、不可燃垃圾、有害垃圾等等；并且，每类垃圾涉及的品种繁杂多样。因此，如何准确实现垃圾智能分类存在诸多困难。另外，国内外多年实践证明，垃圾分类必须从源头开始，才能有效地降低后期处理的难度和成本，从而真正实现变废为宝和降低污染。但目前还没有真正能实现源头垃圾智能分类的技术，现有技术多为视觉图像处理技术，存在如下诸多缺陷：1)图像识别算法繁多，不仅识别效率低，而且导致数据库庞大，需要采用云计算实时连接后台服务器使用，这样，一旦发生断网故障或网络攻击，就无法进行实时识别工作；2)目标物体的识别拘泥于图像处理软件，而图像处理的结果会受到环境、设备等因素的影响，从而导致垃圾分类存在误差，分类准确率低；可见，至今还不能实现高准确率、易于实现、安全可靠且全智能化进行各种源头垃圾的分类技术。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种实现源头垃圾智能分类的方法及装置。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种实现源头垃圾智能分类的方法，是先通过红外光谱仪采集源头垃圾的红外光谱数据，然后由单片机根据其内预存的物质与红外光谱特征峰数据的映射数据库进行比对识别，得到所识别垃圾的物质种类，再由单片机根据其内预存的物质与垃圾分类的映射表进行垃圾分类。一种优选方案，所述红外光谱仪是能获取波长在780～2500nm范围内的近红外光的吸收或反射光谱数据的近红外光谱仪。一种优选方案，单片机内预存的物质与红外光谱特征峰数据的映射数据库能进行更新。一种优选方案，单片机内预存的物质与垃圾分类的映射表能根据垃圾分类所在国家/地区进行调整。一种实施方案，所述方法包括如下具体步骤：a)通过单片机控制打开垃圾入口电控门，待源头垃圾从垃圾入口电控门进入垃圾识别仓内，单片机控制关闭垃圾入口电控门；b)使进入垃圾识别仓内的垃圾送至红外光谱仪附近，由红外光谱仪采集该垃圾的红外光谱数据并传送给单片机；c)单片机将接收到的红外光谱数据与其内预存的物质与红外光谱特征峰数据的映射数据库进行比对识别，得到所识别垃圾的物质种类，然后依据其内预存的物质与垃圾分类的映射表对识别的垃圾物质进行垃圾分类；d)单片机判断步骤c)所识别的垃圾物质是否属于单一垃圾类别，如果判断结果为否，则打开垃圾入口电控门提示用户检查和重新投放并结束垃圾分类，直至用户纠正垃圾投放错误后重启；如果判断结果为是，则执行步骤e)；e)打开垃圾识别仓，使垃圾离开垃圾识别仓后关闭垃圾识别仓；f)通过垃圾电动移动机构将垃圾送至对应垃圾类别的分类箱处，打开分类箱入口使垃圾落入对应垃圾分类箱中，从而完成一次垃圾智能分类。一种优选方案，还包括步骤g)，具体操作如下：单片机判断垃圾识别仓内是否有残余垃圾，如果判断结果为是，则将残余垃圾送至红外光谱仪附近，重复执行步骤b)至步骤f)，完成对残余垃圾的智能分类。一种优选方案，在垃圾入口电控门处设有LED指示灯。一种优选方案，在垃圾识别仓内设有向下倾斜设置的接料平台，所述接料平台是由缓冲板和转动设于缓冲板低端的电动滑板组成，红外光谱仪安装在电动滑板附近，当垃圾落入接料平台后，会在重力作用下沿着缓冲板滑至电动滑板处，从而被送至红外光谱仪附近。进一步优选方案，在红外光谱仪与电动滑板末端之间设有透明挡板，电动滑板末端与透明挡板的正面相抵接，红外光谱仪设置在透明挡板的背面。进一步优选方案，在垃圾识别仓内还设有用于清洁透明挡板的清洁机构。进一步优选方案，在接料平台的高端设有能沿着接料平台的延伸方向直线往复移动的电动滑铲，所述清洁机构设置在电动滑铲上，通过电动滑铲可将落在缓冲板上的垃圾推送到电动滑板处，并且通过电动滑铲的移动，可带动清洁机构触碰到透明挡板，以实现对透明挡板的清洁，避免影响红外光谱仪的采集。进一步优选方案，所述电动滑板能在单片机控制下向下电动旋转，以打开垃圾识别仓使被识别后的垃圾下落离开垃圾识别仓，并能在单片机控制下向上电动旋转复位以关闭垃圾识别仓。一种优选方案，所述红外光谱仪能实现位置电动移动，以利于全面采集其附近垃圾的红外光谱数据。一种实现源头垃圾智能分类的装置，包括垃圾识别仓、红外光谱仪和单片机，所述红外光谱仪设置在垃圾识别仓内、且与单片机信号连接，所述垃圾识别仓的顶部设有垃圾入口电控门，在垃圾入口电控门的下方设有向下倾斜的接料平台，所述接料平台由缓冲板和转动设于缓冲板低端的电动滑板组成，所述红外光谱仪位于电动滑板附近，在垃圾识别仓的正下方设有若干分类箱，在所述分类箱的顶部且位于电动滑板的下方设有分类箱电控门，在所述分类箱电控门的顶部设有垃圾电动移动机构，且所述垃圾入口电控门、电动滑板、分类箱电控门、垃圾电动移动机构均与单片机电连接。一种实施方案，在所述电动滑板与缓冲板的连接处横向设有电动轴，所述电动滑板通过电动轴与缓冲板可转动连接，所述电动轴与单片机电连接。一种实施方案，在所述垃圾入口电控门处设有LED指示灯，所述LED指示灯的开关与单片机电连接。一种实施方案，在红外光谱仪与电动滑板末端之间设有透明挡板，电动滑板末端与透明挡板的正面相抵接，红外光谱仪设置在透明挡板的背面。一种优选方案，所述透明挡板为石英玻璃板。一种实施方案，在接料平台的高端设有能沿着接料平台的延伸方向直线往复移动的电动滑铲，所述电动滑铲与单片机电连接。一种优选方案，在垃圾识别仓内还设有用于清洁透明挡板的清洁机构，所述清洁机构为设在所述电动滑铲上的纳米擦。一种实施方案，所述分类箱的数量和大小可调节。一种实施方案，所述装置包括顶部开口的箱体，所述箱体内活动设有若干竖直方向的分类隔板，所述分类隔板将箱体分为若干分类箱，所述分类箱电控门水平设于分类隔板的顶部，所述分类隔板的底部穿设有电动滑杆，所述电动滑杆与单片机电连接。一种实施方案，所述装置还包括壳体，垃圾识别仓位于分类箱电控门的上方区域，分类箱处于分类箱电控门的下方区域。相较于现有技术，本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术可从源头上实现所有垃圾类别的分类，无需摄像头，仅通过红外光谱仪采集待分类源头垃圾的红外光谱数据，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现源头垃圾智能分类的方法，其特征在于：所述方法是先通过红外光谱仪采集源头垃圾的红外光谱数据，然后由单片机根据其内预存的物质与红外光谱特征峰数据的映射数据库进行比对识别，得到所识别垃圾的物质种类，再由单片机根据其内预存的物质与垃圾分类的映射表进行垃圾分类。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现源头垃圾智能分类的方法，其特征在于：所述方法是先通过红外光谱仪采集源头垃圾的红外光谱数据，然后由单片机根据其内预存的物质与红外光谱特征峰数据的映射数据库进行比对识别，得到所识别垃圾的物质种类，再由单片机根据其内预存的物质与垃圾分类的映射表进行垃圾分类。


