智能建筑垃圾分类系统、方法及设备与流程

1.本发明涉及垃圾分类的技术领域，尤其是涉及一种智能建筑垃圾分类系统、方法及设备。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.建筑垃圾指人们在从事拆迁、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动中产生的渣土、废旧混凝土、废旧砖石等废弃物的统称，现阶段，很多建筑施工后产生的建筑垃圾可使用大型机械对其进行分拣，但此类方法及其消耗时间，对大量的建筑垃圾需要逐一进行分类辨认，工作量大且消耗成本高。依靠人工进行分类处理又需消耗极大的劳动力资源，工作量大的同时工作效率低下，还会因为人的疏忽将分类分错，同时建筑垃圾中意外掺杂的一些易破裂并能够产生有毒害气体的危险品也给工作人员带来一定的身心健康风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的是至少解决大型机械对建筑垃圾进行分类时消耗时间且成本高，人工分类时工作效率低下且伴有身心健康风险的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
5.本发明的第一方面提出了一种智能建筑垃圾分类系统，包括：
6.建筑垃圾图像获取模块，用于采集区域内的建筑垃圾图像；
7.建筑垃圾识别模块，用于种类识别已采集到的建筑垃圾图像；
8.建筑垃圾检测模块，用于检测建筑垃圾的表面是否完整；
9.建筑垃圾分拣模块，用于分拣已种类识别和表面检测的建筑垃圾；
10.生物特征识别模块，用于识别生物特征，判断其是否为生物；
11.环境监测模块，用于采集建筑垃圾区域环境参数的数据信息；
12.中央处理模块，所述中央处理模块预设操作指令、预存建筑垃圾种类库及预存生物元素库，所述中央处理模块分别与所述建筑垃圾图像获取模块、建筑垃圾识别模块、建筑垃圾检测模块、生物特征识别模块和环境监测模块相连接。
13.根据本发明的智能建筑垃圾分类系统，中央处理模块通过建筑垃圾图像获取模块获得指定区域内的建筑垃圾图像信息，通过建筑垃圾识别模块对采集到的建筑垃圾图像信息中的垃圾进行种类识别，通过建筑垃圾检测模块检测垃圾的完整性，通过建筑垃圾分拣模块对已种类识别和表面检测的建筑垃圾进行分拣；同时通过生物特征识别模块对建筑垃圾区域内存在的生物进行特征识别，避免人员收到伤害，以及通过环境监测模块采集区域内环境的各个参数的数据信息，进行实时监控。相对比现大型机械和人工分类的方式，降低了消耗成本，提高了分拣效率，同时还解决了人工分拣建筑垃圾时受环境信息的不安全性对工作人员带来的身心健康风险的问题。
14.另外，根据本发明的智能建筑垃圾分类系统，还可具有如下附加的技术特征：
15.在本发明的一些实施例中，所述建筑垃圾图像获取模块包括摄像头，所述摄像头
用于采集区域内建筑垃圾图像。
16.在本发明的一些实施例中，所述建筑垃圾分拣模块包括机械扒手，所述机械扒手用于将已种类识别和检测的建筑垃圾扒离并分拣。
17.在本发明的一些实施例中，所述环境监测模块包括烟雾浓度传感器、有毒害气体传感器和可吸入颗粒物传感器。
18.在本发明的一些实施例中，所述智能建筑垃圾分类系统还包括污染评估模块，所述污染评估模块与所述环境监测模块相连接，用于对采集得到的数据信息进行处理，根据处理后的数据对环境情况进行评估。
19.在本发明的一些实施例中，所述智能建筑垃圾分类系统还包括报警模块，所述报警模块包括蜂鸣器，所述蜂鸣器用于发出报警信号。
20.在本发明的一些实施例中，所述智能建筑垃圾分类系统还包括紧急制动模块，所述紧急制动模块用于停止设备运转。
21.本发明的第二方面提出了一种智能建筑垃圾分类方法，所述智能建筑垃圾分类方法用于本发明第一方面提出的所述智能建筑垃圾分类系统进行分类，具体包括以下步骤：
22.采集区域内的建筑垃圾图像；
23.采集建筑垃圾区域环境的各个参数的数据信息；
24.根据建筑垃圾图像，识别种类以及生物特征；
25.根据建筑垃圾图像，检测建筑垃圾的表面；
26.判断建筑垃圾的表面是否完整；
27.根据已种类识别和表面检测的建筑垃圾，分拣建筑垃圾。
28.本发明还提出了一种智能建筑垃圾分类设备，所述智能建筑垃圾分类设备用于执行本发明第二方面提出的所述智能建筑垃圾分类方法。
