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物联网技术在垃圾收运监管体系中的应用 余宁 宁波市市容环境卫生管理处， 浙江 宁波 315000 摘要 物联网技术作为一项新兴的网络技术， 在各领域都得到了广泛的应用， 它的发展必将改变人们的生活方式， 并推 动社会的巨大变革。重点介绍了物联网技术在垃圾收运监管体系中的应用， 为环卫信息化建设和环卫主管部门管理 方式的改变提供借鉴。 关键词 物联网;环卫信息化;垃圾收运体系;监管 DOI 10. 7617/j. issn. 1000 －8942. 2013. 04. 033 APPLICATION OF THE INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY IN THE REGULATORY SYSTEM OF WASTE COLLECTION AND TRANSPORTATION Yu Ning Ningbo Environment and Sanitation Management Office，Ningbo 315000，China AbstractThe internet of things technology is a new network technology，which has been widely used in various fields． Its development will change peoples way of life and promote social change． This paper introduces the application of the internet of things technology in the regulatory system of waste collection and transportation，which provides the reference for the construction of environmental sanitation inatization and the change in management mode of an environmental sanitation department in charge． Keywordsinternet of things; environmental sanitation inatization; waste collection and transportation system; supervision 垃圾收运环节作为连接垃圾产生和末端处置之 间的重要环节， 其耗资最大， 操作过程也最复杂， 已经 成为当前城市垃圾处理过程中的最薄弱环节。据估 计， 在城市生活垃圾从产生到处置的全过程中， 收集 和运输的费用占总费用的 60 ～ 80。所以， 利用 环卫信息化手段， 对垃圾收运体系进行精细化监管， 成为了许多城市环卫主管部门的共识， 但目前大多数 城市的垃圾收运体系监管系统的规划、 建设和管理水 平仍与理想的监管体系存在较大差距。 本研究介绍宁波市利用物联网技术和信息化手 段对垃圾收运体系实行全面监管， 建设完整的垃圾收 运监管体系的实例。该体系的建成将对于提高垃圾 分类水平、 优化收运模式、 规划收运路径、 降低收运成 本、 控制环境污染具有重要意义。 1垃圾收运监管体系概述 物联网 Internet of Things，IOT 是通过射频识别 RFID 、 红外感应器、 传感器、 GPS/北斗系统、 二维码系 统、 激光扫描器等信息传感设备， 按约定的协议， 把任何 物品与互联网相连接， 进行信息交换和通信， 以实现对 物品的智能化识别、 定位、 跟踪、 监控和管理的一种网络。 宁波市垃圾收运体系监管系统正是基于物联网 技术的一个具体应用， 该系统将利用世界银行贷款， 在 3 ～5 年内全面建成垃圾分类投放、 垃圾收集、 垃圾 清运、 垃圾处理等多环节的信息化监管体系， 实现垃 圾产生单位、 环卫作业人员、 环卫车辆、 垃圾处理设 施、 环境质量等物品、 设施和人员之间的信息互联， 并 与宁波市市容环境卫生管理处的总监管中心互联网 络相连接， 形成宁波市环卫系统统一的物联网， 其基 本架构见图 1。 2垃圾收运监管体系建设 2. 