一种垃圾跟踪管理系统及垃圾分类管理评价方法与流程

本发明属于垃圾处理领域，具体涉及一种垃圾跟踪管理系统及垃圾分类管理评价方法。

背景技术：

废物管理问题社会影响越来越大，并直接引起公众的注意。消费的增长和逐步的城市化使废物的产生日益增加，现代社会中废物的管理已经成为从收集开始就难以解决的问题。但不仅如此，所产生的废物的指数增长也导致收集和处置成本的显着增加，如果不对垃圾进行分类，后期难以有效根据垃圾的可回收性、二次污染影响以及可降解性等方面进行分开处理，混合的垃圾难以评估环境污染效果和可回收性，往往直接填埋或焚烧处理，引发较严重的二次污染。

目前在垃圾处理领域，社会和政府都在提倡在垃圾丢弃前进行分类，这样能有效减少垃圾分类所耗费的人力和物力，减少垃圾处理和回收成本，进而提高垃圾的可回收性，避免将会造成二次污染的垃圾直接填埋或焚烧引发环境污染。但是现在由于社会对垃圾丢弃前进行分类缺乏意识和意愿，社会和政府的管理者也缺乏能有效对大规模人口的垃圾分类情况进行跟踪追溯的系统，完全靠人力查处不合规的垃圾丢弃情况，不仅需要耗费大量人力成本，可追溯性差，无法保证发现违规丢弃行为的概率，覆盖范围有限，还容易引发冲突。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种垃圾跟踪管理系统，以解决现有技术中缺乏可行的垃圾分类丢弃的跟踪系统，人力查处在可追溯性、发现概率和覆盖范围均得不到保证，还会耗费大量人力并会引发冲突的问题。

所述的一种垃圾跟踪管理系统，其特征在于：包括垃圾袋、垃圾箱、服务器端，其中：

所述垃圾袋上设有可识别标签，所述可识别标签中包含有可追溯性信息，所述可追溯性信息包括与用户一一对应的单一识别码和固体废物类型；

所述垃圾箱包括容器主体、标签识别装置、控制器、电子锁和通信模块，所述标签识别装置用于识别所述可识别标签的信息，所述控制器根据所述标签识别装置的识别结果控制所述电子锁是否打开，并在识别后将识别信息通过通信模块发送给服务器端；

所述服务器端与数据库连接，用于接收垃圾箱发出的识别信息并储存到数据库并根据管理人员需要对数据进行处理；

所述垃圾箱根据固体废物类型分为多种垃圾箱，所述垃圾箱识别到与自身对应的固体废物类型相同的可识别标签则打开电子锁并发送识别信息到服务器端，所述识别信息包括垃圾箱自身的唯一容器代码和识别得到的可追溯性信息。

优选的，本系统还包括查验员识别装置，所述识别装置包括对应可识别标签的标签识别装置、微处理器、通信模块和交互界面，所述标签识别装置用于获取可识别标签中的可追溯性信息发送到微处理器，所述微处理器一方面通过交互界面显示可追溯性信息，所述微处理器还用于将所述交互界面输入的查验结果及对应的可追溯性信息发送到所述服务器端。

优选的，服务器端接收到识别信息或查验结果后将其与唯一容器代码和单一识别代码相关联，服务器端接收到查验结果与单一识别代码相关联；所述服务器端具有数据处理模块，所述数据处理模块用于统计分析相应用户下的识别信息和查验结果。

优选的，所述垃圾箱中还设有gps定位模块和运动传感器，所述gps定位模块获取定位信息后发送给控制器，所述控制器将定位信息实时发送给服务器端，所述运动传感器检测到垃圾箱发生移动时发出信号令控制器向服务器端发出移动信号。

优选的，所述垃圾箱外侧设有交互面板，所述交互面板用于显示垃圾箱唯一容器代码、管理单位以及用于输入管理单位的验证信息，所述控制器储存有对应管理单位的验证信息并在管理单位验证通过后将电子锁打开。

优选的，所述可识别标签为条形码、二维码或者rfid标签，所述标签识别装置为相对应的条形码扫描器、二维码扫描器或rfid读取器。

本发明还提供了一种垃圾分类管理评价方法，采用上述的一种垃圾跟踪管理系统，具体包括下列步骤：

步骤一、在所述数据库中储存用户信息和垃圾箱信息，所述用户信息包括单一识别代码、用户名称、负责人、地址和用户类型，所述垃圾箱信息包括唯一容器代码、管理单位、对应固体废物类型和位置信息；

