CN116596725A - 一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统，包括废弃物全生命周期管理模块、资源回收利用模块、废弃物处置模块、废弃物追踪模块，所述废弃物全生命周期管理模块分别和资源回收利用模块、废弃物处置模块连接，所述资源回收利用模块、废弃物处置模块和废弃物追踪模块连接。本发明利用区块链技术建立了一张网式的城市废弃物管理体系，实现了废弃物的全生命周期管理。通过建立废弃物信息追踪模块、资源回收利用模块和废弃物处置模块，并将这些信息整合到废弃物全生命周期管理模块中，实现了对废弃物的全程监控和记录。同时，城市废弃物管理平台可以提供数据接口和数据查询功能，方便城市管理机构进行废弃物管理的可视化管理和决策。

Description

一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统及方法

技术领域

本发明涉及城市垃圾管理、资源回收利用领域，尤其涉及一种基于区块链技术的无废城市一张网管理方法。

背景技术

随着城市人口的增加和经济的发展，城市垃圾管理问题愈发突出。废弃物产生、处理和处置的问题已经成为严重的环境问题，给城市和居民的生活带来了许多困扰。当前，许多城市采取的垃圾处理方式是焚烧或填埋，这些方式对环境造成了极大的污染和破坏。同时，废弃物的资源回收利用也成为了一个亟待解决的问题。

区块链技术是一种分布式账本技术，其具有去中心化、不可篡改和高度安全性等特点。在废弃物管理领域，区块链技术可以用于废弃物追踪、资源回收利用和废弃物处置等方面。因此，利用区块链技术建立无废城市一张网管理体系，可以实现废弃物全生命周期管理，并有效解决废弃物管理和资源回收利用等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统，其特征在于包括废弃物全生命周期管理模块、资源回收利用模块、废弃物处置模块、废弃物追踪模块，所述废弃物全生命周期管理模块分别和资源回收利用模块、废弃物处置模块连接，所述资源回收利用模块、废弃物处置模块和废弃物追踪模块连接。

所述废弃物追踪模块包括数据采集单元、数据分析单元、数据处理单元、区块链单元，所述数据采集单元分别和数据处理单元、区块链单元连接，所述数据处理单元分和数据分析单元、区块链单元连接，所述数据分析单元和区块链单元连接。

所述资源回收利用模块包括资源分类单元、资源交易单元、资源加工处理单元，所述资源分类单元分别和资源交易单元、资源加工处理单元连接，所述资源交易单元和资源加工处理单元连接。

所述废弃物处置模块包括废弃物监测单元、处置效果评估单元、处置方式选择单元，所述废弃物监测单元分别和处置效果评估单元、处置方式选择单元连接，所述处置效果评估单元和处置方式选择单元连接。

所述废弃物全生命周期管理模块包括数据整合单元、生命周期分析单元、报告生成单元、可视化展示单元、系统管理单元，所述数据整合单元和生命周期分析单元连接，所述生命周期分析单元分别和报告生成单元、可视化展示单元连接，所述系统管理单元分别和数据整合单元、生命周期分析单元、报告生成单元、可视化展示单元连接。

数据采集单元

实现原理：通过物联网设备(如传感器、RFID标签、智能垃圾箱等)对废弃物的状态和位置进行实时监测。安装数据采集终端，将收集到的废弃物信息传输至数据中心。

功能作用：实时收集废弃物的相关信息，为后续处理和分析提供原始数据。

数据处理单元

实现原理：使用数据处理算法对收集到的废弃物信息进行预处理、清洗和格式化，以便后续数据存储和分析。

功能作用：确保数据的质量和可用性，提高废弃物管理的准确性和效率。

区块链单元

实现原理：利用区块链技术将处理后的废弃物信息上链，实现废弃物数据的去中心化、可追溯和安全存储。在区块链中记录废弃物的来源、产生时间、处理方式、处理单位、处置方式等信息，并生成唯一的废弃物识别码。

