張麗　王桂琴　陳日暉　張紅玉　馮亞北

摘要：研究基于智慧環(huán)衛(wèi)先進(jìn)理念，借助現(xiàn)代信息技術(shù)手段，開(kāi)展居民家庭生活垃圾調(diào)查信息平臺(tái)設(shè)計(jì)研究工作，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了“移動(dòng)端APP”+“網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)”兩個(gè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾調(diào)查數(shù)據(jù)的快速獲取、即時(shí)錄入、實(shí)時(shí)分析，克服了傳統(tǒng)問(wèn)卷調(diào)查方式質(zhì)量不高、信息滯后等突出問(wèn)題，有效確保了數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性，提高了效率質(zhì)量，節(jié)約了人力物力。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)與在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用，已與居民家庭生活垃圾調(diào)查數(shù)據(jù)有效銜接，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾調(diào)查數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，也為主管部門(mén)開(kāi)展生活垃圾全流程精細(xì)化管理工作奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：調(diào)查數(shù)據(jù)；平臺(tái)；移動(dòng)端APP；網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：X32 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

前言

2020年5月新版《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》正式實(shí)施以來(lái)，北京市按照減量化、資源化、無(wú)害化和全品類(lèi)、全鏈條、全覆蓋原則，推動(dòng)近1.6萬(wàn)個(gè)居住小區(qū)（村）、11.7萬(wàn)個(gè)垃圾分類(lèi)管理責(zé)任人和廣大群眾全面實(shí)施垃圾分類(lèi)，各品類(lèi)垃圾收運(yùn)處理全鏈條基本貫通，市民自主分類(lèi)習(xí)慣逐步養(yǎng)成。為深入了解新版《條例》實(shí)施效果，有必要持續(xù)開(kāi)展北京市居民家庭參與生活垃圾分類(lèi)情況以及生活垃圾產(chǎn)生量數(shù)據(jù)的調(diào)查工作，從而為生活垃圾分類(lèi)管理的政策制定提供數(shù)據(jù)支撐。由于該項(xiàng)工作涉及的樣本量較多，且需獲取不同類(lèi)別垃圾的詳細(xì)數(shù)據(jù)，如若采用紙質(zhì)問(wèn)卷調(diào)查方式，后期開(kāi)展數(shù)據(jù)錄入、照片整理、統(tǒng)計(jì)分析等工作需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，進(jìn)而影響調(diào)查成果的時(shí)效性。為全面解決此類(lèi)問(wèn)題，文章基于智慧環(huán)衛(wèi)的先進(jìn)理念，系統(tǒng)開(kāi)展居民家庭生活垃圾調(diào)查信息平臺(tái)設(shè)計(jì)研究工作，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下。

1 平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

根據(jù)居民家庭生活垃圾調(diào)查需求，文章通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)“移動(dòng)端APP”+“網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)”兩個(gè)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)生活垃圾基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和后臺(tái)管理的需求。移動(dòng)端APP可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)查人員實(shí)時(shí)采集居民家庭生活垃圾調(diào)查信息（居民家庭基本信息情況、參與生活垃圾分類(lèi)情況、生活垃圾產(chǎn)生量和不同種類(lèi)生活垃圾產(chǎn)生量等），并將采集數(shù)據(jù)和照片上傳至云服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢查人員利用瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)地址實(shí)時(shí)查看和審核調(diào)查人員上傳的所有數(shù)據(jù)和照片信息，并能夠及時(shí)反饋數(shù)據(jù)錄入和調(diào)研操作過(guò)程中的錯(cuò)誤信息等。如圖1所示，平臺(tái)需求分析概覽圖，其中設(shè)計(jì)平臺(tái)過(guò)程中對(duì)軟件需求與技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案需求見(jiàn)表1。

1.2 框架設(shè)計(jì)

平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以業(yè)務(wù)層、運(yùn)行支持層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)設(shè)施層六層架構(gòu)為基礎(chǔ)（如圖2所示），實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜業(yè)務(wù)邏輯，為終端提供一系列查詢(xún)、增加、刪除、修改等數(shù)據(jù)交互接口，并將終端提交的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)及操作。

