基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧垃圾收運系統(tǒng)分析

華桂芬，孫 軍

（上海建彧企業(yè)發(fā)展有限公司，上海 201401）

安全、高效、有序、規(guī)范的收運是實現(xiàn)各類垃圾資源化利用及無害化處置的關(guān)鍵。收運系統(tǒng)環(huán)保、可靠地運轉(zhuǎn)是垃圾持續(xù)清運的基本要求，也是保證城市環(huán)境衛(wèi)生的重要節(jié)點。目前，我國固體廢棄物管理體系的關(guān)注重點都在垃圾末端處置上，而對垃圾收運這個前端環(huán)節(jié)缺少系統(tǒng)研究。受技術(shù)、管理、資金等多方面限制，我國垃圾收運模式效率較低，人力成本較高，在技術(shù)集成、統(tǒng)籌管理等方面有所欠缺。當(dāng)前，智慧環(huán)保理念盛行，如何借助物聯(lián)網(wǎng)等信息化手段，制定有力的垃圾收運方案，加強源頭監(jiān)管，提升收運效率，是垃圾收運環(huán)節(jié)的研究重點。本文結(jié)合我國垃圾收運現(xiàn)狀，設(shè)計一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧垃圾收運系統(tǒng)，并對其進行系統(tǒng)分析，以實現(xiàn)我國垃圾收運行業(yè)的智能化發(fā)展。

1 我國垃圾收運現(xiàn)狀

1.1 收運布局缺乏科學(xué)決策

垃圾收運車輛是垃圾收運系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件設(shè)備。隨著科技的進步，垃圾收運設(shè)備和設(shè)施性能不斷提升，但我國部分地區(qū)垃圾收運布局目前缺乏科學(xué)決策，收運車輛種類與規(guī)格不統(tǒng)一，收運站點多且分散，收運路線規(guī)劃不合理，收運系統(tǒng)覆蓋范圍大，統(tǒng)一運營調(diào)度缺失。當(dāng)前，我國各地都在實踐中不斷改造垃圾收運系統(tǒng)，其還有很大的優(yōu)化空間?；谝陨弦蛩?，垃圾收運路線的布局顯得尤為重要。要想科學(xué)安排垃圾收運路線，必須摸清垃圾產(chǎn)生源特點、垃圾產(chǎn)生量等基本情況，但很多城市目前沒有確切掌握垃圾產(chǎn)生源數(shù)據(jù)，沒有有效的數(shù)據(jù)分析來支撐決策，收運車輛行駛路線沒有合理規(guī)劃，造成收運效率不高、經(jīng)濟性較差。

1.2 收運作業(yè)缺乏有力監(jiān)管

目前，由于缺乏信息化監(jiān)管手段，城市垃圾收運監(jiān)管主要采用人工抽查方式。垃圾收運人員的作業(yè)規(guī)范性、車輛駕駛員的行車規(guī)范性均得不到有效監(jiān)管，僅靠隨機抽查，無法全面、及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，還可能存在未應(yīng)收盡收的情況。收集和輸送過程容易出現(xiàn)垃圾混裝、傾灑路面、超載作業(yè)等違規(guī)行為，不僅影響垃圾的資源化利用，還易造成垃圾滲濾液滴漏、拋灑等，嚴(yán)重影響市容市貌，甚至引發(fā)交通安全事故。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧垃圾收運系統(tǒng)設(shè)計

為了實現(xiàn)垃圾收運全過程監(jiān)管，形成垃圾收運綜合管理長效工作機制，也為了推進垃圾收運行業(yè)智能化發(fā)展，實現(xiàn)安全、高效、有序、規(guī)范的收運，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)等科技手段輔助提升管理效能，建設(shè)智慧垃圾收運監(jiān)管信息平臺勢在必行。基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧垃圾收運系統(tǒng)深入貫徹了垃圾資源化處置政策，為垃圾收運提供直觀的監(jiān)管渠道，有利于收運監(jiān)管、人員調(diào)配、管理政策實施等。

這種智慧垃圾收運系統(tǒng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)，將多種數(shù)據(jù)全面集成，通過數(shù)據(jù)整理、分析和比對，實現(xiàn)收運車輛集中管理、車輛位置實時掌握、生產(chǎn)成本動態(tài)分析和關(guān)鍵設(shè)備運行健康分析等。該系統(tǒng)可以對垃圾收運人員、車輛、設(shè)施和事件等進行全方位管理，將各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)要素全面互聯(lián)，賦能企業(yè)的智慧管理與決策。該系統(tǒng)擁有運營監(jiān)管平臺和移動終端應(yīng)用，可以實現(xiàn)垃圾源頭管理、收運路線規(guī)劃、作業(yè)過程監(jiān)督、自動報表管理、車輛管理、事件調(diào)度管理和作業(yè)人員管理等具體功能，并采用靈活的架構(gòu)及對接方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與業(yè)務(wù)穿透管理。系統(tǒng)整體構(gòu)架如圖1所示。

