基于物联网的智能防疫垃圾桶的制作方法

1.本发明属于垃圾桶的技术领域，具体是一种基于物联网的智能防疫垃圾桶。


背景技术：

2.随着近年来疫情的发展，国内大部分地区出现了疫情，出现疫情的同时也 会产生大量的疫情防控医疗垃圾，急需通过一定手段减少物传人风险。
3.防疫垃圾桶运用于防疫垃圾消杀领域的进程明显加快，大大缓解了我国防 疫垃圾桶只是贴有标签的普通垃圾桶，防疫垃圾需要人为消杀，防疫垃圾打包 难的问题。近年来，我国相关科研、专业人员就智能垃圾桶应用于垃圾分类提 出了软件、硬件方面的技术性解决方案。马晗旭等人运用stm32f103单片机、 图像处理技术、传感器技术设计了一套可搭载于智能垃圾桶的垃圾分类系统。 凌加平等人将基于物联网视角，运用智能垃圾桶、云端数据中心、移动端app 等终端搭建了一套智能垃圾桶监管系统。孟稳等人基于arduino unor3控制器 等设备与技术提出了成本更低廉、性能更好、功耗更低的智能垃圾桶设计方案。
4.目前出现疫情的同时也会产生大量的疫情防控医疗垃圾，为了减少物传人 风险，对防疫垃圾桶的需求量巨大。出现疫情的同时也会产生大量的疫情防控 医疗垃圾，急需通过一定手段减少物传人风险。如专利申请202111454124.3公 开了一种防疫垃圾桶；至少包括外壳、内桶和喷雾组件；所述外壳包括上盖体 和外桶体，外桶体上端设有开口，上盖体一端铰接在外桶体上侧；内桶上端设 有开口，内桶设置在外壳的外桶体内；喷雾组件包括喷头、储液瓶和雾泵，储 液瓶内存储有消毒液，储液瓶与雾泵进口之间通过管路连通，雾泵出口与喷头 连通，喷头对准内桶的上端开口处。该防疫垃圾桶与普通垃圾桶区别在于具有 喷雾组件，储液瓶里面装有消毒液，仅仅能提供一定的消毒作用，并不能避免 人与垃圾的接触。
5.然而，医疗工作人员每次扔垃圾的时候，还是需要用手去翻、扭或绑垃圾 袋，手与垃圾袋的袋口边缘或多或少存在着一定程度上的直接接触，防疫定点 医院垃圾多为防疫医疗垃圾，不可避免的接触到附着在袋口边缘的垃圾污秽， 既不卫生也增添了交叉感染的风险。
6.因此，迫切需要一种既能对垃圾进行消毒，又能自动感应开关的垃圾桶， 避免人们与垃圾的接触。


技术实现要素：

7.基于此，本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能防疫垃圾桶，以解 决上述背景技术中提出的问题，既能对垃圾进行消毒，又能自动感应开关的垃 圾桶，避免人们与垃圾的接触，提高安全性。
8.本发明的另一个目地在于提供一种基于物联网的智能防疫垃圾桶，该垃圾 桶具有自动消杀功能、人体感应功能、一键打包功能、自动报警功能、垃圾桶 盖防夹手功能、自
动充电功能、自动测温功能，便于人们适用。
9.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
10.一种基于物联网的智能防疫垃圾桶，所述垃圾桶分为五大系统：中央控制 系统、人体感应系统、自动消杀系统、自动压缩系统、智能测温系统；
11.所述的中央控制系统、人体感应系统、自动消杀系统、自动压缩系统、智 能测温系统由电源提供动力，
12.所述智能测温系统采用远红外测温系统，可远距离进行测温；
13.所述自动消杀系统采用臭氧医用紫外线消毒灯；
14.所述自动压缩系统采用液压缸，液压缸顶持有压缩锤，通过压缩锤对垃圾 桶内的垃圾进行压缩；
