Sistema de optimización del uso de contenedoresde residuos.Container use optimization systemof waste
La presente invención se refiere a un sistemapara la optimización del uso de contenedores de residuos, así como aun método para la optimización del proceso de recogida de residuosen los citados contenedores.The present invention relates to a systemfor the optimization of the use of waste containers, as well as toa method for optimizing the waste collection processin the mentioned containers.
La presente invención se refiere a un sistema deoptimización del uso de contenedores de residuos que permite planearlas rutas de recogida de cada tipo de residuo teniendo en cuenta lollenos que están los contenedores, evitando viajes haciacontenedores poco llenos y evitando su rebose al anticiparse en larecogida por poder predecir cuando estarían completamente llenos. Elobjeto de esta invención es mejorar el proceso de recogidaoptimizando la acumulación de residuo en los contenedores asegurandoque las rutas de recogida los vacía cuando estén suficientementellenos, pero sin llegar a rebosar. Esto aparte de tener ahorrosdirectos en los costes de recogida debido a que minimiza losdesplazamientos de los camiones de recogida, tiene beneficiossociales y medioambientales, pues evita rebosamientos además dereducir el tráfico rodado de los camiones por los núcleos urbanos yrurales y sus emisiones de gases a la atmósfera.The present invention relates to a system ofoptimization of the use of waste containers that allows planningthe routes of collection of each type of waste taking into account whatfull containers are, avoiding trips tolittle filled containers and avoiding overflow when anticipating thecollected for being able to predict when they would be completely full. Heobject of this invention is to improve the collection processoptimizing the accumulation of waste in the containers ensuringthat the collection routes empty them when they are sufficientlyfull, but without overflowing. This apart from having savingsDirect collection costs because it minimizesDisplacement of collection trucks, has benefitssocial and environmental, because it avoids overflows in addition toreduce truck traffic through urban centers andrural and its emissions of gases into the atmosphere.
En la actualidad, tanto en zonas urbanas comorurales, los residuos suelen clasificarse en origen solicitando alos ciudadanos que los depositen selectivamente en los contenedoresapropiados para cada tipo de residuo. De esta forma hoy en día sepueden diferenciar contenedores para residuos sólidos urbanos (RSU),residuos orgánicos, residuos del vidrio, residuos del cartón yresiduos de envases, sin prejuicio de que en un futuro puedanaparecer más tipos con el objeto de ayudar, por clasificación enorigen, a su reciclado posterior en las Plantas de tratamiento.Currently, both in urban areas andIn rural areas, waste is usually classified at source requestingcitizens who selectively deposit them in containersappropriate for each type of waste. In this way todaycan differentiate containers for urban solid waste (MSW),organic waste, glass waste, cardboard waste andpackaging waste, without prejudice that in the future they canappear more types in order to help, by classification inorigin, to its subsequent recycling in the treatment plants.
Pero al estar los residuos clasificados encontenedores distintos, su recogida mediante camiones es un procesodifícil de realizar de forma eficiente. Por un lado hay querecogerlos con camiones distintos para cada tipo de residuo, o porcamiones compartimentados. Si los camiones son distintos, exigecuadriplicar las rutas, pues habrá que realizar rutas para cadaresiduo, si los camiones son compartimentados puede ocurrir que senos llene un compartimiento de un residuo mientras que los otroscompartimentos vayan vacíos, impidiendo que su transporte seaóptimo.But being the waste classified indifferent containers, their collection by trucks is a processdifficult to perform efficiently. On the one hand you have topick them up with different trucks for each type of waste, or bycompartmentalized trucks. If the trucks are different, it demandsquadruple the routes, because you will have to make routes for eachresidue, if the trucks are compartmentalized it can happen thatfill us with a waste bin while the otherscompartments go empty, preventing their transport from beingoptimum.
Todo esto lleva a la conclusión de que parapoder realizar eficientemente la recogida de cada residuo esnecesario disponer de forma centralizada de la información del nivelde llenado de cada uno de los contenedores dispersos por lasciudades y núcleos rurales de cada contrata de recogida.All this leads to the conclusion that forto efficiently collect each waste isit is necessary to have the level information centrallyof filling each of the containers dispersed by thecities and rural centers of each collection contract.
La presente invención permite conocer el nivelde llenado de cada contenedor de residuos de forma centralizadautilizando procedimientos novedosos y efectivos en robustez y encoste. Esta información es fundamental para alimentar los algoritmosprevisión ante el desbordamiento y de optimización de rutas quepermitan una recogida óptima reduciendo el tráfico de camiones ycontaminación en nuestras ciudades, por lo que la vemos aplicable yadoptable por las operaciones de recogida de residuos en la mejoradel estado de la técnica anterior a esta invención.The present invention allows to know the levelof filling each waste container centrallyusing innovative and effective procedures in robustness and incost. This information is essential to feed the algorithmsforecast overflow and route optimization thatallow optimal collection by reducing truck traffic andpollution in our cities, so we see it applicable andAdoptable by waste collection operations in improvementof the prior art prior to this invention.
En la actualidad la recogida de residuos serealiza mediante rutas fijas en las que los contenedores se vacíanen los camiones de recogida para cada tipo de residuos. Los camionesson capaces de pesar el contenedor cuando lo están volcando alcamión, por lo quea posteriori sí se puede conocer lo llenoque estaba cada contenedor. Todos estos datos se llevan a centraldonde los sistemas de Información de los operadores pueden ejecutaralgoritmos de inferencia y proceso estadístico para conocer con queefectividad se está operando cada ruta. Esto permite mejorar eldiseño de las rutas fijas en base a conocimiento histórico de cómose está llevando la operación, pero como la componente estocásticaes muy elevada al no disponer de los datos del nivel de llenado delcontenedor en cada momento, los resultados que entregan estasheurísticas no son muy satisfactorios. Lo que estas experiencias sírefuerzan es la afirmación de que si se conociese el nivel dellenado con anterioridad, se podría mejorar mucho el proceso derecogida realizando rutas dinámicas en vez de fijas. En las zonasrurales, el resultado es más penoso pues suele ocurrir que serealicen muchos kilómetros para encontrarse con los contenedoresprácticamente vacíos. En las zonas urbanas el ahorro en tiempo y lamejora en la circulación del tráfico también sería importante puesaunque el vehículo de recogida pasase forzosamente cerca de uncontenedor poco lleno, al conocer que está poco lleno ni siquiera separaría a recogerlo, ahorrando un tiempo acumulativo importante enla ruta y mejorando la fluidez del tráfico en la ciudad, lo que nollevaría a menos rutas, pero más eficientes y ahorros de costeimportantes.At present, the collection of waste is carried out through fixed routes in which the containers are emptied in the collection trucks for each type of waste. The trucks are capable of weighing the container when they are dumping it on the truck, soafterwards it is possible to know how full each container was. All these data are taken to central where the information systems of the operators can execute algorithms of inference and statistical process to know how effectively each route is being operated. This allows to improve the design of the fixed routes based on historical knowledge of how the operation is being carried out, but since the stochastic component is very high since the data on the container's filling level is not available at all times, the results delivered These heuristics are not very satisfactory. What these experiences do reinforce is the statement that if the level of filling was known before, the collection process could be greatly improved by performing dynamic routes instead of fixed ones. In rural areas, the result is more painful because it often happens that many kilometers are made to find the containers almost empty. In urban areas, saving time and improving traffic flow would also be important because even if the collection vehicle was forced to pass near a little full container, knowing that it is not very full, it would not even stop to pick it up, saving time important cumulative route and improving the flow of traffic in the city, which would not lead to fewer routes, but more efficient and significant cost savings.
