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人工智能助力解决垃圾分类难题

图为河北省唐山市路北区祥瑞里小区的居民从智能垃圾分类柜旁边走过。 新华社记者 杨世尧 摄   图为亮相2020年中国国际服务贸易交易会的智能垃圾分类机器人。 新修订的固体废物污染环境防治法上月正式实施后,一些地方关于垃圾分类管理的政策法规也陆续开始施行。毋庸置疑,垃圾分类已成为我们日常生活中必不可少的一部分。但随之而来的,是不少人对如何记住具体的分类

人工智能助力解决垃圾分类难题图.

图为河北省唐山市路北区李祥瑞社区居民走过智能垃圾分类柜。

新华社记者杨照片

人工智能助力解决垃圾分类难题图.

图为2020中国国际服务贸易博览会揭幕的智能垃圾分类机器人。

上个月新修订的《固体废物污染环境防治法》正式实施后,一些地方关于废物分类管理的政策法规开始陆续实施。毫无疑问,垃圾分类已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。但是接下来,很多人都在焦虑具体的分类标准怎么记:干垃圾还是湿垃圾?有害废弃物或其他垃圾?很容易出错,每天人工分拣垃圾需要耗费大量的时间和精力。

垃圾分类如何更简单高效,垃圾分类系统如何更好的工作?面对这些现实问题,以人工智能为代表的一批新技术产品给出了解决方案。

智能回收

更容易分类更精准配送

白车身,黑机械臂。面对着眼前传送带上的易拉罐和废纸箱,它轻而易举地进行了区分和分类,快速抓取,扔进相应的桶里,赢得好评。

在2020年中国国际服务贸易博览会上,华为与一家瑞士企业合作研发垃圾分拣机器人。这个机器人属于一个基于人工智能技术的垃圾分类系统:当垃圾通过传送带时,摄像头会拍照并传送到内置的AI加速芯片;之后系统会对图片中的垃圾类型及其坐标进行推理,并将结果发送给协作机器人,协作机器人会根据不同的垃圾类型进行不同的投放处理。

机器人R&D工程师崔恒峰说,经过训练,机器人只要被研究成垃圾,就能准确识别和分类。识别时间小于100毫秒,准确率在98%以上。一个完整的垃圾分类和扔垃圾的过程只需要4秒左右。

垃圾分类,主要难点在于识别不同的垃圾特征并分类。在这方面,人工智能技术表现出很强的应用效率。

在本次服务交易会上,来自上海的小黄沟环保科技有限公司还展出了一台利用人工智能、物联网等技术的垃圾分拣设备——“智能垃圾回收机”。

这个回收机,外观上有点像自动售货机,使用起来非常简单:下载注册的app,用手机扫描回收机上的二维码,选择要扔的垃圾类型,系统会指示垃圾应该扔进哪个箱子。借助智能系统,垃圾处理的错误率可以大大降低。

为了进一步保证垃圾投放的准确性,回收机还配备了智能垃圾识别功能。工作人员表示,对于塑料瓶等视觉上可识别的垃圾,回收机可以通过盒子上的摄像头进行识别。对于废纸,回收机可以根据输入项目的平均密度和体积来判断它是属于纺织品还是纸张。除了分拣包装外,回收机还会自动称量放入的垃圾,重量自动换算成环保钱,积累一定量后即可变现或兑换成礼品。

与尚未投放市场的垃圾分类机器人不同,小黄沟这样的智能垃圾回收机或回收桶已经在许多省市的住宅小区安装使用。

智能回收站的使用,让垃圾分类更容易。山东省威海市市民王跃平说:“垃圾桶通常是关闭的,只有放入垃圾时才会自动开关。大家和垃圾桶接触比较少,气味得到控制。家里的瓶子和纸壳都不用卖了。晚上弯腰的时候可以扔出去换奖品。”

在众多种类的垃圾中,厨余垃圾由于湿度大、易腐烂、有异味,在分类和运送过程中面临着更多的麻烦。例如,为了确保厨房垃圾可以在没有塑料和橡胶的情况下运送到收集和运输单元,m

该社区的垃圾分类指导员妙林法师说,将垃圾袋提升到感应区的位置后,投放口会自动打开。当垃圾进入箱内时,箱内的两块锯齿状铁板会通过反复开合将垃圾袋撕开,使袋内的厨房垃圾落入下方的厨房垃圾桶内,垃圾袋被机械抓手抓住后自动释放,回到原来的位置。整个过程只需要10秒左右。

信息化监管

解决混投问题,提高治理效率

有效的监管和管理是垃圾分类体系真正实施不可或缺的。在这方面,许多地区依靠技术手段引进自己的管理措施。

在浙江省嘉兴市秀洲区,“小绿桶”已经成为家家户户的日常用品。这个不起眼的垃圾桶其实“隐藏的秘密”——配备了独立的数字和智能芯片。街道分类办公室的工作人员通过电子芯片,可以在电脑上对居民参与生活垃圾分类的情况进行综合评价和监督。

