扶梯消毒中的智能紫外线功率控制系统研究

扶梯消毒中的智能紫外线功率控制系统研究

王松，杜瑞璋，刘延，黎云齐，陈梅

山东协和学院 山东 济南 250109

摘要：疫情常态化下公共场所扶梯消毒难，成本高等问题层出不穷。目前人们常用的消毒方法有酒精、84消毒液等。但效果并不是很明显，而且每个都各有各的缺点和安全隐患。面对现在的这个需求，在分析现有的已知杀灭病毒方法的基础上，打造了智能紫外线功率控制系统。此文章讲述了利用紫外线杀毒技术，并使用智能控制系统用UVC LED 灯对扶梯进行杀毒，实现扶梯消毒中的智能紫外线功率控制，使得杀毒成本大幅度降低。

关键词：扶梯消毒、紫外线杀毒、智能控制

一、前言

2020年3月6日，人民日报报道了《严防境外病例输入！北京双机场，测温消毒忙》，其中提及到，抵达首都机场后，乘客将接受应对防疫人员的体温检查。 海关人员仔细检查入境健康申报单，并在北京大兴国际机场进行严格消毒。他们需要对厕所、座椅、自动扶梯栏杆、移动机器人、充电杆等重要区域进行消毒。一些重要区域每小时消毒一次。卫生间采用“一人清洁”标准，实时显示卫生间消毒情况。

2020年11月27日，中华人民共和国中央人民政府发布了《交通场站100%消毒、检测乘客体温！交通运输部可以按照这个方案来部署在冬季的疫情的常态化防控》，其中我们提及到要严格执行疫情防控措施，指的是防疫和控制措施必须严格执行，使维护和城市公共交通每天100%日常消毒，不留死角，站在队伍中的人员必须确保100%佩戴口罩。此外，要严格按照要求对车上所有乘客进行体温检测，积极引导乘客在公共场所和交通工具上佩戴口罩，做好应急准备。要求相关部门能够充分总结考核前围绕防控工作，能够完善突发公共卫生事件交通应急预案和操作手册，不断完善工作制度和流程，经常开展应急演练，疫情防控同时要未雨绸缪，储备足够应急物资，为应对疫情做好长期思考和工作准备。

目前，国内自主生产的扶梯消毒仪主要以海伦智能的HZ-D838扶手电梯消毒机和河北海铭环保科技生产的消毒机等，但都存在着一些问题。产品功能单一，无法很好的满足扶梯日常消毒需求，且消毒手段还是以机器模仿传统手工消毒。

二、现状

目前，自动扶梯广泛应用于各大超市、商场等公共场所。然而，由于人们生活水平和卫生意识的提高，扶梯栏杆被视为传播细菌的“传送带”。很多人在乘坐自动扶梯时“违规”，比如不用手就拿扶梯的栏杆，降低了安全系数，容易引发事故。

电梯是一种公共交通工具，广泛应用于商场、公园、酒店、学校、医院、办公室等公共场所，是人们聚集绕过和交叉感染的重要场所。疫情防控是当前新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作面临的重大挑战。

未来2020年初的新冠肺炎疫情在带来挑战的同时也带来了机遇。人们对公共卫生环境的更加注重，国家卫生健康委员会发文称要构建起强大的公共卫生体系，使得科技在疫情常态化中能够发挥巨大作用。过去，传统扶梯消毒手段主要以人工擦拭为主，但当人流量一多，就会存在二次感染，效率低、成本高。近年来，虽然有扶梯消毒仪的出现，但普遍对场景的适用性差，消毒效果一般，无法完全代替人工消毒。长期来看，扶梯消毒仪还存在着巨大的商业价值，若做到数字化、自动化和智能化，该行业将拥有更大的发展空间。

三、解决方案

1、扶梯消毒

在目前扶梯消毒中仍存在着以下问题：

（1）扶手细菌累加传递。扶梯清洁进行不够及时，人们在抓扶手时，进行细菌累加传递。人工擦完后只要有人抓握手，那么从下一波人流开始，后续所有乘客抓握的扶手带又是被前面的人污染过的，偶尔及间断式地擦拭扶手消毒是没有实际意义的。

（2）人工消毒存在弊端。效率低，成本高，效果差，消毒后短时间内异味不易散去。疫情以来，各地加强公共设施清洁力度。对扶梯的消毒普遍达到2小时/次，算上物料成本和人力成本，单月消毒可达到500000RMB，且商场内空间封闭，消毒水所产生的氯离子久聚不散，对人体产生害。

（3）疫情常态化防控。受新冠疫情的影响，大众对公共卫生的诉求爆炸性增长，防疫工作繁重，对扶梯消毒仍以人工为主，大大加重了工作人员的负担。

2、紫外线消毒

紫外线杀菌消毒是利用Ultraviolet light of the appropriate wavelength破坏微生物细胞中DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，去使生长性细胞死亡或再生性细胞死去，从而达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒处理技术是基于epidemiology， medicine and photodynamics in modern Chinese society的基础上，利用一些特殊结构设计的high efficiency，long life and high strength的UVC波段紫外光照射，将各种不同病毒、寄生虫、细菌以及其他病原体可以直接杀死。

我们主要用UVC LED灯进行杀毒，紫外线短波紫外线波长，波长为200 ~ 275纳米，紫外线杀菌灯是由 UVC 短波紫外线发出的。

3、智能控制

智能控制是一种具有Intelligent information processing，intelligent information feedback and intelligent control decision的控制模式。智能控制要用于solve some complex system control that is difficult to solve in the traditional method问题。智能控制系统研究分析的对象一般具有不确定性的数学学习模型、复杂的任务要求和高度的非线性等特点。

系统通过定时消毒或者通过判断间隔的时间及时利用自己的消毒方式对扶梯进行消毒。

定时进行消毒：系统可设置在不同的时段进行消毒，并根据实际应用研究场景可以改进，单次消毒工作时间不小于60分钟，保证消毒效果。

四、结束语

本文基于智能紫外线功率控制系统的扶梯消毒，在应用中表现良好，但是本系统还有一些提升空间，未来可以在算法上进行改进。本文对于智能紫外线功率控制系统的介绍比较简略。本文基于智能紫外线功率控制系统的扶梯消毒，对病毒的查杀起了很大的作用，但是本系统还有一些提升空间 ，未来可以调节一些功能，在其他方面进行改进，让这个系统更加智能化。

参考文献：

1. 董军. 紫外线灯电路模型分析及驱动参数影响研究[D].哈尔滨工业大学,2017

2. 陈小平. 基于数字控制的紫外线灯电子镇流器的研究[D].北方工业大学,2015

3. 林晓锋. UV固化用3kW紫外线灯电子镇流器的研究[D].北方工业大学,2017

4. 邹海燕.两种功率直管紫外线消毒灯在医院中的应用观察[J].中国医疗器械信息,2019,25(01)

5. 柳莉.两种功率直管紫外线消毒灯在医院中的应用[J].中华医院感染学杂志,2012,22(07)