En la actualidad ya se conocen medios económicosen coste de medir el nivel de llenado de los contenedores utilizandosensores de ultrasonidos.Currently, economic means are already knownin cost of measuring the level of filling of the containers usingultrasonic sensors
En la actualidad ya se conocen otros medios demedir el nivel de llenado en volumen o por peso mediante laaplicación de otros sensores como células fotoeléctricas, células decarga, sensores de infrarrojos, sensores de radar, visiónartificial, etc que pueden ser muy fiables, pero no aconsejables ensu uso para esta aplicación según su estado de la técnica actual porcoste, falta de robustez o debilidad ante el vandalismo.Currently, other means ofmeasure the level of filling by volume or weight byapplication of other sensors such as photoelectric cells, cellsload, infrared sensors, radar sensors, visionartificial, etc. that can be very reliable, but not advisable inits use for this application according to its current state of the art bycost, lack of robustness or weakness in the face of vandalism.
\newpage\ newpageEn la actualidad ya se conocen medios detransmitir la información de llenado que entrega cualquier sensor delos descritos anteriormente a un puesto central mediante telefoníacelular analógica, GSM, GPRS, mensajes SMS, TDMA, CSMA, Radiotrunking etc. También es conocido que se han realizado pruebaspiloto en este sentido en algunas ciudades de los países del nortede Europa y Asia. Interpretamos que estos pilotos no han prosperadoporque estas electrónicas de comunicación son costosas dándose laparadoja que puedan costar más que el propio contenedor incluso paravolúmenes de fabricación importantes. Además son delicadas, consumenmucha energía eléctrica, serían propensas al vandalismo si seconociese de su existencia como parte de los contenedores y lascomunicaciones tendrían un coste de explotación elevado debido atener que realizarse a través de un operador de telefonía.At present, means oftransmit the filling information delivered by any sensorthose described above to a central post via telephoneanalog cell phone, GSM, GPRS, SMS messages, TDMA, CSMA, Radiotrunking etc. It is also known that tests have been performedpilot in this regard in some cities of northern countriesfrom Europe and Asia. We interpret that these pilots have not prosperedbecause these communication electronics are expensive given theparadox that can cost more than the container itself even forsignificant manufacturing volumes. They are also delicate, consumea lot of electrical energy, they would be prone to vandalism ifBe aware of its existence as part of the containers andcommunications would have a high operating cost due tohave to be done through a telephone operator.
En la actualidad ya se conocen y estánpatentados sistemas de Registro de datos para la gestión de rutas deresiduos: "PCT WO 02/10990 A1 Recording data for waste routemanagement" o publicaciones científicas: "The effect of dynamicscheduling and routing in a solid waste management system,Department of Design Sciences, División of Packaging Logistics, LundUniversity, SE-221 00 Lund, Sweden" en las que setrata de inferir información de los comportamientos de losvecindarios en la generación de residuos mediante sistemasheurísticos que permitan proponer rutas dinámicas de recogida paratratar de solventar el problema que presenta el desconocimiento delnivel de llenado de residuo en cada contenedor de los miles decontenedores que existen en nuestras ciudades. Como ya hemoscomentado, los resultados no son muy satisfactorios pues no sedispone de un dato de partida básico a un coste operativo razonable:el nivel de llenado del contenedor en cada momento.At present they are already known and arePatented data logging systems for route managementwaste: "PCT WO 02/10990 A1 Recording data for waste routemanagement "or scientific publications:" The effect of dynamicscheduling and routing in a solid waste management system,Department of Design Sciences, Division of Packaging Logistics, LundUniversity, SE-221 00 Lund, Sweden "in whichtries to infer information from the behaviors ofneighborhoods in the generation of waste through systemsheuristics that allow to propose dynamic collection routes fortry to solve the problem presented by the ignorance ofwaste filling level in each container of thousands ofcontainers that exist in our cities. As we have alreadycommented, the results are not very satisfactory because I don't knowIt has a basic starting data at a reasonable operating cost:the level of filling of the container at all times.
La presente invención ofrece una solución a losproblemas anteriormente mencionados.The present invention offers a solution toproblems mentioned above.
Así, según un primer aspecto, la presenteinvención desarrolla un Sistema de optimización del uso decontenedores basado en cómo obtener el nivel de llenado de cada unode los contenedores con fiabilidad y a un coste operativo rentablepara la operación. Se basa en utilizar la proximidad a loscontenedores de otros activos de la Organización como pueden ser losvehículos de las rutas de recogida de residuos orgánicos/RSU, que almenos suelen ser diarias, personal de a pie que pase cerca, como porejemplo personal de limpieza o incluso conjuntos de mobiliariourbano, de alumbrado, etc, que puedan disponer de equiposelectrónicos en red. Por cualquiera de estos medios se puederecolectar la información del llenado de de los contenedores decualquier tipo residuos, de forma automática, es decir, sinintervención de operarios, o manual, y enviarla a un puestocentral.Thus, according to a first aspect, the presentinvention develops an optimization system for the use ofcontainers based on how to get the filling level of eachof containers with reliability and at a cost-effective operating costfor the operation It is based on using proximity tocontainers of other assets of the Organization such asvehicles of the organic waste collection routes / RSU, which atless are usually daily, walking staff that pass nearby, as perpersonal example of cleaning or even furniture setsurban, lighting, etc, that may have equipmentNetwork electronics By any of these means you cancollect the filling information from the containers ofany type of waste, automatically, that is, withoutoperator intervention, or manual, and send it to a positioncentral.
En el caso de la recogida de residuos sólidosurbanos, el fundamento de esta invención es que independientementede lo llenos que estén los contenedores de estos residuos, surecogida diaria es mandataria con objeto de evitar los malos olores.Lo novedoso de la invención es aprovechar la proximidad que ofrecenestas rutas a todos los contenedores que se encuentren a su pasopara recolectar por medios automáticos o manuales la información delllenado de los mismos.In the case of solid waste collectionurban, the foundation of this invention is that independentlyof how full the waste containers are, theirDaily collection is mandatory in order to avoid bad odors.The novelty of the invention is to take advantage of the proximity they offerthese routes to all the containers that are in its pathto collect by automatic or manual means the information of thefilling them.
De igual forma, el personal de limpieza de a piepasa cerca de dichos contenedores. Lo novedoso de la invención esque este personal lleve incorporado en su equipo un dispositivoelectrónico que de forma automática o comandada por dicho personal,se comunique con los contenedores y obtenga su nivel de llenado,para posteriormente enviar esta información a Central.Similarly, foot cleaning staffpass near these containers. The novelty of the invention isthat these personnel have a device incorporated in their equipmentelectronic that automatically or commanded by said staff,contact the containers and get their fill level,to later send this information to Central.
De igual forma, está empezando a ser habitualinstalar en zonas urbanas dispositivos electrónicos con capacidad decomunicación en farolas, equipos de mobiliario urbano, expendedoresde billetes de aparcamiento, etc. Estos equipos pueden estarpróximos a los contenedores. Lo novedoso de la invención es utilizarestos equipos urbanos como una red de comunicación que además derealizar su función, se comunique con los contenedores para obtenersu nivel de llenado y reenviarle a Central.In the same way, it is beginning to be habitualinstall electronic devices in urban areas capable ofcommunication in street lamps, street furniture equipment, retailersof parking tickets, etc. These teams can benext to the containers. The novelty of the invention is to usethese urban teams as a communication network that in addition toPerform your function, contact the containers to getits filling level and forward it to Central.