15.所述人体感应系统包括有多个人体感应探头，能够360度无死角探测，多 个探头可实现全方位探测，通过探头探测到人员靠近信息后，将信息传输到中 央控制器，中央控制器控制液压装置将前侧的垃圾桶盖打开。本发明防疫自动 消杀垃圾桶分为七大功能：自动消杀功能、人体感应功能、一键打包功能、自 动报警功能、垃圾桶盖防夹手功能、自动充电功能、自动测温功能。
16.进一步，远红外测温系统设置在可旋转的探头上，可调节更加灵活。
17.进一步，所述垃圾桶盖上设置有太阳能电池板，同时，垃圾桶内的底部设 置与蓄电池，在晴天太阳能电池板为垃圾桶提供电能，多余的电能储藏蓄电池 中，可保证在阴天天气下垃圾桶供电和正常运行。
18.进一步，所述垃圾桶盖内侧设置有臭氧医用紫外线消毒灯，通过臭氧医用 紫外线消毒灯对垃圾进一步消杀。
19.更进一步，所述垃圾桶盖内侧还设置有液压缸，液压缸向下伸出有压缩锤， 通过压缩锤向下压缩垃圾。
20.进一步，所述垃圾桶设置有雾化装置，所述雾化装置连接有消毒剂，并通 过喷头喷洒消毒剂，对桶内垃圾进行全方位消杀。
21.更进一步，所述喷头通过螺纹水管与消毒水水箱连接，消毒水水箱内装有 消毒剂，以吸取消毒剂进行消杀；所述螺纹水管具有刚强度抗腐蚀能力，其下 端与水泵相连，可以满足上端喷头的喷洒压力；消毒剂装设在消毒水水箱中， 消毒水水箱为pvc材质，具有极强的抗腐蚀能力。
22.进一步，所述垃圾桶内还设置有水位监测装置及报警装置，消毒水桶内配 有水位检测浮标，当水位低于桶内水位20％时，触发报警装置，报警装置会传 输信号到中央控制系统，中央控制系统传输命令给蜂鸣器报警。
23.进一步，所述垃圾桶的底部配有四个静音万向轮，四个万向轮具有刹车功 能，静音万向轮可减少噪音的产生，同时自带刹车功能，可避免车子因为惯性 对他人造成撞击，减少事故的发生。
24.进一步，所述垃圾桶，还包括有雷达测距系统，雷达测距系统包括有雷达、 控制器，所述控制器连接于中央控制系统，所述垃圾桶的底部设置与雷达，对 人或者物体进行探测，探测到响应物体后，自动开启垃圾桶盖，便于垃圾回收。
25.在此基础上，垃圾桶还具有自动跟随功能，通过个人体感应探头或者雷达 实时监
控人的位置，垃圾桶内设置有驱动机构，中央控制系统控制驱动机构启 动，对人进行跟随，以便于及时收集垃圾，特别是针对具有传染性污染物的垃 圾进行及时回收。
26.本发明既能对垃圾进行消毒，又能自动感应开关的垃圾桶，避免人们与垃 圾的接触，提高安全性。
27.本发明所实现的防疫自动消杀垃圾桶可实现智能化、自动化、一体化工作， 减少人类干预可自己实现，自动打开桶盖、自动测温、自动消杀、自动压缩、 自动打包、智能测温及太阳能发电储存。
28.通过加装继电器延时模块脉冲触发循环定时时间控制通断电路开关控制， 桶盖和自动压缩系统和自动喷洒系统的延时工作，垃圾桶关闭五秒后，自动压 缩系统开始工作，喷头喷洒消毒液三秒顶部雾化系统打开，对桶内垃圾进行消 杀，垃圾桶顶部加装雾化装置，对桶内垃圾进行全方位消杀，垃圾桶消毒水箱 内安装浮球探头与中央控制器连接，从而实现低水位报警鸣笛。
附图说明
29.图1为本发明的系统架构图。
30.图2为本发明所实现人体感应测温的示意图。
31.图3为本发明所实现的垃圾桶的剖面结构示意图。。
32.图4为本发明垃圾桶的工作流程图。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.请参阅图1所示，为本发明所实施的防疫自动消杀垃圾桶分为五大系统： 中央控制系统、人体感应系统、自动消杀系统、自动压缩系统、智能测温系统。 防疫自动消杀垃圾桶分为七大功能：自动消杀功能、人体感应功能、一键打包 功能、自动报警功能、垃圾桶盖防夹手功能、自动充电功能、自动测温功能。
