ES2201920B1 - Sistema autonomo de telemetria del nivel de carga y/o posicionamiento de contenedores de residuos mediante la red de telefonia movil. - Google Patents
Sistema autonomo de telemetria del nivel de carga y/o posicionamiento de contenedores de residuos mediante la red de telefonia movil.Info
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Abstract
En el sistema participa un bloque de control (1), un bloque de temporización (2), un bloque de medida (3), un bloque de comunicación (4), un bloque de posicionamiento (5) y opcionalmente un bloque (6) de captación de energía solar. El bloque de control (1) realiza las secuencias de operación tras recibir la señal del bloque de temporización (2), el cual decide en qué instantes deben realizarse las medidas o enviar las informaciones, de manera que el sistema se mantiene en una situación de consumo ultra-bajo excepto en los momentos determinados por el bloque de temporización (2), u opcionalmente por el pulsador manual (10), para potenciar la autonomía del sistema. El bloque de medida (3) puede incorporar varios métodos de medida (3a), (3b), ... (3n), para una óptima fiabilidad en la toma de datos, y el bloque de posicionamiento (5) permite suministrar información respecto de la posición geográfica del contenedor.
Description
Sistema autónomo de telemetría del nivel de carga
y/o posicionamiento de contenedores de residuos, mediante la red de
telefonía móvil.
La presente invención se refiere a un sistema
autónomo que permite conocer periódicamente, a distancia y sin
hilos, el estado de carga y/o la situación geográfica de los
contenedores de residuos urbanos, empleando como vía de
comunicación la red de telefonía móvil.
El objeto de la invención es la medición
periódica del nivel de llenado del contenedor, mediante técnicas
electrónicas, con una gran autonomía de funcionamiento, al tiempo
que conseguir la transmisión del estado completo del sistema, en el
instante que dicho dispositivo tenga programado, a una o varias
centrales receptoras de información.
El ámbito de la invención es el de los
contenedores móviles o fijos destinados a recibir residuos sólidos
o líquidos (no inflamables), y que pueden ser situados al mismo
nivel de la vía pública.
El sistema de la invención permite a un municipio
o empresa concesionaria, conocer periódicamente el estado de todos
los contenedores que disponga bajo su responsabilidad, así como la
cantidad total de residuos contenidos con el fin de poder optimizar
las rutas de recogida. Además, permite detectar la posición de un
determinado contenedor, siempre y cuando se encuentre dentro de la
cobertura de la red de telefonía móvil, cuando éste ha sido
desplazado, accidentalmente o no, del lugar donde ha sido depositado
inicialmente.
Son ya conocidos ciertos dispositivos destinados
a efectuar mediciones dentro, o en las proximidades, de
contenedores de este tipo para controlar el estado de carga de los
mismos. Dispositivos con esta función se describen, por ejemplo, en
la patente DE 35 20 610 A, o en la patente ES 2 159 422. En
cualquiera de ellas los medios de medida de los residuos son
mecánicos, estimándose el grado de llenado contando el número de
veces que se accionan determinados mecanismos o interruptores al
paso del objeto que se introduce en el interior del contenedor, con
lo que dicha estimación está sujeta a errores estadísticos, que en
casos extremos pueden ser superiores al 50%, ya que el parámetro
que hace que se accione el mecanismo es fundamentalmente una
combinación de peso y volumen del objeto introducido. Podría darse
el caso de que el contenedor estuviese lleno de productos pequeños
sin que el sistema haya detectado nada. Ninguno de ellos es capaz
de medir, con una incertidumbre aceptable, el grado de llenado
real.
Por otro lado y desde el punto de vista de
transmisión de la información, es decir de transmisión de los datos
obtenidos por el sistema de medida, aunque en la patente ES 2 151
422 se contempla la posibilidad de transmitir la información de
forma inalámbrica, la solución de dicha patente, para el caso de
que se desee hacer confluir todos los datos a una central, exige un
elevado consumo de acuerdo con los métodos de transmisión que
prevé. Los sistemas de recepción permanentemente conectados a la
espera de una señal, aunque consuman poca corriente, suponen una
descarga mensual considerable de la batería, limitando la autonomía
del sistema y obligando a cambiar dicha batería en tiempos
relativamente cortos. Una solución alternativa requiere que un
operario recorra, en un vehículo, las vías públicas para recopilar
la información. La solución de incrementar la potencia de
transmisión del sistema de medida con objeto de llegar a la central,
supone una autonomía aún inferior.
El sistema autónomo que la invención propone
resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática
anteriormente expuesta, en los diferentes aspectos comentados.
