一种应用于乡村的垃圾分类管理系统的制作方法

1.本发明涉及垃圾分类技术领域，特别涉及一种应用于乡村的垃圾分类管理系统。


背景技术：

2.目前，我国垃圾分类回收已经全面展开，但回收效果非常差，效率不高，给后续处理带来了巨大压力；尤其是乡村内，由于居民普遍缺少垃圾分类的相关知识，并且垃圾回收设施的缺乏，造成垃圾分类回收的困难。


技术实现要素：

3.本发明目的之一在于提供了一种应用于乡村的垃圾分类管理系统，利用垃圾分类清运车现场对垃圾的分类进行实时视频监控，对垃圾分类质量进行打分；同时建立积分奖励机制，促进居民对垃圾的积极性，有效提升垃圾分类质量。
4.本发明实施例提供的一种应用于乡村的垃圾分类管理系统，包括：管理平台和至少一个与管理平台通讯连接的垃圾分类清运车；
5.管理平台执行如下操作：
6.通过设置在垃圾分类清运车上的身份识别模块采集投放垃圾的投放人员的身份信息；
7.通过设置在垃圾分类清运车上的第一图像采集模块采集垃圾投放情况的第一图像；
8.通过设置在垃圾分类清运车上的称重模块获取投放的垃圾重量；
9.基于第一图像和垃圾重量，对投放人员的垃圾分类情况进行评价并确定激励策略；
10.将评价和激励策略发送至投放人员。
11.优选的，垃圾分类清运车还包括：
12.至少一个垃圾分类回收腔，设置在车厢内，用于分别储运各个分类的垃圾；
13.至少一个电控收集门，与垃圾分类回收腔一一对应，用于开启或关闭垃圾分类回收腔；身份识别模块包括多个身份识别器；身份识别器一一对应设置在电控收集门上；
14.至少一个称重器，一一对应设置在垃圾分类回收腔的底部，用于称取垃圾分类回收腔内垃圾的重量；
15.定位模块，用于实时获取定位信息；
16.处理器，分别与第一图像采集模块、电控收集门、身份识别器、称重器和定位模块电连接；
17.无线通讯模块，与处理器电连接，用于与管理平台通讯连接。
18.优选的，垃圾分类清运车还包括：
19.第一状态采集模块，用于采集垃圾分类清运车的车辆状态信息；
20.第二状态采集模块，用于采集电控收集门的位置状态信息；
21.信息输出模块，与垃圾分类清运车的主控电脑连接；
22.提醒模块，设置在垃圾分类清运车的驾驶室内；
23.第一状态采集模块、第二状态采集模块、信息输出模块都分别与处理器电连接；
24.处理器执行如下操作：
25.在身份识别器识别到工作人员的身份信息时，通过第一状态采集模块获取车辆状态信息；
26.解析车辆状态信息，确定当前的车辆的状态；
27.若当前的车辆的状态为停止状态时，进入待投放状态；
28.当处于待投放状态时，通过身份识别器进行投放人员的身份信息的识别，否则不进行投放人员的身份信息的识别；
29.当通过身份识别器识别到投放人员的身份信息时，控制电控收集门打开，否则，不打开；
30.在投放人员投放完毕后，通过第二状态采集模块获取位置状态信息；
31.解析位置状态信息，确定电控收集门是否完全关闭；
32.当完全关闭时，通过信息输出模块向主控电脑发送可启动车辆的信息；主控电脑在接收到可启动车辆的信息后，才可接收车辆发动指令启动垃圾分类清运车；
33.当未完全关闭且在此时通过车辆状态信息分析出主控电脑接收到车辆发动指令时，通过信息输出模块向主控电脑发送不可启动车辆的信息并通过提醒模块输出预设的提醒信息。
34.优选的，身份识别器包括：rfid读卡器、人脸识别终端、音频识别终端其中一种或多种结合。
35.优选的，服务器基于第一图像和垃圾重量，对投放人员的垃圾分类情况进行评价并确定激励策略，执行如下操作：
36.解析第一图像，确定投放人员投放前的垃圾分类清运车的第一图片和投放后的第二图片；
37.基于预设的区域划分规则分别对第一图片和第二图片进行区域的划分，将第一图片划分为多个第一区域，将第二图片划分为多个第二区域；
38.获取投放前后各个称重器的称重信息；
39.解析称重信息，确定投放人员投放垃圾的垃圾分类回收腔在车厢的位置；
40.基于第一区域在第一图片的位置以及第二区域在第二图片的位置，将第一区域和第二区域一一对应关联，形成多个关联对比组并确定各个关联对比组对应的垃圾分类回收腔在车厢内的位置；
41.基于投放人员投放垃圾的垃圾分类回收腔在车厢的位置和各个关联对比组对应的垃圾分类回收腔在车厢内的位置，提取投放人员投放垃圾的垃圾分类回收腔对应的关联组，作为评价组；