1垃圾投放监管 垃圾收运体系的最前端是垃圾的投放， 在该阶段 031 环境工程 2013 年 8 月第 31 卷第 4 期 图 1宁波市垃圾收运监管体系架构示意 Fig. 1The diagram of the regulatory system of waste collection and transportation in Ningbo 宁波市将全面推行垃圾分类投放， 支持居民在家里进 行垃圾分类， 通过各种媒体进行垃圾分类政策、 方法 的宣传， 配备垃圾分类辅导员， 对居民的垃圾分类情 况进行指导， 并对垃圾分类效果进行监管。政府通过 物业向居民发放厨余垃圾和其他垃圾专用袋， 专用袋 上印刷有二维码， 把小区、 垃圾种类等信息写入二维 码中。同时， 在每个小区还要设置可回收物和有害垃 圾的垃圾分类收集房， 便于居民投放。 居民在家里把垃圾分为厨余垃圾、 可回收物、 有 害垃圾、 其他垃圾， 其中厨余垃圾和其他垃圾装入专 用袋中， 按规定投入垃圾分类容器中， 可回收物和有 害垃圾则集中投放到小区垃圾分类收集房。 垃圾分类辅导员按照一定的比例对居民投放的 厨余垃圾和其他垃圾进行分类效果的检查， 给出垃圾 分类准确度评价， 并通过 PDA 对投放垃圾进行拍照， 扫描二维码， 识别垃圾种类和小区信息， 这些信息通 过 GPRS 或者 3G 网络实时上传到总监控中心， 由总 监控中心对垃圾分类辅导员的检查情况进行核查后， 对所有检查结果进行统计分析， 通过垃圾收运监管体 系平台定期发布各单位和小区垃圾分类排名， 具体分 类检查评价实例见表 1。 表 1垃圾分类检查评价表实例 Table 1A specific case of waste sorting inspection and uation 区县小区 单位垃圾分类检查得分综合评价 海曙区＊＊小区98很好 鄞州区区文化馆93较好 海曙区＊＊社区92较好 江东区＊＊小区85中 2. 2垃圾收集监管 按照机械收集、 集中转运、 环保高效的原则， 运用 信息化手段， 探索成本合理、 高效环保的生活垃圾分 类收运新模式。逐步采用密闭低噪音、 清洁环保的小 型车辆实施分类收集， 淘汰人力收集车。厨余垃圾、 可回收物、 其他垃圾以及农贸市场垃圾、 大件垃圾、 装 修垃圾由城管部门专门组织分类收集、 分类转运; 餐 厨垃圾由城管部门组织直收直运; 大型废弃电器由贸 易部门组织收集运输与回收利用; 有害垃圾由环保部 门专门组织收集运输与处理。 在分类垃圾桶上安装 RFID 卡， 用于标识垃圾桶 的型号、 厂家、 投入使用时间、 管理单位、 使用单位、 垃 圾种类等信息 图 2 ; 在垃圾收集车辆上安装 GPS/ 北斗导航的行驶记录仪， 并有 RFID 识别功能， 在餐 厨垃圾收集车上， 还将安装车载称重系统; 当车辆装 载垃圾时， 系统自动识别垃圾桶信息、 位置信息、 垃圾 重量等， 通过 GPRS 实时把垃圾来源小区名称 或单 位名称 、 称重时间、 称重重量、 收集时间等信息上传 到总监控中心， 形成统计分析数据 表 2 。 图 2垃圾沿街收集方式 Fig. 2The wastes collecting mode along a street 这样就可以在垃圾收集环节形成对垃圾桶、 环卫 车辆、 作业人员的实时监管。 通过对垃圾收集数据的监控， 也可以实时了解各 小区的垃圾组成以及产生量， 具体实例见表 2。 2. 3垃圾清运监管 在垃圾清运过程中， 给每个清运车辆安装 GPS/ 北斗行驶记录仪， 通过 GPS、 速度传感器、 油耗传感器 等， 实时采集车辆的位置、 轨迹、 里程、 速度、 油耗、 装 卸状态等信息， 通过 GPRS 上传到总监控中心， 形成 完整的垃圾清运记录单 实例见表 3 。 2. 4垃圾处理监管 在垃圾处理阶段， 主要监管目标包括确认分类后 的垃圾按照规定清运到指定的设施并在指定设施内 处理， 设施内处理现场情况和臭气等有害气体的收集 处理情况， 以及渗滤液的收集处理情况等。 131 环境工程 2013 年 8 月第 31 卷第 4 期 表 2垃圾收集明细查询 Table 2The detail list of wastes collection 清洁站业主垃圾桶编号收集时间称重时间重量/kg垃圾种类 ＊＊清洁站＊＊小区1117832011- 11- 18 10 182011- 11- 18 10 1876厨余垃圾 ＊＊清洁站＊＊小区1117832011- 11- 18 10 092011- 11- 18 10 0969其他垃圾 ＊＊清洁站＊＊小区1117832011- 11- 18 10 052011- 11- 18 10 0598. 