De esta forma, el sistema al que se refiere lapresente invención dispondrá de unos equipos electrónicos instaladosen los vehículos de rutas de recogida de residuos en general, y enlos de recogida de residuos RSU en particular con más interés, en elpersonal, o incluso en mobiliarios urbanos, que recolectarán lainformación del estado y del llenado de todos los contenedores deresiduos de cualquier tipo que se encuentren por su ruta.In this way, the system to which theThis invention will have electronic equipment installedin vehicles of waste collection routes in general, and inthose of RSU waste collection in particular with more interest, in thepersonnel, or even in urban furnishings, who will collect thestatus and filling information for all containers ofWaste of any kind found along its route.
Este equipo, además de ser instalable en losvehículos, puede ser también un equipo móvil que lleve cualquierpersona, como por ejemplo el personal de limpieza de a pie, querealice la misma función de recogida de los datos de loscontenedores a su paso cerca de ellos. Este hecho extiende el ámbitode aplicación de esta invención a otros medios de aproximarse a loscontenedores, no sólo a los vehículos de recogida.This equipment, in addition to being installable in thevehicles, it can also be a mobile device that carries anyperson, such as foot cleaning staff, whoperform the same function of collecting data fromcontainers as they pass near them. This fact extends the scopeof application of this invention to other means of approachingcontainers, not only to pickup vehicles.
Este equipo podrá transmitir esta información almomento de obtenerla a un sistema centralizado, o bien podráguardarla en la memoria del equipo y volcarla toda al llegar a laPlanta de tratamiento, o a la base, para que sea reenviada desdeallí de forma automática al Sistema Central. También es posibleenviar la información que se vaya acumulando en cualquier momento dela ruta.This team may transmit this information totime to get it to a centralized system, or you cansave it in the device memory and dump it all when you reach theTreatment plant, or base, to be forwarded fromthere automatically to the Central System. It is also possiblesend the information that is accumulated at any time ofthe route.
Esta característica de utilizar la proximidad delos contenedores de cualquier residuo a los vehículos que siguen lasrutas de recogida a su paso por ellos, o a cualquier otrodispositivo con capacidad de para recolectar la información delllenado de los mismos es una novedad que permite el desarrollo deesta invención ofreciendo dos medios de recogida de estainformación.This feature of using the proximity ofthe containers of any waste to the vehicles that follow thepick-up routes as they pass by, or to any otherdevice capable of collecting information from thefilling them is a novelty that allows the development ofthis invention offering two means of collecting thisinformation.
El primer medio es automático. Para ello, cadacontenedor dispondrá de un equipo electrónico de bajo coste quemedirá el llenado del contenedor midiendo el volumen del residuoacumulado en él y/o el peso de dicho residuo. Este equipo dispondráde comunicaciones vía radio de corta distancia en banda libre uhomologable para su uso en esta aplicación. Este equipo enviaráinformación de identificación del contenedor, de su estado y de sunivel de llenado a los vehículos de rutas de recogida. Los vehículosde ruta de recogida recogerán esta información de cada contenedor yla asociarán a la posición GPS del vehículo de recogida y alinstante de tiempo en el que esta información es recogida. Para elloestos vehículos dispondrán de un equipo electrónico concomunicaciones vía radio de corta distancia para establecercomunicación con los contenedores, con GPS para registrar laposición geográfica en cada momento, con memoria persistente pararegistrar y almacenar todas estas informaciones de los contenedoresy opcionalmente con comunicación GSM/GPRS/SMS/TDMA/CSMA/Radio trunking, etc. si se desease enviar estas informacionesinmediatamente a Central sin esperar que el vehículo acabe su rutaen la Planta de tratamiento. Si el volcado de información serealizase de forma diferida en las Plantas de Tratamiento, seránecesario instalar en dichas Plantas unos equipos electrónicos concomunicación vía radio de corta distancia para comunicarse con losvehículos de recogida a su llegada a la Planta y con comunicacioneshacia las redes informáticas de la Organización, vía redes privadaso vía Internet al objeto de trabajar como pasarela informática queenvíe esta información al Sistema Central.The first medium is automatic. To do this, eachcontainer will have a low cost electronic equipment thatmeasure the filling of the container by measuring the volume of the wasteaccumulated in it and / or the weight of said residue. This team will haveof communications via short distance radio in free band orHomologated for use in this application. This team will sendidentification information of the container, its state and itslevel of filling vehicles collection routes. The vehiclesof collection route will collect this information from each container andthey will associate it with the GPS position of the collection vehicle and theinstant of time in which this information is collected. For itThese vehicles will have electronic equipment withshort distance radio communications to establishcommunication with containers, with GPS to record thegeographical position at all times, with persistent memory forrecord and store all this information of the containersand optionally with GSM / GPRS / SMS / TDMA / CSMA / Radio communicationtrunking, etc. if you wish to send this informationimmediately to Central without waiting for the vehicle to finish its routein the treatment plant. If the information dump isbe performed in a deferred manner in the Treatment Plants, it willit is necessary to install electronic equipment in these plants withshort distance radio communication to communicate withcollection vehicles upon arrival at the Plant and with communicationsto the Organization's computer networks, via private networksor via the Internet in order to work as a computer gateway thatSend this information to the Central System.
El segundo medio requiere de intervenciónmanual. En este caso no es necesario instalar dispositivoselectrónicos en los contenedores que midan su nivel de llenado, peroen cambio es necesario que el personal que procede a la recogida deun tipo de residuo, inspeccione el resto de contenedores de losotros tipos e introduzca esta información en un Terminal instaladoen el vehículo de recogida. Para ello este Terminal dispondrá lainformación de los contenedores que se van a encontrar a su paso encada ruta y si dispone de GPS, podrá requerir al operario queintroduzca esta información para cada contenedor situado junto alvehículo a su paso por la ruta. El operador utilizará el interfaz deusuario de este terminal basado en una pantalla gráfica y unabotonera para introducir los datos de cada contenedor de formaeficiente y rápida.The second medium requires interventionmanual. In this case it is not necessary to install deviceselectronic containers that measure their level of filling, buton the other hand, it is necessary that the personnel who proceed to collecta type of waste, inspect the remaining containers of theother types and enter this information in an installed Terminalin the collection vehicle. For this, this Terminal will provide theinformation on the containers that are going to be found in its path ineach route and if you have GPS, you may require the operator toEnter this information for each container next to thevehicle as it passes through the route. The operator will use the interface ofuser of this terminal based on a graphic screen and akeypad to enter the data of each container in a wayEfficient and fast.
Al igual que en el medio anterior, lainformación podrá recolectarse y enviarse de forma diferida a lallegada a la Planta y/o enviarse inmediatamente si se dispone de losmedios de comunicaciones para ello.As in the previous medium, theinformation may be collected and sent deferred to theArrival at the Plant and / or sent immediately if availablemedia for it.
La parte central del Sistema de optimización deluso de contenedores de residuos es un sistema informáticocomputerizado. Su software está conceptualizado en los siguientesniveles:The central part of the Optimization SystemWaste container use is a computer systemcomputerized. Your software is conceptualized in the followinglevels:
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipAdemás, dispone del resto de componenteshabituales en toda aplicación informática de estas características:Control de acceso de usuarios, roles, perfiles, interfaces deusuario, interfaces con otros aplicativos, etc.In addition, it has the rest of the componentscommon in any computer application of these characteristics:User access control, roles, profiles, interfacesuser, interfaces with other applications, etc.
