Дроновете, които летят наоколо, са горещи точки през последните години, от първоначалната въздушна фотография, до осветление на дрон, диапазон на дрон, дронове до Нова година, всички видове камбани и свирки.
Наскоро корейските дизайнери внесоха нова концепция на дрона с UVC-LED за дезинфекция на метростанцията.
Веднага след като излязоха новините, малките партньори в индустрията заговориха за това: „Когато нашето приложение UVCLED все още се хвърля в различни кутии и дозатори за вода, други вече играят в небето“. Нов сценарий на приложение ли е причудлив или практичен?
Всъщност този вид продукт, който изглежда като трик, не е първият път в индустрията.
През 2017 г., когато NIKKISO обяви модула за стерилизация на вода UVC-LED с поток 120LPM, много хора усетиха, че това е само ваза, показваща силата на изследванията и разработките. Високата цена може да убеди света да отстъпи.
Най-новата информация обаче показва, че след непрекъсната оптимизация и едногодишен експеримент на полето, този продукт е открил пробив от стерилизацията на вода в аквакултурите и се движи в областта на стерилизацията на вода във фабрики и басейни.
Причината е много проста: този продукт улавя суровата храна на хората от Daiwa, които обичат водни продукти. Процесът на аквакултура трябва да бъде стерилизиран. Това е пазарът, който е решил болката от традиционните продукти за стерилизация на вода с живачна лампа: повишаването на температурата на водата влияе върху стойността на pH на водата и се отразява на водните продукти. Вкусът и реакцията с минерали от морска вода влияят върху използването на котлен камък върху стъклената повърхност.
Същите разходи за експлоатационни характеристики и жизнен цикъл като живачните лампи, по-добрите продажби на аквакултури и по-ниските разходи за поддръжка са пряко проявление на техните икономически ползи.
За дрона пред мен ще направя и прост анализ от трите аспекта на болката, техническата осъществимост и икономическата изгода. Надявам се, че мога да хвърля тухла, за да привлека нефрит и да мислим заедно.
01 Един продукт решава три точки на болка
Сегашният начин за дезинфекция на метростанциите е следният:
• За въздух в помещението се използва основно вентилация и филтрация за подобряване на качеството на въздуха. Климатичната система на някои станции използва филтриращо оборудване със средна ефективност, базирано на статично електричество с високо напрежение. Необходимо е редовно да почиствате, разглобявате и дезинфекцирате климатичната система.
• Ръчно напръскайте или избършете дезинфектанта за ключови точки като перила, седалки, машини за билети и ескалатори, до които човешкото тяло често докосва. Дезинфектантът има бърз, дългосрочен убиващ ефект върху различни патогенни бактерии и не е корозивен за съоръженията в кабината.
Горните методи за дезинфекция имат следните точки на болка:
• Прекомерно разчитане на механична вентилация. Стерилизацията на вятърния цикъл се основава на принципа на разреждане и наличието на лошо вентилирани мъртви ъгли затруднява пълното отстраняване на вредните микроорганизми за кратък период от време.
• Микробите са склонни да се размножават по-бързо, отколкото да убиват. Разпространението на вируси и бактерии е тясно свързано с температурата и влажността. Средата в станцията е подходяща за растежа на повечето патогени, а въздухопроводът на климатичната система се превръща в легла за микробно възпроизвеждане. Първоначално използваната за стерилизация вентилационна система се превърна в инструмент за предаване на микроби.
• Липса на способност за бърза и безопасна реакция при извънредни ситуации като огнища на злокачествени инфекциозни заболявания.
Залата на метрото трябва да въведе един или повече методи за дезинфекция, за да се справи с горните рискове. Дронът за дезинфекция с UVC-LED е добър избор:
• Въведете този по-целенасочен метод за дезинфекция, за да осигурите дезинфекция при лоша вентилация или в мъртви точки. Увеличаването на скоростта на стерилизация може ефективно да попречи на бързото размножаване на вредни микроорганизми.
• Подходящ за повърхностна дезинфекция на ключови места, нетоксични и миризми, без ръчна намеса, може да постигне много повтарящи се работи по време на спиране на метрото. Планирането на пътя може да реализира координираната работа на множество дронове за дезинфекция на цялото пространство без мъртъв ъгъл.
• Безопасна аварийна реакция. UVC-LED има ефективен убиващ ефект при високорискови инфекциозни вируси като SARS, MERS и грип. В спешен случай дронът може да бъде първият, който навлиза в пространството, където по всяко време може да съществува вирус с висок риск за наблюдение и дезинфекция. За да се предотврати разпространението на вируса, дронът може да бъде концентриран до определеното място за унищожаване след приключване на задачата.
Покритието на метрото в Южна Корея е високо, а плътността на метростанциите е висока. МЕРС, който избухна преди това, дори беше дезинфекциран в целия град. Вярвам, че в търсенето на нови начини за стерилизиране на обществени места, те мислят все по-спешно от китайците. Дронът за дезинфекция с UVC-LED решава три точки на болка едновременно, което не е възможно при други методи за дезинфекция. От тази гледна точка възникването на това понятие не е безпочвено.