Para ello, de forma más concreta y de acuerdo con
una de las características de la invención, el sistema de medida se
basa en detectar el grado de llenado del contenedor, midiendo
directamente, dentro del recinto, la altura a la que se encuentra
la superficie del conjunto de los materiales precipitados o el peso
de los mismos. Los métodos empleados para conseguir una resolución
de medida razonable requieren del uso de ultrasonidos, radiación
luminosa o sensores de deformación. El valor final del porcentaje
de llenado se podrá determinar con un solo método de medida o como
resultado de la combinación de dos o más métodos.
De acuerdo con otra de las características de la
invención y desde el punto de vista de transmisión de la
información, se ha previsto que todos los datos puedan confluir en
un único punto geográfico, como una central de recepción, y
considerando que el invento se puede aplicar a contenedores
móviles, la transmisión de información deberá ser inalámbrica.
Específicamente el sistema utiliza la red de
telefonía móvil digital, haciendo uso indistintamente del servicio
de mensajería corta, SMS, como del servicio de datos en modo
paquete, GPRS, que ofrecen las compañías propietarias de la red de
telefonía móvil. Este servicio permite enviar información de forma
asíncrona desde el sistema de medida a la central de control y
viceversa. Considerando que una diferencia temporal de unos
minutos, desde el instante de la medida hasta el momento de
recepción de la información por parte de la central, no supone
ningún inconveniente grave, el método ofrece la ventaja de que el
sistema de comunicación (terminal GSM) puede permanecer
desconectado, sin consumo de energía, hasta el momento en el que el
sistema de temporización decide realizar la medida.
El sistema de temporización es el encargado de
indicar en qué instante se debe realizar una medida o enviar una
información, de manera que fuera de estos momentos de transmisión
el dispositivo pueden entrar en un modo ultra-bajo
de consumo, con el consecuente aumento de autonomía. Asimismo posee
una capacidad de reprogramación que permite modificar el instante
y/o la frecuencia de activación.
Un sistema de control realiza las secuencias de
operación tras recibir el aviso del sistema de temporización,
gestionando completamente los sistemas restantes.
Un sistema de posicionamiento permite procesar la
información procedente del sistema de navegación, para controlar
posicionalmente el contenedor.
Finalmente, se ha previsto la posibilidad de
incluir un sistema de captación de energía solar para potenciar al
máximo la autonomía del sistema.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra un diagrama correspondiente
al sistema autónomo de telemetría del nivel de carga y/o
posicionamiento de contenedores de residuos que constituye el
objeto de la presente invención.
La figura 2.- Muestra una representación
esquemática de la configuración física que adopta dicho
sistema.
A la vista de las figuras reseñadas y
especialmente de la figura 1, puede observarse como el sistema
autónomo de telemetría que la invención propone está estructurado a
partir de un bloque o unidad de control (1), encargada de realizar
la secuencia de operación tras recibir el aviso de un bloque de
temporización (2), teniendo dicho bloque de control (1) capacidad
para decidir si es o no necesario enviar la medida realizada, así
como la posibilidad de detectar que el sistema no se ha conectado a
una red de telefonía. Gestiona completamente el sistema de medida,
el sistema de comunicaciones y tiene la capacidad de reprogramar el
bloque de temporización (2).
Este bloque de temporización (2) es el encargado
de indicar en qué instante se debe realizar una medida o enviar la
información. Con este bloque el sistema puede entrar en un modo de
ultra-bajo consumo hasta el momento de la medida o
el momento del envío de información, con la citada finalidad de
aumentar la autonomía del sistema.
El sistema de medidas (3) es el mecanismo por el
cual se mide o estima el grado de llenado del contenedor,
habiéndose previsto la utilización al respecto de varios métodos
(3a), (3b), ... (3n), utilizando por ejemplo
ultra-sonidos, radiación luminosa, sensores de
deformación, etc, para asegurar unas óptimas prestaciones desde el
punto de vista de captación de datos respecto del contenido del
contenedor.
Un bloque (4) de comunicación permite la
transmisión inalámbrica de los datos obtenidos por el sistema
cuando así lo establece el bloque de control (1), enviando a través
de la red de telefonía móvil dicha información a una, o varias,
centrales de recepción.
Un bloque de posicionamiento (5) es el encargado
de procesar la información procedente del sistema de navegación GPS
o Galileo, para situar geográficamente el contenedor de
residuos.
Se completa el diagrama de la figura 1 con un
bloque (6) de captación de energía solar, opcional, que asista a la
batería de alimentación de todo el sistema.