Según un segundo aspecto, la invencióndesarrolla además, como se describirá posteriormente, un método parala optimización del proceso de recogida de residuos en contenedoresde residuos.According to a second aspect, the inventionfurther develops, as will be described later, a method forthe optimization of the waste collection process in containersof waste
Otras características y ventajas de la presenteinvención se desprenderán de la descripción detallada que sigue derealizaciones ilustrativas de su objeto en relación con las figurasque se acompañan.Other features and advantages of thisinvention will follow from the detailed description that follows fromillustrative embodiments of its object in relation to the figuresThey accompany each other.
La Figura 1 muestra en esquema un camión derecogida de residuos realizando una ruta de recogida según elsistema y método de la presente invención.Figure 1 shows in schematic a truck ofwaste collection making a collection route according to thesystem and method of the present invention.
La Figura 2 muestra en esquema la recogida dedatos por parte del personal de limpieza de a pie según el sistema ymétodo de la presente invención.Figure 2 shows in schematic the collection ofdata by foot cleaning staff according to the system andmethod of the present invention.
La Figura 3 muestra en esquema la recogida dedatos por equipos de mobiliario urbano según el sistema y método dela presente invención.Figure 3 shows in schematic the collection ofdata for street furniture equipment according to the system and method ofThe present invention.
La Figura 4 muestra en esquema la implantacióndel sistema de la invención en contenedores de residuos sobre losque se aplicarán el sistema y el método según la invención.Figure 4 shows the implantation schemeof the system of the invention in waste containers on thethat the system and method according to the invention will be applied.
La Figura 5 muestra en detalle los componentesfuncionales de la implantación del sistema de la invención encontenedores de residuos sobre los que se aplicarán el sistema y elmétodo según la invención.Figure 5 shows in detail the componentsfunctionalities of the implementation of the system of the invention inwaste containers on which the system and themethod according to the invention.
La Figura 6 muestra en esquema los bloquesfuncionales para la realización del equipo de recogida según elsistema de la presente invención.Figure 6 schematically shows the blocksfunctional for the realization of the collection equipment according to thesystem of the present invention.
La Figura 7 muestra en esquema los bloquesfuncionales para realizar la pasarela de comunicaciones del equipode recogida según el sistema de la presente invención.Figure 7 schematically shows the blocksfunctional to realize the communications gateway of the teamcollection according to the system of the present invention.
La Figura 8 muestra en esquema los bloquesfuncionales para realizar el sistema central del sistema de recogidade la presente invención.Figure 8 schematically shows the blocksfunctional to realize the central system of the collection systemof the present invention.
Seguidamente, se pasa a detallar una primerarealización de la presente invención. El sistema de recogida de lainvención comprende así los siguientes elementos:Then, a first one is detailedembodiment of the present invention. The collection system of theThe invention thus comprises the following elements:
Seguidamente pasamos a detallar un modopreferido de realización para cada uno de los elementosanteriormente citados.Then we go on to detail a waypreferred embodiment for each of the elementspreviously cited.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEste equipo 1 mide el volumen del residuoexistente en el interior del contenedor 2 utilizando un sensor 14 deultrasonidos y envía esta información vía radio cuando se losolicita un vehículo de recogida 3.This equipment 1 measures the volume of the wasteexisting inside the container 2 using a sensor 14 ofultrasound and send this information via radio whenrequest a collection vehicle 3.
El equipo electrónico del contenedor 2 comprendelos siguientes elementos:The electronic equipment of container 2 comprisesthe following elements:
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEl microprocesador 10 realiza su funcionamientoa través de un método que comprende las siguientes etapas, a travésde un programa (firmware):The microprocessor 10 performs its operationthrough a method comprising the following stages, throughof a program (firmware):
Etapa1Stageone
La medición del llenado del contenedor 2mediante ultrasonidos se basa en la medida de la distancia 24 desdela parte alta del contenedor 2 hasta el nivel de llenado del residuo15. Para ello se emite una onda ultrasónica y se temporiza hasta quese escucha su eco. La onda va, rebota en el residuo 15 y retornahacia el sensor 14. El tiempo que se necesita para recibir este ecohasta relacionado con el doble de la distancia desde la parte altadel contenedor 2, donde está ubicado el equipo de medida 1, hasta laparte más alta de residuos acumulados. Cuando más corto sea eltiempo en el que se escucha el eco, más lleno está el contenedor2.Measurement of container 2 fillingusing ultrasound is based on the measurement of distance 24 fromthe upper part of container 2 up to the level of waste filling15. For this, an ultrasonic wave is emitted and timed untilYour echo is heard. The wave goes, bounces off residue 15 and returnstowards sensor 14. The time it takes to receive this echountil related to twice the distance from the topfrom container 2, where measuring equipment 1 is located, to thehighest share of accumulated waste. The shorter thetime in which the echo is heard, the container is fuller2.
Por lo tanto, el firmware que implementa esteproceso realizará a su vez las etapas siguientes:Therefore, the firmware that implements thisThe process will carry out the following stages:
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEtapa2Stage2
Esta etapa o proceso trata la comunicación conlos vehículos 3 del sistema que se aproximan al contenedor 2.Consiste en:This stage or process deals with communication withthe vehicles 3 of the system that approach the container 2.Consists in:
- Escuchar por el canal de recepción paraidentificar algún vehículo 3 en la red que nos pueda estar enviandoalgún comando.- Listen on the reception channel toidentify any vehicle 3 in the network that you may be sending ussome command.
- Si recibimos un comando, ejecutar el comando yreportar el estado al vehículo de recogida 3. Los comandos quepodemos recibir son:- If we receive a command, execute the command andreport the status to the collection vehicle 3. The commands thatWe can receive are:
- Solicitud de recolectar datos.- Request to collect data.
- Solicitud de cambio de frecuencia de medicióny horario.- Request for change of measurement frequencyand schedule
- Solicitud de paso a inactivo.- Request to go to inactive.
- Solicitud de ajuste del medidor.- Meter adjustment request.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipCuando el comando recibido sea el de recolectardatos, el contenedor 2 transmitirá una trama hacia dicho vehículo 3con la siguiente información:When the command received is to collectdata, container 2 will transmit a frame to said vehicle 3with the following information:
- Identificador único del contenedor 2.- Unique identifier of container 2.
- Marca de lapso de tiempo- Time lapse mark
- Nivel de llenado del contenedor 2.- Container filling level 2.
- Frecuencia de medición.- Frequency of measurement.
- Horario de envío de datos.- Timetable for sending data.
- Nivel de carga en la batería 19.- Battery charge level 19.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEtapa3Stage3
Dado que la electrónica del contenedor 2 esautónoma, y que la alimentación por célula fotovoltaica 11 esopcional, es muy importante gestionar el consumo eléctrico para quela batería 19 dure lo máximo posible. Para ello este procesoimplementará un reloj de tiempo y seguirá el horario programable porcomando. Fuera del horario de envío de datos, el equipo estaráinactivo, llevando el consumo al mínimo. Dentro del horario de envíode datos, equipo está tomando medidas del nivel de llenado a lafrecuencia de toma de medidas configurada por comando y estarátambién a la escucha de comandos de algún vehículo 3 que pudieseaproximarse. En este estado el consumo será más elevado, más aún sila frecuencia en la toma de muestras es elevada.Since the electronics of container 2 isautonomous, and that the photovoltaic cell power 11 isoptional, it is very important to manage electricity consumption so thatBattery 19 lasts as long as possible. To do this processwill implement a time clock and follow the programmable schedule bycommand. After hours of sending data, the team will beinactive, taking consumption to a minimum. Within shipping scheduleof data, team is taking measurements of the level of filling to themeasurement frequency set by command and will bealso listening to commands of a vehicle 3 that couldapproach. In this state the consumption will be higher, even more so ifThe frequency in sampling is high.
