Facilități avansate Producție eficientăDronele care zboară au fost puncte fierbinți în ultimii ani, de la fotografia aeriană inițială, până la iluminarea drone, drone range, drone până la Anul Nou, tot felul de clopote și fluiere.
Recent, designerii coreeni au adus un concept nou pe drona UVC-LED pentru dezinfectarea stațiilor de metrou.
De îndată ce a apărut vestea, micii parteneri ai industriei au vorbit despre asta: „Când aplicația noastră UVCLED este încă aruncată în diverse cutii și distribuitoare de apă, alții au jucat deja pe cer”. Este acest nou scenariu de aplicație capricios sau practic?
De fapt, acest tip de produs care arată ca un gimmick nu este prima dată în industrie.
În 2017, când NIKKISO a anunțat modulul de sterilizare a apei UVC-LED cu flux de 120LPM, mulți oameni au considerat că aceasta este doar o vază care arată puterea cercetării și dezvoltării. Prețul ridicat poate convinge lumea să se retragă.
Cu toate acestea, cele mai recente informații indică faptul că, după optimizarea continuă și experimentul pe teren de un an, acest produs a deschis o descoperire a sterilizării apei din acvacultură și se deplasează în domeniul sterilizării apei în fabrici și piscine.
Motivul este foarte simplu: acest produs surprinde mâncarea crudă a oamenilor din Daiwa care iubesc produsele acvatice. Procesul de acvacultură trebuie sterilizat. Aceasta este piața care a rezolvat durerea produselor tradiționale de sterilizare a apei cu lămpi de mercur: creșterea temperaturii apei afectează valoarea pH-ului apei și afectează produsele acvatice. Gustul și reacția cu mineralele din apa de mare afectează utilizarea scării pe suprafața sticlei.
Aceleași costuri de performanță și ciclu de viață ca și lămpile cu mercur, vânzările mai bune de acvacultură și costurile de întreținere mai mici sunt o manifestare directă a beneficiilor lor economice.
Pentru drona din fața mea, voi face și o analiză simplă din cele trei aspecte ale punctului de durere, fezabilitatea tehnică și beneficiul economic. Sper că pot arunca o cărămidă pentru a atrage jadul și a gândi împreună.
01 Un produs rezolvă trei puncte de durere
Modul actual de dezinfectare a stațiilor de metrou este următorul:
• Pentru aerul interior, ventilația și filtrarea sunt utilizate în principal pentru îmbunătățirea calității aerului. Sistemul de climatizare al unor stații adoptă echipamente de filtrare cu eficiență medie bazate pe electricitate statică de înaltă tensiune. Este necesară curățarea, dezasamblarea și dezinfectarea sistemului de climatizare în mod regulat.
• Pulverizați manual sau ștergeți dezinfectantul pentru puncte cheie, cum ar fi balustrade, scaune, mașini de bilete și scări rulante pe care corpul uman le atinge frecvent. Dezinfectantul are un efect rapid de ucidere pe termen lung asupra diferitelor bacterii patogene și nu este coroziv pentru instalațiile din cabină.
Metodele de dezinfectare de mai sus au următoarele puncte de durere:
• Dependență excesivă de ventilație mecanică. Sterilizarea ciclului vântului se bazează pe principiul diluării, iar prezența unghiurilor moarte slab ventilate face dificilă eliminarea completă a microorganismelor dăunătoare într-o perioadă scurtă de timp.
• Microbii tind să se înmulțească mai repede decât să ucidă. Răspândirea virusurilor și bacteriilor este strâns legată de temperatură și umiditate. Mediul din stație este potrivit pentru creșterea majorității agenților patogeni, iar conducta de aer a sistemului de aer condiționat devine o pată fierbinte pentru reproducerea microbiană. Sistemul de ventilație folosit inițial pentru sterilizare a devenit un instrument de transmitere a germenilor.
• Lipsa capacității de a răspunde rapid și în siguranță la situații de urgență, cum ar fi focare de boli infecțioase maligne.
Sala stației de metrou trebuie să introducă una sau mai multe metode de dezinfectare pentru a face față riscurilor de mai sus. Dronul de dezinfectare UVC-LED este o alegere bună:
• Introduceți această metodă de dezinfectare mai direcționată pentru a asigura dezinfectarea în ventilație slabă sau în locuri moarte. Creșterea ratei de sterilizare poate inhiba eficient propagarea rapidă a microorganismelor dăunătoare.
• Potrivit pentru dezinfectarea suprafeței locurilor cheie, a reziduurilor netoxice și a mirosului, fără intervenție manuală, poate realiza o mulțime de lucrări repetitive în timpul întreruperii metroului. Planificarea căilor poate realiza operarea coordonată a mai multor drone pentru a dezinfecta întregul spațiu fără unghi mort.
• Un răspuns sigur de urgență. UVC-LED are un efect eficient de ucidere asupra virusurilor infecțioase de mare risc, cum ar fi SARS, MERS și gripă. În caz de urgență, drona poate fi primul care a intrat în spațiul în care poate exista virus cu risc ridicat pentru observare și dezinfectare în orice moment. Pentru a preveni răspândirea virusului, drona poate fi concentrată în locația desemnată pentru distrugere după finalizarea sarcinii.
Acoperirea metroului din Coreea de Sud este mare, iar densitatea stațiilor de metrou este ridicată. MERS-ul care a izbucnit înainte a fost chiar dezinfectat în tot orașul. Cred că în căutarea de noi modalități de sterilizare a locurilor publice, ei cred că sunt din ce în ce mai urgente decât chinezii. Dronul de dezinfectare UV-UV rezolvă trei puncte de durere în același timp, ceea ce nu este posibil în cazul altor metode de dezinfectare. Din acest punct de vedere, apariția acestui concept nu este neîntemeiată.