Tal como se observa en la figura 2, el sistema se
encuentra alojado en una caja estanca (7), de la que tan solo
emergen al exterior, y en la disposición que exijan sus
características operativas, los sensores (8) empleados por los
diferentes métodos de medida (3a), (3b), ... (3n), con el objeto de
permitir la limpieza del contenedor sin tener que retirar del mismo
el sistema de telemetría, caja estanca (7) que alberga igualmente la
batería (9) que suministra la energía necesaria para el
funcionamiento del sistema y provee a éste de la autonomía
deseada.
De acuerdo con esta estructuración, cuando el
bloque de temporización (2), o cualquier usuario pulsando un botón
(10) activa el bloque de control (1), éste realizará la medida del
nivel de llenado del contenedor, empleando uno o varios de los
métodos de medida (3) que tenga implantado físicamente el sistema.
Por ejemplo, mediante ultra-sonidos o láser se
medirá la distancia a la que se encuentra las superficies de los
residuos sólidos o líquidos. En el caso de tener implementada una
barrera óptica en la pared, se podrá verificar cuál es el primer
sensor que recibe señal, por lo que se podrá deducir entre qué
porcentaje se encuentra el nivel de residuos. En el caso de tener
más de un sistema (3) de medida, se podrá realizar una fusión de
datos para confirmar o verificar los datos obtenidos. La
determinación del posicionamiento del contenedor se realizará con el
módulo o bloque (5) adaptado para el sistema en cuestión, GPS o
Galileo, y se conectará indistintamente al bloque de control (1) o
al de comunicación (4).
Una vez realizada la medida, el bloque de control
(1) activará el bloque de comunicación (4) y verificará la conexión
a la red de telefonía. En el caso de que dicha conexión se realice,
enviará al número de teléfono o dirección IP preestablecida, un
mensaje o trama donde constará su número de identificación junto
con la o las medidas realizadas, así como el nivel de carga de la
batería (9) y la hora y fecha de medida.
Una vez conectada la red de telefonía, el bloque
de control (1), verificará si hay información, procedente de la
central, con objeto de cambiar algún parámetro preestablecido.
Una vez finalizada la comunicación, el bloque de
control (1) dejará todos los elementos del sistema en reposo, o
inactivos, con objeto de reducir el consumo.
Claims (6)
1. Sistema autónomo de telemetría del nivel de
carga y/o posicionamiento de contenedores de residuos,. mediante la
red de telefonía móvil, caracterizado porque está
constituido a partir de un circuito en el que participa un bloque
de control (1), que determina la secuencia de funcionamiento y
conexión del resto de los elementos del sistema, así como la
información a enviar, un bloque temporizador (2), que se encarga de
activar periódicamente el sistema de control (1), un bloque de
medida (3) formado por uno o varios métodos de medida (3a), (3b),
... (3n), gobernado o gobernados por el bloque de control (1), con
el objeto de determinar la distancia a la que se encuentra la
superficie del conjunto de residuos y/o el nivel con respecto al
suelo y/o el peso de la totalidad de los residuos, y un bloque de
comunicación (4) con el que se puede acceder a una red de telefonía
móvil y enviar información a uno o varios números de teléfono o
direcciónes IP.
2. Sistema autónomo de telemetría del nivel de
carga y/o posicionamiento de contenedores de residuos, mediante la
red de telefonía móvil, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque opcionalmente en el mismo puede
participar un bloque de posicionamiento (5), para determinar la
situación geográfica del contenedor, y un bloque de captación de
energía solar (6) para mantener o recargar la batería.
3. Sistema autónomo de telemetría del nivel de
carga y/o posicionamiento de contenedores de residuos, mediante la
red de telefonía móvil, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque en estado de reposo solo permanece
activo el bloque temporizador (2) y el de captación de energía
solar (6), mientras que los bloques de medida (3), comunicaciones
(4) y posicionamiento (5) se encuentran inactivos.
4. Sistema autónomo de telemetría del nivel de
carga y/o posicionamiento de contenedores de residuos, mediante la
red de telefonía móvil, según reivindicación 3ª,
caracterizado porque sólo puede abandonar la situación de
reposo mediante el bloque temporizador (2) o por la acción de un
usuario a través de un pulsador (10).
5. Sistema autónomo de telemetría del nivel de
carga y/o posicionamiento de contenedores de residuos, mediante la
red de telefonía móvil, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque la frecuencia o el instante en el que
se activa el bloque de control (1) es susceptible de ser modificada
por el propio bloque de control (1).
6. Sistema autónomo de telemetría del nivel de
carga y/o posicionamiento de contenedores de residuos, mediante la
red de telefonía móvil, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque es susceptible de reconfiguración por
el bloque de control (1) recibiendo información a través del bloque
de comunicación (4).
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2002
- 2002-09-03 ES ES200202016A patent/ES2201920B1/es not_active Expired - Fee Related
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