42.基于各个评价组中第一区域在第一图片的位置或第二区域在第二图片的位置，调取对应的神经网络模型以及对应的第一特征提取模板；
43.基于调取的第一特征提取模板分别对评价组中第一区域和第二区域进行特征提取，将提取的第一特征值输入调取的神经网络模型，确定评价组对应的评价系数；
44.获取各个评价组对应的称重器的重量变化值；
45.基于重量变化值，查询预设的重量变化值与评价值对应表，确定各个评价组对应的评价值；
46.基于各个评价组对应的评价系数和评价值，确定投放人员的评分值；
47.基于评分值，查询预设的激励表，确定激励策略。
48.优选的，管理平台还执行如下操作：
49.通过设置在垃圾分类清运车上的定位模块获取定位信息；
50.获取预设的居民垃圾投放点的分布图；
51.基于定位信息，在分布图将垃圾分类清运车的当前位置和移动轨迹标示出，形成轨迹图；
52.输出轨迹图。
53.优选的，管理平台还执行如下操作：
54.接收用户的垃圾投放申请；
55.解析投放申请，确定用户的请求位置以及待投放的垃圾信息；
56.计算请求位置距离分布图上各个居民垃圾投放点的位置的距离，以距离最短的居民垃圾投放点为目标投放点；
57.基于目标投放点的距离和预设的距离值与第一优先值的对照表，确定第一优先值；
58.基于预设的第二特征提取模板对垃圾信息进行特征提取，获取多个第二特征值；
59.基于多个第二特征值，构建特征集；
60.获取预设的确定库；
61.将特征集与确定库中各个标准集进行匹配，获取与特征集匹配符合的标准集对应关联的优先值作为第二优先值；
62.当第一优先值大于等于第二优先值时，将目标投放点作为垃圾清运任务的终点；将垃圾清运任务的终点的位置发送给用户；
63.当第一优先值小于第二优先值时，将请求位置作为垃圾清运任务的终点；将垃圾清运任务的终点的位置发送给用户。
64.优选的，管理平台还执行如下操作：
65.解析垃圾信息，确定垃圾种类及体积；
66.获取当前空闲的各个垃圾分类清运车的垃圾的清运情况；
67.解析清运情况，确定各个垃圾分类清运车的可清运的垃圾的种类以及体积；
68.基于用户申请投放的垃圾对应的垃圾种类及体积、各个垃圾分类清运车的可清运的垃圾的种类以及体积，确定可执行清运任务的垃圾分类清运车作为待筛选车辆；
69.将当前距离清运任务最近的待筛选车辆作为执行车辆，向执行车辆发送清运任务的终点的位置。
70.优选的，应用于乡村的垃圾分类管理系统，还包括：
71.数据大屏，与管理平台通讯连接，用于显示轨迹图。
72.优选的，应用于乡村的垃圾分类管理系统，还包括：至少一个积分兑换终端，与管理平台通讯连接，用于当用户获得激励策略后进行商品兑换。
73.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
74.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
75.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
76.图1为本发明实施例中一种应用于乡村的垃圾分类管理系统的示意图。
具体实施方式
77.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
78.本发明实施例提供了一种应用于乡村的垃圾分类管理系统，如图1所示，包括：管理平台1和至少一个与管理平台通讯连接的垃圾分类清运车2；
79.管理平台1执行如下操作：
80.通过设置在垃圾分类清运车2上的身份识别模块采集投放垃圾的投放人员的身份信息；
81.通过设置在垃圾分类清运车2上的第一图像采集模块采集垃圾投放情况的第一图像；
82.通过设置在垃圾分类清运车2上的称重模块获取投放的垃圾重量；
83.基于第一图像和垃圾重量，对投放人员的垃圾分类情况进行评价并确定激励策略；
84.将评价和激励策略发送至投放人员。
85.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
