垃圾处理智能化管理系统解决方案
厦门物通博联网络科技有限公司
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2019年12月
目 录
一、建设背景 3
二、建设现状 4
三、建设目标 5
四、建设内容 6
4.1、总体架构 6
4.2、系统设计 7
4.2.1、垃圾车数据采集系统 7
4.2.2、垃圾桶数据采集系统 8
4.2.3、视频监控系统 9
4.3、云平台建设 10
4.3.1、平台功能 10
4.3.2、手机APP 12
4.4、系统优势 13
五、建设价值 14
一、建设背景
垃圾处理工作是城市发展的基础保障，近年来，在中共中央、国务院及省市各级领导的高度重视下，城市垃圾处理管理信息化建设取得了健康、快速、稳定的发展，垃圾处理信息化方面也相继实现了多级联网，远程监控。
监总局、中宣部等8部委联合发文：当前我国安全生产状况虽然总体向好，但垃圾处理的多发势头尚未得到有效遏制。全社会精神文明素质虽然明显提升，但垃圾处理观念和环保意识树立得还不够牢。
近年来，物联网、互联网和移动互联网技术越来越受到社会的关注，已列入我国五大战略性新兴产业之一。《信息通信业“十三五”规划物联网分册》中明确指出，“建立健全安全保障体系。加强物联网安全技术服务平台建设，大力发展第三方安全评估和保障服务。建立健全物联网安全防护制度，开展物联网产品和系统安全测评与评估。对工业、能源、电力、交通等涉及公共安全和基础设施的物联网应用，强化对其系统解决方案、核心设备与运营服务的测试和评估，研究制定“早发现、能防御、快恢复”的安全保障机制，确保重要系统的安全可控。所以将物联网技术引入到垃圾处理进行安全管理具有非常重要的意义， 依靠科技手段实现垃圾处理早预警、早防控、早处置的安全管理整体水平。
二、建设现状
- 工作人员每天都要时刻巡逻垃圾桶溢满情况，如果垃圾溢满未及时处理，或者盖子没有正常盖上，就会造成垃圾苍蝇问题，导致周围居民投诉
- 无法保证处理时垃圾桶是否为空，容易浪费时间和垃圾收运车燃油费用
- 遇上高温或者下雨寒冷恶劣天气，影响工人的工作效率和时效性
- 现场没有臭气、湿度、PM2.5、CO2传感器探测，无法及时知道当前环境卫生环保情况，容易有安全隐患
- 没有温度，光照度传感器探测，无法及时了解查看现场是否会有火情隐患，容易酿造成重大火灾灾害
- 没有非甲烷总烃，颗粒物，油烟等传感器探测，不了解现场空气情况，容易造成人身伤害
- 垃圾桶内部环境一般比较恶劣、潮湿，容易滋生各种细菌，病菌，没有湿度传感器来有效监测
- 垃圾箱桶里面环境比较复杂，存在一些易燃物，在夏天的时候，箱内部温度较高，稍有不注意，特别有一些遗弃的烟头，容易发生垃圾自燃的事故
- 未装视频监控，无法实时对垃圾处理现场进行查看和监管
- 无统一监管平台，无法对垃圾处理统计分析，留下重大隐患，无法第一时间了解灾害现场情况，从而无法有效调度相关工作人员，细小灾害可能酿造成无法挽救的损失。
三、建设目标
本项目针对垃圾处理的具体情况，部署建设垃圾处理智能化管理系统，健全垃圾处理管理手段，实现对垃圾处理重要节点的有效监管，加强垃圾处理系统的动态监管，及时排查故障，更合理的对垃圾处理设施进行维护，保障垃圾处理设施正常运行；通过部署物联网感知前端实现对垃圾处理设施运行状态的实时感知与预警，形成垃圾处理系统运行大数据体系建设。
垃圾处理智能化管理系统是通过安装各个监测系统感知运行状态和报警信息，采用无线网络实时上传至垃圾处理智能化管理平台，实现对垃圾处理设施运行状态信息的集中监控管理。
以手机APP为重要载体，实现移动端的数据资源共享，全面提升垃圾处理平台信息化，同时综合运用互联网+、大数据、物联网、云计算等技术手段实现多样化、资源深度挖掘及应用，将垃圾监督管理的各类要素和所需的信息链接起来，实现实时、动态、互动、融合的信息采集、传递、分析、监测、预警、处置、治理，有效提升垃圾处理综合防控水平。
