社区垃圾分类处理器的优化设计应用探析

摘要：

随着人们生活水平质量的提高，社区产生的垃圾也越来越多，而进行垃圾分类管理能减少占地，减少污染，能有效的节约原生资源.本文从用户需求、实用性、观赏性等成本的角度来去对垃圾分类处理器来进行设计探讨。通过对可回收物（包括塑料、废纸、玻璃、金属及布料）和不可回收物（如卫生纸、餐厨垃圾、果壳、落叶、骨头、有害垃圾等）的垃圾分类原则的分析，基于垃圾分类处理产品需求、对垃圾分类处理器的优化设计应用提出几点建议：1.提高产品的实用性2.完善产品的功能性3.控制产品的成本性4.提高产品的观赏性。

关键词：用户需求、优化设计、垃圾分类处理器产品

第1章绪论

1.1垃圾分类的背景和意义

随着社会的高速发展，各种社会经济活动都会产生大批量的垃圾，从而引发了全球规模的环境破坏，中国城市的生活垃圾总量也在一年一年的增加。据数据显示，中国人均垃圾年产量为450千克左右，每年以10%左右的速度在增长，那么每年我国都会产生2亿吨左右的一个城市垃圾。那么我们应该如何对这些垃圾进行有效处理？又如何的去进行一个环境保护的措施呢？

近年来，对垃圾进行焚烧处理是对环境保护的有效处理方式，是社会推行的一项环保准则，但随着人们对环境保护意识的增强，科技技术的发达，在垃圾处理问题上的最佳选择就是将可持续利用的东西进行二次利用。就是对垃圾进行分类收集分类处理，而垃圾分类处理的设计就是实现垃圾分类的关键。提高垃圾箱的分类处理技术，改造垃圾箱的外观，颜色，造型等，提升产品的创意环保却不失创意。像国内也有一些创意分类设计，如AI自动分类智能垃圾桶，利用太阳能或者插电装置，可识别96%的可回收垃圾，还能快速的识别有害垃圾。它主要投放在人流密集，办公区域及公共场所的地方，目前，已经又30多个场所投入使用，反响效果都不错。在减少对环境污染的同时，还能给大家增添一份愉悦的心情，也能起到街道的美化作用。

垃圾分类产品的优化设计创意有益于减少占地，减少污染，能有效的节约原生资源，通过分类投放、分类收集，把有用的东西从垃圾中分离出来，然后重新回收，重新利用，进而达到改善环境，改善自然的绿色健康生活。

1.2文献综述

1.2.1国内研究

当前我国对垃圾处理系统的设计上有了一定的进展，各种适合社区或家庭等小范围内使用的垃圾处理系统层出不穷，例如爱迪生垃圾处理器ADS28-3，它在传统上面优化了研磨技术，优化了时间的长短，使得在处理垃圾能力上变得更强更精细，采用了无线开关设计以及过载保护防护。而针对在社区或家庭内常见的厨余垃圾，贝克巴斯LCE100垃圾处理器引入了切割刀盘的设计让高纤维食物垃圾也被粉碎成更细腻的颗粒。上述两种产品都是将生活中的常见垃圾进行处理的产品，而适合社区使用的帮助垃圾进行分类的产品则较少，目前在经济水平较高的地区经常使用的是常见垃圾分类系统RX78-2，但是该系统由于设计的时间较短，因此在实际使用过程中还有很多的不足。例如，不能准确地对垃圾进行分类，建设成本较高等。同时该类型的垃圾分类系统在外观设计上缺乏亲和力，这对于培养社区内儿童的垃圾分类意识来说没有帮助。这一点也是在垃圾分类处理系统优化设计中需要着重注意的。垃圾分类始终是一个较为新潮的概念，而这一概念我们需要在充分理解之后传递给下一代并且不断地培养下一代垃圾分类的意识。

　1.2.2国外研究

国外垃圾分类状况是对生活垃圾进行混合投放、两类或者三类进行投放、细致投放等。像“Oscar”自动分类的智能垃圾箱，就像普普通通的家用置物柜。它底部有2个“抽屉”，上面有投放垃圾的开口。手放在上方，他会自动感应然后打开盖子。里面有个摄像头，把垃圾扔进去之后，它会对垃圾进行智能识别，将可回收与不可回收垃圾进行自动分类。还有“Stack”，是一个厨房分类垃圾箱，它由多个超薄的 ABS 工程塑料垃圾箱构成，直立堆叠设计很节约空间。而且它里面都会有一侧滑盖，能隐藏内部垃圾，上面还有个小凹槽，可以对垃圾箱进行分类标签。

1.3课题研究意义

本课题研究拟在图书馆及互联网上搜集关于“垃圾分类对人民生活的影响”及“分类处理器产品”方面的文献，继而从有关文献资料中了解及研究垃圾分类产品在日常生活中的作用，同时针对当前社区垃圾分类的工作状况设计出一套。能够有效优化社区内垃圾分类工作效率的智能系统。从实际运用到体验设计上都给予一定程度的保障。最后能够通过该系统的设计有效地实现对社区内垃圾分类工作效率的优化，也能为提升社区内垃圾分类工作带来一定的参考意义。