圖1 智慧垃圾收運系統(tǒng)整體構(gòu)架

2.1 實現(xiàn)途徑分析

智慧垃圾收運系統(tǒng)分為感知層、數(shù)據(jù)層、支撐層和應(yīng)用層。感知層主要通過互聯(lián)網(wǎng)采集車載物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、人員智能裝備和各類傳感器的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)層將采集的數(shù)據(jù)進行記錄、存儲、分析和共享，為系統(tǒng)的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。支撐層包括大數(shù)據(jù)平臺、視頻平臺、云服務(wù)器和存儲等，全面支撐智慧垃圾收運系統(tǒng)的功能實現(xiàn)。應(yīng)用層分為五個子目，即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、人員管理、車輛管理、設(shè)備管理與事件中心。這些系統(tǒng)層對收運過程的各種數(shù)據(jù)信息進行監(jiān)控、分析和管理，為決策提供科學(xué)依據(jù)，提高資源配置效率，降低生產(chǎn)運營成本。

2.2 主要功能體現(xiàn)

智慧垃圾收運系統(tǒng)通過運營管理一張圖，實時監(jiān)控垃圾收運作業(yè)數(shù)據(jù)，直觀展示當(dāng)前垃圾收運態(tài)勢，為運營人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，輔助決策。通過一張圖，運營人員可以實時了解作業(yè)情況，包括車輛、人員、收運點位置及收運完成情況，實現(xiàn)全方位收運作業(yè)監(jiān)控。隨著收運站點、車輛和路線的不斷增加，收運路線規(guī)劃給運營人員帶來很大的工作量，單純?nèi)斯ひ?guī)劃容易導(dǎo)致收運路線設(shè)計不科學(xué)、收運量不當(dāng)、收運里程過長、收運間隔不合理等情況。智慧垃圾收運系統(tǒng)可自動根據(jù)收運量最大、收運里程最短的原則完成路線規(guī)劃，自動檢測并矯正路線中存在的收運量和收運里程不合理問題，大大減少了人力成本。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧垃圾收運系統(tǒng)效益分析

3.1 立體式管理提升垃圾收運管理效能

智慧垃圾收運系統(tǒng)通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)和流程，對源頭垃圾進行管理，完整、精準(zhǔn)、及時地采集垃圾收運桶數(shù)、質(zhì)量等收運數(shù)據(jù)。依托地理信息系統(tǒng)（GIS），對車輛位置、收運量、收運比例、違規(guī)報警等生產(chǎn)要素進行集中展示與網(wǎng)格化管理，為后續(xù)垃圾收運工作的規(guī)劃、設(shè)計、開展、統(tǒng)計、管理等提供強有力的支撐。同時，信息化管理也提升了安全監(jiān)管效能。立體式管理提高了駕駛員安全意識和警惕意識，大大減少了收運安全事故，有效提升了垃圾收運管理效能，保障后端處置效率。

3.2 信息化手段提高收運效率

智慧垃圾收運系統(tǒng)采用信息化手段記錄并系統(tǒng)分析收運人員和車輛排班、路線規(guī)劃、垃圾收運桶數(shù)和質(zhì)量登記等要素，提高了作業(yè)效率。信息化監(jiān)管提高了收運人員的規(guī)范操作意識，運營人員可以實時掌握所有垃圾收運人員、車輛的現(xiàn)場作業(yè)狀況，實時監(jiān)管收運過程中超載、垃圾拋灑滴漏等不規(guī)范行為，科學(xué)研判問題。

3.3 全面完善收運質(zhì)量考核

通過統(tǒng)計人員考勤、作業(yè)任務(wù)和任務(wù)完成率等，自動完成人員績效考核。通過作業(yè)現(xiàn)場車輛的實時和歷史視頻，對收運過程的作業(yè)質(zhì)量、垃圾質(zhì)量進行監(jiān)控，建立完善的收運質(zhì)量考核體系，為實現(xiàn)安全、高效、有序、規(guī)范的收運打下堅實基礎(chǔ)，保障應(yīng)收盡收。

4 結(jié)論

目前，我國固體廢棄物管理體系的關(guān)注重點都在垃圾末端處置上，而對垃圾收運這個前端環(huán)節(jié)缺少系統(tǒng)研究。垃圾收運布局缺乏科學(xué)決策，收運作業(yè)缺乏有力監(jiān)管，都會造成收運作業(yè)不合規(guī)范、收運系統(tǒng)監(jiān)管困難、效率低下?；谖锫?lián)網(wǎng)的智慧垃圾收運系統(tǒng)采用靈活的架構(gòu)及對接方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與業(yè)務(wù)穿透管理，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術(shù)，將多種數(shù)據(jù)全面集成，為垃圾收運提供直觀的監(jiān)管渠道，有利于收運監(jiān)管、人員調(diào)配、管理政策實施等。該系統(tǒng)平臺的推廣有利于推動垃圾收運智能化發(fā)展。