基于環衛大數據平臺的設計與實現

童胤棠

（成都市數字城市運營管理有限公司，四川 成都 610095）

1 環衛管理存在問題分析

城市清掃保潔監管：在城市保潔工作市場化的情況下，人員監管越來越困難；清掃作業車輛駕駛員不規范作業影響作業質量、作業不達標，缺乏監管手段。

環衛保潔人員監管：對于市場化作業人員在作業現場的質量，沒有精確有效的監督控制方法。

垃圾中轉管理：中轉站現場沒有實時的視頻和數據監控，中轉站現場環境的“臟”“亂”“差”現象缺少監管手段與有效的監管方法。

環衛基礎設施的精準管理：城市人口大量新增帶來城市環衛基礎設施數量嚴重不足的問題，如果沒有及時發現并有效解決，城市環衛管理者將無法及時精確掌握本區域基礎設施的詳細情況，不能精準進行環衛基礎設施的管理決策。

作業質量的考核監管：城市環衛作業現場缺乏考勤、作業數量、作業質量方面的監控，無法對現場作業的績效進行精準考核，不能保證作業考核的成績準確，作業人員的工作積極性得不到有效保障。

2 設計目標

以滿足城市環衛管理自動化、規范化的管理為出發點和落腳點，以提升環衛治理數字化、智慧化水平為重點，以解決環衛基層管理的突出問題和現實需求為導向，深度聚焦城市環衛管理條理化和精細化，進行隱患預警監控、風險提前應對、突發事件高效處置、精準生產作業監察督辦，提升城市環衛線上線下協同的精準管理能力。

3 平臺總體架構設計

平臺總體架構如圖1所示。

圖1 平臺總體架構

網絡通信和硬件層：通過構建無線、有線專用網絡，為環衛信息數據傳輸提供方便、快速的信息鏈路。利用前端環衛監控設施專用傳感器、視頻采集設備等硬件，為系統數據計算、處理提供基礎。

源數據層：通過對環衛管理部門及作業單位相關系統數據的采集整理、數據治理、統計分析，為環衛大數據平臺提供所需的數據資源池。

數據支持層：依托業務實際和數據支撐需求，提高數據采集、數據存儲、數據治理、數據共享、數據運營等數據全周期服務能力[1]。

應用層：通過報警、定位、推送、監控、熱點隨動、協同調度等功能模塊，實現“管理一體化、調度一體化、設備一體化”的綜合管理格局。

呈現層：通過電腦、電視墻、多點觸控大屏、智能移動終端（智能手機）等，對應用層各個子系統的實時態勢、環衛人車位置去向、垃圾處理情況等，實現一體化呈現。

4 平臺功能設計實現

4.1 前端監測與監管設計

4.1.1 垃圾分類與回收

智能分類回收箱：在市區住宅小區、商場周邊、廣場區域、車站、學校、醫院、街道等人員流量大的公共場所各設置一套智能垃圾箱，用于各類垃圾的分類回收。

智能垃圾亭：在市區住宅小區、商場周邊、廣場區域、車站、學校、醫院、街道等人員流量大的公共場所各設置一套垃圾分類服務亭，用于各類垃圾的分類回收，智能垃圾亭如圖2所示。

圖2 智能垃圾亭

智能垃圾箱：建議把現有的垃圾箱更換為具有分類的智能垃圾箱，具有定位、防火、箱滿警示等功能，可以提升本市的環衛管理水平和市容形象，在監控中心遠程查看到垃圾的位置及警示。

4.1.2 智能公廁

智能公廁主要包括客流分析、視頻監控、坑位狀況等。客流量監測系統能夠自動、連續、準確統計入廁的客流量數據，實時統計入廁人數，準確反映客流量變化趨勢，為經營管理提供準確及時的數據參考依據。公廁視頻監控主要功能是監看公廁的環境清潔情況，可查看清潔人員的清掃工作狀況。

4.1.3 環衛車輛監控監管

在所有管轄范圍內的垃圾車、機掃車、灑水車、勾臂車、巡查車安裝配置監測設備，實現對作業車輛的位置、軌跡、油耗、駕駛員狀態等信息的采集，環衛車輛監控系統結構如圖3所示。

圖3 環衛車輛監控系統結構

4.1.4 環衛人員監控監管

結合環衛人員的手機終端、智能定位手環，實時獲取環衛人員基本信息和空間位置，準確判斷其是否正常工作在指定范圍內。實現在線作業監控，可以根據不同的人員類型進行不同圖標及不同顏色的顯示，讓管理員在管理過程中清晰明確查看各種人員類型的分布情況，使系統管理更加科學合理。

4.2 應用軟件平臺

4.2.1 運營—垃圾收轉運管理系統

（1）作業排班管理。

人員清掃保潔排班管理：實現對保潔員及日常清掃工作的管理，如人員清掃保潔排班時間、區域、班組、頻次、理論清掃面積等。針對環衛人員信息、工作在崗情況、工作軌跡路線、工作區域等情況進行監管，確保人員準時到崗工作。

