Drone terbang di sekitar telah menjadi hot spot dalam beberapa tahun terakhir, dari foto udara awal, untuk pencahayaan drone, mulai drone, drone ke Tahun Baru, semua jenis bel dan peluit.
Baru-baru ini, desainer Korea telah membawa konsep baru ke drone UVC-LED untuk desinfeksi stasiun kereta bawah tanah.
Segera setelah berita itu keluar, mitra industri kecil itu membicarakannya: "Ketika aplikasi UVCLED kita masih bergolak di berbagai kotak dan dispenser air, yang lain sudah bermain di langit." Apakah skenario aplikasi baru ini aneh atau praktis?
Faktanya, produk seperti ini yang terlihat seperti tipuan bukan pertama kalinya di industri.
Pada tahun 2017, ketika NIKKISO mengumumkan modul sterilisasi air UVC-LED dengan aliran 120LPM, banyak orang merasa bahwa ini hanyalah vas yang menunjukkan kekuatan penelitian dan pengembangan. Harga tinggi dapat membujuk dunia untuk mundur.
Namun, informasi terbaru menunjukkan bahwa setelah optimasi terus menerus dan percobaan lapangan satu tahun, produk ini telah membuka terobosan dari sterilisasi air akuakultur dan bergerak ke bidang sterilisasi air di pabrik dan kolam renang.
Alasannya sangat sederhana: produk ini menangkap makanan mentah dari orang-orang Daiwa yang menyukai produk air. Proses akuakultur harus disterilkan. Ini adalah pasar yang telah mengatasi rasa sakit dari produk sterilisasi air lampu merkuri tradisional: kenaikan suhu air mempengaruhi nilai pH air dan mempengaruhi produk-produk akuatik. Rasa dan reaksi dengan mineral air laut mempengaruhi penggunaan skala pada permukaan kaca.
Kinerja dan biaya siklus hidup yang sama seperti lampu merkuri, penjualan akuakultur yang lebih baik, dan biaya perawatan yang lebih rendah adalah manifestasi langsung dari manfaat ekonomi mereka.
Untuk drone di depan saya, saya juga akan membuat analisis sederhana dari tiga aspek titik sakit, kelayakan teknis dan manfaat ekonomi. Saya harap saya bisa melempar batu bata untuk menarik batu giok dan berpikir bersama.
01 Satu produk memecahkan tiga titik nyeri
Cara saat ini untuk mendisinfeksi stasiun kereta bawah tanah adalah sebagai berikut:
• Untuk udara dalam ruangan, ventilasi dan filtrasi terutama digunakan untuk meningkatkan kualitas udara. Sistem pendingin udara di beberapa stasiun mengadopsi peralatan penyaringan efisiensi menengah berdasarkan listrik statis bertegangan tinggi. Anda perlu membersihkan, membongkar, dan mendisinfeksi sistem pendingin udara secara teratur.
• Menyemprot atau membersihkan disinfektan secara manual untuk poin-poin penting seperti pegangan tangan, kursi, mesin tiket, dan eskalator yang sering disentuh tubuh manusia. Desinfektan memiliki efek membunuh jangka panjang yang cepat pada berbagai bakteri patogen dan tidak korosif terhadap fasilitas di kabin.
Metode disinfeksi di atas memiliki poin nyeri berikut:
• Ketergantungan berlebihan pada ventilasi mekanis. Sterilisasi siklus angin didasarkan pada prinsip pengenceran, dan keberadaan sudut mati yang berventilasi buruk membuat mikroorganisme berbahaya dapat sepenuhnya dihilangkan dalam waktu singkat.
• Mikroba cenderung berkembang biak lebih cepat daripada membunuh. Penyebaran virus dan bakteri terkait erat dengan suhu dan kelembaban. Lingkungan di stasiun cocok untuk pertumbuhan sebagian besar patogen, dan saluran udara sistem pendingin udara menjadi sarang untuk reproduksi mikroba. Sistem ventilasi yang awalnya digunakan untuk sterilisasi telah menjadi alat untuk menyebarkan kuman.