86.管理平台1用于对乡村的垃圾分类回收进行统筹管理，垃圾分类清运车2，行驶在乡村各个居民垃圾投放点，实现乡村垃圾的清运；当垃圾分类清运车2开到居民垃圾投放点后，投放人员(即村民)往垃圾分类清运车2投放分类好的垃圾，根据投放的垃圾的分类情况以及重量，进行垃圾分类情况的评价并确定激励策略。为了保证垃圾投放的安全，在居民进行投放前，首先由工作人员在身份识别模块上进行认证，解除安全模式后，在由投放人员(居民)进行身份认证以及垃圾投放操作。
87.本发明的应用于乡村的垃圾分类管理系统，利用垃圾分类清运车2现场对垃圾的分类进行实时视频监控，对垃圾分类质量进行打分；同时建立积分奖励机制，促进居民对垃圾的积极性，有效提升垃圾分类质量。
88.在一个实施例中，垃圾分类清运车2还包括：
89.至少一个垃圾分类回收腔，设置在车厢内，用于分别储运各个分类的垃圾；垃圾分类回收腔上部连通或者相互独立；
90.至少一个电控收集门，与垃圾分类回收腔一一对应，用于开启或关闭垃圾分类回收腔；身份识别模块包括多个身份识别器；身份识别器一一对应设置在电控收集门上；
91.至少一个称重器，一一对应设置在垃圾分类回收腔的底部，用于称取垃圾分类回收腔内垃圾的重量；
92.定位模块，用于实时获取定位信息；
93.处理器，分别与第一图像采集模块、电控收集门、身份识别器、称重器和定位模块电连接；
94.无线通讯模块，与处理器电连接，用于与管理平台1通讯连接。
95.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
96.当身份识别器识别到投放人员后开启，当投放完成后关闭；具体关闭可以设置为延时关闭模式，也可以在电控收集门两侧设置光栅，当光栅检测到无遮挡物时，计时，当达到预设的时间阈值时，关闭电控收集门；此外，垃圾分类清运车2的电控收集门的设置还可以根据如下情况确定，当垃圾分类回收腔为连通的，只需设置一个电控收集门；当相互独立，相应地要设置多个电控收集门。
97.在一个实施例中，垃圾分类清运车2还包括：
98.第一状态采集模块，用于采集垃圾分类清运车2的车辆状态信息；
99.第二状态采集模块，用于采集电控收集门的位置状态信息；
100.信息输出模块，与垃圾分类清运车2的主控电脑连接；
101.提醒模块，设置在垃圾分类清运车2的驾驶室内；
102.第一状态采集模块、第二状态采集模块、信息输出模块都分别与处理器电连接；
103.处理器执行如下操作：
104.在身份识别器识别到工作人员的身份信息时，通过第一状态采集模块获取车辆状态信息；
105.解析车辆状态信息，确定当前的车辆的状态；
106.若当前的车辆的状态为停止状态时，进入待投放状态；
107.当处于待投放状态时，通过身份识别器进行投放人员的身份信息的识别，否则不进行投放人员的身份信息的识别；
108.当通过身份识别器识别到投放人员的身份信息时，控制电控收集门打开，否则，不打开；
109.在投放人员投放完毕后，通过第二状态采集模块获取位置状态信息；
110.解析位置状态信息，确定电控收集门是否完全关闭；
111.当完全关闭时，通过信息输出模块向主控电脑发送可启动车辆的信息；主控电脑在接收到可启动车辆的信息后，才可接收车辆发动指令启动垃圾分类清运车2；
112.当未完全关闭且在此时通过车辆状态信息分析出主控电脑接收到车辆发动指令时，通过信息输出模块向主控电脑发送不可启动车辆的信息并通过提醒模块输出预设的提醒信息。
113.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
114.通过第一状态采集模块和第二状态采集模块，实现车辆的启动与电控收集门是否闭合完全挂钩，保证了行车过车中电控收集门异常打开，致使垃圾滑落以及其他危险的发生；在投放人员投放时保证车辆处于静止状态，避免投放时发生危险。其中，停止状态为发动机熄火、挂p档并且拉手刹。
115.在一个实施例中，身份识别器包括：rfid读卡器、人脸识别终端、音频识别终端其中一种或多种结合。rfid读卡器读取发放给投放人员的rfid身份卡实现人员识别；人脸识别终端进行人脸识别；音频识别终端基于音频识别技术识别投放人员身份。
116.在一个实施例中，服务器基于第一图像和垃圾重量，对投放人员的垃圾分类情况进行评价并确定激励策略，执行如下操作：
