Проекты

Устройство контроля уровня мусора в контейнере

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Инновации умного города. Умная школа» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Электроника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 152
Предметы: Физика, Математика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 2020 года

Актуальность темы

Как показывает рейд некоторых жилых дворов, контейнеры действительно установлены, но за их наполняемостью и сортировкой никто не следит. В связи с тем, что мусор вовремя не вывозится, жители начинают бросать отходы в баки для другого класса отходов или на землю. В результате нарушается процесс сортировки, и проблема сортировки мусора не решается. Поэтому тема проекта по созданию устройства контроля мусора в контейнере является актуальной.

Цель

Создать устройство для контроля уровня мусора в контейнере и оптимизации логистики вывоза мусора.

Задачи

1. Провести анализ существующих конкурентов.

2. Разработать схему работы устройства контроля уровня мусора.

3. Подобрать комплектующие.

4. Создать модель устройства контроля уровня мусора.

5. Протестировать устройство.

6. Проанализировать устройство.

7. Провести экономические расчёты.

8. Сформулировать результаты и выводы.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Источник питания постоянного тока (литий-ионные аккумуляторы)
  • Блок управления (ARDUINO UNO)
  • GSM модуль
  • Два инфракрасных датчика
  • Реле подключения GSM модуля

Описание

Была разработана схема работы устройства контроля уровня мусора. Принцип работы: инфракрасные датчики устанавливаются на противоположные стенки мусорного контейнера на высоте, равной 2/3 высоты контейнера. При заполнении контейнера до уровня обоих датчиков блок управления подаёт сигнал на включение реле для подключения GSM-модуля к питанию. При установлении связи GSM-модуль отправляет SMS сообщение оператору по вывозу мусора о заполнении контейнера на 2/3. При заполнении контейнера на 2/3 на уровень одного датчика сигнал не отправляется. При поступлении SMS оператор выстраивает логическую схему для скорейшего вывоза контейнера. Оператор мусоровоза осуществляет выгрузку заполненного контейнера в мусоровоз и производит замену аккумулятора на свежезаряженный, а использованный аккумулятор доставляет на базу для централизованной зарядки.

При заполнении баков более чем на две трети данные отправляются контролирующему лицу и региональному оператору, отвечающему за вывоз отходов в конкретной организации. Это позволяет скорректировать графики работы регоператора и минимизировать случаи вывоза пустых контейнеров.

Был создан и апробирован прототип устройства. В качестве мусорного бака мы использовали пластиковый контейнер для хранения инструментов, а также рассчитали стоимость, которая составила 8800 рублей.

Результаты работы/выводы

Разработана схема действия устройства контроля уровня мусора, изготовлен и апробирован прототип.

Создание и внедрение данного устройства позволит:

  • удалённо отслеживать уровень отходов в баках;
  • оптимизировать логистику вывоза мусора;
  • сэкономить время работы мусоровоза;
  • сэкономить топливо;
  • улучшить экологическую обстановку.

Перспективы использования результатов работы

В настоящий момент авторы собираются апробировать устройство на территории своей школы. В случае успеха можно распространить полученный опыт на другие образовательные учреждения района Аэропорт.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ГБПОУ ОКГ «Столица»

Мнение автора

«Выполняя работу, я получил новые знания по информатике, робототехнике и электронике. Я доволен, что удалось довести работу до прототипа и апробировать его»