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一、行業(yè)背景
近年來，“創(chuàng)建文明城市”的標語出現在各個城市的大街小巷，各地政府為推進全國文明城市創(chuàng)建工作的進程，在城市道路邊以及人流量較大的商業(yè)街、商場等地增設了垃圾桶，隨即而來的垃圾清理的及時性成為了亟待解決的問題。物聯網應用的介入非常完美的解決了這個問題。垃圾桶滿溢傳感器安裝于垃圾桶頂部，通過定時檢測垃圾桶內雜物距探頭表面 的距離實現對垃圾桶狀態(tài)的實時監(jiān)測和管理。 該終端產品分為單桶垃圾桶滿溢傳感器和雙桶垃圾桶滿溢傳感器。它們都分別提供了 LoRaWAN、NBIOT 兩種無限通訊方式。終端使用電池供電， 具有安裝方便、電池壽命長、檢測準確率高，工作穩(wěn)定等特點。
到2020年底，NB-IoT網絡實現縣級以上城市主城區(qū)普遍覆蓋，重點區(qū)域深度覆蓋；移動物聯網連接數達到12億，可見類似低速率應用場景，NB-IOT已成為首選之一。
超聲波垃圾桶滿溢檢測器 為適用于室外應用而優(yōu)化的垃圾桶檢測系統(tǒng)（PIS）一類用于PIS和PDS應用的一體化NB-IoT物聯網MP-SONIC（微功率超聲波檢測）技術的垃圾桶滿溢檢測器，城市智能垃圾桶解決方案社區(qū)街道垃圾桶滿溢報警垃圾桶解決方案
二、解決方案
監(jiān)測終端采用超聲波或紅外監(jiān)測技術，結合NB-IOT物聯網通訊技術，將終端的監(jiān)測信息上傳至遠端的軟件平臺，滿溢時及時報警，將垃圾桶信息推送相應的環(huán)衛(wèi)工人，并合理規(guī)劃垃圾清運車清運路線，避免重復線路、跑空等，節(jié)省人力和時間成本。垃圾桶滿溢檢測傳感器主動發(fā)送脈沖式超聲波信號，通過對聲波返回的時間進行記錄和判斷，來確定被測物或障礙物距離檢測器的距離，通過ABP協(xié)議上傳至服務器。產品的特點有檢測距離可調，檢測準確度高，功耗低，使用電池供電。安裝采用快接安裝，方便快速免布線。實現城市環(huán)衛(wèi)、社區(qū)、機場、寫字樓等場景的垃圾可視化管理，減少垃圾回收所造成的不必要的車輛燃油費和人工費用，優(yōu)化清運回收改成中的物流，降低營運成本。
方案由三部分組成：
1、紅外/超聲波監(jiān)測終端
通過紅外或者超聲波器件，監(jiān)測速度快，能夠對垃圾桶內的滿溢情況進行實時檢測定時上報。
2、NB-IOT傳輸模塊
通過串口將監(jiān)測終端的數據通過運營商基站轉發(fā)至遠程的監(jiān)控平臺，NB-IOT網絡聯網，使用運營商專用NB卡，插卡上電即可聯網，操作方便，低功耗工作模式，電池供電，超長待機；自帶GPS&基站雙定位功能，透傳數據的同時上報定位數據。透明傳輸，無線聯網，減少布線占用空間。
3、遠程監(jiān)測管理平臺
遠程可定制化監(jiān)測管理平臺，可實時顯示終端上報的數據；可設置閾值報警，并以郵件、微信、短信、電話語音等多種方式推送給負責人，并派單給相應的環(huán)衛(wèi)工人和清運車，減少人力成本；可查詢終端垃圾桶位置信息，自動規(guī)劃清運路線，合理高效工作。
一、超聲波傳感器原理
智能垃圾桶的自動開蓋和滿溢報警功能主要依賴于超聲波傳感器。超聲波傳感器是一種測量距離的設備，主要應用于測量遠距離、高精度的物體距離。它通過發(fā)射一定頻率的超聲波，待波反射回來后再通過計算波的飛行時間得出物體的距離。
在智能垃圾桶中，超聲波傳感器被安裝在垃圾桶的頂部，探測距離可達幾米之遠，可以精準地檢測垃圾桶內的垃圾高度。當垃圾的高度達到一定程度時，傳感器將自動向控制器發(fā)送信號，控制器根據信號進行相應的處理。
二、智能垃圾桶的滿溢報警功能
當垃圾桶內垃圾數量過多時，會對周圍環(huán)境產生污染，這也是城市環(huán)境衛(wèi)生中需要解決的一個問題。智能垃圾桶可以通過滿溢報警功能及時通知責任人將垃圾清空，從而減少對周圍環(huán)境的污染。
具體來說，當垃圾高度達到一定程度時，傳感器會發(fā)出信號，告知控制器垃圾桶已滿�？刂破鲗⒏鶕A設程序，觸發(fā)垃圾桶的滿溢報警功能，此時垃圾桶會發(fā)出聲音或發(fā)出信號燈光進行提示。將垃圾桶清空后，控制器會在一定時間內自動關閉報警功能。
三、應用前景
智能垃圾桶是城市環(huán)境衛(wèi)生領域中的一項創(chuàng)新技術。它的應用可以有效地解決垃圾處理難題，并減少對周邊環(huán)境的污染。此外，智能垃圾桶還可以實現垃圾分類和收集等功能，進一步提高城市環(huán)境衛(wèi)生水平。隨著城市化進程的不斷加速，智能垃圾桶有著廣闊的市場應用前景。
【結論】
本文詳細介紹了智能垃圾桶的工作原理，其中包括超聲波傳感器的應用和滿溢報警功能的實現。此外，還探討了智能垃圾桶在城市環(huán)境衛(wèi)生方面的應用前景。隨著技術的不斷創(chuàng)新，智能垃圾桶不僅可以有效地改善城市環(huán)境衛(wèi)生問題，還有望成為城市化進程中的一項重要技術。
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