步骤二、将设有可识别标签的垃圾袋分发给对应的用户；

步骤三、将垃圾箱设置到设定位置，并通过垃圾箱发送的定位信息对数据库中的位置信息进行修正；

步骤四、用户使用垃圾袋经垃圾箱识别正确后投入到对应垃圾箱中，垃圾箱将识别信息发送到服务器端；

步骤五、服务器端接收到识别信息后将其与唯一容器代码和单一识别代码相关联存储到数据库中；

步骤六、管理人员统计一定时间区间内相应用户的识别信息记录，识别信息数量大于一定阈值的自动标记为活跃用户并给予相应奖励，识别信息的数量小于一定阈值的标记为不活跃用户并给予相应惩罚。

优选的，本方法还包括：步骤七、查验人员对垃圾袋的内容物进行查验并根据是否内容物是否符合垃圾袋发出查验结果；

步骤八、服务器端接收到查验结果与单一识别代码相关联存储到数据库中；

步骤九、管理人员统计一定时间区间内相应用户的查验结果记录，查验结果为不符的数量大于一定阈值的自动标记为不可靠用户并给予相应惩罚，查验结果为不符的数量小于一定阈值的标记为可靠用户并给予相应奖励。

优选的，所述管理人员包括来自管理单位的查验人员和来自垃圾回收或填埋单位的查验人员；管理单位的查验人员根据服务器端发送的垃圾箱的定位信息找到垃圾箱，再对垃圾箱输入管理单位验证信息，包括单位名称和对应密码，验证通过后打开垃圾箱，然后对垃圾袋的内容物进行查验；垃圾回收或填埋单位的查验人员收到垃圾袋后抽取一定数量的垃圾袋进行对内容物的查验。

本发明有以下优点：

1、本发明通过特制的具有可识别标签的垃圾袋引导用户进行垃圾分类，并通过对应设计垃圾箱将不同种类的垃圾进行分类存放，保证应用本系统的垃圾袋、垃圾箱能实现垃圾分类丢弃，这样分类后的垃圾就能实现对应的处理方法，大大减少回收难度和对环境的污染。更重要的是，垃圾箱识别过程会通过网络向服务器端发送信息进行记录，而垃圾袋的可识别标签中即包含垃圾种类和用户信息，从而保证了采用该垃圾袋的用户行为的记录和可追溯性。由于上述识别过程由系统自动运行实现大大减少了所需的人力成本，通过网络进行通信使本系统能大范围覆盖，垃圾箱只有识别结果正确才能打开，避免了不使用本系统的人员将未分类垃圾丢弃到该垃圾箱影响分离结果，这样也保证了其难以被违规丢弃者利用。由于本系统无需管理人员在垃圾丢弃现场与违规丢弃人交涉，因此也避免了管理人员与丢弃人员直接冲突的可能性，而进行奖惩的过程系统能提供明确可靠的数据依据，表现更加公平，加上违规人员可钻漏洞减少也能减少发生纠纷的几率。

2、本发明为防止垃圾袋中放入不符合垃圾种类的废物，保证识别信息的正确性和奖惩制度的公正性。本系统让划片区域的管理单位和垃圾最终回收和处理方定期或不定期对垃圾袋的内容物查验，通过本系统，一旦发现垃圾袋内容物与要求不符能保证追溯到垃圾袋使用的用户，从而对其进行惩处，保证系统对垃圾分类丢弃的引导效果，维护相应奖惩制度的公正性，有助于鼓励用户正确进行垃圾分类。

3、垃圾箱具有运动传感器能在垃圾箱发生运动时发出信号通知服务器端，这样能方便管理人员更快发现对垃圾箱的偷盗或破坏行为，通过对应管理单位的查验人员到场以实现尽快处理。

附图说明

图1为本发明中与垃圾丢弃相关装置的数据通信关系的示意图；

图2为本发明中与垃圾查验相关装置的数据通信关系的示意图；

图3为本发明中垃圾箱的结构示意图；

图4为本发明中评价方法对用户进行数据统计和评价的流程图。

上述附图中附图标记为：

1、垃圾箱，11、容器主体，12、电子锁，13、标签识别装置，14、交互面板，15、太阳能电池板，2、垃圾袋，3、服务器端，4、管理人员，5、查验员识别装置，6、管理单位的查验人员，7、垃圾回收或填埋单位的查验人员。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-4所示，本实施例中本发明提供了一种垃圾跟踪管理系统，包括垃圾袋2、垃圾箱1、服务器端3和查验员识别装置5，其中：

所述垃圾袋2上设有可识别标签，所述可识别标签中包含有可追溯性信息，所述可追溯性信息包括与用户一一对应的单一识别码和固体废物类型；

所述垃圾箱1包括容器主体11、标签识别装置13、控制器、电子锁12和通信模块，所述标签识别装置13用于识别所述可识别标签的信息，所述控制器根据所述标签识别装置13的识别结果控制所述电子锁12是否打开，并在识别后将识别信息通过通信模块发送给服务器端3；