功能作用：保证废弃物信息的真实性和不可篡改性，提高废弃物管理的透明度和可信度。

数据分析单元

实现原理：通过数据挖掘和统计分析技术，对废弃物信息进行深入分析，挖掘潜在的规律和趋势。

功能作用：为废弃物管理提供决策支持，优化资源配置，提高废弃物处理和回收利用的效果。

资源分类单元

实现原理：通过废弃物分类标准和规则，对可回收废弃物进行分类处理。

功能作用：确保资源回收利用模块准确识别可回收废弃物，提高资源利用率和回收效果。

资源交易单元

实现原理：通过构建资源交易功能，为资源回收利用单位和废弃物产生单位提供线上交易渠道，实现废弃物资源的高效配置。

功能作用：促进资源回收利用市场的活跃度，提高废弃物资源的价值。

资源加工处理单元

实现原理：为资源回收利用单位提供可回收废弃物的加工处理技术和方法，帮助他们将废弃物转化为可再利用的资源。

功能作用：提高废弃物资源的利用率，减少废弃物对环境的负担。

处置方式选择单元

实现原理：依据废弃物的类型、性质和规模等因素，为处置单位推荐合适的处置方式(如填埋、焚烧、生物处理等)。

功能作用：确保废弃物得到合规、环保的处置，降低环境风险。

处置效果评估单元

实现原理：根据环保标准和指标，对废弃物处置过程的环境影响和资源利用效果进行评估。

功能作用：指导处置单位改进废弃物处置技术和方法，提高废弃物处理效果。

废弃物监测单元

实现原理：通过在线监测设备和定期抽样检测，对废弃物处置过程中产生的环境污染物进行监测。

功能作用：确保废弃物处置符合环保要求，预防和减少环境污染。

数据整合单元

实现原理：通过数据挖掘和数据清洗技术，将废弃物信息、资源回收利用信息和废弃物处置信息进行整合，消除重复和错误数据。

功能作用：实现废弃物数据的统一管理和高效利用，为废弃物全生命周期管理提供完整、准确的数据支持。

生命周期分析单元

实现原理：通过数据分析和挖掘技术，对废弃物全生命周期数据进行深度分析，揭示废弃物产生、处理和处置的规律和趋势。

功能作用：为废弃物管理决策提供科学依据，促进废弃物管理水平的提升。

可视化展示单元

实现原理：利用数据可视化技术，将废弃物全生命周期数据以图表、地图等形式展现，提供实时动态的废弃物管理监控界面。

功能作用：提高废弃物管理的可视化水平，便于监管部门和相关单位快速了解废弃物管理状况。

报告生成单元

实现原理：根据用户需求和管理要求，自动生成废弃物全生命周期管理报告，包括废弃物产生、处理、处置等方面的详细记录信息。

功能作用：为政府监管部门、企事业单位和社会公众提供废弃物管理的详实数据，助力无废城市建设。

系统管理单元

实现原理：通过权限管理、日志记录和备份恢复等功能，确保废弃物全生命周期管理系统的正常运行和数据安全。

功能作用：维护废弃物全生命周期管理模块的稳定性和可靠性，保障用户数据的安全性。

一种基于区块链技术的无废城市一张网管理方法，其具体方法为：

步骤1：建立废弃物追踪模块，将废弃物信息录入区块链中，废弃物追踪模块将记录废弃物的来源、产生时间、处理方式、处理单位、处置方式等信息，并生成唯一的废弃物识别码；

步骤2：建立资源回收利用模块，将可回收的废弃物信息录入区块链中，资源回收利用模块将记录可回收废弃物的种类、数量、来源等信息，并生成唯一的资源识别码，同时，资源回收利用单位可以通过资源回收利用模块进行资源回收和加工处理，并在区块链中记录废弃物的处理过程；

步骤3：建立废弃物处置模块，将废弃物处置信息录入区块链中，废弃物处置模块将记录废弃物的处置方式、处置单位、处理时间等信息，并生成唯一的处置识别码；

步骤4：建立废弃物全生命周期管理模块，将废弃物信息、资源回收利用信息和废弃物处置信息进行整合，形成废弃物全生命周期管理记录，并通过区块链技术实现无废城市一张网管理；

步骤5：建立城市废弃物管理平台，将废弃物全生命周期管理模块与城市管理机构相连接，提供数据接口和数据查询功能，实现废弃物全生命周期的可视化管理。

本发明的有益效果为：本发明利用区块链技术建立了一张网式的城市废弃物管理体系，实现了废弃物的全生命周期管理。通过建立废弃物信息追踪模块、资源回收利用模块和废弃物处置模块，并将这些信息整合到废弃物全生命周期管理模块中，实现了对废弃物的全程监控和记录。同时，城市废弃物管理平台可以提供数据接口和数据查询功能，方便城市管理机构进行废弃物管理的可视化管理和决策。