35.其中，所述智能测温系统采用远红外测温系统，可远距离进行测温。
36.所述自动消杀系统采用臭氧医用紫外线消毒灯。
37.所述自动压缩系统采用液压缸，液压缸顶持有压缩锤，通过压缩锤对垃圾 桶内的垃圾进行压缩。
38.所述人体感应系统包括有多个人体感应探头，能够360度无死角探测，多 个探头可实现全方位探测，通过人体感应探头探测到人员靠近信息后，将信息 传输到中央控制器，中央控制器控制液压装置将前侧的垃圾桶盖打开。
39.具体地说，本发明所实现的垃圾桶主要结构包括有：
40.(1)采用8w石英有臭氧医用紫外线消毒灯2，紫外线消毒灯2采用常亮垃 圾桶一直保持无菌环境，8w石英有臭氧医用紫外线消毒灯2，与喷头喷洒消毒 液相配合能有效提高垃圾桶对病毒的灭活能力。
41.(2)垃圾桶内装有大推力液压缸3，最大推力达到90千克的压力可大大压缩 垃圾
本身的体积，使垃圾桶容量扩大到本体容量300％。
42.(3)消毒水低水位自动报警装置，消毒水桶内配有水位检测设备，桶内装有 水位检测浮标，当水位低于桶内水位20％时，传感设备会传输命令到中央控制 系统，控制系统传输命令给蜂鸣器报警。
43.(4)垃圾桶顶部配有自动测温系统，采用远红外测温系统，可远距离进行测 温。结合图2所示，当人员离测温系统五米之内无需接触探头可自动测温，当 人员温度超过37.3摄氏度测温系统可自动报警，可实现0.01快速测温，采用远 红外测温的原理不受周围温度的影响可以精准测温，探头可旋转，可调节更加 灵活。
44.(5)垃圾桶本体装有led大屏，0.1秒显示体温几乎达到零延时，温度低 于37.3摄氏度显示字体为绿色。当温度高于37.3摄氏度字体为红色可清晰辨别 体温是否异常，还装有智能语音播报系统，可准确播报体温，当遇到体温异常 提醒异常人员再次测量，如遇到复测体温异常人员智能语音系统高音量报警提 醒工作人员及时处理，等工作人员点击屏幕后停止报警。
45.(6)底部配有四个省力静音万向轮5，四个万向轮5具有刹车功能，静音 万向轮可减少噪音的产生，同时，自带刹车功能，可避免车子因为惯性对他人 造成撞击，减少事故的发生。
46.(7)垃圾桶配有多个人体感应探头，360度无死角探测探头可实现全方位 探测，人员靠近通过探头传输到中央控制器，中央控制器控制液压装置将前侧 的垃圾桶盖打开。当人员放完多个探头探测，无人员经过十秒后垃圾桶盖自动 放下，垃圾桶还配有防夹手功能，探头检测垃圾桶口有异物自动打开检测无异 物关闭，投入垃圾后紫外线消毒灯常亮让垃圾桶内保持无菌环境。
47.垃圾桶完全关闭五秒后，中央控制器7控制喷头9进行消毒液喷洒，喷洒 完毕垃圾桶顶部的自动液压装置对垃圾进行压缩五秒后液压装置抬起，压缩完 毕喷头再次喷洒消毒液进行二次消毒，压缩后垃圾超过容量的90％，垃圾桶内 的检测装置就会将数据传输到中央控制系统，中央控制系统控制蜂鸣器报警提 醒工作人员及时对垃圾桶内垃圾及时清理。
48.结合图3所示，为垃圾桶的结构示意图，图中1是太阳能板，可在晴天为 垃圾桶提供电能，多余的电能储藏8蓄电池中可保证在阴天天气下垃圾桶供电 和正常运行。
49.图中紫外线消毒灯2采用8w石英有臭氧医用紫外线消毒灯，可杀死空气 中98％细菌，有很强的杀菌功能，可有效地杀死病毒。
50.液压缸3点击可推动350mm行程，具有90千克的推力，液压装置3推动 压缩锤4对垃圾进行压缩，可把垃圾桶容量扩大到本体容量的300％电机机构。
