Išplėstinė įranga Efektyvi gamybaAplink skraidantys dronai pastaraisiais metais buvo karštos vietos, pradedant nuo pradinės fotografijos iš oro, baigiant dronų apšvietimu, dronų diapazonu, dronais baigiant Naujaisiais metais, visokiais varpeliais ir švilpuku.
Neseniai korėjiečių dizaineriai pristatė naują koncepciją drono UVC-LED metro stotims dezinfekuoti.
Vos pasirodžius naujienai, mažieji pramonės partneriai apie tai prabilo: „Kai mūsų UVCLED programa vis dar mėtosi įvairiose dėžėse ir vandens balionėliuose, kiti jau grojo danguje“. Ar šis naujas taikymo scenarijus yra įmantrus ar praktiškas?
Tiesą sakant, toks produktas, kuris atrodo apgaulingas, pramonėje yra ne pirmas kartas.
2017 m., Kai NIKKISO paskelbė apie UVL-LED vandens sterilizavimo modulį su 120LPM srautu, daugelis žmonių jautė, kad tai tik vaza, parodanti tyrimų ir plėtros stiprybę. Didelė kaina gali įtikinti pasaulį trauktis.
Tačiau naujausia informacija rodo, kad atlikus nuolatinį optimizavimą ir vienerių metų lauko eksperimentą, šis produktas atvėrė proveržį po akvakultūros vandens sterilizacijos ir pereina į vandens sterilizavimo gamyklose bei baseinuose lauką.
Priežastis labai paprasta: šis produktas užfiksuoja neapdorotą Daivos žmonių, kurie mėgsta vandens produktus, maistą. Akvakultūros procesas turi būti sterilizuotas. Tai yra rinka, kuri išsprendė tradicinių gyvsidabrio lempų vandens sterilizavimo produktų skausmą: padidėjusi vandens temperatūra turi įtakos vandens pH vertei ir vandens produktams. Skonis ir reakcija su jūros vandens mineralais turi įtakos skalės naudojimui stiklo paviršiuje.
Tokios pačios eksploatavimo ir gyvavimo ciklo išlaidos kaip gyvsidabrio lempoms, geresni akvakultūros pardavimai ir mažesnės priežiūros išlaidos yra tiesioginė jų ekonominės naudos išraiška.
Priešais mane esantį droną taip pat atliksiu paprastą analizę iš trijų skausmo taško, techninio pagrįstumo ir ekonominės naudos aspektų. Tikiuosi, kad galiu mesti plytą, kad pritraukčiau nefritą ir galvočiau kartu.
01 Vienas produktas išsprendžia tris skausmo taškus
Dabartinis metro stočių dezinfekavimo būdas yra toks:
• Oro patalpoms gerinti dažniausiai naudojama ventiliacija ir filtravimas. Kai kurių stočių oro kondicionavimo sistemoje naudojama vidutinio efektyvumo filtravimo įranga, pagrįsta aukštosios įtampos statinėmis elektromis. Būtina reguliariai valyti, išardyti ir dezinfekuoti oro kondicionavimo sistemą.
• Rankiniu būdu purkškite arba nuvalykite dezinfekavimo priemones, skirtas tokioms svarbioms vietoms kaip turėklai, sėdynės, bilietų automatai ir eskalatoriai, prie kurių žmogaus kūnas dažnai liečiasi. Dezinfekavimo priemonė turi greitą ir ilgalaikį įvairių patogeninių bakterijų žūtį ir nėra korozinė salone esančioms patalpoms.
Minėti dezinfekavimo metodai turi šiuos skausmo taškus:
• Per didelis pasitikėjimas mechanine ventiliacija. Vėjo ciklo sterilizavimas grindžiamas praskiedimo principu, o dėl blogai vėdinamų negyvų kampų sunku per trumpą laiką visiškai pašalinti kenksmingus mikroorganizmus.
• Mikrobai linkę daugintis greičiau nei naikinti. Virusų ir bakterijų plitimas yra glaudžiai susijęs su temperatūra ir drėgme. Stoties aplinka yra tinkama daugumai patogenų daugintis, o oro kondicionavimo sistemos ortakis tampa mikrobų reprodukcijos židiniu. Iš pradžių sterilizacijai naudojama ventiliacijos sistema tapo priemone pernešti mikrobus.