En el momento que este equipo reciba un comandode un vehículo 3, el equipo responderá al comando y en esosinstantes el consumo será máximo.At the time this team receives a commandof a vehicle 3, the team will respond to the command and in thosemoments the consumption will be maximum.
Una vez que el vehículo 3 ha recibido los datosdel contenedor 2 sin errores, el vehículo 3 puede enviar un comandode paso a inactivo. El contenedor 2, a la recepción de este comandose pondrá en estado de mínimo consumo hasta que se llegue alsiguiente horario de envío de datos.Once vehicle 3 has received the datafrom container 2 without errors, vehicle 3 can send a commandfrom step to inactive. Container 2, upon receipt of this commandit will be put into a state of minimum consumption until it reaches theNext time to send data.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEste equipo 4 se instalará en los vehículos 3que realizan las rutas de recogida de residuos de cualquier tipo. Esun equipo electrónico que comprende los siguientes elementos obloques funcionales:This equipment 4 will be installed in vehicles 3that carry out the waste collection routes of any kind. Isan electronic device comprising the following elements orfunctional blocks:
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEl sistema microprocesador 30 dispondrá de unprograma (firmware) a través del cual realizará la recolección dedatos de los vehículos 3, mediante las siguientes etapas:The microprocessor system 30 will have aprogram (firmware) through which you will collectVehicle data 3, through the following stages:
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEtapa1Stageone
El equipo de recolección de datos 4 comprende unGPS 35 y tiene almacenado en su memoria las posiciones donde estácada uno de los contenedores 2 que se puede encontrar en su ruta.Una geocelda de contenedor es un círculo en torno a la posición delcontenedor 2 con radio la cobertura del sistema de comunicacionesinstalado. En el caso de Bluetooth 38, decenas de metros. Esteproceso está monitorizando si la posición del vehículo 3 entra osale de las geoceldas de contenedores 2 que tiene almacenadas.The data collection equipment 4 comprises aGPS 35 and has stored in its memory the positions where it iseach of the 2 containers that can be found on its route.A container geocell is a circle around the position of the2 container with radio communication system coverageinstalled. In the case of Bluetooth 38, tens of meters. Thisprocess is monitoring if the position of vehicle 3 enters orleaves the container 2 geocells that it has stored.
\newpage\ newpageEtapa2Stage2
Mientras el vehículo 3 esté fuera de geoceldasde contenedores 2 estará inactivo.While vehicle 3 is out of geocellsof containers 2 will be inactive.
Mientras el vehículo 3 esté dentro de unageocelda de contenedores 2, o si el módulo GPS 35 no detectasatélites, se estará enviando un comando de difusión de solicitud derecolectar de datos hacia los contenedores 2. Al ser un comando dedifusión, todos los contenedores 2 que lo escuchen deberánresponder. Para cada recepción correcta de datos de cada contenedor2, se enviará un comando de solicitud de paso a inactivo, si estáconfigurada esta propiedad. De esta forma ahorramos batería en loscontenedores 2.While vehicle 3 is inside acontainer geocell 2, or if GPS module 35 does not detectsatellites, a broadcast request command will be sentcollect data to the containers 2. Being a command ofbroadcast, all 2 containers that listen to it shouldanswer. For each correct receipt of data from each container2, a step request command will be sent to inactive, if it isset this property. In this way we save battery in thecontainers 2.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEtapa3Stage3
Si el equipo 4 está configurado para transmisióninmediata por GPRS 32, a cada recepción de datos de cada contenedor2, se enviará una trama GPRS con esta información al sistema central5.If equipment 4 is configured for transmissionimmediate by GPRS 32, at each reception of data from each container2, a GPRS frame with this information will be sent to the central system5.
Si el equipo 4 está configurado para transmitira central 5 cuando acumule un volumen de datos, se transmitirán esosdatos cuando se alcancen esos volúmenes.If equipment 4 is configured to transmitto central 5 when you accumulate a volume of data, those will be transmitteddata when those volumes are reached.
Si el equipo 4 está configurado para transmitiren modo diferido, permanecerá con este proceso inactivo.If equipment 4 is configured to transmitIn deferred mode, it will remain with this process inactive.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEtapa4Stage4
Si el equipo 4 está configurado para transmitiren modo diferido, mientras no se detecte por GPS 35 que se está enuna geocelda de Planta de Tratamiento, este proceso estará inactivo.Si se está en una geocelda de Planta se enviará un comando a lapasarela 6 de solicitud de reenvío de datos al sistema central 5. Aeste comando, la pasarela 6 responderá aceptando el reenvío.Entonces, el equipo 4 del vehículo 3 transferirá los datos.If equipment 4 is configured to transmitin deferred mode, as long as it is not detected by GPS 35 which is ina Treatment Plant geocell, this process will be inactive.If you are in a Plant geocell, a command will be sent to thegateway 6 requesting data forwarding to central system 5. Athis command, gateway 6 will respond accepting forwarding.Then, the equipment 4 of the vehicle 3 will transfer the data.
Si por GPS 35 no detecta satélites, se podráiniciar el establecimiento de comunicaciones con la pasarela 6después de tratar el último contenedor 2 de la ruta.If GPS 35 does not detect satellites, you canstart the establishment of communications with the gateway 6after treating the last container 2 of the route.
Si la pasarela 6 falla y no acepta el reenvío dedatos se enviarán los datos por GPRS 32.If the gateway 6 fails and does not accept the forwarding ofdata will be sent data by GPRS 32.
En el caso de que la recolección de datos de loscontenedores 2 se realizase mediante inspección visual de alguno delos operarios que van en el vehículo de recogida 3, no harían faltalos equipos de medida de llenado en los contenedores 2, pero encambio los equipos de recolección de datos en los vehículos derecogida 3 deberían ir dotados de un terminal 45 para interactuarcon el operario. Este terminal 45 dispondría de una botonera 44 yuna pantalla gráfica 46 para que el operario pudiese introducir losdatos.In the event that the data collection of thecontainers 2 were made by visual inspection of any ofthe operators that go in the collection vehicle 3, would not needfilling measurement equipment in containers 2, but inI change the data collection equipment in the vehicles ofpickup 3 should be provided with a terminal 45 to interactwith the operator This terminal 45 would have a keypad 44 anda graphic display 46 so that the operator could enter thedata.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEste equipo se instalará en las Plantas detratamientos de residuos. Es un equipo electrónico que comprende lossiguientes elementos o bloques funcionales:This equipment will be installed in the Plants ofwaste treatments It is an electronic device that includes thefollowing elements or functional blocks:
\newpage\ newpageEl sistema microprocesador 51 dispondrá de unprograma (firmware) a través del cual realizará las siguientesetapas:The microprocessor system 51 will have aprogram (firmware) through which you will perform the followingstages:
Etapa1Stageone
Al arrancar inicializará el sistema demicroprocesador 51 y cargará los stacks de protocolos decomunicación, obtendrá una IP por DHCP y entablará comunicación conel sistema central 5. A partir de ese momento mantendrá un procesode keep alive con el sistema central 5. Este equipo estará siempre ala escucha por el canal de radio en Bluetooth 55.On startup it will initialize the systemmicroprocessor 51 and will load the protocol stacks ofcommunication, you will get an IP by DHCP and will communicate withthe central system 5. From that moment on it will maintain a processkeep alive with the central system 5. This team will always be atListening to the radio channel on Bluetooth 55.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEtapa2Stage2
Cuando se detecte un vehículo 3, será porqueéste está solicitando un volcado de datos al sistema central 5. Sise está en condiciones de reenviar los datos, se aceptará el reenvíoy se procederá a realizar la transferencia de datos. Si no se estáen condiciones de reenviar, se denegará el reenvío o no seresponderá.When a vehicle 3 is detected, it will be becauseit is requesting a data dump to the central system 5. YesYou are able to resend the data, forwarding will be acceptedand the data transfer will proceed. If you are notin conditions of forwarding, forwarding will be denied or notanswer to.
