一种智慧城市垃圾分类系统及方法

技术领域

本发明涉及垃圾分类投放技术领域，具体为一种智慧城市垃圾分类系统及方法。

背景技术

目前，垃圾分类投放正在实施当中，但是，在知晓了垃圾分类方法后，由于垃圾的不定时和不定点投放，给垃圾处理带来了很多的困难，也降低了垃圾处理的效率，定时投放垃圾不仅能够避免垃圾收集点上一直以来无法回避的垃圾污染，还有利于小区环境的大大提升、为居民生活带来了便利；另外，由于垃圾分类，小区内垃圾桶的个数也在不断地增多，如何合理分配不用类别的垃圾桶成了当前急需解决的问题，合理地分配垃圾桶能够实现资源的充分利用并降低成本。

所以，人们需要一种智慧城市垃圾分类系统及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智慧城市垃圾分类系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智慧城市垃圾分类系统，其特征在于：包括：中央处理器、垃圾分类大数据处理平台、垃圾分类投放扫描模块、垃圾投放时间记录模块、投放高峰期统计模块、垃圾投放地点记录模块，所述垃圾分类扫描模块的输出端连接所述垃圾投放时间记录模块的输入端，所述垃圾投放时间记录模块的输出端连接所述中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端连接所述垃圾分类大数据处理平台的输入端，所述垃圾分类大数据处理平台的输出端连接所述垃圾投放地点规划模块、所述投放高峰期统计模块和所述垃圾投放地点记录模块的输入端，所述垃圾投放地点规划模块的输出端连接所述垃圾投放地点记录模块的输入端，所述垃圾投放地点记录模块的输出端连接所述投放地点垃圾桶分配模块的输入端，所述垃圾分类投放扫描模块用于扫描并统计居民分类投放垃圾的数据，所述投放高峰期统计模块用于统计整理居民投放垃圾的高峰期，所述垃圾分类投放地点规划模块用于依据投放的时间和居民居住地点合理设置垃圾分类投放的地点，所述垃圾投放地点记录模块用于接收并记录规划的垃圾分类投放的地点位置，所述投放地点垃圾桶分配模块用于依据统计的不同类垃圾投放次数和垃圾投放地点合理分配存放不同类垃圾的垃圾桶数量，垃圾定时定点投放有利于小区整体环境的大提升，避免了垃圾收集点上一直以来无法回避的垃圾污染。

进一步的，所述垃圾分类投放地点规划模块包括垃圾投放建模单元和垃圾分类投放规划单元，所述垃圾投放建模单元用于接收到所述垃圾分类大数据处理平台传输的小区居民居住地点的位置信息后对整个小区进行建模，所述垃圾分类投放规划单元用于根据居民投放垃圾时间高峰期和居民居住的地点统一设置垃圾的投放地点，根据居民日常投放垃圾的习惯和居住点的不同来对垃圾投放时间和地点进行合理地规划，为小区居民的生活提供了方便。

进一步的，所述投放地点垃圾桶分配模块包括垃圾分类投放次数统计单元和垃圾桶分配单元，所述垃圾分类投放次数统计单元用于统计不同垃圾投放地点的不同类别的垃圾投放次数，所述垃圾桶分配单元用于根据垃圾投放次数合理分配不同类别的垃圾桶，根据居民扔的不同类别垃圾的次数统计来合理分配垃圾桶的数量，实现了垃圾桶资源的合理利用，降低了成本。

进一步的，所述垃圾分类大数据处理平台存储有所述垃圾分类投放扫描模块扫描统计的居民投放垃圾时间以及居民在不同投放时间投放不同类别垃圾的次数，所述垃圾分类大数据处理平台接收到的数据是由所述垃圾投放时间记录模块和所述垃圾分类投放扫描模块通过所述中央处理器传输过来的，大数据处理分析为规划垃圾投放时间和地点以及垃圾桶分配提供了有效的帮助。

一种智慧城市垃圾分类方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：调取小区居民居住地点的位置信息；

S2：对小区进行建模；

S3：调取小区居民投放垃圾的时间记录区间；

S4：统计垃圾投放时间高峰期，设置定时投放垃圾时间；

S5：规划合适的垃圾投放地点；

S6：统计分析每个垃圾投放地点投放次数最多的类别的垃圾；

S7：合理分配不同类别的垃圾桶。

进一步的，在步骤S1-S2中：调取小区居民居住地点的位置信息并对整个小区进行建模：通过垃圾分类大数据处理平台调取小区居民居住地点的位置信息，设定每个小区所在的房屋中心为小区居民居住地点的位置，在垃圾投放建模单元中以小区中心为原点建立二维坐标系，居民居住地点的坐标集合为(X，Y)＝{(x

进一步的，在步骤S3-S4中：调取小区居民投放垃圾的时间记录并统计垃圾投放时间高峰期：通过垃圾分类大数据处理平台调取垃圾投放时间记录模块中记录的小区居民投放垃圾的时间记录区间集合为[T

