朱倩茹

（上海海事大学，上海 201306）

一、前言

随着人们物质生活的提升，生活垃圾也在日益剧增。根据中国城市环境卫生协会统计我国每年产生近10亿吨的垃圾，城市生活垃圾每年以5.0%-8.0%的速度增长。城市生活垃圾的产生量、清运量不断增加，给城市生活垃圾管理和处置带来了巨大的压力。尽管上海已经率先实施垃圾分类，但由于人们对垃圾分类意识以及知识的缺乏，不知道如何处理垃圾，于是造成了垃圾混合的习惯，给环境造成了严重危害[1]。因此，从居民角度探索出一种绿色环保智能的分类垃圾捅，帮助实现垃圾分类就显得尤为重要。

二、智能分类垃圾桶的设计

（一）设计理念

该垃圾桶主要利用红外传感器、振动传感器、AI分类器等模块进行实现，主要具有以及下功能：

1.绿色环保

首选该垃圾桶在设计的时候比较绿色环保，主要靠单片机进行操作，如果长时间不用的话，单片机就会自动关闭红外感应的电路电源，同时单片机也会进入休眠状态。当有人靠近的时候单片机就会被唤醒，原本陷入休眠的单片机会会重新通电，进入正常的工作状态，减少了电力能源的浪费[2]。

2.干净卫生

智能垃圾桶不像传统的垃圾桶需要人工开启桶盖。当意思到有人扔垃圾的时候红外线就会自动感应，打开关闭的桶盖，平时整个垃圾桶就是封闭式的管理，且内部还有活性炭，能够吸收异味，减少开盖期间异味的飘出。不仅降低了人们与细菌接触的机会，同时也减少了异味的传出，减少了周围空气污染以及苍蝇滋生的现象的发生。

3.反应速度快，容量大

该垃圾桶的反应时间大约在5秒，这样能够避免行人在通过时突然开合，影响行人通行。另外垃圾桶内部有自动压缩装置，能够对桶类的垃圾进行压缩，能够保证桶类的空间满足垃圾的承载，同时也可以减少运输时的压缩[3]。

4.个性化定制

智能垃圾桶可以设计成不同色彩、不同容量以及不容形状的款式，并且满足不同场合，比如写字楼则比较简约大气，家用则比较温馨。

5.支付宝刷脸积分制

垃圾桶设有刷脸摄像头，可以自动刷脸登录并进行积分，给正确分类的人们积分制以鼓励。

（二）外观设计

整个垃圾桶的外观和形状可以根据人们的需求进行个性化的定制，且整个垃圾桶是内外双层结果能够保证垃圾桶的稳定性和抗撞击性，为智能传感器系统预留一定的空间，同时也保护内部的智能传感系统。

为了解决垃圾异味问题，在垃圾桶内部表面覆盖一层活性炭，便于异味的吸收。也可以在整个垃圾桶内部分布均匀的小孔，进行固液分离，然后在利用纳米TiO2光催化氧化灭菌技术，在垃圾桶内部表面涂覆相应的纳米TiO2涂层，实现垃圾桶抑菌除臭、消除垃圾桶周边蚊蝇的目的，储水层利用絮凝剂聚合硫酸铁对污水进行初步净化，水经排水口定时排除或给有需求的人使用[4]。

当然在整个垃圾桶设计的时候还需要考虑高度、街道上的垃圾桶高度较低，大部门扔垃圾需要弯着腰，对于一些不愿意弯腰的人来讲，很多时候会将垃圾仍到桶外面，不仅给环卫加大了负担还造成了环境污染。对于一些身高不高的市民来说，如果垃圾桶的过高，会很不方便，因此在设计的时候要考虑垃圾桶的高度。

另外为了减少垃圾异味的散出，垃圾桶口较小，对扔垃圾有一定得困难，综合以上因素，在垃圾桶设计的时候高度最好保持在1.65米左右，这样能够满足一般人的身高需求，同时红外线感性开口也能避免桶盖开口造成的影响。

（三）功能设计

该垃圾桶主要是用电源和一系列的传感组成。传感器又由芯片控制模块、信号检测和控制电路组成的。其中红外光传感器模块在接收到信号监测模块的信号检测后，进行进行红外线的发射与接收。当控制电路接收到红外线指令后就开启或者是关闭桶盖。

红外传感器有一定的范围限制，只有当人进入到范围之后，传感器接收到人体红外辐射温度的变化之后，就会将原有的平衡打破，从而产生一种中断信号，但信号被中断后，震动传感器就会产生一种新的电平信号，这个时候在单片机后就会接收到此种信号，有人靠近的时候就能够通过单片机口的信号进行查询，从而判断是不是要将桶盖打开。这样一来就避免了手动打开的尴尬，更加干净卫生。

三、结束语

随着城市进程化的加快，城市人口的增多，城市生活垃圾也在不断的增加，如何从居民的角度设计出一款智能垃圾桶，帮助实现垃圾分类，实现资源的循环利用就显得尤为重要。本文设计的智能分类垃圾桶主要依靠红外线传感系统，对垃圾进行检测，有效的提了城市垃圾的处理效率，降低了人们在垃圾分类当中投入的人力物力，对城市环境的发展和资源的可持续利用有着重要意义。