（1）業(yè)務(wù)層：負(fù)責(zé)系統(tǒng)與用戶(hù)或外部系統(tǒng)交互，根據(jù)居民家庭生活垃圾調(diào)查需求，業(yè)務(wù)范圍包含數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、照片上傳、照片查看等模塊；（2）運(yùn)行支持層：負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的連接與網(wǎng)絡(luò)通道，將Nginx服務(wù)器上的靜態(tài)文件（如HTML、圖片）通過(guò)HTTP協(xié)議展現(xiàn)給客戶(hù)端；（3）服務(wù)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，主要包括基本信息管理、基本信息修改、調(diào)查數(shù)據(jù)管理、調(diào)查數(shù)據(jù)操作、賬號(hào)管理、數(shù)據(jù)刪除等服務(wù)；（4）數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)讀取與用戶(hù)緩存信息的存儲(chǔ)與獲取，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的中心，由地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、管理支撐數(shù)據(jù)庫(kù)等組成；（5）數(shù)據(jù)庫(kù)：負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，采用的是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL，可充分滿(mǎn)足系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求；（6）基礎(chǔ)設(shè)施層：為用戶(hù)提供最基本的應(yīng)用訪(fǎng)問(wèn)環(huán)境，用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)可通過(guò)瀏覽器輸入網(wǎng)址的方式進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。

1.3 應(yīng)用環(huán)境

移動(dòng)端APP和網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)主要依托移動(dòng)終端手機(jī)和PC網(wǎng)絡(luò)瀏覽器等資源建設(shè)運(yùn)行，具體應(yīng)用環(huán)境要求如下。

1.3.1 移動(dòng)端APP的環(huán)境要求

操作系統(tǒng)：安卓系統(tǒng)（安卓版本需大于等于A(yíng)n-droid8）；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：WI - FI或4G／5G流量的GPRS；運(yùn)行內(nèi)存：4 GB及以上運(yùn)行內(nèi)存；存儲(chǔ)容量：16 GB及以上存儲(chǔ)容量；使用權(quán)限：拍照權(quán)限和訪(fǎng)問(wèn)文件權(quán)限；使用方式：指定二維碼或下載鏈接進(jìn)行下載安裝。

1.3.2 網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)的環(huán)境要求

操作系統(tǒng)：Windows7及以上系統(tǒng)、macOS系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)；運(yùn)行內(nèi)存：4 GB及以上運(yùn)行內(nèi)存；存儲(chǔ)容量：64 GB及以上存儲(chǔ)容量；訪(fǎng)問(wèn)方式：谷歌、火狐、微軟、歐朋等瀏覽器。

2 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

目前，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的居民家庭生活垃圾調(diào)查信息平臺(tái)已投入使用，數(shù)據(jù)調(diào)查人員通過(guò)使用移動(dòng)端APP，將每次調(diào)查的居民家庭生活垃圾調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到云服務(wù)器上，從而保證調(diào)查數(shù)據(jù)的時(shí)效性；數(shù)據(jù)管理人員利用瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)地址登陸網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)查看采集上來(lái)的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)查人員進(jìn)行監(jiān)督，從而保證調(diào)查數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，上傳到該平臺(tái)的調(diào)查數(shù)據(jù)已達(dá)數(shù)十萬(wàn)條，涉及1 000余戶(hù)居民家庭，1.7萬(wàn)多個(gè)調(diào)查樣本量，14萬(wàn)余張調(diào)查照片。從平臺(tái)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行結(jié)果來(lái)看，已與居民家庭生活垃圾調(diào)查數(shù)據(jù)有效銜接。移動(dòng)端APP和網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體功能見(jiàn)圖3。

