一种园林垃圾的处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种园林垃圾的处理系统及方法，该系统包括垃圾桶

【技术实现步骤摘要】
一种园林垃圾的处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及园林
，尤其涉及一种园林垃圾的处理系统及方法
。

技术介绍

[0002]随着城市化进程的加速，城市园林绿化的建设也日益受到重视，然而，随之而来的问题之一是，园林内的垃圾处理问题，垃圾处理在智慧园林领域有着重要价值，在构建智慧绿色城市和保证市民生活质量方面发挥重要作用
。
[0003]传统的园林垃圾处理方式主要依赖于人工巡查，存在着以下问题：
[0004]人工巡查效率低，费时费力，无法覆盖大面积园林区域；
[0005]无法实现垃圾桶填充情况的实时监测，导致垃圾清理不及时或者垃圾溢出，散落各地；
[0006]垃圾清理效率低下，浪费资源
。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种园林垃圾的处理系统及方法
。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种园林垃圾的处理系统，包括垃圾桶
、
第一无人机停机坪
、
无人机
、
清扫端
、
云服务器以及设置在垃圾桶上的垃圾监测平台和第二无人机停机坪；
[0009]所述垃圾桶为多个，设置在园林道路旁；
[0010]所述第一无人机停机坪包括若干个停机位，用于无人机停放和充电；
[0011]所述垃圾监测平台固定在垃圾桶上，包括箱体
、
传感器以及设置在箱体内的处理器
、
传感器/>、GPS
模块
、
物联网模块和电源模块，所述传感器用于测量垃圾桶内垃圾的填充高度，所述电源模块与处理器
、
传感器
、GPS
模块
、
物联网模块电连接，所述处理器用于接收
GPS
模块的定位数据和传感器传输的数据并进行处理后通过物联网模块发送给云服务器；所述物联网模块还用于接收第二无人机停机停放的无人机共享的视频数据，并将视频数据预处理后转发给云服务器；
[0012]所述无人机用于获取云服务器指令在第一无人机停机坪或第二无人机停机坪之间完成起降，并用于获取云服务器指令在预设无人机巡查路线完成道路视频采集，并将采集的视频共享给物联网模块；
[0013]所述第二无人机停机坪固定在箱体上方，与电源模块电连接，设置有一个停机位，用于无人机停放和充电；
[0014]所述云服务器用于根据园林线路地图预处理生成总巡查线路；当判断目标垃圾桶内垃圾高度达到第一高度阈值时，将目标垃圾桶作为待处理垃圾桶，当待处理垃圾桶数量达到第一数量阈值时或者检测到有待处理垃圾桶垃圾高度达到第二高度阈值时，统计所有待处理垃圾桶所属道路并规划生成垃圾清理初始线路；通过在总巡查线路中剔除垃圾清理初始线路从而生成无人机采集线路，向无人机发送视频采集指令；接收物联网模块传输采
集视频，并预处理进行图像垃圾识别，根据识别有目标垃圾道路合并垃圾清理初始线路生成垃圾清理最终线路，发送清理任务给清扫端；
[0015]所述清扫端用于获取云服务器发送的所有垃圾桶填充高度数据和清理任务，并根据最终清扫线路完成道路和垃圾桶的垃圾清理
。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述传感器包括红外传感器和烟雾传感器，所述红外传感器用于测量垃圾桶内垃圾的填充高度，所述烟雾传感器用于检测垃圾桶内火灾，所述处理器还用于接收烟雾传感器传输的数据并进行处理后通过物联网模块发送给云服务器，所述云服务器还用于：检测到火灾时生成火灾警报，向清扫端发送火灾警报，所述火灾警报包括垃圾桶的定位和火灾检测时间；判断火灾警报垃圾桶上方的第二无人机停机坪是否停放有无人机，若有，则向无人机发送针对火灾警报垃圾桶的拍照指令和照片发送指令，并向无人机发送返回第一无人机停机坪的返航指令，获取无人机发送的照片预处理后转发给清扫端；检测到火灾消除时生成火灾消除信息，向清扫端发送火灾消除信息
。
[0017]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述获取无人机发送的照片预处理后转发给清扫端，具体包括：
[0018]无人机对拍摄的火灾警报垃圾桶的图像进行预处理，生成变化区域的差异数据和完整图像数据，并压缩后通过移动网络将差异数据传输给云服务器；
[0019]其中，生成变化区域的差异数据和完整图像数据具体方法如下：
[0020]采用基于区域的分割图像分割算法，将图像分成不同的区域；
[0021]基于变化检测技术，识别颜色
、
亮度
、
运动特征变化的动态区域；
[0022]对识别出的动态区域进行数据编码，捕获区域的变化信息生成差异数据；
