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摘要：互聯網技術給城市各道路的垃圾箱管理帶來了新的模式，它將改變傳統的垃圾管理方式，提高環衛工人的工作效率。城市垃圾桶智能檢測系統由數據層、后臺管理層、前端智能垃圾桶和前端移動端組成。有效地對各道路上的垃圾桶的狀態實時檢測，實現有效管理和及時回收。

關鍵詞：城市垃圾桶；智能檢測系統；實時監測

一、系統設計思想

本系統基于MVC設計結構模式，開發在MacOS系統上展開。由前端應用和后端管理、存儲為核心模塊組成，具體為：數據庫層、后臺系統管理層、前端智能垃圾桶、前端工作人員移動端。（1）數據層：核心設計模塊，用來存儲整個系統的數據結構單元。（2）后臺管理層：用來收集和發送指令信息，管理環衛工作人員和智能垃圾桶設備，及時高效處理和協調資源對等問題。（3）前端智能垃圾桶：由太陽能線路板為基礎，搭配控制線路板和信號收發器，用來傳遞和接收操作指令信息。（4）前端移動端：用來協助環衛工作人員，動態了解轄區垃圾桶運作狀態和接收管理后臺指令。

二、系統詳細設計

（一）數據庫設計

數據庫是每個系統的核心地帶，存儲著整個系統的相關數據。系統主要有：（1）用戶表:以唯一用戶ID為關鍵值索引，存儲后臺管理員和環衛工用戶數據。（2）垃圾桶設備表:以設備ID為索引，存儲垃圾桶所屬街道及人員，以及當前狀態。（3）用戶設備關聯表:以用戶ID為索引值，存儲對應人員管理的路段及設備列表信息。

（二）智能垃圾桶設計

考慮到節能及安裝便捷性，智能垃圾桶的驅動力主要來源于太陽光能，借助太陽光伏板和蓄電池，通過浮沖原理提供源源不斷的動力。智能垃圾桶作為主要的運作載體，由基礎存儲硬件、太陽能線路板、紅外感應器、自動下壓桿裝置和數據接收模塊以及總控制器組成。（1）基礎存儲硬件：作為垃圾桶本質的作用，由外部支撐和內部桶狀組成，用來主要收集和存放生活垃圾。（2）太陽能線路采集板：通過光伏板，將戶外太陽能轉化為智能垃圾桶系統運行所需的電能，存儲到板載的蓄電池內，從而提供給壓桿裝置、數據接收器及紅外感應器正常工作。（3）紅外感應器：通過發射和檢測反射波，用來監測垃圾桶實時的垃圾填充情況，從而引動壓桿裝置進行下壓行為。（4）壓力盤桿裝置：當接收到工作指令時，進行下壓動作，使得垃圾填充的更為緊密。（5）數據接收器：接收遠程后端管理平臺的信息指令和發送當前垃圾桶狀態到后臺，實現數據的收發作用。（6）總控制器：用來控制整個智能垃圾桶端的工作指令發送，是整個系統的控制集中點。系統由傳統基礎的垃圾桶收容設備為基礎硬件，配備以太陽能板、數據收發器、紅外感應器、總控制器和下壓桿裝置，自下而上，形成一個智能終端硬件，并且環保綠色。

（三）工作人員移動端設計

移動端通過App安裝的方式安裝并運行在環衛工的移動手持設備上，系統選擇ReactNative移動應用開發引擎框架，可實現一端編寫，雙端運行的跨平臺性。另外借助于Xcode代碼編輯器，大大提高了開發效率和模塊復用性。系統動態接收所屬后臺和垃圾桶發送的消息，以便進行及時有效的處理，大大提高工作效率。

（四）環衛工移動端設計

（1）登錄界面：該界面來驗證登錄人的合法信息，通過HTTP的Post請求，同后臺服務器進行通訊驗證。（2）主界面-列表：該界面是智能垃圾桶系統前端的主頁功能頁面，登錄成功即可進入。進入后，可以快速的查看所屬的垃圾桶狀態情況，并且可以通過智能一鍵處理功能，將急需處理的垃圾桶坐標展現在地圖上，通過智能連接分配最短路徑，實現一鍵導航并處理的功能；同時還可以查看收到的各種系統信息以及自己的信息。（3）主界面-一鍵處理:當用戶在主頁面列表點擊“一鍵處理”后，軟件會根據當前需要處理的所有垃圾桶，進行智能的定位和線路規劃功能。實現最短路徑，從而最大程度智能地解決并提高了一人對多桶的尷尬局面，并最終提高處理效率。（4）主界面-消息:該界面主要用來收取系統推送的各類消息。（5）主界面-我的：個人信息展示頁面，展示個人姓名、編號及所屬片區，同時統計個人工作的處理效率。

（五）后臺管理員系統

后臺管理員系統作為整個系統的中控平臺，用來動態的調整、下發任務給指定人，以便系統形成：人為主動干預+自動智能相結合的高效靈活系統。（1）登錄模塊:該模塊與環衛工移動端登錄模塊界面、請求登錄接口一致，后臺通過比對個人信息段：“是否為管理員”來顯示對應不同界面。（2）轄區所有垃圾桶運作情況界面:該界面為總的預覽界面，展示了包括轄區所有的垃圾桶和對應人關系及當前垃圾桶的狀態，同時提供了快捷的新增加垃圾桶功能。（3）詳情界面:詳情頁面用來顯示每個垃圾桶的詳情，同時提供了“催單”和“編輯人與垃圾桶對應關系”的功能入口。（4）增加/刪除垃圾桶:該界面主要用來增加和刪除垃圾桶。（5）增加/刪除環衛工作人員:該界面主要實現了管理員增加和刪除工作人員功能。

三、結語

為了解決和提升城市高速發展而帶來的垃圾收集及管理壓力，同時符合現代社會兼顧效能的發展主張，本系統以移動互聯網、智能AI及環保發展為基礎理論，提出了圍繞傳統垃圾桶，智能升級改造的相關系統設計。使得城市市容發展及管理得到有效的提升，符合社會發展需求，為新時代社會公共基礎建設提供一定的參考價值。

參考文獻

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[2]曾世芳.一種智動控制的戶外垃圾桶設計與實現[J].電子世界，2018（7）：147-148.

[3]朱松林,崔忠偉,帥莽莽等.基于物聯網技術的垃圾桶智能管理系統設計與實現[J].物聯網技術,2015.5(12):53-55.

作者:張靜 單位:西北大學現代學院基礎部