城市固體廢物監(jiān)管中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

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摘要：在城市固定廢物監(jiān)管中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前得到廣泛應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)容，提出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；城市固體廢物；監(jiān)管系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、定位遙感技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的科學(xué)創(chuàng)新。當(dāng)前社會(huì)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，尤其是在城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)中的應(yīng)用，有效提高了城市固體廢物監(jiān)管效率，加快了城市垃圾處理速度，改善了城市環(huán)境。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)闡述

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前科學(xué)研究中最先進(jìn)的技術(shù)之一，其誕生在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、定位傳感技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)之上。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用將物體基本信息與互聯(lián)網(wǎng)信息進(jìn)行有效連接，通過(guò)智能技術(shù)和通信技術(shù)的使用，讓物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的物體信息能夠共享，實(shí)現(xiàn)物體的識(shí)別、儲(chǔ)存、定位跟蹤和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物體的自動(dòng)智能識(shí)別處理，將物體與網(wǎng)絡(luò)連接，提升物體監(jiān)管效率。所以，當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用。例如，城市管理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)芾砦矬w進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并實(shí)時(shí)監(jiān)控管理物體的自身情況，包括位置信息、發(fā)展?fàn)顟B(tài)等內(nèi)容，而物體監(jiān)控可以提升城市管理效率。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

當(dāng)前，城市化建設(shè)逐漸加快，城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，城市人口不斷增加，城市資源使用量增加。而在資源使用的過(guò)程中，不僅會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)問(wèn)題，也會(huì)產(chǎn)生大量的城市生活垃圾和廢品[1-3]。城市固體廢物則是指在城市生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的固體形態(tài)的廢物。在城市生活中，固體廢物產(chǎn)生速度快、產(chǎn)生數(shù)量大，嚴(yán)重影響城市生活環(huán)境和資源利用效率。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)中成為人們的重要研究對(duì)象。城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)涉及四大功能模塊，下面進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)分析。

2.1EPC編碼模塊

EPC編碼模塊可以給識(shí)別的固體廢物貼上特有的EPC標(biāo)簽，當(dāng)前，其可以選擇96位EPC編碼方案進(jìn)行物體識(shí)別編碼。EPC編碼模塊給予物聯(lián)網(wǎng)固體廢物監(jiān)控系統(tǒng)唯一身份，從而方便管理。

2.2射頻識(shí)別模塊

射頻識(shí)別模塊可以對(duì)進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)貼有EPC標(biāo)簽的物體進(jìn)行智能識(shí)別，并通過(guò)自身的識(shí)別將物體簡(jiǎn)要信息傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)中。無(wú)線射頻識(shí)別模塊主要由射頻采集模塊、主控模塊、顯示模塊和電源模塊共同組成，其模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.3無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊

城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)不僅要采集物體的基本信息，還要采集物體溫度、位置等信息。與射頻識(shí)別模塊不同，無(wú)線傳感器使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采集物體信息，從而提升信息采集效率。無(wú)線傳感器主要由外接口結(jié)構(gòu)、傳感器模塊、處理器模塊和無(wú)線通信模塊等組成，其中，無(wú)線通信模塊用于保障無(wú)線傳感器系統(tǒng)的通信。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。另外，依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，無(wú)線傳感器可以采用星形、網(wǎng)狀和樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2.4中心處理模塊中心處理模塊主要包括監(jiān)控中心模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存模塊。中心處理模塊是城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存處理、物體狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控和處理信息指令下達(dá)。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市固體廢物監(jiān)管中的具體應(yīng)用

3.1城市固體廢物焚燒方面

焚燒是處理城市固體廢物的主要方式之一，但是城市固體廢物焚燒不僅涉及安全處理問(wèn)題，更是涉及焚燒產(chǎn)物排放處理問(wèn)題。所以，城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)可以有效應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，解決煙氣排放等問(wèn)題。

3.1.1固體廢物進(jìn)場(chǎng)監(jiān)管固體廢物進(jìn)場(chǎng)階段涉及定點(diǎn)監(jiān)控、運(yùn)送管理和稱(chēng)重管理。當(dāng)前，垃圾處理廠可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高城市固體廢物監(jiān)管水平，加快固體廢物處理速度[4-6]。垃圾處理廠要對(duì)固體廢物進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)采集各個(gè)垃圾站點(diǎn)內(nèi)的固體廢物信息，然后提前制定固體廢物焚燒處理計(jì)劃，加快固體廢物焚燒速度，提升固體廢物處理效率。

