Drone yang terbang sekitar telah menjadi titik panas dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dari fotografi udara awal, ke pencahayaan drone, drone ranging, drone ke Tahun Baru, semua jenis loceng dan wisel.
Baru-baru ini, pereka Korea telah membawa konsep baru ke pengebom UVC-LED untuk pembasmian kembar kereta bawah tanah.
Sebaik sahaja berita itu keluar, rakan-rakan kecil industri bercakap tentang hal itu: "Apabila aplikasi UVCLED kami masih melambung di pelbagai kotak dan dispenser air, yang lain telah dimainkan di langit." Adakah senario aplikasi baru ini aneh atau praktikal?
Malah, jenis produk yang kelihatan seperti gimmick bukan kali pertama dalam industri.
Pada tahun 2017, apabila NIKKISO mengumumkan modul pensterilan air UVC dengan aliran 120LPM, ramai yang merasakan bahawa ini hanyalah satu pasu yang menunjukkan kekuatan penyelidikan dan pembangunan. Harga yang tinggi boleh memujuk dunia untuk berundur.
Walau bagaimanapun, maklumat terbaru menunjukkan bahawa selepas pengoptimuman berterusan dan eksperimen lapangan selama satu tahun, produk ini telah membuka satu kejayaan daripada pensterilan air akuakultur dan bergerak ke bidang pensterilan air di kilang-kilang dan kolam renang.
Sebabnya sangat mudah: produk ini menangkap makanan mentah orang Daiwa yang suka produk akuatik. Proses akuakultur mesti disterilkan. Ini adalah pasaran yang telah menyelesaikan kesakitan produk sterilisasi air merkuri tradisional: peningkatan suhu air mempengaruhi nilai pH air dan menjejaskan produk akuatik. Rasa dan tindak balas dengan mineral air laut mempengaruhi penggunaan skala pada permukaan kaca.
Kos prestasi dan kos kitaran hidup yang sama seperti lampu merkuri, jualan akuakultur yang lebih baik dan kos penyelenggaraan yang lebih rendah adalah manifestasi langsung dari manfaat ekonomi mereka.
Bagi drone di hadapan saya, saya juga akan membuat analisis mudah dari tiga aspek titik kesakitan, kelayakan teknikal dan faedah ekonomi. Saya harap saya dapat membuang batu bata untuk menarik jed dan berfikir bersama.
01 Satu produk menyelesaikan tiga titik kesakitan
Cara semasa membasmi stesen kereta bawah tanah ialah:
• Untuk udara dalaman, pengudaraan dan penapisan digunakan terutamanya untuk meningkatkan kualiti udara. Sistem penghawa dingin di beberapa stesen menggunakan peralatan penapisan kecekapan sederhana berdasarkan elektrik statik voltan tinggi. Ia perlu membersihkan, membongkar dan membasmi sistem penghawa dingin secara teratur.
• Sembur secara manual atau buang penyingkiran untuk mata utama seperti tangan, kerusi, mesin tiket dan eskalator yang sering disentuh oleh tubuh manusia. Disinfektan mempunyai kesan membunuh yang cepat dan jangka panjang pada pelbagai bakteria patogen dan tidak mengakis terhadap kemudahan di kabin.
Kaedah penyahinfeksi di atas mempunyai titik kesakitan berikut:
• Kebergantungan berlebihan pada pengudaraan mekanikal. Pensterilan kitaran angin adalah berdasarkan kepada prinsip pencairan, dan kehadiran sudut mati yang kurang pengudaraan menyebabkan sukar bagi mikroorganisma berbahaya untuk dikeluarkan sepenuhnya dalam tempoh masa yang singkat.
• Mikroba cenderung berkembang lebih cepat daripada membunuh. Penyebaran virus dan bakteria berkait rapat dengan suhu dan kelembapan. Persekitaran di stesen ini sesuai untuk pertumbuhan kebanyakan patogen, dan saluran udara sistem penghawa dingin menjadi sarang untuk pembiakan mikroba. Sistem pengudaraan yang asalnya digunakan untuk pensterilan telah menjadi alat untuk menghantar kuman.
