生活垃圾自动识别分类系统研究

高永强，冯露之，平 安，薛 军，尉江波

（1.吕梁学院，山西 离石 033000；2.山西工程科技职业大学，山西 晋中 030602）

目前，垃圾是各国环境面对的重要问题，很多城市的垃圾因为数量太多，根本无法被及时处理干净，这就导致垃圾日益堆积，造成城市环境受到严重的污染，并且这种集中处理的方式会导致很多垃圾无法进行回收，而一些有害垃圾也造成了环境更严重的污染。因此，为了节约人力物力，并且保证垃圾能够得到回收利用，生活垃圾自动识别分类系统应运而生，这是城市化生活和垃圾回收的一种必然趋势。

1 垃圾处理存在的问题

1.1 人们的垃圾分类意识不高

很多发达国家对垃圾分类非常重视，实行垃圾分类已经成为他们日常生活的一种态度，城市里的垃圾桶都是分类摆放的，居民们也都树立了良好的生活垃圾分类意识。而我国作为发展中国家，在垃圾分类方面仍旧有很多问题需要去解决。尽管我国政府早在2002年就开始提倡垃圾分类，但是效果却不显著，很多居民的垃圾分类意识并不高。直到今日，尽管已经有一些城市出台了垃圾分类的规定，但是我们也可以看到，人们的垃圾分类意识仍然较差，并且很多居民对于垃圾分类不是很理解，大家也不清楚如何进行垃圾分类[1]。因此，这也导致了我们的生活垃圾分类和收集工作仍然存在许多问题。

1.2 垃圾分类方法不统一

在2004年，我国出台了城市生活垃圾分类方法及评价标准，但是这些分类方法和评价标准并没有让我们的城市垃圾得到更好的分类。尽管很多居民想将垃圾进行分类，却也是有心无力。因为垃圾分类的烦琐，导致很多地方的垃圾分类非常混乱，所以就造成了垃圾分类的政策无法实施完整。再加上每个城市的分类系统都不一样，导致了很多垃圾乱七八糟分类现象的产生。

1.3 垃圾处理方式没有更新

目前，我国垃圾主要的处理方式是进行焚烧，如果能够提前将垃圾做好分类，将一些可利用的垃圾进行回收，那么也就意味着很多垃圾不用进行焚烧，就可以减少焚烧带来的危害。因为垃圾焚烧处理方式本身就有很多危害，这在很多发达国家也不能很好解决。因此，研究一种简单低廉的垃圾分类处理方式具有重大的意义，我们的垃圾处理方式必须创新，这样才能适应当今社会的发展需求，减少环境的污染和恶化[2]。

1.4 垃圾处理观念落后

尽管我国经济建设和城市化的进程加快，但是民众垃圾分类意识依旧没有得到普遍提高。在垃圾的处理上，只是加大对垃圾填埋场和焚烧厂的不断投入，在垃圾分类方面落实得依然不到位。这种处理垃圾的落后方式和落后观念亟需改进。

2 垃圾自动分类的技术方案

2.1 需要控制垃圾分类

在垃圾自动分类上，可以采用条形码技术对每一种垃圾进行投放识别，将有害垃圾与可回收垃圾进行分类识别。这个技术一定要重点关注有害垃圾和不可回收的垃圾，因为可回收垃圾一般数量比较少，而厨房垃圾和一些异味比较大的垃圾数量会很多，垃圾种类也非常多，这类垃圾如果分类不彻底，就会对周边环境有很大的影响，因此，这种技术的识别要重点考虑厨房垃圾和一些异味比较大的垃圾，要对它们进行重点识别，并且在投放这些装置的时候，要重点放在厨房和一般垃圾当中。

2.2 制作垃圾袋的条形码编码

垃圾袋是每个家庭存放垃圾的必需品，因此，要实现垃圾的自动分类，就要从垃圾袋入手，将垃圾条形码进行批量印制，让每一个垃圾袋上都带有分类的条形码，这样在进行垃圾分类时更加有利于自动分类的程序。因为条形码的使用，才能让生活垃圾自动识别系统能够更好地运行。对于一般垃圾袋，大部分都是由居民各自提供，不具备印制条形码的条件，这样的情况可以由居民社区统一打印，让居民粘贴在自己家使用的垃圾袋上。

3 基于互联网的生活垃圾分类投放系统结构及功能

3.1 系统结构

基于互联网的生活垃圾分类投放系统，根据投放垃圾分类装置，将各市区、各街道的计算机等终端接入系统，以便于更好地掌握垃圾分类的情况，让垃圾自动化分类系统能够更好地运行。

3.2 系统功能：垃圾分类投放装置

（1）条码识别单位。首先，在垃圾袋上应有条码信息，它对应着居民的住址和每一种垃圾分类的类型，在居民区投放垃圾的时候，垃圾自动化分类系统会对垃圾袋上的条码进行扫描和识别，并且将其记录。同时，在通过电气控制系统和机械传动系统，在系统感应到垃圾的类型和信息之后，会自动打开所对应的垃圾投放箱，实现垃圾的精准投放和进行垃圾投放信息的整理。让垃圾分类更加条理化，促进垃圾自动化分类的发展，更好地普及生活垃圾自动化分类的系统。

