智能垃圾箱研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

張俠 吳琪 王穩(wěn)

摘 要：基于生活中常見的智能垃圾箱類型，綜合分析了各種垃圾箱的優(yōu)缺點(diǎn)以及智能垃圾箱開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，未來垃圾箱將綜合應(yīng)用各種新信息化手段，實(shí)現(xiàn)垃圾分類和回收各個環(huán)節(jié)的智能化處理。

關(guān)鍵詞：智能化垃圾箱;感應(yīng)式垃圾箱;自動壓縮式垃圾箱;分類式垃圾箱

中圖分類號：TM914.4;X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）25-0024-03

Abstract： Based on the common types of intelligent dustbin in our life， the advantages and disadvantages of all kinds of garbage can and the development and application status of intelligent garbage can were analyzed comprehensively. With the development of mobile internet， Internet of Things and big data cloud computing technology， the garbage can integrate more new information technologies in the future， to realize the intelligent sorting and recycling by dustbin itself.

Keywords： intelligent dustbin;inductive dustbin;automatic compression dustbin;classified dustbin

為深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于生活垃圾分類工作的系列重要批示指示精神，落實(shí)《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》，2019年6月，住建部、發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部等九部門聯(lián)合印發(fā)《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門關(guān)于在全國地級及以上城市全面開展生活垃圾分類工作的通知》（以下簡稱《通知》）?！锻ㄖ诽岢觯诟髦陛犑?、省會城市、計(jì)劃單列市等46個重點(diǎn)城市先行先試基礎(chǔ)上，決定自2019年起在全國地級及以上城市全面啟動生活垃圾分類工作。到2020年底，先行先試的46個重點(diǎn)城市，要基本建成垃圾分類處理系統(tǒng)，其他地級城市實(shí)現(xiàn)公共機(jī)構(gòu)生活垃圾分類全覆蓋。到2022年，各地級城市至少有1個區(qū)實(shí)現(xiàn)生活垃圾分類全覆蓋。2025年前，全國地級及以上城市要基本建成垃圾分類處理系統(tǒng)。隨著國家各種政策法規(guī)的出臺，智能垃圾箱的研究也受到高校、研究院所和企業(yè)科研人員的重視。

1 傳統(tǒng)垃圾箱類型

垃圾箱，又名廢物箱或垃圾桶，是指裝放垃圾的容器[1]。垃圾箱按使用場合可分為公共垃圾箱和家庭垃圾箱;按盛放垃圾形式可分為獨(dú)立垃圾箱和分類垃圾箱;按加工材料可分為塑料垃圾箱、不銹鋼垃圾箱、木質(zhì)垃圾箱、金屬垃圾箱等;按開蓋方式可分為敞口無蓋式垃圾箱、手動揭蓋式垃圾箱、踩踏開蓋式垃圾箱、紅外線感應(yīng)式垃圾箱等[2]。

2 智能垃圾箱類型

隨著人民生活水平的提高和國家對垃圾分類的大力推進(jìn)，各種智能垃圾箱應(yīng)運(yùn)而生。

2.1 感應(yīng)式垃圾箱

近年來，出現(xiàn)了紅外線感應(yīng)式垃圾箱（見圖1），該垃圾箱內(nèi)設(shè)有紅外線檢查裝置和機(jī)械電子驅(qū)動系統(tǒng)。當(dāng)紅外線檢查裝置檢測到有物體接近感應(yīng)區(qū)時，電路芯片驅(qū)動機(jī)械結(jié)構(gòu)把箱蓋打開，物體離開后，箱蓋等待幾秒自動關(guān)閉。紅外線感應(yīng)式垃圾箱依靠電池供電，無須外接電源，用電方便安全;無須手動或腳踩開蓋，不會直接接觸垃圾箱，方便衛(wèi)生，性能可靠[3]。

2.2 自動壓縮式垃圾箱

2009年出現(xiàn)了一種能夠自動壓縮的智能垃圾箱，其依靠太陽能發(fā)電自動壓縮垃圾，可將垃圾壓縮至原來體積的1/8，因而被稱為“大胃王”的垃圾箱（見圖2）。這種垃圾箱外表像個郵筒，箱蓋采用全封閉、雙門結(jié)構(gòu)，可有效防止異味溢出和蛇蟲鼠蟻進(jìn)入。在垃圾箱的頂部設(shè)有紅、黃、綠三種顏色的指示燈，分別代表垃圾箱裝滿、半滿和未滿三種不同的狀態(tài)，方便投放者選擇是否投放[4]。

2.3 太陽能觸屏式廣告垃圾箱

在公交站臺等公共場合經(jīng)常看到廣告式垃圾箱。在這個信息爆炸的時代，傳統(tǒng)的粘貼式廣告已經(jīng)過時。圖3所示為一種太陽能觸屏式廣告垃圾箱，其電力來源于太陽能發(fā)電，且屏幕廣告具有可觸摸式查詢、瀏覽等功能。

