楊國軍

【摘要】 環(huán)衛(wèi)業(yè)務點多、面廣，即有城市、又有農(nóng)村，實時性要求高，工作量大。急需借助3G（GPS、GIS、GPRS/3G）信息化手段建設包括機械化保潔、垃圾清運、垃圾箱滿溢報警、餐廚垃圾收運、保潔人員管理、遠程視頻監(jiān)控各子系統(tǒng)的智慧環(huán)衛(wèi)管理平臺，提升環(huán)衛(wèi)作業(yè)的及時性、準確性、預見性、可控性，進而提高環(huán)衛(wèi)作業(yè)效率，降低運營管理成本，解除“垃圾圍城”的多年困擾。

【關(guān)鍵詞】 垃圾圍城 3G技術(shù) 智慧環(huán)衛(wèi) 發(fā)展趨勢

引言：

有關(guān)資料表明，我國約有2/3的城市陷入“垃圾圍城”，城市垃圾堆存累計侵占土地超過5億平方米，每年的經(jīng)濟損失高達300億元。如何處理城市生活垃圾，已引起社會的高度重視。保護環(huán)境，破解“垃圾圍城”、“垃圾圍村”現(xiàn)象已迫在眉睫。由于環(huán)衛(wèi)業(yè)務點多，面廣，即有城市、又有農(nóng)村，實時性要求高，工作量大，同時環(huán)衛(wèi)作業(yè)由人工作業(yè)向機械化作業(yè)的發(fā)展趨勢，垃圾分類的發(fā)展趨勢，餐廚垃圾收運、處置的發(fā)展趨勢，都要求環(huán)衛(wèi)業(yè)務管理要更加精細化更加標準化，為此急需借助3G（GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息處理技術(shù)、GPRS/3G無線通信技術(shù)）信息化手段提升環(huán)衛(wèi)作業(yè)的及時性、準確性、預見性、可控性，進而提高環(huán)衛(wèi)作業(yè)效率，降低運營管理成本，提高環(huán)衛(wèi)服務水平。

一、項目概述

借助3G（GPS、GIS、GPRS/3G）技術(shù)搭建物聯(lián)網(wǎng)接入平臺和運行監(jiān)控管理平臺，建設環(huán)衛(wèi)數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)環(huán)衛(wèi)日常作業(yè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)自動收集、統(tǒng)一管理。整個智慧環(huán)衛(wèi)平臺包括硬件基礎設施層、軟件基礎設施層、管理平臺管控層、前端感知設備接入層、管理人員多渠道接入層組成。

1.1方案設計

前端感知設備接入層核心部件聚合了GPS/GPRS/3G及各物聯(lián)網(wǎng)感知接口，具備接入各種AI/DI信息。如要對終端進行控制，則以相反的方向進行數(shù)據(jù)通信，系統(tǒng)實現(xiàn)了完全的雙向通信功能。模塊結(jié)構(gòu)：

系統(tǒng)的工作流程：前端感知設備終端采集的定位信號、啟停信息、稱重信息、油耗信息、視頻圖像等等信息，通過GPRS/3G無線通信發(fā)送到電信運營商數(shù)據(jù)中心，之后再通過光纖專線傳輸?shù)街腔郗h(huán)衛(wèi)平臺管理中心，智慧平臺結(jié)合GIS地圖進行分析處理，圖形化顯示實時作業(yè)狀態(tài)，自動處理報警信息，自動生成作業(yè)過程的考核評價報表。各分控中心通過VPN數(shù)據(jù)專線與智慧平臺連接，具備遠程查看、填報、修改、處理相關(guān)作業(yè)信息的權(quán)限，實現(xiàn)區(qū)域化、層次化、本地化的管理功能，及時準確對轄區(qū)范圍內(nèi)的作業(yè)人員、作業(yè)車輛、作業(yè)場所做出指揮調(diào)度、應急響應等措施。

系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如右圖：

2.1機械化保潔管理子系統(tǒng)

系統(tǒng)主要針對機掃、灑水、清洗作業(yè)進行規(guī)范化、精細化、數(shù)字化管理，管理內(nèi)容包括為每輛作業(yè)車進行作業(yè)區(qū)域規(guī)劃、按規(guī)劃實時監(jiān)控作業(yè)過程、自動形成針對作業(yè)車輛的考核評價報表。

系統(tǒng)實時采集前端設備上報的各種狀態(tài)信息和GPS信息，結(jié)合作業(yè)規(guī)劃指定的作業(yè)標準確，實時分析車輛各種狀態(tài)，包括：空駛狀態(tài)、作業(yè)狀態(tài)、停車狀態(tài)、超速狀態(tài)、越界狀態(tài)等，并通過不同形式的圖標在地圖上分別將這些狀態(tài)標識出來。

2.2垃圾清運管理子系統(tǒng)

針對所有擺臂車、壓縮車、收集車等垃圾清作業(yè)過程進行管理，實現(xiàn)車輛定位、清運過程實時監(jiān)控、油耗監(jiān)控、異常事件報警、統(tǒng)計分析等功能。

監(jiān)控車輛出車收車情況、清運車行駛狀態(tài)、路線、在清運過程中有沒有超速、超時停車等違規(guī)情況、負責區(qū)域及清運任務完成情況、每天清運收集點的數(shù)量垃圾桶的清運狀態(tài)監(jiān)管，能夠在GIS地圖上看到所有的垃圾桶當日清運狀態(tài)，對清運清運狀態(tài)及時預警、報警。