車輛清掃保潔排班管理：主要是實時了解車輛清掃保潔排班時間、區域、班組（司機、跟車工）、頻次、理論清掃面積，使用車載接收終端，環衛車輛的位置等信息。監控中心監管人員可以在室內指揮中心實時查看環衛車輛和人員的定位和調度，在電子地圖上形成直觀的管理界面。

人員垃圾收運排班管理：人員垃圾收運排班管理系統，對人員垃圾收運排班時間、區域、班組、頻次進行管理，精準掌握作業人員垃圾收運狀況，以便后期合理排班，提高垃圾收運工作效率。

車輛垃圾運管排班管理：對車輛垃圾收運排班時間、區域、班組、頻次進行實時監控與管理，以實現轉運車輛動態監控，提升車輛的靈活調度能力，為管理單位減少成本開銷。

設施設備作業排班管理：對設施設備作業排班垃圾中轉站和公廁的人員、站名進行管理。

（2）運營管理。

作業人員運營管理：對作業人員每日上線起止時間、最后一次上線時間、每日行動軌跡（支持回放）、離線狀態的遠程原因診斷、異常事件處理、人員基本/詳細信息查閱進行管理。

作業車輛運營管理：通過車載監控終端設備實現環衛作業車輛的實時位置與作業狀態的在線查看與追蹤，根據車輛作業位置形成軌跡路線[2]。指揮中心監管人員可以通過軌跡路線查看和分析作業車輛的歷史作業路線。

車載視頻監管：通過作業車輛安裝的車載監控攝像頭，對車輛作業后路面狀況遠程監控及實時狀況抓拍，支持車載視頻直播/回放，駕駛室司機和指揮調度中心管理人員可以查看作業后的作業質量，以便及時發現質量問題，予以高效處理。

違規作業管理：主要對作業車輛作業過程中的各類違規現象進行管理。

定點加油站管理：對定點加油站的地點、關鍵聯系人、加油登記人、加油登記記錄等信息進行登記，同時可定位車輛和油庫位置。

定點維修站管理：對定點維修點的地點、關鍵聯系人、臨時維修記錄、定期保養記錄與提醒。

中轉站運營管理：展示中轉站詳細信息，統計實際日吞吐垃圾噸重、進出車輛信息記錄與運送垃圾噸重數量，提示壓縮機工作狀態記錄與異常情況，記錄中轉站大屏監控中心、對講系統和噴淋系統的使用狀況。

公廁運營管理：對公廁管理員工作狀態、公廁人流量統計。準確統計單個公廁當日使用人數，月度使用人數，可以針對人流量大的公廁進行重點管理。按照月度對單個公廁和所有公廁用水量和用電量的統計，便于運營人員分析統計運營成本。

巡檢巡查排班管理：支持App上傳事件及照片、系統根據位置提供資源匹配建議、限時考核與效果評分考核記錄。通過巡查人員現場巡查管理，通過手機或掌上電腦（PDA）實現現場作業考核，把現場作業情況實時上報到作業監管中心或區及作業單位，生成后上傳到管理系統。

臨時作業調度管理：實現App調度，大屏指揮中心通過對接直接調撥資源，建立標準化的問題處理流程，督查人員發現問題快速指派，管理人員依據地圖調度附近人員和資源快速處理并上報；問題進度實時追蹤，處理結果隨時查看。

報表系統：對人員、車輛、設施設備、資產、低值易耗進行報表生成，匯總與分析環衛設施分布、數量和使用情況。

數據圖像化展示：實現大屏智慧中心BI數據儀表盤，支持BI數據網層數穿透呈現。對環衛服務區域、面積、人口、歷史垃圾量等數據進行統計分析，為管理者提供合理的規劃建議。

4.2.2 運營—垃圾分類管理系統

垃圾分收管理：在系統的地圖上展示某一垃圾箱周邊的垃圾箱數，對所轄區所有垃圾箱基礎信息進行登記管理，并在地圖上進行標注[3]。垃圾箱內垃圾達到最大高度之后，系統自動預警。系統會通過垃圾箱上安裝的電子標簽記錄和接收相關傳感數據，自動統計分析清運車輛的作業數據，為管理者提供及時有效的基礎數據。

垃圾分運管理：對垃圾收運的人員、車輛、部件設施進行規范化的信息管理，幫助環衛部門對納入收運體系的各類資源進行統籌規劃和統一管理。

垃圾分處管理：對垃圾分揀廠、垃圾發電廠、垃圾填埋場進行監控管理，系統實時監管中轉站及垃圾填埋場運轉情況。

5 結語

文章借助大數據、無線通信、視頻監控等技術，構建實戰實用實效的環衛大數據平臺系統，實現城市環衛問題的實時監控監管、快速處理；實現環衛監測數據與狀態一屏全觀，精確掌握城市環衛運行狀態；一圖感知，預先洞察城市環衛管理問題運行風險，使環衛管理更科學、合理、規范，提升環衛管理執行效率，提升現代化城市管理水平。