第2章优化设计概述

2.1.优化设计定义

优化设计意思是从多种方案中选择最好最优的一种方案。根据需求、理论、设计、性能等的目标情况下，找到一个最好的设计方案。同时优化设计的意义在于能够在原有设计或成品的基础上，进行进一步的拓展设计，从而能够有效地弥补当前设计的不足之处，从而能够为使用者带来更好的使用体验，发挥出更大的设计价值。在本次研究过程中，智能社区垃圾分类处理器的优化设计是有目的性的进行优化。优化的主要内容包括对社区内垃圾分类工作效率的提高而进行系统设计。同时保证该系统能够满足使用者的体验感。分别从实际需求和心理需求两方面进行垃圾分类工作的优化。

2.2优化设计方法

2.2.1 明确工作需求

首先明确系统或产品所需要改进或完成的工作需求。例如在计算机领域对主机进行优化设计这是为了能够有效地提高计算机的工作效率，满足标准不断提高的使用者的使用要求。例如最新推出的攀升G1电脑游戏主机，既保证了当前大部分电脑使用者对游戏优化的性能要求，同时在外形上也能满足大部分年轻消费者的喜好和审美。而在本设计中，优化设计主要体现在通过对智能社区垃圾分类处理器的设计来强化社区内垃圾分类工作的工作效率。

　　2.2.2 考虑用户使用体验感受

需要考虑到使用者的使用体验感受。比如在大学校园景观设计当中，垃圾箱是随处可见的校园景观，但是很多高校的垃圾箱设计因循守旧、制式统一，降低了使用者的使用体验。而对校园内垃圾箱的优化设计，就是在垃圾箱的外形上进行改变，例如能够增加有关本校特色的文化因素，以及从色彩和外观造型进行重新设计制作，这样就能够有效地提升使用者的体验感。而在本次设计当中，智能社区垃圾分类处理器的设计不仅要满足基本的工作需求，同时还需要与社区当地的环境和人文因素进行合理结合，综合考虑多方面因素来有效地满足使用者的体验感。

　2.2.3 优化基于条件及技术成本

所谓优化设计更多的是对现有的工作系统进行完善或取代，在进行优化设计时，必须要考虑到当前的优化方案是否能够被实现，同时在实际操作过程当中产生的成本可以略高于原用方案的成本，但必须保证不能有较大的涨幅，从而保证优化单位的经济效益。本次优化设计，是通过设计一套成本较低的社区内智能社区垃圾分类处理器，来取代当前社区内通过传统垃圾箱收集垃圾的方式进行垃圾分类的优化设计，从技术和成本两方面都有所保障。

2.3优化设计对产品研发的重要性

　2.3.1提升产品价值

对产品进行优化设计能够有效地增强产品本身的商业价值和使用价值。一般情况下产品的优化设计都是为了能够优化或取代当前正在执行现有工作内容的产品，如果产品优化从用户体验和工作效率两方面相比现有产品更有优势，那么消费者当然会选择经过优化后的产品，这能够为企业带来很大的经济效益。而对于购买者来说也有效地提高了工作效率，因此产品的优化设计对于买卖双方来讲都是一种共赢。

　2.3.2利于产品推广及普及

产品的优化设计能够带来广泛的普及性，科技的进步带来的是我们身边产品的不断更新换代，而产品更新换代的基础就是建立在产品本身的质量和提供的工作内容以及使用体验能够有效地取代原本的产品。从广义范围上讲，对产品研发进行优化设计能够很大程度的改善人们的生活方式和生活习惯，具有不可忽视的社会意义。

第3章垃圾分类产品的工作原理与设计要点

3.1现有社区垃圾智能分类系统工作原理

次对于社区垃圾智能分类处理器的设计，主要以规划有以下几个部分组成。第一个部分是供电系统，能够为该系统提供足够的电源。第二个部分是互联网通信系统，通过互联网通信系统能够及时的传递垃圾智能分类系统的相关信息。第三个部分为传感组件，通过传感部分来对使用者投入的垃圾进行分类感应。第四部分为垃圾分类模块，这一部分是设计的核心所在，通过这一模块实现对垃圾的分类处理。第五部分是扩展接口，扩展接口是为了保证未来该产品能够接入更多的扩展功能，保留发展的可能性。本系统是结合云端处理技术进行设计的。在成本方面要求尽可能控制在较低的范围内。