02 Eficiența și rezistența surselor de lumină devin blocaje
Ca platformă de montaj pentru modulul de sterilizare, performanța dronei este strâns legată de efectul de sterilizare. Modulul de sursă de lumină cu LED-uri UVC trebuie adaptat cu modulul corespunzător de disipare a căldurii și alimentare, care are anumite cerințe privind capacitatea de încărcare și alimentare a dronului. Am utilizat ca obiect de transformare un brand intern cunoscut, drona aeriană cu patru rotori cu o greutate de decolare de 1400g, pentru a evalua capacitatea de sterilizare.
Presupunând că modulul de sterilizare UVC-LED este utilizat în locul modulului original de fotografiere și transmitere a imaginii, greutatea întregii mașini rămâne neschimbată. Cu toate acestea, datorită consumului crescut de energie, durata bateriei trebuie reevaluată. Dronul are o capacitate a bateriei de 90Wh și o durată de viață a bateriei de 30 min. Adică consumul de energie al întregii mașini este de aproximativ 180W. După îndepărtarea modulului de fotografiere și de cartografiere, consumul de energie al motorului drone și sistemul de control al zborului este de aproximativ 140W. Consumul de energie al noului modul de sterilizare UVC-LED este calculat conform 100W. Consumul total de energie a UAV modificat este de 240W. Când bateria are aceeași greutate de decolare, durata de viață a bateriei se reduce la 20 de minute.
În ceea ce privește poziția de plasare a modulului sursă de lumină LED-UV, deoarece centrul dronei este un loc de adunare a bateriilor, dispozitivelor de control al zborului și a diverselor tipuri de senzori, în mod evident nu este potrivit pentru adăpostirea modulului sursă de lumină. Este o modalitate bună de a dispersa modulul sursă de lumină în vecinătatea celor patru rotori din diagrama conceptului. În timp ce dispersează sursa de căldură, fluxul de vânt al rotorului poate ajuta și la disiparea căldurii. În plus, un astfel de design este de asemenea benefic pentru a crește intervalul de iluminare și uniformitatea luminii.
Ampatamentul acestui drone este de 350 mm, iar dimensiunea și poziția de instalare a celor patru module de sursă de lumină LED-UV sunt așa cum se arată în poziția galbenă. Conform calculului eficienței conversiei fotoelectrice de 4%, puterea de lumină a fiecărui modul sursă de lumină este de 1000mw, unghiul de ieșire a luminii este de 30 de grade, iar transmisia de lumină a aerului este calculată în funcție de 80% / m. Simularea optică arată că aria de iluminare la o distanță de 1 m (suprafața de primire cea mai joasă) este de 0,65 metri pătrați, iar intensitatea medie a luminii este de 0,5 mw / cm2.
Studiile între ele au arătat că aceleași doze UV pentru virusurile gripale comune și MRSA sunt 7mJ / cm2 și, respectiv, 18mJ / cm2, cu aceeași rată de ucidere de 99,99%. Dacă virusul gripal este utilizat ca standard de dezinfectare, un drone poate realiza aproximativ 1 metru cub de dezinfectare în spațiu în 15 secunde, iar o dronă poate obține 80 de metri cubi de spațiu în timpul vieții. O hală obișnuită a stației de metrou este calculată în funcție de o suprafață de 10.000 de metri pătrați și o înălțime medie de 5 metri. Este necesară expedierea a 600 de tipuri de drone pentru a realiza dezinfectarea completă a întregii stații de metrou.
Presupunând că WPE-ul sursei UVC-LED este dublat, durata de viață a dronei este dublată, iar efectul de sterilizare este redus corespunzător. Numărul de drone dintr-o hală a stației de metrou trebuie să scadă la mai puțin de 100.
În rezumat, drona de dezinfectare UVC-LED este realizabilă din punct de vedere tehnic, dar spațiul de sterilizare al unei stații este în prezent stresant pentru ea, și poate o sală este mai potrivită pentru aceasta.
03 Metoda de sterilizare a spațiului și de economisire a energiei
Pentru a asigura calitatea aerului din interior, echipamentul de ventilație al stației de metrou funcționează de mai mulți ani. Referindu-ne la modul de ventilație din tabelul de mai jos, consumul de energie al echipamentului de ventilație este de asemenea de 6,6kW în perioada de întrerupere, iar consumul de energie electrică va crește an de an pe măsură ce timpul de funcționare crește.
Cu capacitățile tehnice existente, utilizarea dronelor cu LED-uri UVC pentru a realiza o sterilizare a holului stației de metrou necesită un număr de 600 de sortări, un consum total de energie de 5,4kWh. Pe măsură ce eficiența sursei de lumină crește, această valoare va continua să scadă.
Nu este dificil să descoperiți că drona cu LED-uri UVC este o modalitate mai eficientă și mai economisitoare de energie de a steriliza spațiul metroului. Totuși, acest mod de economisire a energiei electrice nu economisește bani.
Odată cu îmbunătățirea eficienței LEDC-LED în viitor, avansarea materialelor pentru baterii, chiar combinată cu tehnologia de încărcare wireless, poate reduce semnificativ numărul de drone necesare pentru dezinfectarea spațiului. În plus, UAV poate, de asemenea, să efectueze monitorizarea parțială a securității și să ajute la verificarea manuală a pericolelor ascunse ale mașinii și a instalațiilor feroviare. În acel moment, conceptul ar putea produce beneficii economice reale.