进一步的，在步骤S5中：规划合适的垃圾投放地点：设置小区内一个随机地点坐标为(x

根据公式

计算居民居住地点到该地点的平均直线距离d，用d表示居民居住地点到垃圾投放地点的距离的中间值，将中间值d与各个居民居住地点到该地点的直线距离作比较，若到该地点的直线距离小于中间值d的居民居住地点个数大于n/2，设置该地点为一个垃圾投放地点，以该点为圆心，半径为R

进一步的，在步骤S6中：通过垃圾投放地点记录模块确认已经设置好的垃圾投放地点共有a个，分别为{投放点1，投放点2，...，投放点a}，垃圾分类投放扫描模块扫描到小区居民投放的垃圾共有m类，分别为{类别1，类别2，...，类别m}，通过垃圾分类投放模块扫描各个类别垃圾的每天投放次数，垃圾分类大数据处理平台调取当月每个投放地点每个类别的垃圾投放次数总和为i＝{i

进一步的，根据垃圾类别的平均投放次数多少合理分配每个投放地点的垃圾桶：设置每个投放地点共准备了R个垃圾桶，选出每个投放地点投放次数最多的垃圾类别后，分配该类别的垃圾桶个数为r>R/m个，剩余类别垃圾桶根据公式

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1.本发明通过垃圾分类投放扫描模块扫描并统计居民分类日常投放垃圾的时间并传输到垃圾投放时间记录模块中形成时间记录区间，统计各个时间区间内居民投放垃圾次数最多的时间段，该时间段为垃圾投放时间高峰期，设置该时间段为投放垃圾的确定时间，实现了垃圾的定时投放，也为居民生活减少了不必要的麻烦、带来了便利；

2.本发明通过垃圾投放建模单元对小区进行建模确定居民居住地点位置坐标，设置小区内一个随机地点坐标，计算居民居住地点到该地点的平均直线距离作为居民居住地点到垃圾投放地点的距离的中间值，将中间值与各个居民居住地点到该地点的直线距离作比较，若到该地点的直线距离小于中间值的居民居住地点个数超过半数，设置该地点为一个垃圾投放地点，并在该地点所在一定区域内不再设置新的投放地点，划区域设置垃圾投放地点，减轻了系统的计算量和难度，将该垃圾投放地点位置信息传输到垃圾投放地点记录模块中，计算居民居住地点到该地点的平均直线距离有助于更准确地设置垃圾投放点，将垃圾投放地点设置在居民生活密集区，避免了垃圾投放点的设定位置偏远，不利于用户的垃圾投放，这样的方式并不仅限于适用在一个小区内，对其它地方同样适用，增加了适用的范围；

3.本发明通过垃圾投放地点记录模块确认已经设置好的垃圾投放地点，通过垃圾分类投放模块扫描各个类别垃圾的每天投放次数，垃圾分类大数据处理平台调取当月每个投放地点每个类别的垃圾投放次数总和，计算平均每天每个类别的垃圾投放次数并筛选出平均投放次数最多的垃圾类别，合理地分配了垃圾桶的数量，实现了垃圾桶资源的充分利用，降低了成本。

附图说明

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：

图1是本发明一种智慧城市垃圾分类系统及方法的系统结构图；

图2是本发明一种智慧城市垃圾分类系统及方法的方法步骤图。

具体实施方式

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。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种智慧城市垃圾分类系统，其特征在于：包括：中央处理器、垃圾分类大数据处理平台、垃圾分类投放扫描模块、垃圾投放时间记录模块、投放高峰期统计模块、垃圾投放地点记录模块，垃圾分类扫描模块的输出端连接垃圾投放时间记录模块的输入端，垃圾投放时间记录模块的输出端连接中央处理器的输入端，中央处理器的输出端连接垃圾分类大数据处理平台的输入端，垃圾分类大数据处理平台的输出端连接垃圾投放地点规划模块、投放高峰期统计模块和垃圾投放地点记录模块的输入端，垃圾投放地点规划模块的输出端连接垃圾投放地点记录模块的输入端，垃圾投放地点记录模块的输出端连接投放地点垃圾桶分配模块的输入端，垃圾分类投放扫描模块用于扫描并统计居民分类投放垃圾的数据，投放高峰期统计模块用于统计整理居民投放垃圾的高峰期，垃圾分类投放地点规划模块用于依据投放的时间和居民居住地点合理设置垃圾分类投放的地点，垃圾投放地点记录模块用于接收并记录规划的垃圾分类投放的地点位置，投放地点垃圾桶分配模块用于依据统计的不同类垃圾投放次数和垃圾投放地点合理分配存放不同类垃圾的垃圾桶数量，垃圾定时定点投放便于避免垃圾收集点上一直以来无法回避的垃圾污染以提升小区整体环境。