2.4 分類式垃圾箱

隨著人們環(huán)保意識的不斷提高及國家對垃圾分類的重視，分類式垃圾箱應(yīng)運(yùn)而生。2003年10月，國家出臺了《城市生活垃圾分類標(biāo)志》，將生活垃圾劃分為可回收物、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾4大類[5]。圖4為一種日式三層垃圾桶，從上到下依次用于回收干垃圾、濕垃圾、有害垃圾、可回收垃圾。圖5為一種干濕垃圾分離垃圾桶。

隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保要求的提高，近年來出現(xiàn)了一些功能更強(qiáng)大、智能化和自動化程度更高的智能垃圾箱。智能垃圾箱未來的發(fā)展必然是綜合運(yùn)用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)等各種新技術(shù)，利用信息化手段，實(shí)現(xiàn)垃圾分類和回收各個環(huán)節(jié)的智能化[6]。

3 智能垃圾箱科研現(xiàn)狀

隨著國家各種政策法規(guī)的出臺，智能垃圾箱的研究也受到了高校、研究院和企業(yè)科技研究人員的重視。專利研究方面，在中國知網(wǎng)上，分別以“垃圾箱”“垃圾桶”和“回收箱”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，分別檢索到11 431、27 641、7 731條專利;再以“智能、垃圾箱”“智能、垃圾桶”“智能、回收箱”“新型、垃圾箱”“新型、垃圾桶”“新型、回收箱”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，分別檢索到790、2 203、370、6 108、11 844、3 809條專利。

科技論文研究方面，在中國知網(wǎng)上，分別以“垃圾箱”“垃圾桶”和“回收箱”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，分別檢索到1 433、2 175、629條文獻(xiàn);再以“智能、垃圾箱”“智能、垃圾桶”“智能、回收箱”“新型、垃圾箱”“新型、垃圾桶”“新型、回收箱”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，分別檢索到83、284、28、40、86、22條文獻(xiàn)。

經(jīng)分析可知，上述專利與科技論文的研究主要集中在各種垃圾箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，垃圾箱的功能包括實(shí)現(xiàn)垃圾的分類回收、垃圾箱狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控、垃圾箱報(bào)警、太陽能發(fā)電、人體感應(yīng)、積分兌換等。但是，對于垃圾的實(shí)時處理，即垃圾自動分類與可回收垃圾的打包或粉碎處理等涉及較少。

4 智能化垃圾箱應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，國家一直踐行低碳、環(huán)保、循環(huán)、可持續(xù)的綠色發(fā)展理念，積極開展各項(xiàng)垃圾分類工作，推廣垃圾分類制度，不斷提升居民的參與率。各社區(qū)街道也積極響應(yīng)國家號召，提檔升級，引進(jìn)一系列智能化垃圾分類設(shè)備，例如，山東省濟(jì)南市天橋區(qū)人民政府院和煙臺市長島縣溝漁家風(fēng)情園、湖北省襄陽市龍堤濱江園小區(qū)、遼寧省東港市佳地花園小區(qū)、江蘇省南京市建鄴區(qū)洲島家園、北京建國門街道平房區(qū)、上海虹口區(qū)等社區(qū)均已投放使用圖6所示的智能垃圾箱。這些智能化垃圾箱是利用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)融合技術(shù)，采用刷卡或二維碼或人臉識別等方式打開投放口，采用計(jì)重的方式以家庭為單位計(jì)算家庭垃圾投放與回收積分，積分可以在配套的終端上兌換禮品，操作便捷，大大提升了居民垃圾分類投放的積極性，受到大家的普遍歡迎[7]。

5 結(jié)語

面對日益增長的垃圾產(chǎn)量和環(huán)境不斷惡化的局面，節(jié)能環(huán)保、廢料再利用和垃圾分類顯得尤為重要。未來具有太陽發(fā)電和智能化分類投放、回收與利用等特點(diǎn)智能垃圾箱將隨處可見。智能垃圾箱的使用，可促使人民養(yǎng)成垃圾分類的生活習(xí)慣，縮短垃圾分類與回收的工作量，增加資源的可利用價值，減小環(huán)境污染。

參考文獻(xiàn)：

[1]百度百科.垃圾桶[EB/OL].（2020-06-20）[2020-07-20].https：//baike.so.com/doc/5330206-5565380.html.

[2]王冰梅.我國分類垃圾箱的缺陷及其智能化改造[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（1）：78-79.

[3]左明，華玉艷.生活垃圾分類投放智能化研究[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)，2017（4）：184-187.

[4]曹彥鵬，潘旺，郭志偉，等.可壓縮式智能垃圾箱設(shè)計(jì)[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2019（5）：53.

[5]姜宇，蔡征宇，楊洋，等.智能壓縮垃圾箱設(shè)計(jì)研究[J].科技風(fēng)，2019（19）：5.

[6]張佳偉，董春芳，楊霄，等，公共智能粉碎壓縮垃圾箱研究[J].綠色科技，2020（4）：185-187.

[7]江蘇萬德福公共設(shè)施科技有限公司新聞中心與智能垃圾分類系統(tǒng)產(chǎn)品展示[EB/OL].[2020-07-20].http：//www.xzwonderful.com/showProduct2.html.