• Kurangnya kemampuan untuk merespon dengan cepat dan aman terhadap keadaan darurat seperti wabah penyakit menular ganas.
Aula stasiun kereta bawah tanah perlu memperkenalkan satu atau lebih metode desinfeksi untuk menangani risiko di atas. Drone desinfeksi UVC-LED adalah pilihan yang baik:
• Perkenalkan metode disinfeksi yang lebih bertarget ini untuk memastikan disinfeksi dalam ventilasi yang buruk atau di titik mati. Meningkatkan laju sterilisasi dapat secara efektif menghambat penyebaran cepat mikroorganisme berbahaya.
• Cocok untuk desinfeksi permukaan pada lokasi-lokasi utama, residu tidak beracun dan bau, tanpa intervensi manual, dapat mencapai banyak pekerjaan berulang selama pemadaman kereta bawah tanah. Perencanaan jalur dapat mewujudkan operasi terkoordinasi dari beberapa drone untuk mendisinfeksi seluruh ruang tanpa sudut mati.
• Tanggap darurat yang aman. UVC-LED memiliki efek membunuh yang efektif pada virus menular risiko tinggi seperti SARS, MERS, dan flu. Dalam keadaan darurat, drone dapat menjadi yang pertama memasuki ruang di mana virus berisiko tinggi mungkin ada untuk pengamatan dan disinfeksi setiap saat. Untuk mencegah penyebaran virus, drone dapat dikonsentrasikan ke lokasi yang ditentukan untuk penghancuran setelah tugas selesai.
Cakupan kereta bawah tanah di Korea Selatan tinggi dan kepadatan stasiun kereta bawah tanah tinggi. MERS yang pecah sebelumnya bahkan didesinfeksi di seluruh kota. Saya percaya bahwa dalam mencari cara baru untuk mensterilkan tempat-tempat umum, mereka berpikir lebih dan lebih mendesak daripada orang Cina. Drone desinfeksi UVC-LED memecahkan tiga titik nyeri pada saat yang sama, yang tidak mungkin dilakukan dengan metode desinfeksi lainnya. Dari sudut pandang ini, kemunculan konsep ini bukan tanpa alasan.
02 Efisiensi dan ketahanan sumber cahaya menjadi hambatan
Sebagai platform pemasangan untuk modul sterilisasi, kinerja drone terkait erat dengan efek sterilisasi. Modul sumber cahaya UVC-LED harus disesuaikan dengan modul disipasi panas dan catu daya yang sesuai, yang memiliki persyaratan tertentu pada beban dan kemampuan catu daya dari drone. Saya menggunakan merek domestik terkenal, drone udara empat rotor dengan berat lepas landas 1400g sebagai objek transformasi, untuk mengevaluasi kemampuan sterilisasi.
Dengan asumsi bahwa modul sterilisasi UVC-LED digunakan sebagai pengganti modul pemotretan dan transmisi gambar asli, berat seluruh mesin tetap tidak berubah. Namun, karena konsumsi daya yang meningkat, masa pakai baterai perlu dievaluasi kembali. Drone memiliki kapasitas baterai 90Wh dan daya tahan baterai 30 menit. Artinya, konsumsi daya seluruh mesin sekitar 180W. Setelah modul pemotretan dan pemetaan dilepas, konsumsi daya motor drone dan sistem kontrol penerbangan sekitar 140W. Konsumsi daya modul sterilisasi UVC-LED yang baru ditambahkan dihitung menurut 100W. Konsumsi daya total UAV yang dimodifikasi adalah 240W. Ketika baterai memiliki berat lepas landas yang sama, masa pakai baterai dipersingkat menjadi 20 menit.
