環衛設備智能化發展

羅俊泰

一、環衛設備要求

工欲善其事，必先利其器。近年來，我國環衛作業機械化趨勢明顯，機械化清掃面積由“十一五”初期的8.2億平方米快速發展至“十三五”初期的60.2億平方米，復合增速高達22.07%。

專用環衛設備有3個相應要求：第一點高效，作為專用設備就要完成其專用功能，如速度、方便、消耗、質量等，具備“高效能的經濟性原則”，以滿足客戶的實際需求為第一要素。第二點低碳，具體定義為“廣義”的低碳，代表著社會資源消耗程度，涉及到人力資源、水資源、材料資源、能源資源等。第三點綠色，指對社會環境輸出時的損害程度，兼顧著“環境和諧”的社會屬性，關乎到設備樣貌吸引力、排放（排氣、噪音、燈光等）、二次污染、兼容性等。

二、環衛設備智能化必要性

近年來國家更多的關注公共環境衛生體系建設，為城市環境進一步改善提升，應對生活垃圾逐年增長的態勢，使得我國環衛市場化處于高速增長時期，促進著傳統環衛裝備的不斷升級改造。另一方面，傳統環衛模式的人員老齡化、設備老舊、環衛效率低下等問題，嚴重影響著一個城市整體環衛行業發展，不利于市場環衛化的進一步推進。當傳統環衛模式與科技發展發生了碰撞，深層次的融合，環衛裝備智能化的發展道路應運而生。

據統計，目前我們國家環衛工人群體達到了近800萬人，而且從業人員基本上年齡較大，超過50歲的居多。但即便如此，受城鎮化、垃圾精細化、垃圾分類、衛生城市建設等因素的影響，未來三年仍然面臨著近300萬人的缺口，隨著老齡化社會到來，發展智能環衛將是解決環衛工人稀缺問題的最佳方案。智能環衛一方面是環衛機械化與自動化程度的提升，如無人駕駛環衛機器人的應用，在小街小巷以小型環衛車替代環衛工人用掃把清掃等，另一方面是環衛信息化的提升，通過地理信息、設備作業信息、人員信息等各項信息的互聯互通與深度挖掘，優化環衛行業的作業效率和作業質量，提高環衛管理效能和精細化管理水平。從長遠來看，環衛能力的提升勢必在未來會漸漸凸顯，成為剛需，而環衛設備智能化會成為其中的主流，所以在未來的環衛行業中，智能環衛裝備定會成為環衛工人作業時的必需品。

三、環衛設備智能化發展現狀

當前我國的環衛信息化和智能化建設處于起步階段，但隨著智慧環衛投入力度的加大和5g信息技術進步的推動，環衛智能化程度將不斷增強。 精細化管理與頂層智能環衛平臺的搭建，將是我國環衛龍頭企業產生規模經濟、人均產出提升的關鍵。近兩年，智能化環衛裝備逐漸走入大眾眼球，5G智能無人清掃車、智能洗地機器人、智能化吸塵車紛紛亮相街頭。環衛人利用這些設備，解決了地域廣、清掃難、工作量大的難題。

南京市城區在19年4月份開始為一線環衛工人配發智能手環，手環與手機適配，運用手環的對講功能，環衛工人能夠及時的將工作中發現的問題難點向班組和公司上報，上層也可通過手環進行人員的統一調度，迅速處理。實現“抬手”間的任務傳達。從掃帚的人力清掃到機械化保潔，對環衛人的作業技能及水平也有了更高的要求，需要不斷的進行技能培訓，掌握各種設備的操作技能。智能化已成“既定”發展趨勢，不論是人工智能的發展還是環衛裝備的創新，技術與產品都在快速迭代，智能環衛裝備的時期必將到來，協同環衛工人清潔作業，將其從傳統環衛工作中解放出來。在盈峰環境深圳福田政府環衛PPP項目的調研中，項目的機械化、智能化、精細化運營，得到了一眾投資者的認可。項目上的環衛工人反饋，“以前拿掃帚，現在駕駛環衛機器人，特別驕傲。”

近年來環衛領域出現了一些所謂智能化應用，如智能垃圾筒、智能清掃器具等。客觀來看，智能化應用是社會發展的大趨勢，環衛行業也不會例外，自然會跟著社會發展的步伐前進。從技術上看，環衛行業會優先使用人工智能產品、設備替代簡單、重復的勞動。但從經濟的角度看，我國目前可能還不具備這樣的條件，因為從全國來看，環衛工人的工資水平大多處于當地最低工資水平附近。智能化在環衛領域的廣泛應用最終還是取決于經濟性。