5厨余垃圾 ＊＊清洁站＊＊小区1117832011- 11- 18 10 022011- 11- 18 10 0226. 5其他垃圾 ＊＊清洁站＊＊小区1117832011- 11- 18 9 582011- 11- 18 9 5887其他垃圾 ＊＊清洁站＊＊小区1117832011- 11- 18 9 552011- 11- 18 9 5563厨余垃圾 表 3垃圾清运记录单 Table 3The recording bill of wastes transportation 日期车号装载时间装载地点卸载时间卸载地点装载重量/kg 2011- 3- 16浙 B965577 20双杨中转站8 10枫林垃圾处理中心5 523 2011- 3- 16浙 B965579 10双杨中转站10 12枫林垃圾处理中心6 450 2011- 3- 16浙 B9687613 20双杨中转站14 20枫林垃圾处理中心7 210 2011- 3- 16浙 B9687615 40双杨中转站16 50枫林垃圾处理中心6 090 监管方式主要有两种 1 视频监控 在设施入 口、 设施汽车衡、 设施进料口、 设施处理线、 设施出口、 填埋区作业平台、 焚烧厂飞灰堆放等重要位置安装视 频摄像头， 总监控中心通过 ADSL 或者光纤， 实现视 频的实时监控。2 通过各种传感器采集设施作业过 程中的关键技术参数 如焚烧厂的炉温、 炉压、 碱投放 量、 烟气中的气体成分及浓度， 填埋场的填埋气成分、 温度、 压力、 流量等; 分选线的工作时间、 故障时间、 分 选量等; 设施场界的各项污染物浓度指标; 渗滤液的 流量及污染物指标等。 所有监测数据可以通过 3G、 ADSL、 光纤、 GPRS 等途径实时上传给总监控中心， 总监控中心可通过这 些指标参数， 实现对设计的运行评价， 并及时采取适 当措施。 3结语 引进当前最先进的物联网络技术， 对宁波市的垃 圾收运体系进行了探索研究和试验应用， 采用环卫信 息化手段， 实现对垃圾物流全过程的在线监管， 为宁波 市生活垃圾管理提供相关技术支撑， 其具体作用如下 1 推进垃圾源头分类， 实现垃圾减量和资源化 利用率， 通过分类效果检查， 提高民众垃圾分类意识， 也使政府能够及时获取民众对垃圾分类知识的掌握 程度和参与热情。 2 优化垃圾收集模式， 通过使用车载称重系统， 能实时掌握各小区 单位 垃圾产生量， 对研究编制 生活垃圾处理收费管理办法， 研究实行计量收费具有 重要意义， 也有利于进一步加大生活垃圾分类投入力 度， 研究制订鼓励企业、 市民参与生活垃圾分类回收 的优惠政策和奖励措施。 3 通过实时监管垃圾清运转运路径及清运转运 车辆的技术参数， 可以得到平均运距、 百公里油耗、 载 重量与油耗的关系等数据， 为垃圾清运转运成本测算 提供依据， 同时也为垃圾清运设施的空间分布规划提 供依据。 4 可以使政府实时了解垃圾处理后水、 气排放的 达标情况， 促使垃圾处理设施改善工艺流程， 严格遵循 工艺规范， 提高运营管理水平; 也有利于向社会公开各 项污染物指标值， 接收社会监督， 提高民众满意度。 参考文献 ［1］张贺飞， 曾正中， 王春雨． 西部农村垃圾收运系统设计与探讨 ［J］． 环境工程， 2011， 29 6 89- 91． ［2］杨国栋， 蒋建国， 谢瑞强， 等． 生活垃圾收运系统规划研究［J］． 环境卫生工程， 2009， 29 1 29- 31． ［3］黄荔． 垃圾分类功在当代利在千秋访北京市市政市容委党组 副书记、 副主任孟令华［ J］ ． 城市管理与科技， 2011 1 26- 29． ［4］肖献法． 北京市有关 “生活垃圾分类收集和处理” 的政策回顾 ［J］． 商用汽车， 2011 2 21- 22． ［5］马建． 物联网技术概论［ M］． 北京 机械工业出版社， 2011． ［6］黄庭梁． 垃圾收集计量管理方法， 中国 201010193768［P］． 2010- 10- 27． ［7］刘化君． 物联网技术［M］． 北京 电子工业出版社， 2010． ［8］游战清， 李苏剑． 线射频识别技术 RFID 理论与应用［M］． 北 京 电子工业出版社， 2004． ［9］张小红， 李征航， 汪志明． GPS 定位技术在不同领域的应用［ J］． 测绘信息与工程， 2001 2 38- 42． 作者通信处余宁315000浙江省宁波市市容环境卫生管理处 E- mailwineyu yahoo． com． cn 2013 －01 －22 收稿 231 环境工程 2013 年 8 月第 31 卷第 4 期