（2）电气控制单元。采取单片机对五个垃圾系统进行识别和控制，让系统能够根据垃圾的不同类型对垃圾进行精准的识别，从而对每一种垃圾所对应的垃圾箱实现机械传动系统的控制，使系统能够更加精准地完成垃圾分类。这个自动化过程可以减少很多垃圾回收的手段和程序，同时也可以防止一些可回收的垃圾被浪费，节省了很多人力和物力资源。除此之外，在居民进行垃圾投放的时候，可以记录他们的投放信息，将每一个居民的垃圾投放和分类数据进行记录。当居民投放垃圾过多导致垃圾箱外溢的时候，系统所连接的计算机可以通过互联网采取短信或者其他方式自动报警，就会有专门的处理人员来进行收取垃圾，这也防止了垃圾箱过满而导致环境受到污染，从而让整个城市的环境变得更好。

（3）机械传动单元。系统通过驱动电机直接控制垃圾桶的盖子，当前面的感应系统和控制系统将垃圾的种类以及居民投放的信息整理好之后。在居民进行垃圾投放的时候，机械传动单元就会自动打开对应的垃圾箱盖，让垃圾能够准确地进入到每一个被分类好的垃圾箱中。这也节省了居民的时间，减少他们因对垃圾分类不清楚而带来的烦恼。同时，也防止垃圾混乱分类现象的发生，让垃圾分类能够更加有条理地进行，提高居民的垃圾处理意识和环境可持续发展的意识。

（4）通信接口单元。通信接口单元是防止环境因垃圾箱过满受到污染的一个关键环节，如果没有这个环节，那么就算前面的垃圾分类做得再好，最后的结果也是让垃圾外溢出来，又重新堆积到一起。通信接口单元的设置可以让垃圾的情况被准确检测到，因为通信口单元通过无线的方式与社区和各市区街道的计算机进行联系，垃圾分类投放信息能够被系统更好地监测到。如果系统监测到垃圾箱已经满了，那么就会自动地通知专业的人员来进行处理。

3.3 垃圾分类监管信息系统

（1）垃圾分类监管信息系统的运行环境。垃圾分类监管信息系统采取互联网技术开发，适合浏览器的应用程序，可以通过数据库进行垃圾数据的储存和整理。运用互联网和计算机系统，可以让信息的整理更加准确，减少人力资源的投入，同时，又能够准确分析出垃圾的信息和分类的情况，让垃圾自动化分类的方案实行得更顺利，加快我国垃圾自动化分类的发展。

（2）监管信息系统功能结构。监管信息系统的功能是将各个市区、街道、社区联系起来，将相关负责人的信息和通信方式进行记录，同时也会记录所在地区的志愿者和联系人以及他们的通信方式，并且对条形码垃圾袋的发放领取人以及他们使用的数量、使用时间和规格都能够进行相应的记录。居民垃圾分类的时间以及分类的位置信息都能够被系统读取，从而可以更好地管理居民的垃圾分类。除此之外，监测信息系统还可以更好地记录市区人员和各城区的垃圾分类正确率、投放准确率，以及各种存在的问题和不足，并且进行定期的统计，将各个自动检测系统和分类系统的情况都进行存档发放。专业人员会定期对系统进行改进和检测，随时掌握垃圾分类的动态情况。

4 自动识别分类回收系统的应用前景

由于我国的城市化进程不断加快，生活在城市中的人口不断增长，所以城市每天都会产生很多生活垃圾和一些难以处理的其他垃圾。为了能够更好地保护我们的生活环境以及提高人们的生活环境质量，促进我国的可持续发展，就必须做好垃圾分类、回收和处理工作，而垃圾分类又是重中之重。但是让人们快速接受垃圾分类的观念，并且实施好垃圾分类的日常工作，依然面临很多问题与困难。由于我国居民的垃圾分类意识不高，并且对于垃圾分类的知识也不是很了解，如果强制性规定让居民进行垃圾分类，效果有限，还会出现很多垃圾分类混乱的情况，并且也会造成很多可回收垃圾资源的浪费。然而采用自动识别分类回收系统，人们可以减少因很多垃圾分类带来的不必要的麻烦，他们只需要将带有条码的垃圾袋放入垃圾回收系统中，系统就可以自动检测到垃圾的类型，自动地进入相应的垃圾箱当中。如此一来，就可以减少很多不必要的程序和手段，让居民的垃圾分类工作得以顺利运行。自动识别分类回收系统可以将垃圾进行合理精准的分类，不仅减少了对环境污染，提高了有用垃圾的回收利用，而且减少了垃圾资源浪费的情况。

自动识别分类回收系统可以极大地减少在垃圾分类与处理方面的人力和物力投入，有助于降低转运成本和人工的劳动强度，提高了垃圾回收的工作效率，也相当于减少了垃圾填埋场和垃圾焚烧厂的建设数量，让我们的生活环境得到了有效的保护。同时，在垃圾进行回收和转运的过程中，因为分类的专业化就不会导致第二次污染的产生，垃圾的合理分类可以让很多可回收垃圾能够得到再次循环利用，减少了资源浪费，符合我国可持续发展的战略要求。

5 结束语

综上所述，随着我国城市人口的快速增长和经济的迅速发展，垃圾处理已经成为一个严重的社会问题和环境问题。目前的垃圾处理工作中依然存在许多问题和矛盾，因此，垃圾自动识别分类系统就应运而生，它让垃圾分类更加便利，可以让垃圾被精准分类并且进行有效回收利用，防止资源的浪费，还节约了垃圾分类方面的人力物力投入，提高了垃圾分类的效果和监管水平，其应用前景广阔。