基于人工智能背景下对高科技垃圾处理箱的研究

（青岛黄海学院，青岛市，266427） 付快快 孔凡娜

1 研究背景及目的

垃圾箱已经成为我们生活中不可或缺的一部分，不论大小城市还是城市乡村。随着城市化进程不断进步，城市的基础建设配套设施再逐步的健全与发展，垃圾桶不应该仅仅只能发挥收纳垃圾的作用，而是应该以更加开放的设计来实现更多功能，更加适应现代的发展形势以至于达到可以管控的效果。

中国某省每年要产生100 多万吨的生活垃圾。生活垃圾物理成分中的纸类垃圾11.07%、塑料垃圾12.70%、金属垃圾0.27%、织物2.46%、玻璃1.76%，上述垃圾属于可回收垃圾。但是，受经济发展水平、消费水平等相关因素的制约，目前居民的可回收垃圾分类意识有待提高。通过对多个小区的抽样调查发现，近95%的被调查垃圾桶都是混装的。人们更加注重它的美观和实用性，而且产品也是向着便捷、智能化方向发展。一些公共场合，在人流量大的地方基本安放垃圾桶，但陈旧无新意，仍有较多垃圾没有丢进桶内，导致遍地狼藉，垃圾臭气冲天，严重污染环境，有损市容，影响人们健康和生活满意度。如果出现高科技的垃圾箱，那么垃圾处理的效果会显著提升。

为了存放更多的垃圾的同时减少占地面积，防止土地受到严重的污染，防止废塑料袋飞出垃圾桶造成的白色污染，防止异味的产生，减少环境污染，预防动物进入垃圾桶误食垃圾导致死亡，改善其美观改善市容，回收可再生垃圾，变废为宝，跟随时代的发展，向着智能化的发展。可以给各类公共场所、城市、小区卫生带来清洁的面貌，减少因为处理填埋垃圾占用的土地面积，带给人们更好的生活体验。存放人们日常生活中产生的生活垃圾，对不同的垃圾进行分类，简单的处理和分解垃圾，从而达到真正的无污染的垃圾箱。

2 国内外的垃圾桶现状

国内已有多家小型的智能垃圾桶的生产厂家，但是并没有大型的高科技的垃圾桶的出现，国内人们对智能垃圾桶的认识还很陌生，知道的很少。小型的智能垃圾桶和普通的脚踩的垃圾桶表面上没有什么区别，人们还没有发现它的作用。国内主要采用微电脑芯片、红外传感探测装置，机械传动组成。就发达国家的垃圾桶应用现状来说，已达到很高的水平，并有较高的普及度。此外还有专门的政府部门以及一些专门的公司对垃圾进行分类。对于外国的居民来说，垃圾分类投放在他们日常生活中很普遍。国外的新型垃圾桶产业正朝着高科技、自动化、可持续化方向发展。目前，国外的分类垃圾桶可概括为以下两种类型：①颜色分类垃圾桶：分类垃圾桶通常设定为三种颜色：绿色垃圾桶，蓝色垃圾桶，黄色分类垃圾桶，一般无盖，容易产生异味。②高科技垃圾桶：此类垃圾桶的主要特征是自动分类处理垃圾。

智能的垃圾箱并未形成大型的企业，市场很分散，现在的自动垃圾箱比较小，产品的功能较低，未来的环保型的智能垃圾桶将会普及，发展新型的垃圾桶，可以带来巨大的经济效益，减少区域内的回收垃圾所需要的人力，而高科技的垃圾箱将解决这一个问题，随着科技的不断发展，高科技的垃圾桶将成为一种全新的选择。

3 智能垃圾箱的系统组成和基本原理和内容（见图1）

图1 智能垃圾箱系统组成与基本原理

3.1 地面功能

主要是利用自动感应和红外线扫描功能。

在小区内部地面矗立一个密闭的垃圾桶，当人靠近垃圾桶时，垃圾桶盖自动打开，当人离开时垃圾盖自动关闭。垃圾桶内部装有红外线扫描感应将会自动检测垃圾的状态和类型，通过动力推动，使其通过垃圾桶与地下垃圾箱的连通管道传送到地下的垃圾箱中。

3.2 地下功能

主要是利用红外线扫描、动力传感、电脑芯片和遥控技术。地下有6m3的长方体，外表不锈钢材质的绿箱子，内部分为不同垃圾的区域，它会根据不同的垃圾通过溶解和塑化对垃圾进行不同简单的处理。垃圾处理箱处于地下，当垃圾箱内的垃圾达到一定的量时，环卫工人可以通过遥控器控制垃圾箱升降，来运走垃圾箱更换新的垃圾箱。

3.3 动力供应

主要是太阳能发电技术。在垃圾桶的附近安装路灯等照明，在路灯的上面安装太阳能装置，通过吸收太阳能来存储能量，为管道传输和地下垃圾箱提供动力。

3.4 后台运行和处理

当内部的垃圾达到一定量时，它会自动向总的系统中心发送消息，提醒工作人员来更换垃圾箱。工作人员通过遥控控制升降装置使其方便装车和卸载。后台可以实时监控垃圾箱的内部状况和数据，便于分析和处理问题。

3.5 技术可行性分析

（1）市场上感应功能和自动分类功能技术已经成熟，通过垃圾桶投入的垃圾可以进行分类。

（2）目前市场还未出现过内部不同构造的可以对不同种类的垃圾进行处理的容器，制造过程比较麻烦，初期的成本将会比较大，经过一段时间的改进，成本将会减少。

（3）垃圾处理箱完全处于地下，要保证它不会腐烂生锈等，所以它要采用不锈钢不易腐蚀，内部较为稳定的材质进行制作。

（4）当达到一定量的时候，向总机构发送消息，需要自动感应功能和定位功能，这一点现在的技术可以解决。

（5）升降装置用到齿轮和动力来源于太阳能，目前可以解决。

4 高科技垃圾箱的应用前景及发展趋势

垃圾桶是人类生活过程中不可缺少的必需品，尤其是公共场所和小区城市中。传统的垃圾桶给使用者带来不便，而高科技的垃圾箱可以解决这些问题，不仅解决异味，而且底下容积很大，不会存在垃圾过多的情况，环保智能，在不久以后的将来会得到迅速的发展，区域如果这种高科技的垃圾处理箱被制造出来普遍应用，那么将会得到非常大利用。对于小区，学校，公共地方，将会发生很大的改变，城市会变得更加美好。