[0023]采用基于运动矢量的压缩编码技术对动态区域进行编码，将编码后的动态区域与原始图像的其他部分相结合，以重建完整图像；
[0024]云服务器将差异数据传输给清扫端；
[0025]在无人机将变化区域的差异数据传输给云服务器预设时间段后，无人机通过移动网络将压缩后的完整图像数据传输给云服务器；
[0026]云服务器在接收到清扫端完整图像数据请求时，将完整图像数据传输给清扫端
。
[0027]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述向无人机发送视频采集指令，具体包括：
[0028]若无人机多数停放在第一无人机停机坪，则向无人机发送出航采集指令，所述出航采集指令：使无人机完成在第一无人机停机坪起飞
、
无人机采集线路的道路视频采集
、
在第二无人机停机坪的降落；
[0029]若无人机多数停放在第二无人机停机坪，则向无人机发送返航采集指令，所述返航采集指令：使无人机完成在第二无人机停机坪起飞
、
无人机采集线路的道路视频采集
、
在第一无人机停机坪的降落
。
[0030]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述向无人机发送视频采集指令，具体包括：
[0031]判断视频采集指令是出航采集指令还是返航采集指令，并统计进行采集的无人机数量
M1，计算无人机飞行指标，并按照飞行指标由高至低的顺序将无人机依次排列生成采
集无人机集合；
[0032]其中，无人机飞行指标的计算公式如下：
[0033][0034]其中，
F
表示无人机飞行指标，
B
表示电池余量，
D
表示已飞行里程，
w1和
w2分别表示调节系数且
w1+w2＝1；
[0035]获取设有待处理垃圾桶道路的数据，每个独立的道路作为一个采集子任务，相接道路合并作为一个采集子任务，并统计采集子任务数量
M2，计算不同采集子任务的覆盖飞行距离，并按覆盖飞行距离由长至短的顺序依次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种园林垃圾的处理系统，其特征在于，包括垃圾桶
、
第一无人机停机坪
、
无人机
、
清扫端
、
云服务器以及设置在垃圾桶上的垃圾监测平台和第二无人机停机坪；所述垃圾桶为多个，设置在园林道路旁；所述第一无人机停机坪包括若干个停机位，用于无人机停放和充电；所述垃圾监测平台固定在垃圾桶上，包括箱体
、
传感器以及设置在箱体内的处理器
、
传感器
、GPS
模块
、
物联网模块和电源模块，所述传感器用于测量垃圾桶内垃圾的填充高度，所述电源模块与处理器
、
传感器
、GPS
模块
、
物联网模块电连接，所述处理器用于接收
GPS
模块的定位数据和传感器传输的数据并进行处理后通过物联网模块发送给云服务器；所述物联网模块还用于接收第二无人机停机停放的无人机共享的视频数据，并将视频数据预处理后转发给云服务器；所述无人机用于获取云服务器指令在第一无人机停机坪或第二无人机停机坪之间完成起降，并用于获取云服务器指令在预设无人机巡查路线完成道路视频采集，并将采集的视频共享给物联网模块；所述第二无人机停机坪固定在箱体上方，与电源模块电连接，设置有一个停机位，用于无人机停放和充电；所述云服务器用于根据园林线路地图预处理生成总巡查线路；当判断目标垃圾桶内垃圾高度达到第一高度阈值时，将目标垃圾桶作为待处理垃圾桶，当待处理垃圾桶数量达到第一数量阈值时或者检测到有待处理垃圾桶垃圾高度达到第二高度阈值时，统计所有待处理垃圾桶所属道路并规划生成垃圾清理初始线路；通过在总巡查线路中剔除垃圾清理初始线路从而生成无人机采集线路，向无人机发送视频采集指令；接收物联网模块传输采集视频，并预处理进行图像垃圾识别，根据识别有目标垃圾道路合并垃圾清理初始线路生成垃圾清理最终线路，发送清理任务给清扫端；所述清扫端用于获取云服务器发送的所有垃圾桶填充高度数据和清理任务，并根据最终清扫线路完成道路和垃圾桶的垃圾清理
。2.
根据权利要求1所述的园林垃圾的处理系统，其特征在于，所述传感器包括红外传感器和烟雾传感器，所述红外传感器用于测量垃圾桶内垃圾的填充高度，所述烟雾传感器用于检测垃圾桶内火灾，所述处理器还用于接收烟雾传感器传输的数据并进行处理后通过物联网模块发送给云服务器，所述云服务器还用于：检测到火灾时生成火灾警报，向清扫端发送火灾警报，所述火灾警报包括垃圾桶的定位和火灾检测时间；判断火灾警报垃圾桶上方的第二无人机停机坪是否停放有无人机，若有，则向无人机发送针对火灾警报垃圾桶的拍照指令和照片发送指令，并向无人机发送返回第一无人机停机坪的返航指令，获取无人机发送的照片预处理后转发给清扫端；检测到火灾消除时生成火灾消除信息，向清扫端发送火灾消除信息
。3.