• Nepajėgumas greitai ir saugiai reaguoti į ekstremalias situacijas, tokias kaip piktybinių infekcinių ligų protrūkiai.
Metro stoties salėje reikia įdiegti vieną ar kelis dezinfekavimo metodus, kad būtų galima pašalinti minėtą riziką. UVC-LED dezinfekavimo dronas yra geras pasirinkimas:
• Įveskite šį tikslingesnį dezinfekavimo metodą, kad dezinfekavimas būtų užtikrintas esant blogai ventiliacijai ar negyvoms vietoms. Sterilizacijos greičio padidinimas gali veiksmingai sustabdyti greitą kenksmingų mikroorganizmų dauginimąsi.
• Tinka paviršiaus dezinfekavimui svarbiausiose vietose, netoksiški ir kvapo likučiai, be rankinio įsikišimo, metro nutraukimo metu gali pasiekti daug pasikartojančių darbų. Kelio planavimas gali padėti suderinti kelių dronų veikimą, kad būtų galima dezinfekuoti visą erdvę be negyvo kampo.
• Saugus reagavimas į avariją. UVC-LED turi veiksmingą žalingą poveikį aukštos rizikos infekciniams virusams, tokiems kaip SARS, MERS ir gripas. Avarinės situacijos metu dronas gali būti pirmasis, kuris pateks į erdvę, kurioje bet kuriuo metu gali būti padidintos rizikos virusas, kurį galima stebėti ir dezinfekuoti. Siekiant užkirsti kelią viruso plitimui, atlikus užduotį, droną galima sukoncentruoti į nurodytą vietą sunaikinti.
Pietų Korėjoje yra daug metro, o metro stočių tankis yra didelis. Anksčiau buvę MERS buvo net dezinfekuoti visame mieste. Manau, kad ieškodami naujų būdų sterilizuoti viešąsias vietas, jie mąsto vis skubiau nei kinai. UVC-LED dezinfekavimo dronas išsprendžia tris skausmo taškus tuo pačiu metu, o tai neįmanoma naudojant kitus dezinfekavimo metodus. Šiuo požiūriu šios sąvokos atsiradimas nėra nepagrįstas.
02 Šviesos šaltinio efektyvumas ir ištvermė tampa kliūtimis
Kaip montavimo platforma sterilizacijos moduliui, drono veikimas yra glaudžiai susijęs su sterilizacijos efektu. UVC-LED šviesos šaltinio modulį reikia suderinti su atitinkamu šilumos išsklaidymo ir energijos tiekimo moduliu, kuris turi tam tikrus reikalavimus dėl drono apkrovos ir energijos tiekimo galimybių. Kaip transformacijos objektą naudojau visiems gerai žinomą prekės ženklą - keturių rotorių oro droną, kurio kilimo svoris yra 1400 g, norėdamas įvertinti sterilizavimo galimybes.
Darant prielaidą, kad vietoj originalaus fotografavimo ir vaizdų perdavimo modulio yra naudojamas UVC-LED sterilizacijos modulis, visos mašinos svoris nesikeičia. Tačiau dėl padidėjusio energijos suvartojimo reikia iš naujo įvertinti akumuliatoriaus veikimo laiką. Drono akumuliatoriaus talpa yra 90Wh, o baterijos veikimo laikas - 30min. Tai yra, visos mašinos energijos suvartojimas yra apie 180W. Nuėmus šaudymo ir žemėlapių sudarymo modulį, drono variklio ir skrydžio valdymo sistemos energijos suvartojimas yra apie 140W. Naujai pridėto UVC-LED sterilizacijos modulio energijos sąnaudos apskaičiuojamos pagal 100W. Bendras modifikuotos UAV energijos suvartojimas yra 240W. Kai akumuliatoriaus svoris yra toks pats, akumuliatoriaus veikimo laikas sutrumpėja iki 20 minučių.