• Kurang keupayaan untuk bertindak balas dengan cepat dan selamat kepada kecemasan seperti wabak penyakit berjangkit ganas.
Dewan stesen kereta bawah tanah perlu memperkenalkan satu atau lebih kaedah pembasmian kuman untuk menangani risiko di atas. Ubah desinfeksi UVC-LED adalah pilihan yang baik:
• Memperkenalkan kaedah disinfeksi yang lebih disasarkan untuk memastikan pembasmian kuman dalam pengudaraan yang kurang baik atau di tempat mati. Meningkatkan kadar pensterilan berkesan boleh menghalang penyebaran mikroorganisma yang membahayakan.
• Sesuai untuk disinfeksi permukaan lokasi utama, residu tidak toksik dan bau, tanpa campur tangan manual, boleh mencapai banyak kerja berulang semasa gangguan bawah tanah. Perancangan laluan dapat merealisasikan operasi penyelarasan beberapa drone untuk membasmi seluruh ruang tanpa sudut mati.
• Sambutan kecemasan selamat. UVC-LED mempunyai kesan pembunuhan yang berkesan terhadap virus berjangkit berisiko tinggi seperti SARS, MERS, dan selesema. Dalam kecemasan, drone boleh menjadi yang pertama memasuki ruang di mana virus berisiko tinggi mungkin ada untuk pemerhatian dan pembasmian kuman pada bila-bila masa. Untuk mengelakkan virus menyebar, drone boleh ditumpukan ke lokasi yang ditetapkan untuk kemusnahan setelah tugas selesai.
Perlindungan kereta bawah tanah di Korea Selatan adalah tinggi dan kepadatan stesen kereta bawah tanah tinggi. MERS yang sebelum ini telah dibasmi kuman di seluruh bandar. Saya percaya bahawa dalam mencari cara baru untuk mensterilkan tempat awam, mereka berfikir lebih dan lebih mendesak daripada orang Cina. Drone disinfeksi UVC menyelesaikan tiga titik sakit pada masa yang sama, yang tidak mungkin dengan kaedah pembasmian kuman lain. Dari sudut pandangan ini, kemunculan konsep ini tidak berasas.
02 Kecekapan sumber cahaya dan daya tahan menjadi kemunculan
Sebagai platform pemasangan untuk modul pensterilan, prestasi drone berkaitan erat dengan kesan pensterilan. Modul sumber cahaya LED UVC perlu dipadankan dengan pelesapan haba dan modul bekalan kuasa yang sepadan, yang mempunyai keperluan tertentu ke atas beban dan keupayaan bekalan kuasa drone itu. Saya menggunakan jenama terkenal domestik, drone udara empat rotor dengan berat beratutan 1400g sebagai objek transformasi, untuk menilai keupayaan pensterilan.
Dengan mengandaikan bahawa modul pensterilan UVC yang digunakan bukan penggambaran asli dan modul penghantaran gambar, berat keseluruhan mesin tetap tidak berubah. Walau bagaimanapun, disebabkan peningkatan penggunaan kuasa, hayat bateri perlu dinilai semula. Drone mempunyai kapasiti bateri 90Wh dan hayat bateri 30 minit. Iaitu, penggunaan kuasa seluruh mesin adalah kira-kira 180W. Selepas pemotretan dan pemetaan modul dikeluarkan, penggunaan kuasa motor drone dan sistem kawalan penerbangan adalah kira-kira 140W. Penggunaan kuasa modul pensterilan UVC yang baru ditambah dikira mengikut 100W. Jumlah penggunaan kuasa UAV yang diubah suai adalah 240W. Apabila bateri mempunyai berat badan yang sama, hayat bateri akan dipendekkan hingga 20 minit.