51.中央控制器7与全部部件进行连接，由中央控制器7输出控制指令。
52.太阳能发电板1和蓄电池8相连。
53.垃圾桶内筒6为不锈钢材质具有刚强度抗腐蚀性，可抵抗多种消毒液的腐 蚀。
54.垃圾桶的底部配有四个省力静音万向轮5，四个万向轮5具有刹车功能， 静音万向轮5可减少噪音的产生。
55.图中7为中央控制器，里面装有语音控制模块，和智能遥控模块。语音模 块可对垃圾桶进行语音控制，语音控制模块和智能遥控模块均可通过现有技术 实现，在此不再赘
述。
56.蓄电池8为50000毫安铅酸电池，通过太阳能发电进行储存阴雨天气时为 垃圾桶供电，可在无阳光的条件下供电24小时以上。
57.为了对垃圾进行有效地消杀，垃圾桶设置有雾化装置(可外设)，所述雾 化装置连接有消毒剂，并通过喷头9喷洒消毒剂，对桶内垃圾进行全方位消杀， 喷头9可调节多种喷洒方式，通过调节喷头9的前段具有旋钮，可以通过旋钮 来调节喷头的喷雾量。喷头9通过螺纹水管10与消毒水水箱11连接，以吸取 消毒剂进行消杀。
58.螺纹水管10为5mm螺纹水管，具有刚强度抗腐蚀能力，其下端与高压力 38mm小水泵相连可以满足上端喷头的喷洒压力。
59.消毒剂装设在消毒水水箱11中，消毒水水箱11为pvc材质，不会与消毒 液发生化学反应，抗腐蚀能力极强，同时消毒水水箱11内部还配有低水位报警 装置当水位低于容量的20％时蜂鸣器会报警，提醒工作人员及时添加消毒液。
60.所述太阳能板为单晶硅太阳能板：吸收太阳热量，为电池充电。太阳能电 源模块由太阳能电源管理模块，太阳能板和锂电池组成。太阳能电源管理模块 5v适用于3.7v单节锂聚合物/锂离子电池，具有最大功率点跟踪mppt、太阳 能/usb两种充电方式，通断可控的5v直流稳压输出和完善保护功能的小功率 高效率太阳能电源管理模块。太阳能电源管理模块采用恒定电压最大功率点跟 踪mppt算法，可最大化太阳能板在各种光照条件下的输出功率。通断可控的5v高效开关稳压输出具有5v 1a输出能力。除了作为太阳能充电器，还可以 使用充电器为单节3.7v锂电池提供最高900ma的充电电流。
61.在其它是实现方式中，所述垃圾桶，还包括有雷达测距系统，雷达测距系 统包括有雷达、控制器，所述控制器连接于中央控制系统，所述垃圾桶的底部 设置与雷达，对人或者物体进行探测，探测到响应物体后，自动开启垃圾桶盖， 便于垃圾回收。
62.在此基础上，垃圾桶还具有自动跟随功能，通过个人体感应探头或者雷达 实时监控人的位置，垃圾桶内设置有驱动机构，中央控制系统控制驱动机构启 动，对人进行跟随，以便于及时收集垃圾，特别是针对具有传染性污染物的垃 圾进行及时回收。
63.总之，本发明所实现的防疫自动消杀垃圾桶可实现智能化、自动化、一体 化工作，减少人类干预可自己实现，自动打开桶盖、自动测温、自动消杀、自 动压缩、自动打包、智能测温及太阳能发电储存。
64.本发明通过加装继电器延时模块脉冲触发循环定时时间控制通断电路开关 控制，桶盖和自动压缩系统和自动喷洒系统的延时工作，垃圾桶关闭五秒后， 自动压缩系统开始工作，喷头喷洒消毒液三秒顶部雾化系统打开，对桶内垃圾 进行消杀，垃圾桶顶部加装雾化装置，对桶内垃圾进行全方位消杀，垃圾桶消 毒水箱内安装浮球探头与中央控制器连接，从而实现低水位报警鸣笛。
65.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。