韓曉靜+張德富

[摘要]文章從垃圾分類的解決問題出發(fā)，圍繞垃圾自動分類的關鍵技術問題重點展開工程化技術研究，設計智能分類垃圾箱，使其具有滿箱提示、客戶端瀏覽、線路規(guī)劃、手機接收、人員管理、數(shù)據(jù)收集等功能。

[關鍵詞]智能分類；垃圾箱；紅外感應；客戶端瀏覽；數(shù)據(jù)收集

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.02.182

1 引 言

我們生活中每天都會扔出許多生活垃圾，目前城市中對生活垃圾多采用填埋、焚燒、堆肥等方法處理。垃圾填埋的費用很高，處理1噸垃圾的費用為200元至300元。另外，還存在著占用土地資源，污染空氣、地表水和地下水等諸多問題。

目前市場上垃圾分類技術相對欠缺，應用不足，造成大量可利用資源浪費。為了實現(xiàn)對垃圾的初步分類，從而有效地利用垃圾資源，同時又滿足節(jié)能環(huán)保等要求，我們設計了一款新型的智能分類垃圾箱，以滿足大眾的要求。

2 市場前景

目前市面上銷售的帶蓋垃圾箱，開蓋時均需采用手動或腳踩方式實現(xiàn)，這種開蓋方式主要的缺點是既不衛(wèi)生又不方便。市場上也有部分智能垃圾箱出售，但開發(fā)及使用的程度并不高，主要以自動感應翻蓋為主，而且不能主動對垃圾進行分類、沒有垃圾滿箱提示等智能化功能，因此我們研發(fā)了智能分類垃圾箱，該產(chǎn)品能夠?qū)悄芊诸?，提升垃圾的回收率，減少對環(huán)境污染，同時，該產(chǎn)品還可利用互聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)收集，計算出各區(qū)域消費者人群消費檔次及消費傾向，并把該數(shù)據(jù)賣給商品供應商，供應商即可根據(jù)該數(shù)據(jù)將對應區(qū)域消費者群體所需求的商品及時銷售給消費人群，省卻中間時間與金錢的消耗，提供給人們更加便利的生活，迎合數(shù)據(jù)時代的需求。智能分類垃圾箱既滿足家庭、社區(qū)的垃圾收集處理需求，又能結合國家節(jié)能環(huán)保的需求，具有很大的市場開發(fā)前景，一經(jīng)推廣，必將獲得良好的經(jīng)濟效益。

3 智能分類垃圾箱的設計與研發(fā)

3.1 產(chǎn)品構造

該產(chǎn)品桶體上側(cè)設置有開口，開口上設置有桶蓋，其結構要點是：所述開口設置在桶體上側(cè)中部，所述桶蓋的一端通過轉(zhuǎn)軸設置在開口一側(cè)的桶體上，桶蓋的另一端搭在開口另一側(cè)的桶體上，與桶蓋活動一側(cè)相應地在開口側(cè)方的桶體上設置有輕觸開關：桶體底部設置有兩個隔板，所述隔板高度的2/3，桶體內(nèi)部上方的一側(cè)設置有蓄電池和吹風機，吹風機的風扇設置在開口下部側(cè)方，蓄電池的下方設置有磁鐵，磁鐵與蓄電池之間設置有擋板；桶體內(nèi)部上方的另一側(cè)設置有智能芯片和紅外感應裝置，桶蓋上安裝有發(fā)聲裝置，在桶體上方設置有太陽能電池板。太陽能電池板與蓄電池相連，蓄電池分別給智能芯片、紅外感應裝置、發(fā)聲裝置、吹風機供電；紅外感應裝置的輸出端連接智能芯片，智能芯片的輸出端連接發(fā)聲裝置（見下圖）。

3.2 具體設計與研發(fā)方案

從垃圾箱的結構和功能出發(fā)，主要從垃圾箱的外觀、智能分類回收、惡氣臭味處理，以及語音提示、自動檢測等方面進行多功能的垃圾箱設計，力求其不僅滿足收集垃圾的功能，同時還能夠自動分類、消除異味、語音報警、GPS定位等功能。

3.2.1 初步分類垃圾

當物體從上口進入時，感應器發(fā)出信號，內(nèi)部開始運轉(zhuǎn)，物體先掉落在傳送帶上進行緩沖，然后隨著傳送帶的移動落入桶口，風扇會將輕小的物品（如紙張、塑料）吹至最右側(cè)的桶中。磁鐵可吸引金屬由于磁力作用被吸引落入最左側(cè)的桶中，其余既無法被磁鐵吸引，又無法被風扇吹走的物品垂直落入中間的垃圾桶中，且各垃圾桶間有擋板進行隔離。

