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目前，我国正处在经济快速发展的阶段，城市化速度居世界前列，城市数量和规模不断扩大，城市生活垃圾数量也随之在迅速增加，它不仅影响城市景观，造成“垃圾围城”的现象，同时也对环境造成了严重的污染，对居民的健康构成威胁。垃圾处理已成为城市发展中的棘手问题。而解决这一问题的前提就是，进行全社会性质的、科学的垃圾分类回收再利用，建立绿色循环经济。而垃圾分类回收是实现垃圾资源化的前提条件，是建立绿色循环经济的最基本出发点。然而，我国的垃圾分类回收机制与发达国家相比起步较晚，存在垃圾分类体系不完善、分类标准不统一、居民垃圾分类意识不高等诸多问题。大部分城市采用“集中收集——集中 运输——集中处理”方式,不仅造成了大量可回收资源的浪费，也增加的垃圾的处理量和处理难度,导致人力物力、土地等资源的浪费。目前，中国环境管理局所采用的模式都较为传统,大部分处理垃圾的方式为每天固定时间固定车辆到各个地点进行回收,对于每个垃圾桶产生的垃圾量的相关信息及垃圾收集的作业情况掌握少，然后再交由垃圾回收场站分类回收，最后由企业进行再利用，在垃圾运输、处理过程中，也存在管理，不规范等问题，极易造成二次污染。因此需要一个集垃圾信息及设施信息搜集、运输车辆调度、垃圾分类回收等的平台,实现集中管理调度,合理分配资源,实现垃圾收集处理效率的最优化。所以，本文就这一问题进行了深人研究，通过物联网技术构建一套针对垃圾的智能分类回收、循环利用的系统，促进全民垃圾分类意识的增强，来改变城市垃圾的分类、收集方式，完善城市生活垃圾处理手段，建立绿色循环经济。

 

 

1.垃圾分类回收系统基本功能

物联网是将各种信息传感设备,与互联网结合起来而形成的一个物一物相连的网络,能够实现对物体进行识别、定位、追踪和监控。物联网技术具有时效性,动态性等特点,可实现对用户投掷行为的监督与管理,及对垃圾从产生到清运回收全过程的实时监控。

基于物联网的居民区垃圾分类回收系统是以RFID技术为基础,充分利用物联网技术,运用先进的硬件设备,完善的软件管理系统和健全的监管机制建立的居民区垃圾分类回收系统。系统具有以下基本功能:

1)记录用户使用分类垃圾袋的信息;

2)记录用户投掷的垃圾种类及数目,汇总用户的使用情况;

3)实时监测垃圾桶的满溢程度及垃圾重量;

4)对垃圾的分类清运进行合理规划监督及管理功能;

5)具有对信息及数据的收集,传输,处理,分析的功能;

6)实现对居民区垃圾从产生源头到分类清运处理的全程的监察与管理。

 

 

2.垃圾分类回收系统

基于物联网的居民区垃圾分类回收系统是运用物联网技术实现身份识别,信息采集,以居民区垃圾分类回收及监督管理为目的的信息系统。通过取袋机识别居民ID卡,进行记录取袋数量。在智能分类垃圾桶上进行用户身份识别，记录投掷的垃圾种类、数量及重量,并将数据实时传输至数据中心。清理回收人员根据数据中心优化后的清理路线进行垃圾回收。数据中心根据所收集的用户信息及相关垃圾数据分析用户的分类情况。一个基于物联网的居民区垃圾智能分类回收系统结构如图1所示。主要由分类支持模块、分类处理模块、清运模块、数据中心等部分组成。

 

图1 垃圾分类回收系统结构图

 

2.1模块

2.1.1垃圾袋分类

以南京市为例，南京市垃圾分类有可回收垃圾，有害垃圾，厨余垃圾，其他垃圾。可回收垃圾袋为绿色，有害垃圾袋为红色，厨余垃圾袋为蓝色，其他垃圾袋为灰色。

2.1.2取垃圾袋

居民以每户身份卡提取垃圾袋，例如坐电梯用的身份磁卡。一户的所有人的垃圾袋数量进行总计，在用完之前不可再取。用户刷卡取垃圾袋时，机器读取用户身份信息并验证,通过后将用户的条形码打印到垃圾袋上，用于后期识别垃圾的主人。

同时取袋机将读取到的用户信息与用户的取袋数量统一发送至管理信息子系统。系统记录已取用垃圾袋、已用垃圾袋、未用垃圾袋数量，可减少居民对于垃圾袋的滥用。

图2 分类模块业务流程

 

2.2处理

分类处理模块是指将安装在垃圾箱的相关设备采集的信息,经过初步整合,利用GPRS网络传输到信息处理中心的过程。这个模块主要负责两部分工作:信息采集和信息传输。采集信息类型:住户编号,垃圾箱编号,垃圾类型,垃圾重量,垃圾箱内垃圾高度,位置坐标,时间。