Kalbant apie UVC-LED šviesos šaltinio modulio išdėstymo vietą, kadangi drono centre yra akumuliatorių, skrydžio valdymo įtaisų ir įvairių tipų jutiklių susibūrimo vieta, jis akivaizdžiai netinka laikyti šviesos šaltinio modulį. Tai yra geras būdas išsklaidyti šviesos šaltinio modulį šalia keturių rotorių koncepcijos schemoje. Išsklaidydamas šilumos šaltinį, rotoriaus vėjo srautas taip pat gali padėti išsklaidyti šilumą. Be to, tokia konstrukcija taip pat naudinga norint padidinti apšvietimo diapazoną ir šviesos vienodumą.
Šio drono ratų bazė yra 350 mm, o keturių UVC-LED šviesos šaltinio modulių dydis ir montavimo padėtis yra tokie, kaip parodyta geltonoje padėtyje. Remiantis 4% fotoelektrinės konversijos efektyvumo skaičiavimu, kiekvieno šviesos šaltinio modulio šviesos galia yra 1000 MW, šviesos išėjimo kampas yra 30 laipsnių, o oro šviesos pralaidumas apskaičiuojamas pagal 80% / m. Optinis modeliavimas rodo, kad apšvietimo plotas 1 m atstumu (žemiausias priimamasis paviršius) yra 0,65 kvadratinio metro, o vidutinis šviesos stipris yra 0,5 mw / cm2.
Kolegų tyrimai parodė, kad tos pačios UV dozės įprastiems gripo ir MRSA virusams yra atitinkamai 7mJ / cm2 ir 18mJ / cm2, esant vienodam 99,99% naikinimo greičiui. Jei gripo virusas naudojamas kaip dezinfekavimo etalonas, dronas per 15 sekundžių gali pasiekti maždaug 1 kubinį metrą kosmoso dezinfekavimo, o dronas per gyvenimą gali pasiekti 80 kubinių metrų plotą. Įprasta metro stoties salė apskaičiuojama pagal 10 000 kvadratinių metrų plotą ir vidutinį 5 metrų aukštį. Būtina išsiųsti 600 rūšių dronų, kad būtų galima visiškai dezinfekuoti visą metro stotį.
Darant prielaidą, kad UVC-LED šaltinio WPE padvigubėja, drono tarnavimo laikas padidėja dvigubai, o sterilizacijos efektas atitinkamai sumažėja. Manoma, kad metro stoties salėje dronų skaičius sumažės iki mažiau nei 100.
Apibendrinant galima pasakyti, kad UVC-LED dezinfekavimo dronas yra techniškai įmanomas, tačiau stoties sterilizacijos erdvė jai šiuo metu kelia didžiulį stresą, o galbūt palata yra tam tinkamesnė.
03 Sterilizuotas energijos taupymo ir taupymo būdas
Siekiant užtikrinti oro kokybę patalpose, metro stoties vėdinimo įranga veikia daugelį metų. Remiantis vėdinimo režimu, pateiktu žemiau esančioje lentelėje, ventiliacijos įrangos energijos suvartojimas taip pat yra 6,6 kW per pertraukimo laikotarpį, o energijos suvartojimas kasmet didės, nes ilgėja veikimo laikas.
Esant esamoms techninėms galimybėms, norint naudoti UVC-LED dronus, norint pasiekti metro stoties salės sterilizaciją, reikia iš viso 600 rūšių, iš viso sunaudojama 5,4kWh energijos. Didėjant šviesos šaltinio efektyvumui, ši vertė ir toliau mažės.
Nelengva nustatyti, kad „UVC-LED“ dronas yra efektyvesnis ir energiją taupantis būdas sterilizuoti metro erdvę. Tačiau toks elektros energijos taupymo būdas netaupo pinigų.
Ateityje pagerėjus UVC-LED efektyvumui, patobulinus akumuliatorių medžiagas, net kartu su belaidžio įkrovimo technologija, galima žymiai sumažinti dronų, reikalingų kosminei dezinfekcijai, skaičių. Be to, UAV taip pat gali vykdyti ne visą darbo dieną veikiančios saugos stebėseną ir padėti rankiniu būdu tikrinti paslėptus automobilių ir geležinkelio įrenginių pavojus. Tuo metu ši koncepcija galėtų duoti realios ekonominės naudos.