02 Ефективността и издръжливостта на източника на светлина стават тесни места
Като монтажна платформа за модула за стерилизация, работата на дрона е тясно свързана с ефекта на стерилизация. Модулът за източник на светлина UVC-LED трябва да бъде съчетан със съответния модул за разсейване на топлината и захранване, който има определени изисквания по отношение на натоварването и способността за захранване на дрона. Като обект на трансформация използвах известна домашна марка, четири-ротовият въздушен дрон с излитащо тегло 1400 g, за да оценя способността за стерилизация.
Ако приемем, че UVC-LED модулът за стерилизация се използва вместо оригиналния модул за снимане и предаване на изображения, теглото на цялата машина остава непроменено. Поради увеличената консумация на енергия, животът на батерията трябва да бъде преоценен. Дронът има капацитет на батерията 90Wh и живот на батерията 30 минути. Тоест консумираната мощност на цялата машина е около 180W. След отстраняването на модула за снимане и картографиране консумацията на мощност на дроновия мотор и системата за управление на полета е около 140W. Консумацията на енергия на ново добавения UVC-LED модул за стерилизация се изчислява според 100W. Общата консумация на енергия на модифицирания БЛА е 240W. Когато батерията има същото тегло при излитане, животът на батерията се съкращава до 20 минути.
Що се отнася до позицията за поставяне на UVC-LED модула за източник на светлина, тъй като центърът на дрона е място за събиране на батерии, устройства за управление на полета и различни видове сензори, очевидно не е подходящ за поставяне на модула на източника на светлина. Това е добър начин да разпръснете модула на източника на светлина в близост до четирите ротора в концептуалната диаграма. Докато разпръсква източника на топлина, потокът на вятъра на ротора също може да помогне за разсейване на топлината. В допълнение, такъв дизайн е полезен и за увеличаване на обхвата на осветеност и равномерност на светлината.
Междуосието на този дрон е 350 мм, а размерът и разположението на четирите UVC-LED модула за източник на светлина са както е показано в жълто положение. Според изчислението на 4% ефективност на фотоелектричното преобразуване, мощността на светлината на всеки модул на източник на светлина е 1000mw, ъгълът на изход на светлина е 30 градуса, а пропускането на светлина на въздуха се изчислява според 80% / m. Оптичната симулация показва, че площта на осветяване на разстояние 1 м (най-долната повърхност на приемане) е 0,65 квадратни метра, а средната интензивност на светлината е 0,5 mw / cm2.
Партньорските проучвания показват, че същите UV дози за обикновения грип и MRSA вирусите са съответно 7mJ / cm2 и 18mJ / cm2, при същата 99,99% убита скорост. Ако грипният вирус се използва като стандарт за дезинфекция, дрон може да постигне около 1 кубически метър дезинфекция на пространството за 15 секунди, а дрон може да постигне 80 кубически метра пространство през живота. Обикновената зала на метрото се изчислява според площ от 10 000 квадратни метра и средна височина 5 метра. Необходимо е да се изпратят 600 вида дронове, за да се постигне пълна дезинфекция на цялата станция на метрото.
Ако приемем, че WPE на UVC-LED източника се удвоява, животът на дрона се удвоява и ефектът на стерилизация се намалява по подходящ начин. Очаква се броят на дроновете в зала на метрото да падне до под 100.
В обобщение, дронът за дезинфекция с UVC-LED е технически осъществим, но в момента пространството за стерилизация на станция е стресиращо за това и може би отделение е по-подходящо за него.
03 Метод за стерилизация на енергия и икономия на място
За да се гарантира качеството на въздуха на закрито, вентилационното оборудване на метрото работи от много години. Позовавайки се на режима на вентилация в таблицата по-долу, консумираната мощност на вентилационното оборудване също е 6.6kW през периода на прекъсване и консумацията на енергия ще се увеличава от година на година с увеличаване на работното време.
Със съществуващите технически възможности, използването на UVC-LED дронове за постигане на стерилизация на залата на метрото изисква общо 600 сортировки, обща консумация на енергия от 5,4kWh. С повишаване на ефективността на източника на светлина тази стойност ще продължи да намалява.
Не е трудно да се намери, че UVC-LED дронът е по-ефективен и енергоспестяващ начин за стерилизиране на пространството на метрото. Този начин за пестене на електроенергия обаче не спестява пари.
С подобряването на ефективността на UVC-LED в бъдеще, усъвършенстването на материали за батерии, дори комбинирано с безжична технология за зареждане, може значително да намали броя на дроновете, необходими за дезинфекция на пространството. В допълнение, БЛА може също така да извършва мониторинг на сигурността на непълно работно време и да подпомага ръчната проверка на скритите опасности на автомобила и железопътните съоръжения. По това време концепцията може да доведе до реални икономически ползи.