四、環衛設備智能化趨勢

環衛裝備的機械化、自動化、智能化一直是全球的發展趨勢，首先是機械化，其次是自動化，然后是智能化，包括人工智能的運用。機械化、自動化、智能化的主要好處是降低勞動強度，提高勞動效率，把環衛工人從簡單、重復的體力勞動中解放出來。環衛工作的特點往往是勞動強度大、重復性多，勞動環境并不好。例如，道路清掃的工作過去主要是人工清掃，現在則是機械化清掃的比例越來越多。近年來，在中國整體科技水平飛躍式發展的大背景下，環衛產業的不斷智能化正成為趨勢所向。現目前，掃地機器人、無人駕駛環衛清掃車、智能垃圾桶等城市“高科技裝備”已經成功面世，在不斷實現產品智能化的同時還帶來了前所未有的商業機遇，未來的發展前景更是被業界所看好。垃圾運輸及處理設備、道路清掃、保潔機械設備、新能源環衛車輛、智能垃圾桶等科技含量高的新型產品陸續出現在了城市的大街小巷，環衛產業鏈發展不斷提速，行業新格局逐漸發生改變。

根據環衛作業實際需要與技術延伸性的差異化，圖像辨別、深度分析、無人駕駛等高新技術和環衛裝備的融合越來越緊密，垃圾收運、道路清潔、機器人保潔等場景成為最引人注目的發展“標志”，各類相關智能環衛設備產品也逐步走上市場接受檢驗。環衛裝備的智能升級，利用新型環衛設備實現地區性環衛工作管理，提高環衛工作中的作業質量，才是其中需要關注的重中之重。

除了智能化以外，人工智能、大數據、智慧城市等新概念也紛紛涌入城市環衛工作中。從長遠看，人工智能、大數據、智慧城市等會在環衛行業中得到應用。人工智能、大數據、智慧城市不是幾種技術，而是現代信息技術在不同方面的體現。現代信息技術在環衛領域的應用目前主要在管理方面：如垃圾車全程定位、計量統計，采用REID技術（行人再識別技術，這是利用計算機視覺技術判斷圖像或視頻序列中是否存在特定行人的技術）的垃圾桶、垃圾特性數據收集與分析等。

五、環衛智能化發展前景

我國的工業機器人市場已經占領了全球市場份額的“半壁江山”，連續第6年成為全球第一大應用市場國家，2018年中國機器人市場規模達到近85億美元。而對于同樣迎來機器人“春天”的環衛領域，從工業機器人轉型服務機器人是更多元化的體現，對各領域的滲透和日趨深入。機器人技術的不斷突破以及人工智能應用領域的飛速發展，為機器人產業的再一次“爆發”打下了堅實的基礎。為了推動智慧城市的建設，加快人工智能化領域與環衛行業的結合，提升環衛事業的發展水平，促進城市生態系統的可持續發展，智能服務機器人等“新朋友”開始慢慢進入環衛領域。

我國已有多家環衛設備供應商企業研發出了智能掃地機器人。通過融合人工智能、機器人、云等技術，智能掃地機器人具備地面保潔、智能巡回檢查、垃圾檢測與垃圾種類識別等功能，并且，可夠適應多種場地要求，完成不同種類、規格任務。當然，由于技術、法律等因素，智能環衛機器人的應用范圍主要還局限于公園、基礎地帶等封閉式或半封閉式場所。相對于舊的環衛作業方式而言，智能掃地機器人能夠主動進行人物識別、路線規劃、智能分析等功能，實現完全自主作業，不僅提升了作業效率，降低了人力成本，同時，還大大避免了環衛人作業時的安全隱患。

無人駕駛環衛清掃車異軍突起，較比智能機器人而言，無人駕駛汽車近年來的發展也是當仁不讓。無人駕駛汽車其實是智能汽車的一種，也稱為輪式移動機器人，主要依靠車內的以計算機系統為主的智能駕駛儀來實現無人駕駛的目的。實際上，環衛領域的無人駕駛車在國外早已出現，著名的沃爾沃就是這個領域的“鼻祖”。如今，在瑞士的許多城市，都能看見印有沃爾沃標志的環衛無人駕駛車在用于清掃保潔。在國內，北京奧林匹克森林公園，智行者與百度推出的無人駕駛環衛車已經實現了具體應用;與此同時，無人駕駛清潔車隊也在上海松江出現。而這些“高大上”的無人駕駛作業車其實有一個共同的特點：都依托于人工智能技術，借助紅外線、雷達系統等高科技傳感器實現對周邊環境的深度識別，并進行科學化的技術分析與規劃，實現自主行駛。這樣的智能車輛不僅可以主動避免路障、行人，更主要的是能夠進行通過這種形式提高作業效率，在一定度下減少環衛人力成本。

當然，同樣出于技術、法律等因素，無人駕駛環衛車與智能掃地機器人都帶有一定局限性，不過我們相信，隨著技術的不斷升級和新時代需求的不斷增高，未來打破場景限制也是一個必然的過程。