施庆文

随着我国城市化建设进程的加快，城市数量和人口都有了很大的发展，人民生活水平也有了很大的提高，因此，生活垃圾的成分也发生了很大变化，其产量持续居高不下。如何真正实现垃圾处置的无害化、减量化和再资源化，已经成为创造节能型社会的大环境下要处理的首要问题之一。

以上海为例，所有垃圾通过收集、转运，到最终处置场所进行处理的过程中，3万余名环卫工人、几千辆垃圾转运车辆、40余个垃圾中转站及码头、以及10余处垃圾填埋焚烧场等处置场所通过水陆联运或陆陆转运的方法，共同构成了一个连续运作、规模庞大、环境多样、覆盖全市的生活垃圾清运链。

建立科学规范的垃圾清运系统管理体系、完善清运网络、强化规划引导，推进垃圾处理设施一体化建设和网络化发展，利用新一代信息化途径，改变政府、居民、企业在环卫清运过程中的交互方式，从而最终增强城市生活垃圾处理能力，成为上海城市管理和环境保护的重要内容和研究课题。

一、突破性进展适应需求

上海环卫物联网系统建设最初从生活垃圾计量体系建设开始。

1999年5月，上海市市容和环境卫生管理局首次提出上海垃圾计量的问题，在对全市所有填埋场、中转站和码头等进行了实地考察和可行性分析的基础上，决定有重点地在闵吴路码头、龙水路码头先行进行站点动态称重实验。自此，上海环卫物联网系统建设拉开了序幕。

从2000年开始，陆续建设了黎明填埋场、军工路码头、蕰川路填埋场、开平路码头、凯旋路码头、九龙路码头、兰州路码头、会馆街码头、老港填埋场（一期、三期）、白莲泾中转站等站点的站点计量系统。

2003年，建成了覆盖全市8个主城区的统一计量管理平台。

2005年初，上海环卫系统进行了一次市场化改革，并同时完成了市、区两级财政结算。此后，将全市的生活垃圾处置单位全部纳入垃圾计量称重体系管理。

截至2007年年底，上海计量管理平台已覆盖全市所有主城区以及80%的郊县垃圾计量数据。

2008年，为迎接上海世博会的召开，全市的垃圾运输码头、填埋场及其设施进行了新一轮建设和规划，进行了全市统一的生活垃圾计量系统的完善与构建，实现了设备互联和数据共享，形成了全市统一的垃圾称重格局。

截至2008年年底，上海计量管理平台已覆盖全市98%的垃圾计量数据。

近年来，上海生活垃圾系统化建设由计量系统不断往纵深领域推进，逐步实现了网络化、一体化、平台化的建设模式，并借助各种识别、传感装置，将各类终端设备嵌入到实际环卫应用场景中，实现人类社会、应用场景与环卫业务的整合，完成了上海特色智慧环卫的初步建设目标。

迄今为止，上海生活垃圾物联网已取得了突破性的进展，已形成全市统一的物联网体系。根据目前实施情况，相关数据统计如下：

共计实施62个站点（含10个市级站点），覆盖上海市全部16个区，其中，中转站30个，填埋场3个，焚烧厂8个，码头11个，综合处置场2个，其它各类处置场所8个。生活垃圾品类进一步细化，目前品类包括生活垃圾、整治垃圾、一般工业垃圾、装修垃圾分拣残渣、餐厨垃圾及残渣、湿垃圾及残渣、生化残渣、陈年垃圾、医疗废物等。超过700个运输单位、6000辆车辆通过平台进行统一管理。超过2000个集装箱、50艘各类船只，负责市区码头到老港的清运。

以上数据还将随着上海智慧环卫物联网体系建设不断发展而变化。

二、结构性调整持续优化

近年来，随着监管要求的增加，技术的不断变革和推进，上海市智慧环卫物联网建设体系发生了显著的变化：

（一）计量系统不断深化和拓展

由于垃圾分类和减量是一项长期而艰巨的工作，各区对源头分类和减量考核的需求不断增加，各区探索出不同的模式用于源头分类和计量，这就要求环卫计量工作不断往源头和纵深推进。

（二）上海特色的环卫物流体系的形成

从1999年到2018年将近20年的时间，环卫物流体系随着各种环卫主体参与和各类事件的发生，在持续地发展和变化。这套体系包含各种环卫对象的全程参与和全线跟踪，这些对象包括运输车辆、运输船只、运输箱体、环卫站点、作业人员等，共同构成一套规模庞大、连续运转的系统。

这套体系是一个变化着的复杂过程。站点、垃圾类型、运输车船、作业流程、作业时间、物流线路每天每时随着管理和调度在发生着变化。上海市生活垃圾物联网系统体系建设，与生活垃圾物流体系建设密不可分，在这套体系形成过程中不断建设和丰富，也必将随着这套体系的建设和变化而不断改进和完善，而在此过程中，生活垃圾物联网建设必然深入到环卫活动的各个环节，形成一套覆盖全市的网络体系。

（三）用户监管和服务需求，要求系统提供精细化服务

在上海环卫发展过程中，生活垃圾计量系统已不单是像过去传统的提供现场运维和数据报表，根据用户监管和服务需求的不断提升，用户需求和服务向更加精细化、定制化、场景化、多样化和个性化的方向发展。

三、建设性构想着眼未来

（一）上海智慧环卫物联网系统概述

上海智慧环卫物联网系统是一个立足全市整体规划、应用逐步丰富、系统不断扩展的易于管理、可持续发展的监控管理体系。思考过去，立足现在，着眼未来，整个上海生活垃圾物联网系统建设，必将朝着更加体系化、规范化、智能化的方向发展。

