基于人工智能背景下對高科技垃圾處理箱的研究

（青島黃海學院，青島市，266427） 付快快 孔凡娜

1 研究背景及目的

垃圾箱已經成為我們生活中不可或缺的一部分，不論大小城市還是城市鄉村。隨著城市化進程不斷進步，城市的基礎建設配套設施再逐步的健全與發展，垃圾桶不應該僅僅只能發揮收納垃圾的作用，而是應該以更加開放的設計來實現更多功能，更加適應現代的發展形勢以至于達到可以管控的效果。

中國某省每年要產生100 多萬噸的生活垃圾。生活垃圾物理成分中的紙類垃圾11.07%、塑料垃圾12.70%、金屬垃圾0.27%、織物2.46%、玻璃1.76%，上述垃圾屬于可回收垃圾。但是，受經濟發展水平、消費水平等相關因素的制約，目前居民的可回收垃圾分類意識有待提高。通過對多個小區的抽樣調查發現，近95%的被調查垃圾桶都是混裝的。人們更加注重它的美觀和實用性，而且產品也是向著便捷、智能化方向發展。一些公共場合，在人流量大的地方基本安放垃圾桶，但陳舊無新意，仍有較多垃圾沒有丟進桶內，導致遍地狼藉，垃圾臭氣沖天，嚴重污染環境，有損市容，影響人們健康和生活滿意度。如果出現高科技的垃圾箱，那么垃圾處理的效果會顯著提升。

為了存放更多的垃圾的同時減少占地面積，防止土地受到嚴重的污染，防止廢塑料袋飛出垃圾桶造成的白色污染，防止異味的產生，減少環境污染，預防動物進入垃圾桶誤食垃圾導致死亡，改善其美觀改善市容，回收可再生垃圾，變廢為寶，跟隨時代的發展，向著智能化的發展。可以給各類公共場所、城市、小區衛生帶來清潔的面貌，減少因為處理填埋垃圾占用的土地面積，帶給人們更好的生活體驗。存放人們日常生活中產生的生活垃圾，對不同的垃圾進行分類，簡單的處理和分解垃圾，從而達到真正的無污染的垃圾箱。

2 國內外的垃圾桶現狀

國內已有多家小型的智能垃圾桶的生產廠家，但是并沒有大型的高科技的垃圾桶的出現，國內人們對智能垃圾桶的認識還很陌生，知道的很少。小型的智能垃圾桶和普通的腳踩的垃圾桶表面上沒有什么區別，人們還沒有發現它的作用。國內主要采用微電腦芯片、紅外傳感探測裝置，機械傳動組成。就發達國家的垃圾桶應用現狀來說，已達到很高的水平，并有較高的普及度。此外還有專門的政府部門以及一些專門的公司對垃圾進行分類。對于外國的居民來說，垃圾分類投放在他們日常生活中很普遍。國外的新型垃圾桶產業正朝著高科技、自動化、可持續化方向發展。目前，國外的分類垃圾桶可概括為以下兩種類型：①顏色分類垃圾桶：分類垃圾桶通常設定為三種顏色：綠色垃圾桶，藍色垃圾桶，黃色分類垃圾桶，一般無蓋，容易產生異味。②高科技垃圾桶：此類垃圾桶的主要特征是自動分類處理垃圾。

智能的垃圾箱并未形成大型的企業，市場很分散，現在的自動垃圾箱比較小，產品的功能較低，未來的環保型的智能垃圾桶將會普及，發展新型的垃圾桶，可以帶來巨大的經濟效益，減少區域內的回收垃圾所需要的人力，而高科技的垃圾箱將解決這一個問題，隨著科技的不斷發展，高科技的垃圾桶將成為一種全新的選擇。

3 智能垃圾箱的系統組成和基本原理和內容（見圖1）

圖1 智能垃圾箱系統組成與基本原理

3.1 地面功能

主要是利用自動感應和紅外線掃描功能。

在小區內部地面矗立一個密閉的垃圾桶，當人靠近垃圾桶時，垃圾桶蓋自動打開，當人離開時垃圾蓋自動關閉。垃圾桶內部裝有紅外線掃描感應將會自動檢測垃圾的狀態和類型，通過動力推動，使其通過垃圾桶與地下垃圾箱的連通管道傳送到地下的垃圾箱中。

3.2 地下功能

主要是利用紅外線掃描、動力傳感、電腦芯片和遙控技術。地下有6m3的長方體，外表不銹鋼材質的綠箱子，內部分為不同垃圾的區域，它會根據不同的垃圾通過溶解和塑化對垃圾進行不同簡單的處理。垃圾處理箱處于地下，當垃圾箱內的垃圾達到一定的量時，環衛工人可以通過遙控器控制垃圾箱升降，來運走垃圾箱更換新的垃圾箱。

3.3 動力供應

主要是太陽能發電技術。在垃圾桶的附近安裝路燈等照明，在路燈的上面安裝太陽能裝置，通過吸收太陽能來存儲能量，為管道傳輸和地下垃圾箱提供動力。

3.4 后臺運行和處理

當內部的垃圾達到一定量時，它會自動向總的系統中心發送消息，提醒工作人員來更換垃圾箱。工作人員通過遙控控制升降裝置使其方便裝車和卸載。后臺可以實時監控垃圾箱的內部狀況和數據，便于分析和處理問題。

3.5 技術可行性分析

（1）市場上感應功能和自動分類功能技術已經成熟，通過垃圾桶投入的垃圾可以進行分類。

（2）目前市場還未出現過內部不同構造的可以對不同種類的垃圾進行處理的容器，制造過程比較麻煩，初期的成本將會比較大，經過一段時間的改進，成本將會減少。

（3）垃圾處理箱完全處于地下，要保證它不會腐爛生銹等，所以它要采用不銹鋼不易腐蝕，內部較為穩定的材質進行制作。

（4）當達到一定量的時候，向總機構發送消息，需要自動感應功能和定位功能，這一點現在的技術可以解決。

（5）升降裝置用到齒輪和動力來源于太陽能，目前可以解決。

4 高科技垃圾箱的應用前景及發展趨勢

垃圾桶是人類生活過程中不可缺少的必需品，尤其是公共場所和小區城市中。傳統的垃圾桶給使用者帶來不便，而高科技的垃圾箱可以解決這些問題，不僅解決異味，而且底下容積很大，不會存在垃圾過多的情況，環保智能，在不久以后的將來會得到迅速的發展，區域如果這種高科技的垃圾處理箱被制造出來普遍應用，那么將會得到非常大利用。對于小區，學校，公共地方，將會發生很大的改變，城市會變得更加美好。