垃圾分类投放地点规划模块包括垃圾投放建模单元和垃圾分类投放规划单元，垃圾投放建模单元用于接收到垃圾分类大数据处理平台传输的小区居民居住地点的位置信息后对整个小区进行建模，垃圾分类投放规划单元用于根据居民投放垃圾时间高峰期和居民居住的地点统一设置垃圾的投放地点，根据居民日常投放垃圾的习惯和居住点的不同来对垃圾投放时间和地点进行合理地规划，能够为小区居民的生活提供方便。

投放地点垃圾桶分配模块包括垃圾分类投放次数统计单元和垃圾桶分配单元，垃圾分类投放次数统计单元用于统计不同垃圾投放地点的不同类别的垃圾投放次数，垃圾桶分配单元用于根据垃圾投放次数合理分配不同类别的垃圾桶，根据居民扔的不同类别垃圾的次数统计来合理分配垃圾桶的数量能够实现垃圾桶资源的充分利用以降低成本。

垃圾分类大数据处理平台存储有垃圾分类投放扫描模块扫描统计的居民投放垃圾时间以及居民在不同投放时间投放不同类别垃圾的次数，垃圾分类大数据处理平台接收到的数据是由垃圾投放时间记录模块和垃圾分类投放扫描模块通过中央处理器传输过来的，大数据处理分析能够为规划垃圾投放时间和地点以及垃圾桶分配提供有效的帮助。

一种智慧城市垃圾分类方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：调取小区居民居住地点的位置信息；

S2：对小区进行建模；

S3：调取小区居民投放垃圾的时间记录区间；

S4：统计垃圾投放时间高峰期，设置定时投放垃圾时间；

S5：规划合适的垃圾投放地点；

S6：统计分析每个垃圾投放地点投放次数最多的类别的垃圾；

S7：合理分配不同类别的垃圾桶。

在步骤S1-S2中：调取小区居民居住地点的位置信息并对整个小区进行建模：通过垃圾分类大数据处理平台调取小区居民居住地点的位置信息，设定每个小区所在的房屋中心为小区居民居住地点的位置，在垃圾投放建模单元中以小区中心为原点建立二维坐标系，居民居住地点的坐标集合为(X，Y)＝{(x

在步骤S3-S4中：调取小区居民投放垃圾的时间记录并统计垃圾投放时间高峰期：通过垃圾分类大数据处理平台调取垃圾投放时间记录模块中记录的小区居民投放垃圾的时间记录区间集合为[T

在步骤S5中：规划合适的垃圾投放时间和地点：设置小区内一个随机地点坐标为(x

根据公式

计算居民居住地点到该地点的平均直线距离d，用d表示居民居住地点到垃圾投放地点的距离的中间值，将中间值d与各个居民居住地点到该地点的直线距离作比较，若到该地点的直线距离小于中间值d的居民居住地点个数大于n/2，设置该地点为一个垃圾投放地点，以该点为圆心，半径为R

在步骤S6中：通过垃圾投放地点记录模块确认已经设置好的垃圾投放地点共有a个，分别为{投放点1，投放点2，...，投放点a}，垃圾分类投放扫描模块扫描到小区居民投放的垃圾共有m类，分别为{类别1，类别2，...，类别m}，通过垃圾分类投放模块扫描各个类别垃圾的每天投放次数，垃圾分类大数据处理平台调取当月每个投放地点每个类别的垃圾投放次数总和为i＝{i

根据垃圾类别的平均投放次数多少合理分配每个投放地点的垃圾桶：设置每个投放地点共准备了R个垃圾桶，选出每个投放地点投放次数最多的垃圾类别后，分配该类别的垃圾桶个数为r>R/m个，剩余类别垃圾桶根据公式

实施例一：在垃圾投放建模单元中以小区中心为原点建立二维坐标系，调取部分居民居住地点的坐标集合为(X，Y)＝{(10，10)，(24，-28)，(-100，112)，(80，20)，(-50，-100)}，设置小区内一个随机地点坐标为(2，10)，居民居住地点到该地点的直线距离集合为{8，44，144，79，122}，根据公式

计算居民居住地点到该地点的平均直线距离d≈79.4(m)，用d表示居民居住地点到垃圾投放地点的距离的中间值，将中间值d与各个居民居住地点到该地点的直线距离作比较，发现到该地点的直线距离小于中间值d的居民居住地点个数有3个，超过半数，设置该地点为一个垃圾投放地点，以该点为圆心，半径为R

实施例二：通过垃圾投放地点记录模块确认已经设置好的垃圾投放地点共有3个，分别为投放点1、投放点2和投放点3，垃圾分类投放扫描模块扫描到小区居民投放的垃圾共有4类，分别为:类别1:可回收物；类别2：厨余垃圾；类别3：有害垃圾；类别4：其他垃圾，垃圾分类大数据处理平台调取当月投放点1对应类别的垃圾投放次数总和为i＝{1500，1560，500，1000}，计算投放点1平均每天每个类别的垃圾投放次数为I＝i/30＝{50，52，17，33}，I

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。