上海作为中国最大的经济中心城市和国际著名的港口城市，已具备国内先进的管理模式和运营经验。如何在上海推进智慧环卫体系建设，是下一阶段环卫计量工作的重点。

上海智慧环卫物联网系统是一套可视可控覆盖全市的智慧环卫体系，在整个环卫活动中，将所有参与对象活动纳入其应用场景，对所有环卫的主体进行监控监管，并对他们的活动内容进行数据评估。系统将RFID技术、GIS和近距及远距无线通讯技术有机结合，并安装智能传感器和电子设备，对不同业务形式、内容及作业流程进行综合应用管理。通过多种信息融合，构成对上海市垃圾清运链在生产、收集、运输、中转、处置等过程中的每一个环节垃圾分类的定点跟踪追溯和实时监控。

（二）上海智慧环卫物联网系统构成

上海智慧环卫物联网系统由智慧环卫平台和各种子系统构成。子系统直接部署在各环卫末梢，安装智能传感器和电子设备，用于进行数据采集，并根据环卫特定业务进行定制。各子系统可通过无线或有线网络，将数据和信息传输至智慧环卫平台。

在全程分类的大背景下，将子系统分为源头系统、中转系统和末端系统3个部分进行构建，不同的子系统以插件的形式和平台进行无缝集成，可以实现最大的灵活性、定制性和伸缩性，以使平台数据不断丰富，平台功能最大化地贴合用户需求。

全境物流，全程分类，全线跟踪

图1. 基于全程分类的上海市智慧环卫物联网体系

这些子系统根据其功能和模块，涵盖整个生活垃圾物流网的每一个环节，包括站点计量子系统、车载监控计量子系统、集运信息化子系统、中转垃圾派位子系统等。根据用户需求和环卫对象的改变，通过这些子系统的无缝接入和无限扩展，实现环卫作业过程中的全面管控。

（三）智慧环卫平台业务架构

智慧环卫平台建设由五大体系构成：

图2. 智慧环卫平台业务架构

1.物流体系：通过环卫清运过程，自动生成垃圾分类后的物流关系，在此关系的基础上，可进行自动跟踪、分类质量评估、物流调度、异常报警等。

2.监控体系：通过数字化图像化的方式，对现场和设备运行实际情况进行监控报警。

3.服务体系：通过对用户群体的划分，在实际应用场景中面向不同的用户，通过网站、手机等平台提供用户服务，如物流调度、资源申请、用户订阅、定期报告等。

4.运维体系：通过现场或远程手段，提供自动化系统运维，包含数据校核、争议解决、设备维护、平台保养等。

5.评估体系：根据各种指标体系，对各类对象活动进行分析和评估，为决策部门提供运行评价和依据。

以上各类体系不是一个个孤立的个体，而是通过相互连接、相互作用，在实际环卫应用场景中，为不同用户提供个性化服务。

（四）智慧环卫平台应用示例

以物流体系为例，将上海环卫垃圾从源头到末端的清运体系进行应用场景和实际对象划分，对垃圾清运整体物流链条进行梳理，可形成覆盖全市的垃圾物流链跟踪体系。

物流跟踪体系按各种不同的应用场景，划分为不同的层级，包括：市级视图、区级视图、街镇视图、站点视图、船只视图、车辆视图、小区视图等。通过将各种监控对象，如站点、行政区、运输线路、街镇、车辆、船只、垃圾桶、清运工人等放在各类视图中，提供可视直观定制化的监控效果。（见图3） 

图3. 上海市生活垃圾物流对象构架图

通过对物流进行分析和数据勾稽，可形成从源头到末端完整的物流线路，该线路可进行跟踪追溯，也可进行对象运行情况分析。（见图4）

图4. 上海市生活垃圾物流跟踪示例

上海生活垃圾物流跟踪体系的建立，推进了智慧环卫全过程生命周期管控体系的全面建设。与此同时，随着垃圾分类和分类末端设施的持续建设，使环卫产业从传统线性经济转向循环经济成为可能。传统线性经济把生产过程中产生的副产品和用过的产品当作废物对待，循环经济把生产过程中产生的副产品和用过的产品当作再生资源。在废弃物的再生和交易中，使循环经济和生态文明的建设成为可能。

四、实质性问题亟待解决

目前，上海市智慧环卫体系建设还存在下列急需解决的问题：

（一）标准化、体系化和制度化建设

由于上海市地域广阔，各区环卫部门因地制宜制定了各种不同的管理办法和运行规则。但环卫平台的信息和数据的共享需要标准支撑，这些统一的标准，离不开各级环卫部门的支持。这些标准包括分类标准、车型标准、运输标准等，以及在这个过程中规范化的名词术语定义。没有这些标准、体系和制度的建设，就无法实现整个平台数据的交互和共享。

（二）垃圾分类的推广和普及

模式的摸索，标准的建立，为垃圾分类提供了前提。

垃圾分类是个长期持续的工作，需广泛开展垃圾分类的宣传、教育和倡导工作，使消费者树立垃圾分类的环保意识，阐明垃圾对社会生活造成的严重危害，宣传垃圾分类的重要意义，呼吁消费者积极参与垃圾分类。同时教会消费者垃圾分类的知识，使消费者逐渐将垃圾分类变成自觉和习惯性行为。

（三）各种分类设施建设

由于生活垃圾清运链是一个变化过程中的复杂体系，在整个过程中，需推进全程分类设施建设，包括在全程分类收集、分类转运、分类处置中涉及的所有设施和设备改造。由于设施建设存在资金投入、监管推进、选址困难等问题，分类设施建设已成为分类工作开展的瓶颈和亟待解决的问题。

智慧环卫物联网系统建设的持续推进，对提高整个环卫体系监管水平，推进垃圾分类工作，增强服务水平，对整个系统规范化、制度化、持续化运作起到积极作用。

（作者：上海市废弃物管理处副处长）