3.1.2固體廢物焚燒監(jiān)管垃圾處理廠要合理設(shè)計(jì)固體廢物焚燒工藝，保證焚燒溫度、焚燒效率和焚燒安全。因此，垃圾處理廠要有效應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控固體廢物焚燒過(guò)程。首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)時(shí)控制爐內(nèi)溫度。固體廢物焚燒爐是專(zhuān)門(mén)處理固體廢物的裝置，而爐內(nèi)溫度控制決定固體廢物的處理效果，所以合理控制爐內(nèi)溫度，能夠提升固體廢物燃燒效率，保證固體廢物完全燃燒，減少煙氣排放。其次，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于監(jiān)控垃圾處理廠輔助噴油系統(tǒng)。噴油可以促進(jìn)固體廢物充分燃燒，其間要控制好噴油量。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)焚燒爐內(nèi)的固體廢物進(jìn)行智能識(shí)別，根據(jù)不同物體的體積、密度和材料情況進(jìn)行智能?chē)娪?，提升噴油效率，減少?lài)娪屠速M(fèi)，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。

3.1.3焚燒產(chǎn)物排放監(jiān)管固體廢物焚燒會(huì)產(chǎn)生大量有害物質(zhì)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)固體廢物焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣，分析煙氣成分。當(dāng)前，垃圾處理廠要合理運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，有效識(shí)別煙塵濃度、煙氣濕度、HCl濃度、SO2濃度和NOx濃度等煙氣指標(biāo)，根據(jù)煙氣成分和污染物排放狀況，合理調(diào)整焚燒工藝，在處理固體廢物的同時(shí)保護(hù)環(huán)境。

3.2城市固體廢物填埋方面

填埋是城市固體廢物處理的另一種形式，部分固體廢物無(wú)法進(jìn)行焚燒處理，但是可以通過(guò)填埋方式進(jìn)行處理。當(dāng)前，垃圾處理廠要合理地將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在固體廢物填埋中。城市固體廢物填埋后，填埋場(chǎng)要對(duì)固體廢物的填埋情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)垃圾填埋堆體的體積變化，分析固體廢物處理情況[7-9]。因此，填埋場(chǎng)要合理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)堆體進(jìn)行三維建模，更加直觀清晰地了解固體廢物處理情況。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)控填埋場(chǎng)作業(yè)平臺(tái)、地磅出入口和滲濾液處理站等重要工作點(diǎn)，加強(qiáng)固體廢物填埋場(chǎng)管理，有效提高固體廢物處理效率。

4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)中的應(yīng)用意義

4.1提高固體廢物處理效率

過(guò)去，固體廢物采用人工分配管理方式，各個(gè)環(huán)節(jié)均由人進(jìn)行管理。但是，人力管理效率較差，人力資源浪費(fèi)過(guò)多。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用后，城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)的性能顯著改善，提升了固體廢物處理效率。

4.2提升城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)的全面性

在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)變得更加完善，可以加強(qiáng)固體廢物管理，全面監(jiān)管固體廢物處理過(guò)程，提高固體廢物焚燒和填埋的效率，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的定位監(jiān)測(cè)。

4.3實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的新突破

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有較高的實(shí)用性?，F(xiàn)代社會(huì)，物流、倉(cāng)庫(kù)管理、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，而將其應(yīng)用于城市固體廢物監(jiān)管系統(tǒng)中，也是一項(xiàng)全新的突破。

4.4有效保護(hù)環(huán)境

固體廢物是影響城市環(huán)境的主要因素之一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以加快城市固體廢物處理，保證固體廢物處理更加高效，提高城市環(huán)境管理效率，凈化城市環(huán)境。

5結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)城市固體廢物產(chǎn)生量急劇增長(zhǎng)，不僅影響城市居民的正常生活，更是直接影響城市環(huán)境。而將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在城市固體廢物處理中，可以加強(qiáng)城市固體廢物管控，提升城市固體廢物處理效率。因此，本文重點(diǎn)分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市固體廢物監(jiān)管中的應(yīng)用，尤其是固體廢物焚燒和填埋，以加快固體廢物處理步伐。未來(lái)，人們要合理地將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在城市固體廢物監(jiān)管中，做好城市固體廢物處理，切實(shí)保護(hù)城市環(huán)境。

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作者：吳義波 單位：廣東省環(huán)境科學(xué)研究院