2.1 移動(dòng)端APP

移動(dòng)端APP實(shí)現(xiàn)了從登錄到基本信息錄入及調(diào)查數(shù)據(jù)錄入等六大完整功能模塊，具體如下：

模塊一是用戶(hù)登錄界面，數(shù)據(jù)調(diào)查人員需通過(guò)輸入賬號(hào)和密碼后方可進(jìn)入首頁(yè)展示等界面，以便確保軟件的安全性；模塊二是用戶(hù)主界面，為居民家庭生活垃圾調(diào)查信息的主界面，數(shù)據(jù)調(diào)查人員可根據(jù)調(diào)查內(nèi)容點(diǎn)擊相應(yīng)的菜單進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入；模塊三是基本信息錄入界面，可實(shí)現(xiàn)居民家庭基本信息的錄入、查詢(xún)和修改等功能。基本信息的錄入包括調(diào)查區(qū)域和定位、調(diào)查人員信息以及與調(diào)查問(wèn)卷相匹配的數(shù)十項(xiàng)詳細(xì)居民家庭信息情況；模塊四是調(diào)查數(shù)據(jù)錄入界面，包含調(diào)查區(qū)域信息情況（調(diào)查區(qū)域、定位和居民家庭提供的生活垃圾照片等）、居民家庭參與生活垃圾分類(lèi)情況、不同種類(lèi)生活垃圾產(chǎn)生量的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)照片；模塊五是更新升級(jí)界面，移動(dòng)端APP內(nèi)置了APP在線(xiàn)升級(jí)功能，以便APP在使用過(guò)程中出現(xiàn)任何問(wèn)題后可及時(shí)修復(fù)與升級(jí)；模塊六是退出界面，可保證APP在使用后能夠及時(shí)退出并防止密碼泄漏。（見(jiàn)圖4）

2.2 網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)主要嵌入了七大功能模塊，具體如下：

模塊一是系統(tǒng)登錄界面，數(shù)據(jù)管理人員需通過(guò)輸入賬號(hào)和密碼后方可進(jìn)入主界面；模塊二是系統(tǒng)主界面，可展示不同居民家庭生活垃圾調(diào)查信息情況，并通過(guò)點(diǎn)擊基本信息、稱(chēng)重記錄、稱(chēng)重列表等相應(yīng)的菜單查看數(shù)據(jù)調(diào)查人員上傳的具體調(diào)查數(shù)據(jù)；模塊三是基本信息查看界面，可展示數(shù)據(jù)調(diào)查人員錄入的居民家庭全部基本信息，以及可執(zhí)行信息刪除和查詢(xún)等操作；模塊四是調(diào)查數(shù)據(jù)查看界面，可展示數(shù)據(jù)調(diào)查人員錄入的所有調(diào)查數(shù)據(jù)和照片。此外，數(shù)據(jù)管理人員可進(jìn)入此界面審查調(diào)查數(shù)據(jù)的真實(shí)性，如若發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，可點(diǎn)擊刪除按鈕刪除無(wú)效數(shù)據(jù)；模塊五是系統(tǒng)管理界面，展示了不同管理員角色之間的關(guān)系列表與賬號(hào)列表，可進(jìn)行賬號(hào)的增加、刪除與秘密重置；模塊六是數(shù)據(jù)導(dǎo)表界面，包含居民家庭基本信息、居民家庭生活垃圾調(diào)查數(shù)據(jù)、不同居民家庭人均生活垃圾日產(chǎn)生量等數(shù)據(jù)的導(dǎo)出下載功能，并支持多類(lèi)別導(dǎo)表；模塊七是密碼修改界面，數(shù)據(jù)管理人員可手動(dòng)修改系統(tǒng)登錄密碼以達(dá)到安全防泄露的目的。（見(jiàn)圖5）

3 結(jié)束語(yǔ)

研究設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的居民家庭生活垃圾調(diào)查信息平臺(tái)移動(dòng)端APP和網(wǎng)絡(luò)端管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了快速監(jiān)測(cè)居民家庭生活垃圾分類(lèi)效果和生活垃圾產(chǎn)生量調(diào)查結(jié)果，有效確保了調(diào)查數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和時(shí)效性，極大程度簡(jiǎn)化了信息采集工作，提高了調(diào)查工作的效率，減輕了各個(gè)環(huán)節(jié)工作人員的工作量。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)與在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用，已與居民家庭生活垃圾調(diào)查數(shù)據(jù)有效銜接，實(shí)現(xiàn)了生活垃圾調(diào)查數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，也為北京市生活垃圾精細(xì)化管理提供了技術(shù)支撐。