用車輛GPS結(jié)合垃圾桶位置信息及垃圾桶電子標簽，通過GIS自動計算垃圾桶收運情況，監(jiān)控垃圾桶清運狀態(tài)，統(tǒng)計垃圾箱收運進度，用不同顏色圖標直觀區(qū)分已收及未收垃圾箱。在GIS地圖上看到所有的垃圾桶當日清運狀態(tài)。

2.3垃圾箱滿溢報警系統(tǒng)

我們對大垃圾箱的收運頻率主要是司機憑經(jīng)驗自覺收運。由于氣候變化或突發(fā)事件會造成垃圾箱滿溢而司機不知道，給居民生活質(zhì)量帶來一定的影響。為此需要為每個大垃圾箱安裝箱滿報警設備（GPS/GPRS/報警探測器），當垃圾箱內(nèi)垃圾將要滿時自動預警，系統(tǒng)自動通知負責該垃圾箱的司機或指揮中心調(diào)度去清運。報警值可以按高度設定，也可以按照百分比設定。

2.4餐廚垃圾收運管理子系統(tǒng)

餐廚垃圾收運系統(tǒng)，通過為車輛安裝GPS、車載稱重設備、車載視頻、油耗傳感器、語音對講等感知設備，自動采集車輛出車時間、收車時間、行駛里程、行駛軌跡、收運餐廚垃圾量、作業(yè)油耗、作業(yè)視頻等數(shù)據(jù)，防止車輛不按規(guī)定處理餐廚垃圾同時也對餐館進行管理監(jiān)控，防止餐廚垃圾他用，提高收集效率、規(guī)范收運過程、提高信息處理能力、便于實時調(diào)度。

收運過程描述如下：收運車輛進出廠檢測：采集車輛、人員、進出廠時間等相關(guān)信息、并通過地磅對整車進行稱重；

1.車輛沿規(guī)劃線路開始收運工作。收運過程中可通過手機對講實現(xiàn)實時調(diào)度、突發(fā)事件處理，通過視頻監(jiān)控規(guī)范收運過程， GPS定位系統(tǒng)對車輛進行定位、追蹤 、越界報警等；

2.收運過程中，針對每一戶餐廚單位，通過RFID身份識別技術(shù)采集餐廚單位及桶相關(guān)信息，并對餐廚垃圾進行分戶分桶進行計重，通過對車輛提桶裝置改造，實現(xiàn)自動稱重及無線采集、實時上傳等功能，另外，通過視頻監(jiān)控規(guī)范收運過程；

3.按照規(guī)定的收運序列，完成該線路所有餐廚單位餐廚垃圾的的收集過程；

4.收運車輛返廠，進行車輛二次稱重及相關(guān)數(shù)據(jù)采集。

2.5保潔人員管理子系統(tǒng)

按照網(wǎng)格化管理思路劃分作業(yè)區(qū)域，為每個人制定作業(yè)規(guī)劃，規(guī)定責任區(qū)域、到崗時間、作業(yè)次數(shù)等指標。通過給每名人員配備的GPS模塊或電動車輛安裝的GPS終端（系統(tǒng)將至少每隔5秒即上報GPS模塊所在的地理位置），實時采集人員位置數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對人員位置實時定位、人員作業(yè)過程實時監(jiān)控、歷史作業(yè)軌跡回放、人員違規(guī)事件點查詢預警、作業(yè)規(guī)劃、考核評價等功能。通過實時作業(yè)監(jiān)控解決了人員作業(yè)規(guī)劃不合理、不按時到崗、越界辦私事、無故滯留、聚眾聊天等問題。

系統(tǒng)平臺運用GPS技術(shù)及GIS地理信息技術(shù)，在GIS地圖中，可顯示責任網(wǎng)格內(nèi)的責任區(qū)域劃分，每個責任區(qū)域的負責人名稱，區(qū)域名稱，規(guī)劃內(nèi)的巡查次數(shù)、到崗時間、巡查時長等信息。

2.6視頻監(jiān)控系統(tǒng)

通過在全市重點路段、中轉(zhuǎn)站、公共廁所出入口對接和安裝視頻監(jiān)控，將攝像頭位置信息全部錄入到系統(tǒng)中，可以通過地圖隨時查看各攝像頭的分布情況。實現(xiàn)重點路段、中轉(zhuǎn)站出入口等關(guān)鍵點位的在線視頻監(jiān)控，監(jiān)管中心可任意切換中轉(zhuǎn)站監(jiān)控視頻，便于直觀了解所有中轉(zhuǎn)站周邊環(huán)境衛(wèi)生狀況及作業(yè)是否規(guī)范。

在監(jiān)控中心、手機端都能夠?qū)崟r看到被監(jiān)控位置的視頻。

三、結(jié)語

GPRS/3G從協(xié)議結(jié)構(gòu)上提供了和IP網(wǎng)絡的互通功能，用戶在擁有一個電話號碼的同時將擁有一個固定的或動態(tài)分配的IP地址，通過電信運營商公眾網(wǎng)實現(xiàn)各實體之間的連接，具備覆蓋范圍大、系統(tǒng)建設投資少，信息服務費低、系統(tǒng)安裝工程量小，建網(wǎng)快、系統(tǒng)運行維護工作量小等優(yōu)點。GPS衛(wèi)星定位技術(shù)成熟、成本低廉。GIS電子地圖以直觀的方式顯示所有移動目標、固定目標的位置和狀態(tài)，實時性強、信息量大、穩(wěn)定可靠。諸上3G技術(shù)的優(yōu)點和特點與智慧環(huán)衛(wèi)軟件平臺完美結(jié)合，必將成為數(shù)字環(huán)衛(wèi)的發(fā)展趨勢，得到廣泛應用，快速提升環(huán)衛(wèi)作業(yè)的服務水平，解除“垃圾圍城”的多年困擾。