根据权利要求2所述的园林垃圾的处理系统，其特征在于，所述获取无人机发送的照片预处理后转发给清扫端，具体包括：无人机对拍摄的火灾警报垃圾桶的图像进行预处理，生成变化区域的差异数据和完整图像数据，并压缩后通过移动网络将差异数据传输给云服务器；其中，生成变化区域的差异数据和完整图像数据具体方法如下：采用基于区域的分割图像分割算法，将图像分成不同的区域；
基于变化检测技术，识别颜色
、
亮度
、
运动特征变化的动态区域；对识别出的动态区域进行数据编码，捕获区域的变化信息生成差异数据；采用基于运动矢量的压缩编码技术对动态区域进行编码，将编码后的动态区域与原始图像的其他部分相结合，以重建完整图像；云服务器将差异数据传输给清扫端；在无人机将变化区域的差异数据传输给云服务器预设时间段后，无人机通过移动网络将压缩后的完整图像数据传输给云服务器；云服务器在接收到清扫端完整图像数据请求时，将完整图像数据传输给清扫端
。4.
根据权利要求1或者3任一项所述的园林垃圾的处理系统，其特征在于，所述向无人机发送视频采集指令，具体包括：若无人机多数停放在第一无人机停机坪，则向无人机发送出航采集指令，所述出航采集指令：使无人机完成在第一无人机停机坪起飞
、
无人机采集线路的道路视频采集
、
在第二无人机停机坪的降落；若无人机多数停放在第二无人机停机坪，则向无人机发送返航采集指令，所述返航采集指令：使无人机完成在第二无人机停机坪起飞
、
无人机采集线路的道路视频采集
、
在第一无人机停机坪的降落
。5.
根据权利要求4所述的园林垃圾的处理系统，其特征在于，所述向无人机发送视频采集指令，具体包括：判断视频采集指令是出航采集指令还是返航采集指令，并统计进行采集的无人机数量
M1，计算无人机飞行指标，并按照飞行指标由高至低的顺序将无人机依次排列生成采集无人机集合；其中，无人机飞行指标的计算公式如下：其中，
F
表示无人机飞行指标，
B
表示电池余量，
D
表示已飞行里程，
w1和
w2分别表示调节系数且
w1+w2＝1；获取设有待处理垃圾桶道路的数据，每个独立的道路作为一个采集子任务，相接道路合并作为一个采集子任务，并统计采集子任务数量
M2，计算不同采集子任务的覆盖飞行距离，并按覆盖飞行距离由长至短的顺序依次排列生成采集任务集合；当无人机数量
M1≥
采集子任务数量
M2且视频采集指令是出航采集指令时，从采集无人机集合按排列顺序选取
M2个无人机，并对应根据采集任务集合分配视频采集任务，获取设有待处理垃圾桶道路的所有垃圾桶位置，为每个执行采集子任务的无人机选取飞行末程垃圾桶的第二无人机停机坪作为降落点，共选取
M2个降落点；当无人机数量
M1≥
采集子任务数量
M2且视频采集指令是返航采集指令时，从采集无人机集合按排列顺序选取
M2个无人机，并对应根据采集任务集合分配视频采集任务，向剩余无人机发送直接返航指令，所有无人机均以第一无人机停机坪作为降落点；当无人机数量
M1＜采集子任务数量
M2且视频采集指令是出航采集指令时，从采集无人机集合按排列顺序选取
M2个无人机，并对应根据采集任务集合分配
M2个视频采集任务，然后根据任务距离再次分配任务直至将
M2‑
M1个采集子任务数量分配完成，获取设有待处理垃圾
桶道路的所有垃圾桶位置，为执行完所有任务列表任务的无人机选取飞行末程垃圾桶的第二无人机停机坪作为降落点，共选取
M1个降落点；当无人机数量
M1＜采集子任务数量
M2且视频采集指令是返航采集指令时，从采集无人机集合按排列顺序选取
M2个无人机，并对应根据采集任务集合分配
M2个视频采集任务，然后根据任务距离再次分配任务直至将
M2‑
M1个采集子任务数量分配完成，所有无人机均以第一无人机停机坪作为降落点
。6.
根据权利要求1所述的园林垃圾的处理系统，其特征在于，所述垃圾监测平台还包括分别与处理器电连接的
RFID
读取器
、
智能门锁和状态提示灯，所述
RFID
读取器设置在垃圾桶外，用于感测清扫端出示的
RFID
标签，所述状态提示灯包括禁止投放提示灯和允许投放提示灯，所述处理器还用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：武鸿源，朱文，
申请(专利权)人：北京安岭生态建设有限公司，
类型：发明
国别省市：