Mengenai kedudukan penempatan modul sumber cahaya UVC, kerana pusat drone adalah tempat perhimpunan bateri, peranti kawalan penerbangan, dan pelbagai jenis sensor, jelas tidak sesuai untuk perumahan modul sumber cahaya. Ini adalah cara yang baik untuk menyebarkan modul sumber cahaya di sekitar empat rotor dalam rajah konsep. Semasa menyebarkan sumber haba, aliran angin pemutar juga boleh membantu menghilangkan haba. Di samping itu, reka bentuk seperti itu juga bermanfaat untuk meningkatkan jarak pencahayaan dan keseragaman cahaya.
Gelang roda drone ini adalah 350mm, dan kedudukan saiz dan pemasangan empat modul sumber LED UVC adalah seperti yang ditunjukkan dalam kedudukan kuning. Menurut pengiraan kecekapan penukaran fotoelektrik 4%, kuasa cahaya setiap modul sumber cahaya adalah 1000mw, sudut keluar cahaya ialah 30 darjah, dan transmisi cahaya udara dikira mengikut 80% / m. Simulasi optik menunjukkan bahawa kawasan pencahayaan pada jarak 1 m (permukaan penerima paling rendah) ialah 0.65 meter persegi dan intensiti cahaya purata adalah 0.5 mw / cm2.
Kajian rakan sebaya menunjukkan bahawa dos UV yang sama untuk virus influenza dan MRSA yang sama adalah 7mJ / cm2 dan 18mJ / cm2, masing-masing, pada kadar 99.99% yang sama. Sekiranya virus selesema digunakan sebagai standard pembasmian kuman, sebuah drone boleh mencapai kira-kira 1 meter padu pembasmian ruang dalam 15 saat, dan sebuah drone boleh mencapai 80 meter padu ruang semasa hidup. Balai stesen kereta bawah tanah biasa dikira mengikut kawasan seluas 10,000 meter persegi dan ketinggian purata 5 meter. Ia perlu menghantar 600 jenis drone untuk mencapai pembasmian kuman lengkap di seluruh stesen kereta bawah tanah.
Dengan mengandaikan bahawa WPE sumber UVC-LED dua kali ganda, masa hidup drone adalah dua kali ganda, dan kesan pensterilan telah dikurangkan dengan sewajarnya. Bilangan dron di balai stesen kereta bawah tanah dijangka menurun kepada kurang daripada 100.
Secara ringkasnya, dres pembasmian kuman UVC-secara teknikalnya boleh dilaksanakan, tetapi ruang pensterilan stesen kini menimbulkan tekanan, dan mungkin wad lebih sesuai untuknya.
03 Kaedah pensterilan ruang penjimatan dan bukan penjimatan kuasa
Untuk memastikan kualiti udara dalaman, peralatan pengudaraan stesen kereta bawah tanah berjalan selama bertahun-tahun. Merujuk kepada mod pengudaraan dalam jadual di bawah, penggunaan kuasa peralatan pengudaraan juga 6.6kW semasa tempoh gangguan, dan penggunaan kuasa akan meningkat tahun demi tahun apabila masa berjalan meningkat.
Dengan keupayaan teknikal yang sedia ada, penggunaan pesawat UVC-LED untuk mencapai sterilisasi dewan stesen kereta bawah tanah memerlukan sejumlah 600 jenis, jumlah penggunaan kuasa sebanyak 5.4kWh. Oleh kerana kecekapan sumber cahaya meningkat, nilai ini akan terus berkurangan.
Tidak sukar untuk mengetahui bahawa drone UVC-LED adalah cara yang lebih berkesan dan menjimatkan tenaga untuk mensterilkan ruang bawah tanah. Walau bagaimanapun, cara menjimatkan elektrik tidak menjimatkan wang.
Dengan peningkatan kecekapan UVC-LED pada masa akan datang, kemajuan bahan bateri, walaupun digabungkan dengan teknologi pengisian wayarles, dapat mengurangkan jumlah dron yang diperlukan untuk pembasmian kuman ruang. Di samping itu, UAV juga boleh melakukan pemantauan keselamatan sambilan dan membantu secara manual menyemak bahaya tersembunyi dari kemudahan kereta dan keretapi. Pada masa itu, konsep ini dapat menghasilkan manfaat ekonomi yang sebenar.