所述服务器端3与数据库连接，用于接收垃圾箱1发出的识别信息并储存到数据库并根据管理人员4需要对数据进行处理；

所述垃圾箱1根据固体废物类型分为多种垃圾箱1，所述垃圾箱1识别到与自身对应的固体废物类型相同的可识别标签则打开电子锁12并发送识别信息到服务器端3，所述识别信息包括垃圾箱1自身的唯一容器代码和识别得到的可追溯性信息。

此外本系统还包括查验员识别装置5，所述识别装置包括对应可识别标签的标签识别装置13、微处理器、通信模块和交互界面，所述标签识别装置13用于获取可识别标签中的可追溯性信息发送到微处理器，所述微处理器一方面通过交互界面显示可追溯性信息，所述微处理器还用于将所述交互界面输入的查验结果及对应的可追溯性信息发送到所述服务器端3。

服务器端3接收到识别信息或查验结果后将其与唯一容器代码和单一识别代码相关联，服务器端3接收到查验结果与单一识别代码相关联；所述服务器端3具有数据处理模块，所述数据处理模块用于统计分析相应用户下的识别信息和查验结果。

所述垃圾箱1中还设有gps定位模块和运动传感器，所述gps定位模块获取定位信息后发送给控制器，所述控制器将定位信息实时发送给服务器端3，所述运动传感器检测到垃圾箱1发生移动时发出信号令控制器向服务器端3发出移动信号。这样能方便管理人员更快发现对垃圾箱的偷盗或破坏行为，通过对应管理单位的查验人员到场以实现尽快处理。

所述垃圾箱1外侧设有交互面板14，所述交互面板14用于显示垃圾箱1唯一容器代码、管理单位以及用于输入管理单位的验证信息，所述控制器储存有对应管理单位的验证信息并在管理单位验证通过后将电子锁12打开，这样方便查验人员查验垃圾箱1中的情况，查验人员可以查验是否有未装在本系统的垃圾袋2的垃圾、本系统的垃圾袋2中内容物是否符合要求。

管理单位还可在设置垃圾箱1的地方设置监控摄像头，以一定间隔时间进行查验，发现问题后能及时通过监控摄像头寻找违规人员，保障系统正常运行及时发现违规人员，在垃圾箱正常工作时，所有系统内的垃圾袋2都能追溯到对应用户，如果发现非系统垃圾袋2所装的垃圾也能通过监控视频找到，由于打开垃圾箱1必须使用本系统的垃圾袋2，因此通过视频找到违规扔垃圾的时间后通过服务器端3对应时间该垃圾箱1的识别信息也能找到打开垃圾箱1的用户。

所述可识别标签为条形码、二维码或者rfid标签，所述标签识别装置13为相对应的条形码扫描器、二维码扫描器或rfid读取器。条形码技术是数字或字母数字信息的表示，以条形和空格组成的符号形式，其图形元素具有高对比度，并且可以通过扫描传感器读取，并且解码后返回包含的信息。qr码技术(快速响应码的缩写)是二维条码，是由矩形排列的黑色模块组成的矩阵。它用于存储通常用于由光学读取器或扫描传感器读取的信息。只用一个编码就可包含7,089个数字或4,296个字母数字字符。在qr码中，reed-solomon代码用于检测和纠正错误，在qr部分损坏的情况下，例如在其上标记的支撑上的污渍或划痕，应用reed-solomon允许您重建丢失的数据，在解码过程中恢复高达30％的编码信息。

rfid技术(射频识别或射频身份识别)是一种用于自动数据识别和存储(aidc，即自动识别和数据捕获)的技术。它被设置用于在特定电子设备(称为标签或转发器)上存储数据。及其能够响应特定固定或便携式射频设备的远程询问，传送/更新其中包含的信息。用于本发明的技术分别是主动和被动的。在第一种情况下，实施短程定位方法，其通过使用充当移动搜索设备的有源读取器，将发现物定位到大约2米远。在无源型技术中，标签包含具有唯一标识符的微芯片和任何没有电源的存储器，具有天线和充当称为基板的物理支撑的材料，当通过一个阅读器发出与所用技术相关的低，中或几千兆赫频率的无线电信号时，其被“通电，供电和/或写入”。射频激活微芯片并提供响应读取器所需的能量，重新传输包含存储在芯片中的信息的信号。