在江苏省昆山市,部分社区建立了垃圾分类AI纠察制度。每个垃圾分类投放点都配有摄像头和音箱,可以识别居民在非投放时间投放垃圾的行为,并发出“非法时间请不要投放垃圾”的语音提示。

为了让垃圾分类管理更加规范全面,环卫领域也推出了大数据、互联网、云计算等技术。

小黄沟环保科技有限公司依托大数据平台推出智能回收系统,从前端交付到后端处理,可整合到管理中。前端智能回收设备可以记录居民投掷垃圾的时间、类别和重量,为垃圾分类监管提供数据依据。后端系统可以根据每个城市的需求提供定制版本的大数据平台,接入城市的环卫数据管理系统。通过系统网络,社区工作人员可以及时了解和查看随机放置人员的信息和手机上拍摄的视频,并酌情进行进一步处理。

国内同类大数据平台产品包括徐工环境科技有限公司自主研发的环卫智能云平台.平台可以收集和传输环卫管理涉及的人、车、物、物的全过程信息,加强垃圾收集运输、垃圾处理、垃圾分类等环卫服务的综合指挥和大数据分析。通过环卫智能云平台,工作人员可以零距离准确了解当地环卫状况、环卫车辆的位置和运营时间,全面构建环卫运营网络监管系统,提高运营效率。管理人员可以借助移动传输网络、智能传感设备和云平台的大数据智能分析能力,实时了解环卫车辆的运行动态和结果,管理环卫工人的工作和考勤。

中国电信北京公司也推出了基于5G技术的智能环卫监管平台,优化垃圾分类实施过程中的各个环节,如环卫设备远程管理、数据采集分析、垃圾分类结果分析等。

环境卫生是城市治理的重要组成部分。随着智慧城市的日益普及,垃圾分类智能监管逐渐融入整个城市的智慧网络,成为城市大脑的一部分。

2020年7月,福建省福州市鼓楼区正式推出垃圾分类智能监管平台,全区共有1625户分类房屋实现全监管覆盖。

本系统接入鼓楼区智脑,实现“网格化”和“一线处置”相结合。智能设备可以帮助居民判断垃圾分类投放是否正确,并发出垃圾投放不及时的警告;系统网络可以定位垃圾收集的位置

餐厨垃圾不适合长期储存和运输,尤其是夏天,容易产生异味,滋生细菌。因此,最好的处理方法可能是在垃圾箱中“就地处理”。在今年的交易会上,广东某环保科技公司展出的智能垃圾分类回收箱实现了这一功能。垃圾箱内使用对人体皮肤和动物无害的生物菌,可将垃圾分解成水蒸气、二氧化碳气体和少量残渣。餐厨垃圾减量化率达到95%,剩余残渣可作为小区绿化肥料。另外,箱内设有臭氧发生器,控制系统每天定点启动,防止细菌滋生产生异味。同时,当箱内垃圾到达预定位置和重量时,警示灯会亮起,并自动发送短信通知清运人员处理。据工作人员介绍,该产品每天可处理多达300公斤的餐厨垃圾,可服务300户社区。目前已在广州等地试用。

垃圾分类的一个重要目的就是把垃圾变成有价值的东西,让垃圾中有价值的部分可以再利用。

在湖北武汉,当地高校和企业联合开发的“有机废弃物生化处理集成技术”,可以通过生物手段将有机废弃物中的固体转化为有机肥,将液体转化为生物燃料,从而实现有机废弃物的循环利用。湖北君水收集处理有限公司副总工程师董军表示:“整个系统可以通过‘电子控制系统’实现自动控制、自动数据传输存储和远程监控,减少24小时内的厨余浪费。率在90%以上,餐厨垃圾回收利用,无害化,减量化。”

在浙江绍兴,新建的生活垃圾处理厂可以通过资源化、无害化处理的方式将生活垃圾转化为电能,可以将——.225万吨生活垃圾转化为80万千瓦时的住宅用电。通过信息管理和密封操作,现场不会有异味。有了这些先进的垃圾处理方法,绍兴可以在全市范围内实现垃圾的“完全焚烧、零填埋”,提高资源利用率,进一步减少垃圾对环境的污染。

据统计,中国平均每户每天产生1.5公斤左右的垃圾,其中很多是不能自然降解的垃圾。面对快速城市化和人口压力,传统的简单处置方法显然不再适用。随着市场需求和生活垃圾分类体系建设的推进,越来越多的国内科研机构和企业关注垃圾分类领域,不断引进新的垃圾处理技术。

2019年7月,上海交通大学环境科学与工程学院金教授研发的首台连续水热湿式垃圾回收技术装置成功测试。这是世界上第一个连续水热技术回收湿垃圾的装置。与传统的垃圾处理技术相比,水热回收技术具有占地少、速度快、无三废、无异味、无毒的优点,有望取代现有的垃圾处理技术,为环境保护做出贡献。

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