Cuando termine la transferencia, se quedará a laespera de la llegada de un nuevo vehículo 3.When the transfer is finished, it will stay atawaiting the arrival of a new vehicle 3.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEl Sistema Central 5 es un sistema deInformación basado en una aplicación informática. Una formapreferida de realización comprende el uso de componentes estándar dela industria en una plataforma con Sistema Operativo 72, Gestor deBases de Datos 74 y Servidor de aplicaciones 75. Apoyándose en estaplataforma se realiza una aplicación a la medida para implementar lafuncionalidad requerida diseñando una arquitectura en el software deproceso servidor con cuatro capas:The Central System 5 is a system ofInformation based on a computer application. Formpreferred embodiment comprises the use of standard components ofthe industry on a platform with Operating System 72, Manager ofDatabases 74 and Application Server 75. Relying on thisplatform a custom application is made to implement thefunctionality required by designing an architecture in the software ofserver process with four layers:
La primera capa 76 es un frontal que se encargade mantener los protocolos de comunicación para recibir lainformación del estado de los contenedores 2 simultáneamente por dosmedios de comunicación, uno para comunicaciones GPRS y el otro paracomunicaciones con las pasarelas a través de Internet o de la redprivada de la Organización, utilizando sockets. Implementaprotocolos que aseguran la transferencia de la información extremo aextremo y su correcto almacenamiento en la Base de Datos.The first layer 76 is a front that handlesof maintaining communication protocols to receive thestatus information of containers 2 simultaneously by twomedia, one for GPRS communications and the other forcommunications with the gateways through the Internet or the networkPrivate organization, using sockets. Implementsprotocols that ensure the transfer of extreme information toextreme and its correct storage in the Database.
La segunda capa 77 se encarga de implementar losalgoritmos de previsión de rebose de stock utilizando como variabledependiente el llenado estimado en el instante futuro t, comovariables dependientes los estados de llenado actuales (disponiblesen la primera capa), los gradientes estadísticos de llenado de lazona en la que está cada contenedor 2 para ese tipo de residuo,aceleradores de llenado en función de la fecha y el calendario deeventos que ocurrirán en esa zona, de las previsiones demeteorología, y como variable estocástica el comportamiento delvecindario en la generación de basura. Con este conjunto devariables y utilizando técnicas de regresión lineal el algoritmoestima y predice cuando podría llegar a rebosar cada uno de loscontenedores dentro de una banda de confianza, si su residuoacumulado no fuese recogido por los vehículos de recogida 3. Estaparte soporta un interfaz para poder servir esta información a losotros niveles o a otras aplicaciones de monitorizacióngeoreferenciada de anticipación de alarmas en contenedores 2, deplanificación de demanda, de diseño de rutas, etc.The second layer 77 is responsible for implementing thestock overflow forecasting algorithms using as a variabledependent on the estimated filling in the future instant t, asdependent variables current fill states (availablein the first layer), the statistical gradients for filling thezone in which each container 2 is for that type of waste,filling accelerators based on the date and calendar ofevents that will occur in that area, from the forecasts ofmeteorology, and as a stochastic variable the behavior ofneighborhood in the generation of garbage. With this set ofvariables and using linear regression techniques the algorithmestimate and predict when you could get to overflow each of thecontainers within a trust band, if your wasteaccumulated was not collected by collection vehicles 3. Thisparty supports an interface to serve this information toother levels or other monitoring applicationsgeoreferenced anticipation of alarms in containers 2, ofdemand planning, route design, etc.
La tercera capa 78 se encarga de implementar losalgoritmos de optimización de rutas. Se propone realizar estealgoritmo partiendo de un método de Simplex, al que se amplía conreglas y restricciones de tiempo debidas a las previsiones de reboseque tienen los contenedores 2, disponibles en la segunda capa, de lainformación geográfica de donde está cada contenedor 2, de funcionesde coste relativas a mapas geográficos de rutas, del estado de lasflotas de los vehículos de recogida 3, de información de lasplantillas del personal de recogida, de las fechas y calendarios, delas restricciones, grados de libertad de la elaboración de las rutasy conjunto de reglas que se deban cumplir para realizar las rutasacorde a los contratos establecidos con los clientes. La salida deestos algoritmos definen dinámicamente las rutas óptimas que debenseguir cada uno de los vehículos de recogida para optimizar lostrayectos y el uso de los contenedores con el consecuente ahorroeconómico, social y medioambiental.The third layer 78 is responsible for implementing theroute optimization algorithms. It is proposed to perform thisalgorithm based on a Simplex method, which is extended withtime rules and restrictions due to overflow forecaststhat have the 2 containers, available in the second layer, of thegeographical information of where each container 2 is, of functionsof cost relative to geographical maps of routes, of the state of thefleets of collection vehicles 3, information ontemplates of collection staff, dates and calendars, ofthe restrictions, degrees of freedom of the elaboration of the routesand set of rules that must be followed to perform the routesaccording to the contracts established with the clients. The exit ofthese algorithms dynamically define the optimal routes that shouldfollow each of the collection vehicles to optimize thepaths and the use of containers with the consequent savingsEconomic, social and environmental.
La cuarta capa 79 implementa los procesos decomandado de rutas y cargas de datos de configuración hacia losvehículos de recogida 3 y los contenedores 2. Esta parte se encargade presentar las rutas propuestas a los jefes de tráfico para suvalidación. Acepta potenciales cambios que se pudiesen realizar enlas rutas presentadas, indicando si son posibles y su impacto en lasfunciones de costes. Una vez validadas las rutas se envían a losordenadores de a bordo de cada uno de los vehículos de recogida 3.Con esta información, el ordenador de a bordo de cada vehículo derecogida 3 asistirá al conductor en el guiado de la ruta a cadacontenedor 2 que deba ser recogido.The fourth layer 79 implements the processes ofroute command and configuration data loads tocollection vehicles 3 and containers 2. This part is responsibleto present the proposed routes to traffic managers for theirvalidation. Accept potential changes that could be made tothe routes presented, indicating if they are possible and their impact on thecost functions. Once validated the routes are sent to theOn-board computers of each of the collection vehicles 3.With this information, the on-board computer of each vehicle ofPickup 3 will assist the driver in guiding the route to eachcontainer 2 that must be picked up.
Aparte de estas capas específicas de laaplicación para desarrollar la presente invención, es necesarioimplementar también funcionalidades comunes a las aplicaciones deeste tipo como el control de acceso de los usuarios con susdefiniciones de roles y permisos, la presentación y los interfacesgráficos con los usuarios en entorno de navegador y demásfuncionalidades en las que no nos vamos a extender pues sonconocidas y practica habitual para este tipo de aplicaciones.Apart from these specific layers of theapplication to develop the present invention, it is necessaryalso implement common functionalities to the applications ofthis type as the access control of users with theirrole and permission definitions, presentation and interfacesgraphics with users in browser environment and othersfunctionalities in which we are not going to extend because they areknown and usual practice for this type of applications.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskipEn base a lo que anteriormente expuesto, serealizará a continuación una descripción más detallada del contenidode las Figuras de la presente solicitud.Based on the above,will make a more detailed description of the content belowof the Figures of the present application.