Mengenai posisi penempatan modul sumber cahaya UVC-LED, karena pusat drone adalah tempat berkumpulnya baterai, perangkat kontrol penerbangan, dan berbagai jenis sensor, jelas tidak cocok untuk perumahan modul sumber cahaya. Ini adalah cara yang baik untuk membubarkan modul sumber cahaya di sekitar empat rotor dalam diagram konsep. Saat mendispersikan sumber panas, aliran angin rotor juga dapat membantu menghilangkan panas. Selain itu, desain seperti ini juga bermanfaat untuk meningkatkan jangkauan pencahayaan dan keseragaman cahaya.
Jarak sumbu roda drone ini adalah 350mm, dan ukuran serta posisi pemasangan keempat modul sumber cahaya UVC-LED seperti ditunjukkan pada posisi kuning. Menurut perhitungan efisiensi konversi fotolistrik 4%, daya cahaya dari setiap modul sumber cahaya adalah 1000mw, sudut keluar cahaya adalah 30 derajat, dan transmisi cahaya udara dihitung menurut 80% / m. Simulasi optik menunjukkan bahwa area iluminasi pada jarak 1 m (permukaan penerima terendah) adalah 0,65 meter persegi dan intensitas cahaya rata-rata adalah 0,5 mw / cm2.
Studi rekan telah menunjukkan bahwa dosis UV yang sama untuk virus influenza dan MRSA yang umum adalah 7mJ / cm2 dan 18mJ / cm2, masing-masing, pada tingkat pembunuhan 99,99% yang sama. Jika virus flu digunakan sebagai standar disinfeksi, drone dapat mencapai sekitar 1 meter kubik desinfeksi ruang dalam 15 detik, dan drone dapat mencapai 80 meter kubik ruang selama masa hidup. Aula stasiun kereta bawah tanah biasa dihitung menurut luas 10.000 meter persegi dan tinggi rata-rata 5 meter. Hal ini diperlukan untuk mengirimkan 600 jenis drone untuk mencapai disinfeksi lengkap dari seluruh stasiun kereta bawah tanah.
Dengan asumsi bahwa WPE dari sumber UVC-LED dua kali lipat, waktu hidup drone menjadi dua kali lipat, dan efek sterilisasi berkurang secara tepat. Jumlah drone di aula stasiun kereta bawah tanah diperkirakan akan turun menjadi kurang dari 100.
Singkatnya, drone desinfeksi UVC-LED layak secara teknis, tetapi ruang sterilisasi stasiun saat ini membuat stres untuk itu, dan mungkin bangsal lebih cocok untuk itu.
03 Metode sterilisasi ruang hemat dan tidak hemat daya
Untuk memastikan kualitas udara dalam ruangan, peralatan ventilasi stasiun kereta bawah tanah beroperasi selama bertahun-tahun. Mengacu pada mode ventilasi pada tabel di bawah ini, konsumsi daya peralatan ventilasi juga 6.6kW selama periode pemadaman, dan konsumsi daya akan meningkat dari tahun ke tahun seiring dengan meningkatnya waktu berjalan.
Dengan kemampuan teknis yang ada, penggunaan drone UVC-LED untuk mencapai sterilisasi aula stasiun kereta bawah tanah membutuhkan total 600 sorti, total konsumsi daya 5,4 kWh. Dengan meningkatnya efisiensi sumber cahaya, nilai ini akan terus menurun.
Tidak sulit untuk menemukan bahwa drone UVC-LED adalah cara yang lebih efisien dan hemat energi untuk mensterilkan ruang bawah tanah. Namun, cara menghemat listrik ini tidak menghemat uang.
Dengan peningkatan efisiensi UVC-LED di masa depan, kemajuan bahan baterai, bahkan dikombinasikan dengan teknologi pengisian nirkabel, dapat secara signifikan mengurangi jumlah drone yang diperlukan untuk desinfeksi ruang. Selain itu, UAV juga dapat melakukan pemantauan keamanan paruh waktu dan membantu secara manual memeriksa bahaya tersembunyi dari fasilitas mobil dan kereta api. Pada saat itu, konsep tersebut dapat menghasilkan manfaat ekonomi nyata.