社区垃圾分类处理器的优化设计应用探析

图 1 社区垃圾智能分类系统系统框架图

3.2 社区垃圾智能分类系统的设计要点

　3.2.1外观

考虑社区垃圾分类处理器内环境恶劣，面向的对象为普通大众，社区垃圾分类处理器外侧主要采用铁质材料，颜色主要以黑、红、绿、蓝为主。

　3.2.2自动感应

在社区垃圾分类处理器的外侧安装红外感应装置，当接近人时，感应装置会发出信号感应，让其内部结构自动操作运行。它不需要跟人进行肢体接触，使使用者更加容易操作，更加的卫生。

　3.2.3内部设计

社区垃圾分类处理器内部设有高度感应，如果箱内垃圾到了一定高度，它会提示箱满功能，内部还设有风扇跟电磁铁，该电磁铁是与继电器相连的，与继电器组成了一个整体，一旦继电器发出了运行信号，那么风扇和电磁铁都会开始正常的工作运转。规划在社区垃圾分类处理器当中分为三个部分，根据当前社区当中最容易接触到的频率最高的垃圾种类，分为三个部分进行垃圾接收。这三个部分分别为金属物品，铁质垃圾和纸张树叶的回收。通过这一部分的分类，能够完成垃圾分类的初步工作。

　3.2.4节能环保

社区垃圾分类处理器外部设有继电器，当连接红外感应装置和箱内设备时。它会接收到红外感应信号后，再发送至内部，控制产品运行时间，当人离开6秒以后会自动切断电源，从而更好地实现节能环保。

3.2.5方便快捷

在本次设计中，垃圾回收的方便性和快捷性是必须要保证的基础条件。为了能够实现这一基础条件，在设计中对社区垃圾分类处理器的外侧安排了两扇铁质门。这两扇门能够通过人工拉动，同时在回收垃圾的三个部分下安装转轴。安装转轴的意义在于能够方便垃圾回收人员直接将分类好的垃圾进行回收。

3.3 小结

本次研究的主要目的是对社区垃圾智能分类系统的设计，通过这一分类系统的设计能够有效地成为提升社区内垃圾智能分类的优化途径。在本次设计当中，社区垃圾智能分类系统的设计以优化社区内垃圾分类工作为主要目的。同时该垃圾智能分类系统要完成以下两个设计要求，第一:能够有效的提升社区内垃圾分类的工作效率；第二:能够满足使用者在进行该系统使用过程中的使用体验感。

第4章社区垃圾分类处理器优化方案

4.1社区垃圾分类处理器的设计要求

社区垃圾智能分类系统需要对垃圾进行智能化分类，因此除了需要智能分类系统外，必须具有不同类型垃圾的储存容器。但露天的社区垃圾分类处理器容易导致产生细菌，空气污染等，对人们造成极大的影响，所以本设计采用封闭式分类垃圾存储容器。

4.2设计实践

对社区垃圾智能分类系统供电后，社区垃圾分类处理器将处于启动休眠状态，人们可以通过云端对部分或全部社区垃圾分类处理器进行唤醒，唤醒后的社区垃圾分类处理器所有部分将被激活启动，具备了垃圾自动分类功能。

4.3 垃圾处理系统

垃圾处理系统主要由红外线测量模块组成，利用红外线传播时的不扩散原理，依此原理，人们在垃圾储存箱的顶部位置发射红外线，当感应到垃圾高度接近箱体高度时，系统会发出信号，呼叫管理人员进行收集。

4.4 太阳能发电供能系统

太阳能光伏发电是指利用半导体、太阳能电池（也称光伏电池）的光生伏特效应，直接将太阳能变成电能，它是一种零排放的清洁能源。太阳能光伏发电是太阳能利用的重要形式，是最具发展前景的发电技术之一。

4.5 垃圾处理器设计优化

社区垃圾分类处理器的优化设计应用探析

第5章总结

国家当前之所以大力的推动垃圾分类的相关工作，是因为在当前自然资源和环境都面临着危险的情况下，对垃圾进行分类，能够有效地保障资源的回收利用。为人类创造更好的生活条件和居住环境。所以本次的社区垃圾分类处理系统在设计方面也是非常具有积极意义的。通过本次的研究，基本上实现了社区垃圾分类处理器方便有效的工作成果，同时保证了设计的成本，使其适合大批量的生产和投放。当前只有大力发展垃圾分类工作，提供更好、更便捷、更准确的垃圾分类处理器，才能够使当前我国的自然环境和资源得到改善。

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致谢

本科时光，匆匆而过。在此我想对我的母校，我的家人，我的老师和同学表达我由衷的谢意，感谢我的家人对我在大学四年学习的默默支持，感谢母校给了我学习的机会，感谢老师和同学们四年来的关心和鼓励。有幸能够在广州大学松田学院艺术与传媒系产品设计班跟随各位老师学习，无论是学业或是做人，皆收获良多。衷心感谢我的导师对我的谆谆教诲和悉心关怀，从选题到论文撰写，老师给予了非常认真细心的指导，对于我写作过程中产生的疑问细心解答。

最后，真挚的感谢在大学期间遇到的每一位良师益友。