通过本系统的使用，可以实现废弃物全生命周期管理、资源回收利用、可视化管理，还可以提高数据安全性。废弃物全生命周期管理通过区块链技术，实现了对废弃物从产生、处理到处置的全生命周期管理，可以有效提高废弃物管理的效率和质量。资源回收利用通过建立了资源回收利用模块，并通过区块链技术记录废弃物的处理过程，可以有效提高资源的回收利用率。利用区块链技术的去中心化、不可篡改和高度安全性等特点，确保了废弃物信息和处理记录的安全和可靠性。城市废弃物管理平台可以提供数据接口和数据查询功能，方便城市管理机构进行废弃物管理的可视化管理和决策。总之，本发明提供了一种基于区块链技术的无废城市一张网管理方法，可以有效解决城市废弃物管理和资源回收利用等问题，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明废弃物追踪模块结构图；

图3为本发明资源回收利用模块结构图；

图4为本发明废弃物处置模块结构图；

图5为本发明废弃物全生命周期管理模块结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

首先建立管理系统，一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统，其具体方法为：

步骤1：建立废弃物追踪模块，包括数据采集单元、数据分析单元、数据处理单元、区块链单元，将废弃物信息录入区块链中，废弃物追踪模块将记录废弃物的来源、产生时间、处理方式、处理单位、处置方式等信息，并生成唯一的废弃物识别码；

步骤2：建立资源回收利用模块，包括资源分类单元、资源交易单元、资源加工处理单元，将可回收的废弃物信息录入区块链中，资源回收利用模块将记录可回收废弃物的种类、数量、来源等信息，并生成唯一的资源识别码，同时，资源回收利用单位可以通过资源回收利用模块进行资源回收和加工处理，并在区块链中记录废弃物的处理过程；

步骤3：建立废弃物处置模块，包括废弃物监测单元、处置效果评估单元、处置方式选择单元，将废弃物处置信息录入区块链中，废弃物处置模块将记录废弃物的处置方式、处置单位、处理时间等信息，并生成唯一的处置识别码；

步骤4：建立废弃物全生命周期管理模块，包括数据整合单元、生命周期分析单元、报告生成单元、可视化展示单元，将废弃物信息、资源回收利用信息和废弃物处置信息进行整合，形成废弃物全生命周期管理记录，并通过区块链技术实现无废城市一张网管理；

步骤5：建立城市废弃物管理平台，上述建立的废弃物全生命周期管理模块、资源回收利用模块、废弃物处置模块、废弃物追踪模块形成城市废弃物管理平台，将废弃物全生命周期管理模块与城市管理机构相连接，提供数据接口和数据查询功能，实现废弃物全生命周期的可视化管理。

使用本系统时，废弃物追踪模块通过数据采集单元对废弃物信息进行采集，首先安装数据采集终端，如传感器、RFID标签、智能垃圾箱等物联网设备，然后通过数据采集终端对废弃物的状态和位置进行实时监测。并将收集到的废弃物信息传输至数据中心的数据采集单元。数据处理单元对采集来的信息进行处理，使用数据处理算法对收集到的废弃物信息进行预处理、清洗和格式化，以便后续数据存储和分析，确保数据的质量和可用性，提高废弃物管理的准确性和效率。

数据分析单元将处理后的信息进行分析，通过数据挖掘和统计分析技术，对废弃物信息进行深入分析，挖掘潜在的规律和趋势，为废弃物管理提供决策支持，优化资源配置，提高废弃物处理和回收利用的效果。

分析完毕的信息上传至区块链单元，利用区块链技术将处理后的废弃物信息上链，实现废弃物数据的去中心化、可追溯和安全存储。在区块链中记录废弃物的来源、产生时间、处理方式、处理单位、处置方式等信息，并生成唯一的废弃物识别码，保证废弃物信息的真实性和不可篡改性，提高废弃物管理的透明度和可信度。

资源回收利用模块对废弃物追踪模块得到的信息进行处理、回收，资源分类单元通过废弃物分类标准和规则，对可回收废弃物进行分类处理，确保资源回收利用模块准确识别可回收废弃物，提高资源利用率和回收效果。资源交易单元，过构建资源交易功能，为资源回收利用单位和废弃物产生单位提供线上交易渠道，实现废弃物资源的高效配置，促进资源回收利用市场的活跃度，提高废弃物资源的价值。资源加工处理单元为资源回收利用单位提供可回收废弃物的加工处理技术和方法，帮助他们将废弃物转化为可再利用的资源，提高废弃物资源的利用率，减少废弃物对环境的负担。

