智能分類垃圾箱及實現(xiàn)分析

段志杰

洛陽市垃圾場管理所，河南洛陽 471000

隨著人們對環(huán)境質(zhì)量的關注日益提高，我國垃圾分類相關技術也應運而生。目前在我國的各大城市中，采取的垃圾處理方式有很多，主要包括垃圾填埋、焚燒、堆肥、露天貯存等。這些處理方式極易產(chǎn)生一些廢棄物，這些廢棄物會釋放出各種有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)會對土壤、水質(zhì)、大氣等環(huán)境造成污染，現(xiàn)如今垃圾污染已成為世界上嚴重的環(huán)境問題之一。從資源利用和循環(huán)經(jīng)濟的角度分析，垃圾分為可循環(huán)回收和不可循環(huán)回收的。垃圾混合在一起時只是垃圾，一旦它被分類和回收，它就是一種寶藏。即使是生活中常見的廢舊電池也可以循環(huán)利用其中的有效成分，使其變成利潤。但由于大眾垃圾分類意識薄弱，導致沒有有效回收大量的可循環(huán)再生資源，造成環(huán)境污染。對此，相關科研技術人員進行了技術創(chuàng)新，對現(xiàn)有垃圾箱進行分析和重建。

1 我國傳統(tǒng)垃圾箱存在的問題

總的來說，中國分類垃圾箱一般存在著下面幾個問題：（1）對于“回收”和“不”沒有具體說明，沒有標準，讓人困惑不解;（2）可回收利用，無法回收利用，因位置、時間、處理技術的關系，或是因設備更新的緣故，很多都不能永久使用。例如，在我國農(nóng)村廚房產(chǎn)生的垃圾廢物，可以通過生物發(fā)酵技術而得到再次的循環(huán)使用，再比如中國的建筑廢渣在很多城市不能回收利用，都是用垃圾填埋的方式來處理，而在一些一二線大城市，完全通過引進或自主研發(fā)先進的技術來保證垃圾的循環(huán)利用；此外，還可以根據(jù)垃圾處理方式的不同來合理分類，如果某處的垃圾處理方式以焚燒為主，則可以根據(jù)含水量的不同來分類，最好可以分為干濕垃圾，如果垃圾處理方式以垃圾填埋為主，則它適合填埋無機垃圾，建筑垃圾，單排型；由此將會出現(xiàn)這種情況，某個城市邊緣與城市中的可回收垃圾不同，或者今年和明年城市中的垃圾將發(fā)生變化。因此，從這個層面來講，“音樂”的分類方法是必要的，學者們不應該只盯著城市和地區(qū)的規(guī)模性，垃圾分類是“分散”的，而不是“一刀切”，關鍵問題在于改變之后，如何讓居民從心理上能夠適應并接受。（3）現(xiàn)有的垃圾箱只能貼上“可回收”和“不可回收”的標簽，被迫從專業(yè)角度進行分類，盡可能細化，至少應該分為三類：無害廢物、有害和有毒的廢物回收。如果可以的話，再將垃圾回收細分為金屬、紙、塑料、玻璃、織物，顯得更科學更方便。因為實際上，這五個類別是我國循環(huán)利用，并已形成產(chǎn)業(yè)鏈的垃圾箱廢物回收的主要對象。（4）垃圾桶的許多“充耳不聞”已造成政府財政的巨大浪費。

2 智能垃圾箱的設計與研發(fā)

2.1 產(chǎn)品結構

智能分類垃圾箱由垃圾識別系統(tǒng)，用戶交互系統(tǒng)，垃圾處理系統(tǒng)和太陽能供電系統(tǒng)四部分組成。垃圾識別系統(tǒng)的智能垃圾桶核心功能是分類功能，一種是使用可以對照相機開發(fā)基于android條碼標簽，qr代碼標簽的實時圖像識別系統(tǒng)，二是利用設備彩色圖像數(shù)據(jù)加載和深度圖像數(shù)據(jù)提取斜坡（如可樂瓶）類別。調(diào)用數(shù)據(jù)庫查詢來準備相應數(shù)量的用戶交互系統(tǒng)，用戶交互系統(tǒng)分為兩部分，一部分是NFC卡的無線標簽，講話，讀寫模塊，這個模塊的功能是識別系統(tǒng)查詢返回的金額到一個卡通城市。二是LED顯示模塊，向用戶顯示垃圾名稱，價值價格等屬性，體現(xiàn)了ACM的直觀方便。垃圾處理系統(tǒng)，系統(tǒng)利用紅外距離來實時監(jiān)測垃圾積累量，垃圾達到存儲最大量時通知人員處置垃圾。

能源供應系統(tǒng)使用太陽能電池板來收集太陽能并將其轉(zhuǎn)換為電力為整個ACM機器供電。太陽能是一種清潔和可持續(xù)的資源，可以滿足該產(chǎn)品的環(huán)保核心要求。桶套有開口，上部開口設有蓋子，結構的主要部分是：描述在中央上部桶身的開口組中，桶的開口側描述的設置結束時的桶，在桶的另一側的開口上的蓋的另一側，相應地在蓋的一側在桶的開口側上具有輕觸開關：在桶組的底部具有兩個板，2/3的擋板高度，描述在桶內(nèi)側集合的頂部有電池和鼓風機，鼓風機設置在開口側的底部，再往下就是蓄電池組的底部，蓄電池里面包含磁鐵，磁鐵在倉庫之間設置擋板電池；在桶的另一側是一個智能芯片和一個紅外傳感器，揚聲器安裝在蓋子和桶頂部的太陽能電池板上。太陽能電池板連接電池，蓄電池供給智能芯片，紅外感應裝置，音響裝置和鼓風機。紅外傳感器的輸出端連接智能芯片，智能芯片的輸出端連接聲音設備。

