“互联网＋环卫”打造智能化城乡垃圾收集转运系统

  我国快速地发展的城市，正在遭遇“垃圾围城”之痛，垃圾二次污染、垃圾污染扰民、环卫工人劳动强度大等现象，慢慢的变成了亟待解决的社会问题。 如何为这一系列环卫问题找到一剂良药？日前，在麓谷湖南大学国家大学科技园，由我校智能收运装备团队自主研发的一套集成式智能化城乡垃圾收集转运管理系统正式面世，开启了“互联网＋环卫”新模式，以系统方案解决垃圾收运问题，提供垃圾收转运“一站式”专业化服务。该系统已在湖南大学校内、汨罗市等地试点示范推广。

  据统计，全国城市垃圾清运量已超过1.7亿吨，并且保持上涨的趋势。随着人口红利逐步收缩，招工难，找环卫工更难，大规模智能机械化压缩收运装置代替人工收运是大趋势。

  在湖南大学北校区，由我校智能收运装备项目团队研发的全自动智能环卫车已“上岗”作业。这是该团队研制的第二代智能环卫车型，一款是机械手侧装压缩车，一款是小型自动挂桶式垃圾压缩车。 “我们提出垃圾‘清洁直运’的概念，一方面用‘机械手’替代环卫工人人工倾倒垃圾桶，另一方面通过‘大小车对接清洁直运系统’尽可能减少社区垃圾中转站，实现垃圾不落地，清洁直运，高效环保。”智能收运装备项目事业部负责人伍乾坤博士说。

  记者在垃圾清运现场看到，工作人员驾驶操作机械手侧装压缩车，通过影像监控系统在离垃圾桶1.5m左右的地方精准定位停车，智能化称重功能自动上料机械手侧位上料，流畅地完成垃圾收集的系列动作。同时新型高效压缩功能推铲的运用，可装载垃圾量较传统模式提高1吨左右。整一个完整的过程平稳、迅捷，短短的20秒1桶垃圾处理完毕。另一款小型自动挂桶式垃圾压缩车收集完最后一桶垃圾后发出对接指令，信息化管理平台自动匹配可对接的大型垃圾转运车。小型车迅速赶赴对接地点，进行对接作业。小车已收集满的垃圾转移到大型转运车，整一个完整的过程全密封无泄漏。对接完成后，小车重新开始收集作业，大车则赶赴下一个对接地点。待大车装满后，直接去往填埋场。

  伍乾坤博士介绍，传统的垃圾收运要经历垃圾桶——人工收集——小型收集车——社区垃圾站——中型转运车——大型转运车——填埋场等环节。这一过程，收运流程复杂，环节多，多次落地，多次人工作业，效率不高；环卫工人人工作业，耗时费力，存在垃圾和污水洒漏现象；尤其是社区垃圾站和中转站的设置，影响市容环境，也容易引发二次污染。为此，智能收运装备项目团队创造性地提出集成式智能化城乡垃圾收集转运管理系统——包括防雨防臭垃圾桶等智能垃圾装置研发，用自动化机械手代替人工作业，通过大小车对接系统逐步取消社区垃圾站，打造环卫管理信息化物联网系统等解决方案，以实现垃圾收运自动化与信息化，改善环卫工人工作条件，提高作业效率，一步步将“智能环卫”的构想变成现实。据了解，该团队拥有防雨防臭自翻盖垃圾桶，智能信息化、多车协同作业城市垃圾收集转运系统及方法等20余项发明专利，2项国际专利，以及8项实用新型专利和 2项外观专利。

  今年5月，汨罗市“汨水循环智慧车辆管理系统”项目建设完成初验上线试运行，标志着汨罗市环境卫生管理工作跨入了信息时代。而这套“智慧环卫”管理系统正是由我校智能收运装备项目团队研发的。

  据项目团队李迎伟和记者说，移动互联网、大数据、物联网、云平台等现代技术的出现，为城市垃圾信息化收运管理进行了全新定义。团队一致致力于借助现代先进的技术，对城乡垃圾收集转运业务进行智能化管理。在汨罗试点的“智慧环卫”管理平台，就充分运用“GPS定位”、“地理信息矢量图层”等现代技术，有效实现对辖区内环卫人员及环卫车辆投入数量、即时位置、作业运行轨迹等方面的监管及客观统计、评价，对传统的环卫监督、管理模式进行革新性的转变。

  目前，团队已建成了车辆GPS卫星定位、车载视频监控、有源电子标签自动报警、垃圾收运物联网智能化管理、环卫作业远程调度“五大”系统。他们为环卫作业车安装了GPS定位终端，实现车辆管理监督“即时化”，及时定位、实时跟踪、轨迹查询及回放，实现车辆管理“信息化”；并为全部垃圾桶安装了电子芯片，把物联网技术应用于垃圾清运系统，对垃圾清运情况实施24小时智能化识别、定位、跟踪、监控、管理，实现垃圾清运管理“数字化”，做到各项管理工作的规范化、智慧化。汨罗市对我校研发的智慧环卫管理系统给予了充分肯定，认为它实现了环卫管理的信息化，为后期向城乡环卫一体化监管、垃圾分类监管等领域奠定了坚实基础。目前，汨罗市正在与湖南大学洽谈进一步的合作。

  垃圾收运体系是垃圾治理的重点工程和重要环节。当前我国垃圾收运体系还存在设施设备投入不足、规模化程度不高、地区差异较大等问题，特别是县域和边远乡村的问题尤为突出。如何探索出一条环保新路？国家提出建设美丽中国，城乡垃圾收运一体化建设，密集出台政策，倡导PPP垃圾收运。

  于是，在麓谷湖南大学国家大学科技园，因为同一个环卫装备智能化的梦想，一群充满热忱的科研人走到一起，组建了湖南大学智能收运装备项目研发/产业化团队。该团队依托湖南大学的优势平台，以产学研一体化为特色，依靠“先导式创新”模式，寻找城乡垃圾一体化解决方案，共同推进智能收运装备项目成果产业化，探索以PPP模式建设城乡一体化垃圾收运体系。该项目汽车技术部利是最早来到项目事业部的年轻人之一。他回忆说，从2014年项目雏形时期，学校就集结学科优势力量为项目护航，机械学院文桂林、吴长德等专家团队给了许多的专业方面的帮助与指导。2015年，项目事业部成立，从最初8个人到现在近20人的全职团队。骨干技术人员专业背景多元，覆盖机械、液压、电控、计算机信息化等多个专业方向，在环卫装备领域都有着丰富的实践工作经验。目前，团队组织架构由研发部、运营管理、市场部、信息化系统部组成。两年多来，利和团队技术人员多方系统调研，实地参与北京、广州、陕西、湖南等地垃圾收转运，积极开展样车开发及实验，信息化平台的规划、论证及洽谈，与相关软硬件设备公司进行技术交流，并与益阳瀚鑫等企业结成战略合作伙伴……智能装备项目的研发与产业化正稳步推进。今年，继集成式智能化城乡垃圾收运系统在汨罗市等地试点示范推广后，中联重科董事长率环卫装备相关负责人来到项目事业部考察，就相关合作进行初步洽谈。科技部高新司、省科技厅、省机械行业协会相关领导也来到科技园考察我校智能装备项目。伍乾坤博士说，试点示范推广只是我们迈出的一小步，未来我们大家都希望联合社会力量进行开放式的合作，进一步实现项目的产业化及市场化，希望可以推行智慧环卫系统解决方案的PPP市场开发/政府购买服务模式，更好地推进城乡环卫一体化、标准化和规模化，实现生态保护和产业高质量发展有机结合的“双赢”。（蒋晶丽）