附图说明
29.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
30.图1为本技术的智能建筑垃圾分类系统的结构框图；
31.图2为本技术的环境监测模块和污染评估模块的结构框图；
32.图3为本技术的智能建筑垃圾分类方法的流程图。
33.附图标记：
34.1、中央处理模块；2、建筑垃圾图像获取模块；3、建筑垃圾识别模块；4、建筑垃圾检测模块；5、建筑垃圾分拣模块；6、生物特征识别模块；7、环境监测模块；8、污染评估模块；9、报警模块；10、紧急制动模块；11、喷淋除尘模块。
具体实施方式
35.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公
开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
36.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
37.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
38.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
39.如图1所示，根据本发明的实施方式，提出了一种智能建筑垃圾分类系统，包括：中央处理模块1以及藕接中央处理模块1的建筑垃圾图像获取模块2、建筑垃圾识别模块3、建筑垃圾检测模块4、建筑垃圾分拣模块5、生物特征识别模块6和环境监测模块7，同时中央处理模块1内还预设操作指令、预存建筑垃圾种类库及预存生物元素库。其中建筑垃圾图像获取模块2用于对区域内的建筑垃圾图像进行采集；建筑垃圾识别模块3用于对采集到的建筑垃圾图像进行种类识别；建筑垃圾检测模块4用于对建筑垃圾的表面及周围进行检测，检测其是否完整；建筑垃圾分拣模块5用于对已种类识别和表面检测的建筑垃圾进行分拣；生物特征识别模块6用于对生物的特征进行识别，判断其是否为生物；环境监测模块7用于采集建筑垃圾区域环境参数的数据信息。
40.具体地，建筑垃圾图像获取模块2设置为藕接中央处理模块1的摄像头，通过摄像头能够采集建筑垃圾图像的实时图像信息，将采集的实时图像信息传输给建筑垃圾识别模块3中，并通过与中央处理模块1内预存的建筑垃圾种类库进行对比，确定所采集实时图像信息的建筑垃圾的种类。此时，建筑垃圾检测模块4同步对所采集图像信息的建筑垃圾进行表面和周面的检测，判断其完整性，并通过建筑垃圾分拣模块5将其分拣。其中，建筑垃圾分拣模块5包括机械扒手，机械扒手用于将已种类识别和表面检测的建筑垃圾扒离并分拣。
41.机械扒手包括机械臂和机械爪，机械臂设置有多节，其中首节机械臂的端部通过法兰固定安装在智能建筑垃圾分类设备的本体上，多节机械臂之间通过转轴连接，且每节
机械臂均可进行旋转、伸缩运动。机械爪安装在机械臂的末端，机械爪包括电动张合的机械爪本体，且机械爪本体的爪子相对的内侧均安装设置有防滑刺，防滑刺能够增加机械爪本体与垃圾之间的摩擦力，避免在分拣过程中垃圾从机械爪本体上滑离。
42.若经检测已种类识别的建筑垃圾是完整的，则通过机械扒手将完整的建筑垃圾直接回收并储藏；若经检测已种类识别的建筑垃圾是不完整的，则通过机械扒手将不完整的建筑垃圾扒离并分拣至其同种类的指定地点，通过破碎锤对其进行冲击破碎，再将物料输出储藏。
43.生物特征识别模块6为藕接于中央处理模块1的用于检测识别生物特征的红外线热感摄像头，当在建筑垃圾区域通过红外线热感摄像头识别到有生物时，将所识别到的信息与中央处理模块1内预存的生物元素库内的信息进行对比，并通过其生物元素库内包含的静态、动态、表情、种类等多方面特征对其进行判断是否为生物，或为哪一种生物。当出现生物时，立即停止建筑垃圾的分类，避免对其存在的生物造成不可逆转的伤害。
44.参照图1和图2，环境监测模块7包括烟雾浓度传感器、有毒害气体传感器和可吸入颗粒物传感器，实现对建筑垃圾区域环境内的烟雾浓度、有毒害气体和可吸入颗粒浓度等各个参数的数据信息的实时监测，不但可以降低环境污染，还可以预防在分类过程中存在有毒害气体的泄露，威胁附近工作人员的人身健康安全。