La figura 1 representa un vehículo 3 de recogidade residuos realizando una ruta de recogida en la que se aproxima aun conjunto de contenedores 2 de residuos de distintos tipos. En elmomento en que el vehículo 3 está suficientemente cerca, es decir apocas decenas de metros, de los contenedores 2, establececomunicaciones vía radio con cada uno de los contenedores 2 mediantelos enlaces 7. Los contenedores 2 responden por estos mismos canalesal vehículo 3 enviándole sus datos de identificación, estado y nivelde llenado de residuo. Una vez recibida toda esta información, elvehículo 3 la envía al sistema central 5 por GPRS 32 y/o la almacenaen su memoria interna.Figure 1 represents a collection vehicle 3of waste making a collection route in which it approximatesa set of waste containers 2 of different types. Atmoment when vehicle 3 is close enough, that is to sayfew tens of meters, of the 2 containers, setradio communications with each of the containers 2 bylinks 7. Containers 2 respond through these same channelsto vehicle 3 by sending its identification, status and level dataof waste filling. Once all this information is received, thevehicle 3 sends it to central system 5 via GPRS 32 and / or stores itIn your internal memory.
La figura 2 representa un empleado de limpiezade a pie, aunque puede tratarse de cualquier tipo de personal de apie, que se aproxima a un conjunto de contenedores 2 de residuos dedistintos tipos. En el momento que dicho empleado estásuficientemente cerca, es decir a pocas decenas de metros, de loscontenedores 2, un dispositivo electrónico que dicho empleado llevaincorporado en su equipo establece comunicaciones vía radio con cadauno de los contenedores 2 mediante los enlaces 7. Los contenedores 2responden por estos mismos canales al dispositivo enviándole susdatos de identificación, estado y nivel de llenado de residuo. Unavez recibida toda esta información, el mencionado dispositivoelectrónico la envía a Central por GPRS 32 y/o la almacena en sumemoria interna, con o sin intervención del empleado.Figure 2 represents a cleaning employeeon foot, although it can be any type of personnel from tofoot, which approximates a set of waste containers 2 ofDifferent types. At the moment that said employee isclose enough, that is to say a few tens of meters, of thecontainers 2, an electronic device that said employee carriesincorporated into your computer establishes communications via radio with eachone of the containers 2 through the links 7. The containers 2respond by these same channels to the device by sending theiridentification data, status and level of waste filling. AOnce all this information is received, the mentioned deviceelectronic sends it to Central by GPRS 32 and / or stores it in itsinternal memory, with or without employee intervention.
La figura 3 representa una farola de alumbrado8, aunque puede ser cualquier equipo de mobiliario urbano donde sepueda alojar un dispositivo electrónico con capacidad decomunicación, suficientemente próximo a un conjunto de contenedores2 de residuos de distintos tipos como para poder comunicarse concada uno de ellos. Lleva incorporado un dispositivo electrónico queestablece comunicaciones vía radio con cada uno de los contenedores2 mediante los enlaces 7. Los contenedores 2 responden por estosmismos canales al dispositivo enviándole sus datos deidentificación, estado y nivel de llenado de residuo. La farola 8pertenece a un conjunto de farolas, cuatro en la figura pero denúmero indeterminado que están interconectadas entre sí permitiendoestablecer enlaces de datos entre ellas. La farola 8 puede ademásejercer como pasarela para enviar la información al sistema central5. De este modo, el nivel de llenado de los contenedores 2 esobtenido por la farola 8 que se lo envía a otras farolas, siendo laúltima farola la que finalmente lo envía al sistema central 5.Aunque el dibujo representa farolas 8, se puede tratar de cualquiertipo de mobiliario urbano con la capacidad de alojar un dispositivoelectrónico con capacidad de comunicación con los contenedores2.Figure 3 represents a streetlight8, although it can be any street furniture equipment wherecan accommodate an electronic device capable ofcommunication, close enough to a set of containers2 waste of different types to communicate witheach one of them. It incorporates an electronic device thatestablishes radio communications with each of the containers2 through links 7. Containers 2 respond for thesesame channels to the device by sending its dataidentification, status and level of waste filling. The lamppost 8belongs to a set of street lamps, four in the figure but ofindeterminate number that are interconnected with each other allowingestablish data links between them. The lamppost 8 can alsoact as a gateway to send the information to the central system5. Thus, the filling level of the containers 2 isobtained by lamppost 8 that sends it to other lampposts, being thelast lamp that finally sends it to the central system 5.Although the drawing represents streetlamps 8, it can be anytype of street furniture with the ability to accommodate a deviceelectronic with ability to communicate with containers2.
La figura 4 representa un contenedor 2 deresiduo de cualquier tipo que tiene en la parte alta de su interiorun equipo electrónico 1 que está emitiendo una señal ultrasónica 82en el interior del contenedor 2 para medir el nivel de llenado deresiduos en el interior del contenedor 2. La señal ultrasónica 82emitida por el dispositivo 1 rebota contra el residuo 83 y se generaun eco que es captado por el equipo 1. El tiempo que se tarda enescuchar este eco permite medir la distancia del sensor 1 al residuo83 y de ahí inferir el nivel de llenado. Esta información serátransmitida por este equipo 1 mediante un canal vía radio 23, cuandoun vehículo de recogida 3 se lo solicite.Figure 4 represents a container 2 ofresidue of any kind that has in the upper part of its interioran electronic device 1 that is emitting an ultrasonic signal 82inside the container 2 to measure the filling level ofwaste inside the container 2. The ultrasonic signal 82emitted by device 1 bounces against residue 83 and is generatedan echo that is captured by the team 1. The time it takes toListening to this echo allows measuring the distance of sensor 1 to the residue83 and hence infer the fill level. This information will betransmitted by this equipment 1 via a channel via radio 23, whena collection vehicle 3 will request it.
La figura 5 representa los bloques funcionalespara realizar el equipo sensor 1 del contenedor 2, según se hadetallado anteriormente. El equipo dispone de un microprocesador 10con una etapa electrónica para generar tonos ultrasónicos a 40 KHz12, que aplica al sensor 14. El tono emitido por 14 rebota en elresiduo 15. El eco de este tono se escucha también por el sensor 14y se adapta electrónicamente mediante 13 para introducirla por unaentrada analógica del microprocesador 10. El retardo en escuchar eleco es proporcional a la distancia 24 al residuo. El microprocesador10 dispone de otra entrada analógica adaptada mediante la etapa 16para leer la temperatura del exterior a través de un termistor 17,con el objeto de poner compensar la lectura ultrasónica entemperatura. El equipo tiene integrado un MODEM vía radio porBluetooth 18 y una antena 22 para poner mantener comunicaciones víaradio 23 con los vehículos 3 del sistema que se aproximen. El equipodispone de una batería 19 para alimentar la electrónica a través deuna unidad de gestión de energía 20. Opcionalmente también se puedeinstalar una célula fotovoltaica 11 para preservar el agotamiento dela batería 19.Figure 5 represents the functional blocksto realize the sensor equipment 1 of the container 2, as hasdetailed above. The equipment has a microprocessor 10with an electronic stage to generate ultrasonic tones at 40 KHz12, which applies to sensor 14. The tone emitted by 14 rebounds in theresidue 15. The echo of this tone is also heard by sensor 14and adapts electronically by 13 to introduce it by aanalog input of the microprocessor 10. The delay in listening to theecho is proportional to distance 24 to the residue. Microprocessor10 has another analog input adapted by step 16to read the outside temperature through a thermistor 17,in order to compensate for the ultrasonic reading intemperature. The device has a radio modem integrated byBluetooth 18 and an antenna 22 to set up communications viaradius 23 with the approaching vehicles 3 of the system. The teamIt has a battery 19 to power the electronics throughan energy management unit 20. Optionally you can alsoinstall a photovoltaic cell 11 to preserve the depletion ofthe battery 19.