2.2 具體的設計和研發(fā)計劃

從垃圾的結構和功能出發(fā)，主要可以從下面幾個方面來設計：外觀垃圾箱，智能分類回收，氣味處理，語音提示等多功能垃圾箱，自動檢測。力求不僅滿足垃圾箱收集垃圾的最基本功能，還可以實現(xiàn)去異味，緊急語音報警，智能自動分類，GPS定位等功能。

初步篩選廢物，當有物體流入傳感器信號時，內(nèi)部操作首先將落在傳送帶上的緩沖物體上，然后隨著傳送帶的移動進入筒口，風扇會將小物件如紙，塑料吹到最 桶的右側。 磁鐵可以吸引金屬，由于磁性效應被吸入左側的斗中，其余部分不能吸引到磁鐵上，不能垂直落入風扇中的物品中間吹走垃圾桶， 隔離垃圾桶之間的擋板。

內(nèi)部設計指的是垃圾箱一般設置為3個桶，其中有兩個綠色的桶是可回收的桶。另一個紅色的桶是不可回收的桶，標有不可回收的標志和文字，并且可以在垃圾桶的側壁上安裝一個小型廢舊電池回收箱。太陽能電池板的設置是為了獨立采集能源，每天節(jié)省0.87kWh的電力，并且每月節(jié)省高達18.27元的電費（工廠價格為每度0.7元）。智能芯片安裝在垃圾箱的集成電路上，當垃圾快滿時，垃圾箱會向經(jīng)理的手機發(fā)送消息。當設備發(fā)生故障時，手機會發(fā)信號給處理人員，到020時會將其位置傳送到服務站，以便可以更及時地進行維護，搜索服務人員。在CPS定位的幫助下，當編外人員在移動垃圾桶的時候，會激發(fā)揚聲器警告提示，這些信號和位置將會自動發(fā)送給我們的服務站和工作人員，這樣大大提高的監(jiān)管的效率。垃圾桶內(nèi)置傳感器和iot模塊，垃圾中的垃圾可以填充會自動連接物聯(lián)網(wǎng)，通過網(wǎng)站可以反映環(huán)境狀態(tài)，實時將客戶端信息推送到相關人員，及時提醒垃圾回收站。智能分類箱配備獨家管理平臺，管理人員可以隨時訪問平臺并將其放置在PC上，以了解智能垃圾桶和員工的情況。通過高度傳感器可以實現(xiàn)每天向垃圾箱內(nèi)的天花板高度數(shù)量，大大提高了學習產(chǎn)品覆蓋面積，提升了人們的生活質(zhì)量，消費水平。收集的數(shù)據(jù)可以滿足公司的其他需求，公司利用對產(chǎn)品進行宣傳后的數(shù)據(jù)處理，可以在調(diào)查時節(jié)省人力，物力和時間，解決庫存上漲等問題。垃圾可壓縮到1/5體積，容量提升至普通環(huán)保箱的5～10倍。以往，清潔工一天一次收集垃圾，現(xiàn)在他們每周或每周收集一次垃圾就可以了。如此一來有效提高清運垃圾運輸率，減少垃圾轉(zhuǎn)運頻率，節(jié)約運輸成本，改善交通擁堵狀況，消除二次污染。

3 結語

21世紀是科技創(chuàng)新和循環(huán)回收技術發(fā)展的新時代，循環(huán)經(jīng)濟的過程模式發(fā)生了很大的變化，從過去傳統(tǒng)的單向流動的線性經(jīng)濟模式逐漸轉(zhuǎn)化為“資源 - 產(chǎn)品 - 再生資源”循環(huán)經(jīng)濟的反饋過程模式。當產(chǎn)品變成垃圾時，垃圾分類是返回新產(chǎn)品的最佳和最快的方式。本產(chǎn)品適用于各種人員和企業(yè)，適用于城市和各種加工基地，使廢物合理化和再利用。智能分級垃圾桶可以回收不同屬性的垃圾廢物，然后進一步細分，回收利用、循環(huán)利用的收集進行再生循環(huán)處理，從而支持節(jié)能減排，促進國民經(jīng)濟健康平穩(wěn)發(fā)展，提升國家的競爭力。隨著智能家居的高速發(fā)展和人們對高品質(zhì)生活的日益向往，智能家居將會成為未來家住市場的主要模式，智能家居也將在未來市場上占據(jù)主導地位。

[1] 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.

[2] 林琳，管鋒，張飛，等.自翻蓋壓縮式多功能智能垃圾桶結構設計及機構分析[J].機械工程師，2016（4）：98-100.

[3] 張晚霞，劉敏，楊成福，等.基于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)保智能分類回收垃圾桶[J].電腦迷，2017（4）：182-183.