117.解析第一图像，确定投放人员投放前的垃圾分类清运车2的第一图片和投放后的第二图片；例如：确定电控收集门开启前的第一图像为第一图片，确定电控收集门关闭后的第一图像为第二图片；
118.基于预设的区域划分规则分别对第一图片和第二图片进行区域的划分，将第一图片划分为多个第一区域，将第二图片划分为多个第二区域；预设的区域划分规则为根据各个垃圾分类回收腔的位置进行第一区域或第二区域的划分。
119.获取投放前后各个称重器的称重信息；
120.解析称重信息，确定投放人员投放垃圾的垃圾分类回收腔在车厢的位置；
121.基于第一区域在第一图片的位置以及第二区域在第二图片的位置，将第一区域和第二区域一一对应关联，形成多个关联对比组并确定各个关联对比组对应的垃圾分类回收腔在车厢内的位置；
122.基于投放人员投放垃圾的垃圾分类回收腔在车厢的位置和各个关联对比组对应的垃圾分类回收腔在车厢内的位置，提取投放人员投放垃圾的垃圾分类回收腔对应的关联组，作为评价组；
123.基于各个评价组中第一区域在第一图片的位置或第二区域在第二图片的位置，调取对应的神经网络模型以及对应的第一特征提取模板；各个垃圾分类回收腔对应的神经网络模型不相同，因为识别的垃圾的不同而不同；神经网络模型为事先经过大量数据训练收敛后获得。
124.基于调取的第一特征提取模板分别对评价组中第一区域和第二区域进行特征提取，将提取的第一特征值输入调取的神经网络模型，确定评价组对应的评价系数；
125.获取各个评价组对应的称重器的重量变化值；
126.基于重量变化值，查询预设的重量变化值与评价值对应表，确定各个评价组对应的评价值；
127.基于各个评价组对应的评价系数和评价值，确定投放人员的评分值；评分值为各个评价系数与评价值得积的和值；
128.基于评分值，查询预设的激励表，确定激励策略。激励策略为积分奖励、物品奖励等；
129.为实现垃圾分类清运车2的实时轨迹追踪，在一个实施例中，管理平台1还执行如下操作：
130.通过设置在垃圾分类清运车2上的定位模块获取定位信息；
131.获取预设的居民垃圾投放点的分布图；
132.基于定位信息，在分布图将垃圾分类清运车2的当前位置和移动轨迹标示出，形成轨迹图；
133.输出轨迹图。
134.在一个实施例中，管理平台1还执行如下操作：
135.接收用户的垃圾投放申请；
136.解析投放申请，确定用户的请求位置以及待投放的垃圾信息；
137.计算请求位置距离分布图上各个居民垃圾投放点的位置的距离，以距离最短的居民垃圾投放点为目标投放点；
138.基于目标投放点的距离和预设的距离值与第一优先值的对照表，确定第一优先值；
139.基于预设的第二特征提取模板对垃圾信息进行特征提取，获取多个第二特征值；第二特征值包括标示垃圾分类类别的特征值、标示各个垃圾分类对应的垃圾体积的特征值等；
140.基于多个第二特征值，构建特征集；
141.获取预设的确定库；
142.将特征集与确定库中各个标准集进行匹配，获取与特征集匹配符合的标准集对应关联的优先值作为第二优先值；
143.当第一优先值大于等于第二优先值时，将目标投放点作为垃圾清运任务的终点；将垃圾清运任务的终点的位置发送给用户；
144.当第一优先值小于第二优先值时，将请求位置作为垃圾清运任务的终点；将垃圾清运任务的终点的位置发送给用户。
145.上述技术方案的工作原料及有益效果为：
146.综合考虑用户距离预设的居民垃圾投放点的距离以及垃圾情况，合理确定垃圾投放的具体位置，以建立垃圾清运任务，即当用户投放的垃圾较多时，可以以用户请求的位置作为接收垃圾的位置，在做到垃圾清运资源的合理化利用的基础上方便投放人员。
147.为实现垃圾分类清运车2辆的调度，在一个实施例中，管理平台1还执行如下操作：
148.解析垃圾信息，确定垃圾种类及体积；
149.获取当前空闲的各个垃圾分类清运车2的垃圾的清运情况；
150.解析清运情况，确定各个垃圾分类清运车2的可清运的垃圾的种类以及体积；
151.基于用户申请投放的垃圾对应的垃圾种类及体积、各个垃圾分类清运车2的可清运的垃圾的种类以及体积，确定可执行清运任务的垃圾分类清运车2作为待筛选车辆；
152.将当前距离清运任务最近的待筛选车辆作为执行车辆，向执行车辆发送清运任务的终点的位置。
153.在一个实施例中，应用于乡村的垃圾分类管理系统，还包括：