废弃物处置模块对资源回收利用模块的信息进行处置，通过处置方式选择单元依据废弃物的类型、性质和规模等因素，为处置单位推荐合适的处置方式如填埋、焚烧、生物处理等，确保废弃物得到合规、环保的处置，降低环境风险。处置效果评估单元根据环保标准和指标，对废弃物处置过程的环境影响和资源利用效果进行评估，指导处置单位改进废弃物处置技术和方法，提高废弃物处理效果。废弃物监测单元对上述废弃物的处理方式进行监控，通过在线监测设备和定期抽样检测，对废弃物处置过程中产生的环境污染物进行监测，确保废弃物处置符合环保要求，预防和减少环境污染。

生命周期分析单元通过数据分析和挖掘技术，对废弃物全生命周期数据进行深度分析，揭示废弃物产生、处理和处置的规律和趋势，为废弃物管理决策提供科学依据，促进废弃物管理水平的提升。可视化展示单元，利用数据可视化技术，将废弃物全生命周期数据以图表、地图等形式展现，提供实时动态的废弃物管理监控界面，提高废弃物管理的可视化水平，便于监管部门和相关单位快速了解废弃物管理状况。报告生成单元根据用户需求和管理要求，自动生成废弃物全生命周期管理报告，包括废弃物产生、处理、处置等方面的详细记录信息，为政府监管部门、企事业单位和社会公众提供废弃物管理的详实数据，助力无废城市建设。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明提到的各个部件为现有领域常见技术，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统，其特征在于包括废弃物全生命周期管理模块、资源回收利用模块、废弃物处置模块、废弃物追踪模块，所述废弃物全生命周期管理模块分别和资源回收利用模块、废弃物处置模块连接，所述资源回收利用模块、废弃物处置模块和废弃物追踪模块连接。

2.按照权利要求1所述的一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统，其特征在于所述废弃物追踪模块包括数据采集单元、数据分析单元、数据处理单元、区块链单元，所述数据采集单元分别和数据处理单元、区块链单元连接，所述数据处理单元分和数据分析单元、区块链单元连接，所述数据分析单元和区块链单元连接。

3.按照权利要求1所述的一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统，其特征在于所述资源回收利用模块包括资源分类单元、资源交易单元、资源加工处理单元，所述资源分类单元分别和资源交易单元、资源加工处理单元连接，所述资源交易单元和资源加工处理单元连接。

4.按照权利要求1所述的一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统，其特征在于所述废弃物处置模块包括废弃物监测单元、处置效果评估单元、处置方式选择单元，所述废弃物监测单元分别和处置效果评估单元、处置方式选择单元连接，所述处置效果评估单元和处置方式选择单元连接。

5.按照权利要求1所述的一种基于区块链技术的无废城市一张网管理系统，其特征在于所述废弃物全生命周期管理模块包括数据整合单元、生命周期分析单元、报告生成单元、可视化展示单元、系统管理单元，所述数据整合单元和生命周期分析单元连接，所述生命周期分析单元分别和报告生成单元、可视化展示单元连接，所述系统管理单元分别和数据整合单元、生命周期分析单元、报告生成单元、可视化展示单元连接。

6.一种基于区块链技术的无废城市一张网管理方法，其具体方法为：

步骤1：建立废弃物追踪模块，将废弃物信息录入区块链中，废弃物追踪模块将记录废弃物的来源、产生时间、处理方式、处理单位、处置方式等信息，并生成唯一的废弃物识别码；

步骤2：建立资源回收利用模块，将可回收的废弃物信息录入区块链中，资源回收利用模块将记录可回收废弃物的种类、数量、来源等信息，并生成唯一的资源识别码，同时，资源回收利用单位可以通过资源回收利用模块进行资源回收和加工处理，并在区块链中记录废弃物的处理过程；

步骤3：建立废弃物处置模块，将废弃物处置信息录入区块链中，废弃物处置模块将记录废弃物的处置方式、处置单位、处理时间等信息，并生成唯一的处置识别码；

步骤4：建立废弃物全生命周期管理模块，将废弃物信息、资源回收利用信息和废弃物处置信息进行整合，形成废弃物全生命周期管理记录，并通过区块链技术实现无废城市一张网管理；

步骤5：建立城市废弃物管理平台，将废弃物全生命周期管理模块与城市管理机构相连接，提供数据接口和数据查询功能，实现废弃物全生命周期的可视化管理。