所述通信模块可以采用各种能实现室外可靠通信的无线通信模块，如gprs通信模块、3g模块、4g模块、5g模块等，在周围环境适合有其他网络接入设备接入网络的情况下，也可采用与网络接入设备相连的wifi通信模块、zigbee通信模块、nfc通信模块等短距离通信模块。垃圾箱1依靠内部安装的可充电电池提供各个模块所需的电能，为了能长时间补充电能，在容器主体11的顶盖上面安装有太阳能电池板15通过太阳能电池板15对可充电电池供电，如果电能不足控制器会自动向服务器端3发出电源不足的警告，由管理人员4安排相应管理单位的查验人员6进行电池的更换。

利用上述的垃圾跟踪管理系统，本发明还能提供一种垃圾分类管理评价方法，具体包括下列步骤：

步骤一、在所述数据库中储存用户信息和垃圾箱信息，所述用户信息包括单一识别代码、用户名称、负责人、地址和用户类型，所述垃圾箱信息包括唯一容器代码、对应固体废物类型和位置信息；

步骤二、将设有可识别标签的垃圾袋2分发给对应的用户；

步骤三、将垃圾箱1设置到设定位置，并通过垃圾箱1发送的定位信息对数据库中的位置信息进行修正；

步骤四、用户使用垃圾袋2经垃圾箱1识别正确后投入到对应垃圾箱1中，垃圾箱1将识别信息发送到服务器端3；

步骤五、服务器端3接收到识别信息后将其与唯一容器代码和单一识别代码相关联存储到数据库中；

步骤六、管理人员4统计一定时间区间内相应用户的识别信息记录，识别信息数量大于一定阈值的自动标记为活跃用户并给予相应奖励，识别信息的数量小于一定阈值的标记为不活跃用户并给予相应惩罚；

步骤七、查验人员对垃圾袋2的内容物进行查验，查验人员对垃圾袋2的内容物进行查验并根据是否内容物是否符合垃圾袋2发出查验结果；

步骤八、服务器端3接收到查验结果与单一识别代码相关联存储到数据库中；

步骤九、管理人员4统计一定时间区间内相应用户的查验结果记录，查验结果为不符的数量大于一定阈值的自动标记为不可靠用户并给予相应惩罚，查验结果为不符的数量小于一定阈值的标记为可靠用户并给予相应奖励。

其中，所述管理人员4包括来自管理单位的查验人员6和来自垃圾回收或填埋单位的查验人员7；管理单位的查验人员6根据服务器端3发送的垃圾箱1的定位信息找到垃圾箱1，再对垃圾箱1输入管理单位验证信息，包括单位名称和对应密码，验证通过后打开垃圾箱1，然后对垃圾袋2的内容物进行查验；垃圾回收或填埋单位的查验人员7收到垃圾袋2后抽取一定数量的垃圾袋2进行对内容物的查验。

而在进行奖惩的过程中，管理人员4根据用户所具有的标记将用户分为一至七类用户，其中：一类用户同时具有可靠用户标记和活跃用户标记，同时获得可靠性奖励和活跃性奖励；二类用户只具有可靠用户标记，获得可靠性奖励；三类用户只具有活跃用户标记，获得活跃性奖励；四类用户不具有任何标记，不受奖惩；五类用户具有不活跃标记但不具有不可靠标记，获得不活跃惩处；六类用户具有不可靠标记但不具有不活跃标记，获得不可靠惩处；七类用户同时具有不可靠用户标记和不活跃用户标记，获得不活跃惩处和不可靠惩处。

这样通过定期统计识别信息和查验结果，管理人员4能通过本系统获知各个用户使用本系统的次数(即丢弃垃圾前是否对垃圾分类)，对于判断用户使用本系统丢弃垃圾的活跃性的判定阈值可以根据统计得到对应区域垃圾通常的丢弃次数并考虑分类后可能增加的次数确定。而查验结果统计时采用的可靠性的判定阈值则按使用本系统丢弃次数的每户均值按一定比例计算。活跃性判定阈值应根据区域内垃圾丢弃数量的变化来调节，可靠性的判定阈值在设定时可随社会垃圾分类习惯的养成情况调整占每户平均使用本系统丢弃垃圾次数的比例。

通过上述管理评价方法，管理人员4能在大大减少人力的情况下在更广的范围内实行对垃圾分类丢弃情况的进行跟踪、记录和统计评价，从而能为对用户垃圾分类进行奖惩时提供可靠依据，并且减少违规人员可钻的漏洞，保证了统计评价结果的可靠性和公正性，保证了对违规丢弃垃圾人员的可追溯性和对积极垃圾分类用户的统计奖励作用，这样具有对用户垃圾分类具有较好的引导和培养效果，有利于较快地养成用户垃圾分类习惯。本系统实现垃圾丢弃时分类，提高了垃圾的可回收性，降低了垃圾回收和处理的成本；并进一步帮助回收和处理部门进行垃圾车辆数量、处理频率甚至行驶路线的合理规划，从而减少了垃圾收集运输的成本。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。