La figura 6 representa los bloques funcionalespara realizar el equipo 4 del vehículo de recogida 3, según se hadetallado anteriormente. El equipo 4 dispone de un microprocesador30. Tiene integrado un MODEM vía radio por Bluetooth 38 y una antena39 para poner mantener comunicaciones vía radio 40 con loscontenedores 2 que se encuentre a su paso. Tiene un MODEM GPRS 32 yuna antena 34 para comunicarse con el sistema central 5 a través deun operador telefónico y tiene un GPS 35 con una antena de GPS 36para recibir información de geo posicionamiento 37 de unaconstelación de satélites. Se alimenta de la tensión de batería delpropio vehículo 42 a través de un conjunto de convertidoresDC-DC 31. En el caso de que este equipo vaya dotadode interfaz de usuario para aplicación cuando no haya sensores enlos contenedores, dispone de un puerto de comunicaciones serie 33con el que se comunica con un Terminal de usuario con pantallagráfica 46 y un conjunto de botones industriales 44 para que eloperador del vehículo 3 pueda introducir datos acerca del llenado delos contenedores 2.Figure 6 represents the functional blocksto make the equipment 4 of the collection vehicle 3, as has beendetailed above. The equipment 4 has a microprocessor30. It has integrated a MODEM via radio via Bluetooth 38 and an antenna39 to establish communications via radio 40 with the2 containers that are in its path. It has a MODEM GPRS 32 andan antenna 34 to communicate with the central system 5 througha telephone operator and has a GPS 35 with a GPS antenna 36to receive geo positioning information 37 from aconstellation of satellites It is powered by the battery voltage of theown vehicle 42 through a set of convertersDC-DC 31. In the event that this equipment is equippedUI for application when there are no sensors inContainers, has a serial 33 communications portwith which you communicate with a user terminal with a screengraphic 46 and a set of industrial buttons 44 so that theoperator of vehicle 3 can enter data about fillingthe containers 2.
La figura 7 representa los bloques funcionalespara realizar la pasarela de comunicaciones 6, según se hadetallado. El equipo dispone de un microprocesador 51. Tieneintegrado un MODEM vía radio por Bluetooth 55 y una antena 66 paraponer mantener comunicaciones vía radio 57 con los vehículos derecogida 3 a su llegada a la Planta de Tratamiento. Tiene uncontrolador de Ethernet con una pila de protocolos TCP/IP 52 yconexión RJ45 con cable Cat5 53 a Internet o a la red privada de laOrganización 54. Se alimenta de la tensión de red a 230 voltios decorriente alterna 59, tensión que pasa a continua y adapta a lastensiones necesarias para la electrónica mediante 58.Figure 7 represents the functional blocksto realize the communication gateway 6, as hasdetailed. The equipment has a 51 microprocessor. It hasintegrated a MODEM via radio via Bluetooth 55 and an antenna 66 forput to maintain communications via radio 57 with the vehicles ofPickup 3 upon arrival at the Treatment Plant. Have aEthernet controller with a stack of TCP / IP protocols 52 andRJ45 connection with Cat5 53 cable to the Internet or to the private network of theOrganization 54. It is powered by the mains voltage at 230 volts ofalternating current 59, voltage that passes to continuous and adapts tonecessary voltages for electronics through 58.
La figura 8 representa los bloques funcionalespara realizar el Sistema Central 5. Consta del hardware estándar deservidor 71 sobre el que se instala un Sistema Operativo 72. Sedispone de un motor de Bases de Datos 74 y de un frontal decomunicaciones en tiempo real 73 que soporta comunicaciones 81 conel operador telefónico para redirigir el tráfico GPRS, ycomunicaciones 80 para soportar comunicaciones con las pasarelas delas Plantas de tratamiento. El Sistema dispone también de unservidor de aplicaciones con plataforma SOA 75 para proporcionar unaarquitectura orientada a servicios a la implementación de losaplicativos. Hasta aquí todo es tecnología estándar adquirible en elmercado. El desarrollo de las aplicaciones específicas está basadoen niveles. El nivel más bajo 76 se encarga mantener lascomunicaciones a través de 73 extrayendo la información de estado decada contenedor que almacena en la Base de Datos 74. Mantieneinterfaz con los niveles superiores y soporta servicios SOA 82 degeo posicionamiento, estado de contenedores 2 e informaciónoperativa de rutas de recogida. El nivel superior 77 implementaalgoritmos de previsión y predicción del rebosamiento para cadacontenedor 2. Para ello se alimenta de información de 76 y de 74.Mantiene interfaz con los niveles superiores y soporta servicios SOA83 de predicciones de rebosamiento y alarmas de contenedores 2. Elnivel superior 78 implementa algoritmos de optimización de rutas ydiseño de rutas dinámicas. Para ello se alimenta de información de76, 77 y de 74. Mantiene interfaz con el nivel superior y soportaservicios SOA 84 de optimización de rutas y rutas dinámicas. Elnivel superior 79 implementa servicios de presentación, aplicación,de comandado automático de dispositivos, de configuración de todoslos componentes del Sistema y los interfaces de los usuarios.Soporta servicios SOA de aplicación. Todos estos servicios, bajo unaarquitectura común son publicados y expuestos hacia la red 86 parafacilitar al máximo la explotación de este Sistema.Figure 8 represents the functional blocksto perform the Central System 5. It consists of the standard hardware ofserver 71 on which an Operating System 72 is installed. ItIt has a 74 Database engine and a front panel ofreal-time communications 73 that supports communications 81 withthe telephone operator to redirect GPRS traffic, andcommunications 80 to support communications with the gateways ofTreatment plants. The System also has aapplication server with SOA 75 platform to provide aservice-oriented architecture for the implementation ofapplications. So far everything is standard technology available in themarket. The development of specific applications is basedin levels. The lowest level 76 is responsible for maintaining thecommunications through 73 extracting status information fromeach container stored in Database 74. Maintainsinterface with higher levels and supports SOA 82 services fromgeo positioning, container status 2 and informationOperation of collection routes. Top level 77 implementsforecasting and prediction algorithms of overflow for eachcontainer 2. For this, it feeds on information from 76 and 74.Maintains interface with higher levels and supports SOA services83 overflow predictions and container alarms 2. Theupper level 78 implements route optimization algorithms anddynamic route design. For this it feeds on information from76, 77 and 74. Maintains interface with the upper level and supportsSOA 84 services for route optimization and dynamic routes. Heupper level 79 implements presentation, application,automatic command of devices, configuration of allSystem components and user interfaces.Supports application SOA services. All these services, under onecommon architecture are published and exposed to network 86 tofacilitate the exploitation of this system as much as possible.
En las realizaciones preferentes que acabamos dedescribir pueden introducirse aquellas modificaciones comprendidasdentro del alcance definido por las siguientes reivindicaciones.In the preferred embodiments we have justdescribe those modifications includedwithin the scope defined by the following claims.
\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip\newpage\ newpage\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip\vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC2A | Transfer of patent | Owner name:COGNOVAS Effective date:20110308 | |
| FG2A | Definitive protection | Ref document number:2353498 Country of ref document:ES Kind code of ref document:B1 Effective date:20120110 | |
| FD2A | Announcement of lapse in spain | Effective date:20180924 |