四、建设内容
4.1、总体架构
通过垃圾处理智能化管理系统建设实现对垃圾处理的动态监管，有效提高工作效率，跟踪工作流程，突出预防监控为主，进一步提升处置的高效性、及时性，利用物联网等技术完善对垃圾处理的管理手段，保障各区域垃圾处理设施等配套正常运行，实现对垃圾处理系统的集中统一监控和管理。
系统架构图
4.2、系统设计
4.2.1、垃圾车数据采集系统
在汽车上安装重力传感器，实时采集汽车载重重量，并将重量信息通过232接口或者485接口传送给物通博联网关。具有自动称重、数据自动传输和实时监控等功能，能够在无人值守的情况下，自动、顺畅、准确的完成整个垃圾的称重，从而为垃圾处理系统统计和数据分析提供有效的科学依据，成功实现了垃圾处理管理的智能化、精细化。
4.2.2、垃圾桶数据采集系统
通过内置于垃圾桶盖的LoRa传感器，实时对垃圾箱的容量、垃圾箱内温度进行采集，将垃圾空间占用状态、倾倒状况、箱内温度等数据通过LoRa网络传输到物通博联LoRa网关，网关进而将数据通过4G网络实时上传到管理平台、移动APP ，垃圾管理者能更直观的了解辖区内各个垃圾桶的垃圾满溢情况与温度监控，方便安排垃圾收运车辆或清理人员进行清理服务，并为垃圾收运车辆规划最佳的回收路线。
4.2.3、视频监控系统
物通博联LoRa网关同时和路灯杆自带的摄像头通过网口连接，实时将摄像头采集到的垃圾桶分布点的监控视频画面通过4G网络传输到业务管理平台，实现垃圾桶现场环境的可视化远程监控管理。
4.3、云平台建设
4.3.1、平台功能
物联网应用平台，可以实现人员登录管理，实时监控，数据分析，系统事件管理等。
总览设备的运行和维护情况，支持数据统计分析大屏
显示设备的分布情况和统计数据，快速定位设备
对设备的实时参数进行监控，可查看某一个参数的历史曲线或数据
展现设备报警数据
可自行组态实现对现场设备的运行情况的实时监控
4.3.2、手机APP
分布式的设备远程运营、管理和监控的手机APP，可以随时随地掌控分布在各个区域的设备运行运营情况。支持实时数据、历史数据、报警数据的展现、支持运营维护管理、支持GIS地图、曲线和列表展现。
4.4、系统优势
1、系统采用4G+LoRa的全无线架构，无需布线施工，部署灵活
LoRa低功耗广域网具有低功耗、距离远、抗干扰，灵敏度高，成本低等优点，项目部署中无需布线，通过物通博联LoRa网关低功耗网络和垃圾桶内LoRa传感器实现无线通信，上行通过4G网络将采集数据上传到垃圾监管中心，全天候稳定运行无需人工干涉管理方式多样，可通过直接访问网关或网络服务器对所有的监控进行管理;同时多个LoRa传感器采集器数据可统一通过一个网关发送，节省4G流量费。
2、垃圾桶内异常实时监测
垃圾满溢：垃圾箱满时，传感器将数据给物通博联LoRa网关，LoRa通信会自动联网发送垃圾已满的信息至垃圾处理中心，垃圾处理中心收到信息后会根据垃圾箱的联网定位进行垃圾回收处理;
着火监测：系统采集垃圾桶温度，发现温度超过阈值并识别火源系统自动监测上报异常信息;
3、云平台远程监控，维护成本低
LoRa网关支持接入物通博联设备云管理平台，通过物通博联云管理平台能够实现对分散在不同地点的终端设备进行统一的运行状态监管，实时掌握终端运行状况和在线网络状态、设备故障、流量使用情况，降低运营成本。
五、建设价值
1、统一平台，信息共享
集监测、报警、监管、信息发布为一体，监管部门、行业主管部门、各级政府、公安派出所及社会大众信息共享。一方面，各方人员共同监控垃圾处理安全状况，另一方面，若发生警情，可对受威胁人群及时发布警情信息，最大限度减少危害。
- 大数据分析和智能预测通过对垃圾处理管理数据进行统计分析，可以对近期预警趋势的大致走势进行预判。同时结合垃圾处理管理部门的管理经验，为下一步的工作指明方向，同时起到辅助决策的作用。
- 监控方式物联网化
采用4G和LoRa最先进物联网手段，无死角全方位监控垃圾处理安全重点区域。