45.根据本发明的智能建筑垃圾分类系统，中央处理模块1通过摄像头获得指定区域内的建筑垃圾图像信息，通过建筑垃圾识别模块3和建筑垃圾检测模块4对采集到的建筑垃圾图像信息中的垃圾进行种类识别及完整性的检测，然后通过机械扒手对已种类识别和表面检测的建筑垃圾进行分拣。同时通过红外线热感摄像头对建筑垃圾区域内存在的生物进行特征识别，避免人员收到伤害，以及通过环境监测模块7采集区域内环境的各个参数的数据信息，进行实时监控，不但可以降低环境污染，还可以预防在分类过程中存在有毒害气体的泄露，威胁附近工作人员的人身健康安全。相对比现现有分类方式而言，本发明降低了消耗成本，提高了分拣效率，同时还解决了人工分拣建筑垃圾时受环境信息的不安全性对工作人员带来的身心健康风险的问题。
46.在本发明的一些实施例中，参照图1和图2，，智能建筑垃圾分类系统还包括污染评估模块8，污染评估模块8与环境监测模块7相连接，用于对采集得到的数据信息进行处理，根据处理后的数据对环境情况进行评估。污染评估模块8包括数据分析单元和环境评估单元，其中数据分析单元用于将数据与中央处理模块1中预设的对应数据阈值范围进行比较，若超出对应的预设数据阈值范围，则将所采集的数据信息标记为异常数据；同时环境评估单元根据异常数据进行建筑垃圾区域环境的评估，并将评估结果记录在中央处理模块1中。
47.在本发明的一些实施例中，智能建筑垃圾分类系统还包括报警模块9，报警模块9与中央处理模块1连接。报警模块9包括蜂鸣器，蜂鸣器用于发出报警信号。当环境监测模块7监测到某区域环境的对应数据阈值出现一样，此时通过蜂鸣器发出报警信号，上传至中央处理模块1并记录。或当红外线热感摄像头在建筑垃圾区域内识别到生物时，此时停止建筑垃圾的分类，通过蜂鸣器发出报警信号，并通知工作人员及时去现场勘察，避免人员或其它生物种类受到伤害。
48.进一步地，如图1所示，智能建筑垃圾分类系统还包括紧急制动模块10，紧急制动模块10用于停止设备运转，且紧急制动模块10与中央处理模块1连接。当红外线热感摄像头
在正在分拣工作的建筑垃圾区域内识别到生物时，中央处理模块1给紧急制动模块10下达指令，紧急制动模块10启动，及时暂停设备的分拣、破碎及运输等工作，能够在最大程度上避免人员或其它生物种类受到伤害，保障生命安全。
49.进一步地，如图1所示，智能建筑垃圾分类系统还包括喷淋除尘模块11，喷淋除尘模块11用于除尘，减少环境污染，且喷淋除尘模块11与中央处理模块1连接。具体地，喷淋除尘模块11包括水管和喷头，当环境监测模块7监测到建筑垃圾区域环境内的烟雾浓度和可吸入颗粒浓度超过中央处理模块1中预设的对应数据阈值的范围时，中央处理模块1对喷淋除尘模块11下达指令，喷淋除尘模块11开启，开始喷水降尘。当所测浓度值低于对应数据阈值的范围，喷淋除尘模块11关闭。
50.本发明的第二方面提出了一种智能建筑垃圾分类方法，该智能建筑垃圾分类方法用于本技术第一方面提出的智能建筑垃圾分类系统进行分类，如图3所示，具体包括以下步骤：
51.s1、采集区域内的建筑垃圾图像，采集建筑垃圾区域环境的各个参数的数据信息；
52.s2、根据采集到的建筑垃圾图像识别种类以及生物特征；
53.s3、根据建筑垃圾图像检测建筑垃圾的表面，并判断其是否完整；
54.s4、根据已种类识别和表面检测的建筑垃圾进行分拣。
55.具体地，中央处理模块1通过建筑垃圾图像获取模块2获得指定区域内的建筑垃圾图像信息，并通过环境监测模块7采集区域内环境的各个参数的数据信息，进行实时监控。通过建筑垃圾识别模块3对采集到的建筑垃圾图像信息中的垃圾进行种类识别以及生物特征识别，再通过建筑垃圾检测模块4检测垃圾的完整性，最后通过建筑垃圾分拣模块5对已种类识别和表面检测的建筑垃圾进行分拣。本发明降低了大型机械的消耗成本，提高了人工分拣效率，同时还解决了人工分拣建筑垃圾时受环境信息的不安全性对工作人员带来的身心健康风险的问题。
56.本发明还提出了一种智能建筑垃圾分类设备，智能建筑垃圾分类设备用于执行本技术第二方面提出的智能建筑垃圾分类方法，此智能建筑垃圾分类方法的效果已在上述提出，因此不在赘述。
57.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。