基于物联网的智慧垃圾收运系统分析

华桂芬，孙 军

（上海建彧企业发展有限公司，上海 201401）

安全、高效、有序、规范的收运是实现各类垃圾资源化利用及无害化处置的关键。收运系统环保、可靠地运转是垃圾持续清运的基本要求，也是保证城市环境卫生的重要节点。目前，我国固体废弃物管理体系的关注重点都在垃圾末端处置上，而对垃圾收运这个前端环节缺少系统研究。受技术、管理、资金等多方面限制，我国垃圾收运模式效率较低，人力成本较高，在技术集成、统筹管理等方面有所欠缺。当前，智慧环保理念盛行，如何借助物联网等信息化手段，制定有力的垃圾收运方案，加强源头监管，提升收运效率，是垃圾收运环节的研究重点。本文结合我国垃圾收运现状，设计一种基于物联网的智慧垃圾收运系统，并对其进行系统分析，以实现我国垃圾收运行业的智能化发展。

1 我国垃圾收运现状

1.1 收运布局缺乏科学决策

垃圾收运车辆是垃圾收运系统的关键硬件设备。随着科技的进步，垃圾收运设备和设施性能不断提升，但我国部分地区垃圾收运布局目前缺乏科学决策，收运车辆种类与规格不统一，收运站点多且分散，收运路线规划不合理，收运系统覆盖范围大，统一运营调度缺失。当前，我国各地都在实践中不断改造垃圾收运系统，其还有很大的优化空间。基于以上因素，垃圾收运路线的布局显得尤为重要。要想科学安排垃圾收运路线，必须摸清垃圾产生源特点、垃圾产生量等基本情况，但很多城市目前没有确切掌握垃圾产生源数据，没有有效的数据分析来支撑决策，收运车辆行驶路线没有合理规划，造成收运效率不高、经济性较差。

1.2 收运作业缺乏有力监管

目前，由于缺乏信息化监管手段，城市垃圾收运监管主要采用人工抽查方式。垃圾收运人员的作业规范性、车辆驾驶员的行车规范性均得不到有效监管，仅靠随机抽查，无法全面、及时发现并处理问题，还可能存在未应收尽收的情况。收集和输送过程容易出现垃圾混装、倾洒路面、超载作业等违规行为，不仅影响垃圾的资源化利用，还易造成垃圾渗滤液滴漏、抛洒等，严重影响市容市貌，甚至引发交通安全事故。

2 基于物联网的智慧垃圾收运系统设计

为了实现垃圾收运全过程监管，形成垃圾收运综合管理长效工作机制，也为了推进垃圾收运行业智能化发展，实现安全、高效、有序、规范的收运，应用物联网等科技手段辅助提升管理效能，建设智慧垃圾收运监管信息平台势在必行。基于物联网的智慧垃圾收运系统深入贯彻了垃圾资源化处置政策，为垃圾收运提供直观的监管渠道，有利于收运监管、人员调配、管理政策实施等。

这种智慧垃圾收运系统应用物联网、大数据、云计算等先进技术，将多种数据全面集成，通过数据整理、分析和比对，实现收运车辆集中管理、车辆位置实时掌握、生产成本动态分析和关键设备运行健康分析等。该系统可以对垃圾收运人员、车辆、设施和事件等进行全方位管理，将各个环节的生产要素全面互联，赋能企业的智慧管理与决策。该系统拥有运营监管平台和移动终端应用，可以实现垃圾源头管理、收运路线规划、作业过程监督、自动报表管理、车辆管理、事件调度管理和作业人员管理等具体功能，并采用灵活的架构及对接方式，实现数据交互与业务穿透管理。系统整体构架如图1所示。

图1 智慧垃圾收运系统整体构架

2.1 实现途径分析

智慧垃圾收运系统分为感知层、数据层、支撑层和应用层。感知层主要通过互联网采集车载物联网设备、人员智能装备和各类传感器的数据。数据层将采集的数据进行记录、存储、分析和共享，为系统的应用提供数据支持。支撑层包括大数据平台、视频平台、云服务器和存储等，全面支撑智慧垃圾收运系统的功能实现。应用层分为五个子目，即基础数据、人员管理、车辆管理、设备管理与事件中心。这些系统层对收运过程的各种数据信息进行监控、分析和管理，为决策提供科学依据，提高资源配置效率，降低生产运营成本。

2.2 主要功能体现

智慧垃圾收运系统通过运营管理一张图，实时监控垃圾收运作业数据，直观展示当前垃圾收运态势，为运营人员提供准确的数据支撑，辅助决策。通过一张图，运营人员可以实时了解作业情况，包括车辆、人员、收运点位置及收运完成情况，实现全方位收运作业监控。随着收运站点、车辆和路线的不断增加，收运路线规划给运营人员带来很大的工作量，单纯人工规划容易导致收运路线设计不科学、收运量不当、收运里程过长、收运间隔不合理等情况。智慧垃圾收运系统可自动根据收运量最大、收运里程最短的原则完成路线规划，自动检测并矫正路线中存在的收运量和收运里程不合理问题，大大减少了人力成本。

3 基于物联网的智慧垃圾收运系统效益分析

3.1 立体式管理提升垃圾收运管理效能

智慧垃圾收运系统通过建立统一的数据采集标准和流程，对源头垃圾进行管理，完整、精准、及时地采集垃圾收运桶数、质量等收运数据。依托地理信息系统（GIS），对车辆位置、收运量、收运比例、违规报警等生产要素进行集中展示与网格化管理，为后续垃圾收运工作的规划、设计、开展、统计、管理等提供强有力的支撑。同时，信息化管理也提升了安全监管效能。立体式管理提高了驾驶员安全意识和警惕意识，大大减少了收运安全事故，有效提升了垃圾收运管理效能，保障后端处置效率。

3.2 信息化手段提高收运效率

智慧垃圾收运系统采用信息化手段记录并系统分析收运人员和车辆排班、路线规划、垃圾收运桶数和质量登记等要素，提高了作业效率。信息化监管提高了收运人员的规范操作意识，运营人员可以实时掌握所有垃圾收运人员、车辆的现场作业状况，实时监管收运过程中超载、垃圾抛洒滴漏等不规范行为，科学研判问题。

3.3 全面完善收运质量考核

通过统计人员考勤、作业任务和任务完成率等，自动完成人员绩效考核。通过作业现场车辆的实时和历史视频，对收运过程的作业质量、垃圾质量进行监控，建立完善的收运质量考核体系，为实现安全、高效、有序、规范的收运打下坚实基础，保障应收尽收。

4 结论

目前，我国固体废弃物管理体系的关注重点都在垃圾末端处置上，而对垃圾收运这个前端环节缺少系统研究。垃圾收运布局缺乏科学决策，收运作业缺乏有力监管，都会造成收运作业不合规范、收运系统监管困难、效率低下。基于物联网的智慧垃圾收运系统采用灵活的架构及对接方式，实现数据交互与业务穿透管理，应用物联网、大数据、云计算等先进技术，将多种数据全面集成，为垃圾收运提供直观的监管渠道，有利于收运监管、人员调配、管理政策实施等。该系统平台的推广有利于推动垃圾收运智能化发展。