3.2.2 內(nèi)部設計

將垃圾箱設置成3個子桶，其中兩個為可回收桶，涂成綠色，并在顯著位置標記可回收標志和字樣；另一個為不可回收桶，涂成紅色，標記不可回收標志和字樣，在垃圾桶的側(cè)壁處可掛置小的廢舊電池回收箱。

3.2.3 節(jié)能環(huán)保

設置太陽能電池板，可自主地收集能源進行運作，每天可節(jié)約0.87度電，每月可節(jié)約18.27元的電費（按工廠電價每度0.7元計算）。

3.2.4 自動檢測提示

在垃圾箱的集成電路上安裝智能芯片，當垃圾快要收滿時，垃圾箱會發(fā)出電波到管理者的手機上提示。并且當設備出現(xiàn)故障時，非處理人員進行移動會發(fā)出信號，通過O2O將它的位置傳達給我們的服務站，從而使服務站人員更加及時地進行維護、搜尋。

3.2.5 自動報警

通過GPS定位，當非工作人員移動垃圾箱時，發(fā)聲器會發(fā)出警告，并且將信號和位置發(fā)送給我們的服務站與工作人員。

3.2.6 手機提示

垃圾箱發(fā)出的信號會通過工作人員的手機進行接收提示，方便操作。

3.2.7 物聯(lián)網(wǎng)通知

垃圾箱內(nèi)置傳感器和物聯(lián)網(wǎng)模塊，當垃圾筒內(nèi)垃圾即將填滿時會自動連接物聯(lián)網(wǎng)，通過網(wǎng)站可以實時反映出環(huán)保箱狀態(tài)，并推送信息至相關工作人員客戶端，提醒及時回收垃圾。

3.2.8 客戶端瀏覽

配有專屬的IOS、Android客戶端，可以隨時隨地了解區(qū)域內(nèi)智能分類況，瀏覽方式分為列表模式、地圖模式、通知模式，直觀明了。

3.2.9 中央處理裝置

中央處理裝置連接風扇、電磁鐵、傳送帶、監(jiān)測裝置、紅外感應器、GPS、桶蓋控制開關、路由器、（IOS、Android）客戶端、報警器、計時器等。用于信號的接收、處理和發(fā)送，作為信息交流的樞紐。

3.2.10 在線瀏覽

智能分類垃圾箱配有專屬的管理平臺，管理人員可以通過PC隨時隨地訪問平臺，了解智能垃圾筒及工作人員狀況。

3.2.11 線路規(guī)劃

需回收垃圾時，在Android、IOS客戶端中，系統(tǒng)會通過云計算，顯示出最優(yōu)的清理回收路徑，使垃圾回收更高效。

3.2.12 人員/系統(tǒng)管理

垃圾箱屬管理系統(tǒng)，可以為客戶提供多項便利的辦公服務，如位置簽到、報表統(tǒng)計、人員調(diào)度、現(xiàn)場圖片上傳、通知信息群發(fā)等。

3.2.13 數(shù)據(jù)共享

能夠通過高度感應器對垃圾箱內(nèi)垃圾每天達到上限高度的次數(shù)進行統(tǒng)計，從而了解產(chǎn)品覆蓋區(qū)內(nèi)，人們生活質(zhì)量、消費水平和人流高峰期。可將收集的數(shù)據(jù)賣給其他需要的公司，該公司通過數(shù)據(jù)的處理后可在需要時候?qū)a(chǎn)品帶入宣傳，節(jié)省了調(diào)查的人力、物力和時間，解決囤貨等問題。

3.2.14 垃圾壓縮

可將垃圾壓縮至1/5體積，其容量可達普通環(huán)保箱的5～10倍。原來清潔人員每天收集一次垃圾，如今只要每周收集1～2次。有效提高垃圾運載率、降低垃圾轉(zhuǎn)運頻率、節(jié)省垃圾運輸費用、改善交通擁擠狀況和消除清運中的二次污染等。

4 結 論

智能分類垃圾箱可以篩選不同材料的垃圾，然后進一步分類，篩選出利用性比較大的物品，從而變廢為寶，支持節(jié)能的發(fā)展，促進國民經(jīng)濟的健康發(fā)展，增強國家綜合實力。隨著市場的不斷延伸，智能化家居的不斷發(fā)展，以及人們對高品質(zhì)生活的向往，智能化家居將成為未來的主要家居模式，人們也必將緊跟時代的潮流，智能化家居在市場上將獨占鰲頭。

參考文獻：

[1]楊秀秀，馬利兵，孟春陽，等.智能分類垃圾箱系統(tǒng)設計[J].黑龍江科技信息，2015（24）.

[2]章蕭秋，韓笑，何旻玖，等.未來智能終端的經(jīng)濟特征研究[J].中國市場，2015（38）.