2.根据权利要求1所述的实现源头垃圾智能分类的方法，其特征在于：所述红外光谱仪是能获取波长在780～2500nm范围内的近红外光的吸收或反射光谱数据的近红外光谱仪。


3.根据权利要求1所述的实现源头垃圾智能分类的方法，其特征在于：单片机内预存的物质与红外光谱特征峰数据的映射数据库能进行更新。


4.根据权利要求1所述的实现源头垃圾智能分类的方法，其特征在于：单片机内预存的物质与垃圾分类的映射表能根据垃圾分类所在国家/地区进行调整。


5.根据权利要求1所述的实现源头垃圾智能分类的方法，其特征在于，所述方法包括如下具体步骤：
a)通过单片机控制打开垃圾入口电控门，待源头垃圾从垃圾入口电控门进入垃圾识别仓内，单片机控制关闭垃圾入口电控门；
b)使进入垃圾识别仓内的垃圾送至红外光谱仪附近，由红外光谱仪采集该垃圾的红外光谱数据并传送给单片机；
c)单片机将接收到的红外光谱数据与其内预存的物质与红外光谱特征峰数据的映射数据库进行比对识别，得到所识别垃圾的物质种类，然后依据其内预存的物质与垃圾分类的映射表对识别的垃圾物质进行垃圾分类；
d)单片机判断步骤c)所识别的垃圾物质是否属于单一垃圾类别，如果判断结果为否，则打开垃圾入口电控门提示用户检查和重新投放并结束垃圾分类，直至用户纠正垃圾投放错误后重启；如果判断结果为是，则执行步骤e)；
e)打开垃圾识别仓，使垃圾离开垃圾识别仓后关闭垃圾识别仓；
f)通过垃圾电动移动机构将垃圾送至对应垃圾类别的分类箱处，打开分类箱入口使垃圾落入对应垃...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟，
申请(专利权)人：朱伟，
类型：发明
国别省市：上海;31