154.数据大屏，与管理平台1通讯连接，用于显示轨迹图。数据传送到达管理平台1后，通过数据大屏查看实时数据并进行数据分析。数据包括：视频数据、定位数据等；
155.在一个实施例中，应用于乡村的垃圾分类管理系统，还包括：至少一个积分兑换终端，与管理平台1通讯连接，用于当用户获得激励策略后进行商品兑换。
156.在一个具体的应用例中，管理平台1以垃圾分类资源优化配置和调度为主要目标，以智能垃圾分类清运车2为工具，以垃圾分类数据为核心，以计分为手段，促进居民垃圾分类的积极性，最终实现垃圾分类的智能化管理。
157.平台主界面信息包含以下五大模块：
158.智能垃圾分类清运车2监控设备的实时与历史监控视频查看。
159.智能垃圾分类清运车2行动轨迹图与当前位置展示。
160.实时信息展示：居民垃圾投放位置、居民信息、智能垃圾分类清运车2当前状态、垃圾分类工作人员信息、清运时间、垃圾重量、垃圾分类质量等。
161.专题统计图展示：每户垃圾分类的质量和总重量，村的垃圾分类质量和总重量，村的红榜和黑榜数量等，数据以统计图表的形式展示。
162.考核评分展示：居民、垃圾分类工作人员、乡村政府考核分数统计，其中居民考核还包括积分兑换与红黑榜居民信息展示两部分。
163.平台可以对垃圾管理实现信息化、精细化管理、时间节点管理。实现对垃圾投放点、垃圾清运车辆的全面管理与掌握，实时动态监管垃圾收运状况，安排垃圾收运计划等。
164.通过智能垃圾分类清运车2，利用其智能化监测手段采集乡村各点位垃圾监测数据，形成监测点位一张图。实现在电子地图上对居民垃圾投放点与智能垃圾分类清运车2的基本信息进展展示，展示的信息包括：居民垃圾投放位置、居民信息、智能垃圾分类清运车2当前状态、垃圾分类作业人员信息等，可配合车辆定位数据和监控数据，实现对垃圾分类工作人员轨迹的实时展示。
165.支持用户对垃圾分类结果进行报表统计分析,提供同比、环比等专题统计图表的展示。统计数据包括每户垃圾分类的质量(合格/不合格的次数/百分比)和总重量，村的垃圾分类质量(合格/不合格的次数/百分比)和总重量，村的红榜和黑榜数量等。
166.同比图表分析：
167.提供饼图，柱状图，折线图等图表展示，用户根据需要点击切换图表显示类型，提供图表导出功能。
168.环比图表分析：
169.提供饼图，柱状图，折线图等图表展示，用户根据需要点击切换图表显示类型。提供图表导出功能。
170.居民垃圾分类投放考核指标，是后台管理人员结合垃圾分类清运车2的实时监控视频和平台生成的数据统计图表，对居民垃圾分类的质量进行综合打分、评级和排名的依据。考核的分数作为积分加以累计，居民可以用累计积分兑换商品。
171.投放指数：居民投放垃圾的总重量。
172.未分类指数：居民错误分类垃圾的次数。
173.分类指数：居民正确分类垃圾的总次数与垃圾收集总次数的百分比。
174.榜单指数：以榜单的形式对居民垃圾分类质量进行的总评比。分类错误次数为零次划入红榜，错误三次以上则划入黑榜。
175.垃圾分类工作人员考核的指标，是村政府部门管理人员对垃圾分类工作人员垃圾分类收集、核对过程的重要评分依据。经由后台管理人员从垃圾分类清运车2的实时监控视频中对垃圾干湿类别的二次核对，给垃圾分类工作人员工作质量打分。分数被记录后存储在平台上，垃圾分类工作人员的管理部门可将这类数据作为工作考核的依据。
176.收集指数：垃圾分类工作人员所收集的垃圾分类总重量。
177.核对指数：垃圾分类工作人员判定分类合格与不合格的次数。
178.二次核对指数：后台管理人员从垃圾分类清运车2的实时监控视频中检查到的垃
圾分类工作人员正确核对次数。
179.乡村政府勤务考核的指标，是乡镇政府工作人员给村垃圾分类总体情况统计打分的依据。乡镇政府可以针对平台生成的村垃圾分类的图表展示，对村垃圾分类总体情况进行考核评比。
180.收集指数：村庄居民垃圾分类总重量。
181.未分类指数：村庄居民错误分类垃圾的次数。
182.分类指数：村庄居民正确投放垃圾的总次数与垃圾收集总次数的百分比。
183.榜单指数：村垃圾分类红榜个数和黑榜个数。
184.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。