周存芳

（江蘇聯(lián)合學(xué)院蘇州工業(yè)園區(qū)分院 江蘇省蘇州市 215123）

1 技術(shù)背景

學(xué)校銀行自動柜員機(jī)是長期學(xué)習(xí)生活的場所，由于銀行自動柜員機(jī)內(nèi)較多，鈔票上病原微生物的種類也是五花八門，如沙門氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鏈球菌、綠膿桿菌、傷寒桿菌、肝炎病毒、結(jié)核桿菌、流感病毒、沙眼衣原體、痢疾桿菌等等,其中流轉(zhuǎn)較多的紙幣上，20%帶有痢疾桿菌,63%帶有大腸桿菌。由此可以看出，鈔票是一個沾滿細(xì)菌的媒介物。特別是在自動柜員機(jī)相對封閉的空間，各種傳染性疾病容易擴(kuò)散，經(jīng)常發(fā)生生病，引起大范圍的病毒擴(kuò)散事件，尤其是冬季，天氣較冷，不愿意開窗通風(fēng)，同時，冬季又是感冒等病毒流行的季節(jié)，各種不利因素疊加，使得冬季大范圍交叉感染時常發(fā)生，影響正常的學(xué)習(xí)生活。針對這一問題，學(xué)校經(jīng)常定期對銀行自動柜員機(jī)進(jìn)行防疫殺毒，普通的防疫殺毒采用傳統(tǒng)的噴霧背槍，對銀行自動柜員機(jī)進(jìn)行逐一噴灑，這種方式存在效率低下，耗費人工的問題。

2 設(shè)備簡介

消毒是人類工作生活領(lǐng)域中一個重要組成部分，無論是特殊的醫(yī)療場合、普通工作場合還是日常生活等場合，都會采取一定的方式進(jìn)行消毒。常用消毒技術(shù)有以下幾類。如表1。

表1：不同消毒方式特性一覽表

紫外線消毒利用適當(dāng)波長的紫外線破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNA 分子結(jié)構(gòu)造成成長性細(xì)胞死亡和再生性細(xì)胞死亡，從而達(dá)到殺菌、消毒的效果。利用紫外線消毒燈對空氣進(jìn)行殺菌已有幾十年的應(yīng)用歷史，具體包括靜態(tài)空氣直接照射法和流動空氣消毒法。另外，靜態(tài)空氣直接照射法采用紫外線消毒燈直接照射，其缺點是照射不到的地方無法消毒，且消毒時工作人員離開消毒環(huán)境，也可能造成消毒不徹底。紫外線燈的危害還表現(xiàn)在皮膚以及眼睛方面。長時間對裸露肌膚的照射可以引起皮膚紅腫、脫屑以及明顯的疼痛感。如果長期接觸紫外線，甚至?xí)鹌つw的惡變以及皮膚腫瘤等。紫外線燈直接對眼睛照射可引起結(jié)膜炎、角膜炎等損害，導(dǎo)致眼睛出現(xiàn)疼痛、紅腫以及流淚等癥狀；長期照射還有可能導(dǎo)致白內(nèi)障。應(yīng)盡量避免在房間有人的情況下進(jìn)行紫外線燈的消毒。紫外線消毒具體有符合環(huán)境保護(hù)要求，不會產(chǎn)生三鹵甲烷等“三致”物質(zhì)，殺菌迅速，無化學(xué)反應(yīng)，接觸時間短，土建費用少，運行成本低，占地面積小等優(yōu)點，但是也有殺菌效果受出環(huán)境影響較大，沒有持續(xù)殺菌能力等缺點。一般適用于大、中、小型企業(yè)二級生化處理后的消毒處理等場合。

汽化過氧化氫消毒，通過高溫閃蒸將過氧化氫液體汽化為過氧化氫蒸汽，噴射空間中，在空間和物體表面形成約1μm 的過氧化氫膜，釋放的強(qiáng)氧化自由基能夠快速、有效殺滅病原微生物。

液氯消毒具有效果可靠，成本較低，投配設(shè)備簡單，投量準(zhǔn)確等優(yōu)點，但是也有易產(chǎn)生“三致”物質(zhì)，氧化形成的余氯及某些含氧化合物對水生物有毒害等缺點。一般適用于大、中、小型企業(yè)二級生化處理后的消毒處理等場合。

二氧化氯消毒具有較好的消毒效果，不會產(chǎn)生“三致”物質(zhì)的優(yōu)點。但是也有不能儲存，只能現(xiàn)制現(xiàn)用等缺點。一般適用于中、小型企業(yè)二級生化處理后的消毒處理等場合。

臭氧消毒具有消毒效率高，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性余物等優(yōu)點。但是也有投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜等缺點。一般適用于常規(guī)大、中型企業(yè)二級生化處理后的消毒處理等場合。

紫外線與過氧化氫組合消毒，紫外線消毒與汽化過氧化氫同時消毒，將35%過氧化氫溶液完全汽化，在經(jīng)過汽化裝置將氣態(tài)過氧化氫噴射至室內(nèi)空間，在紫外線光的作用下，汽化過氧化氫加速分解產(chǎn)生大量的游離羥基，在常溫條件下可對室內(nèi)空氣和環(huán)境表面的細(xì)菌芽孢、分枝桿菌、真菌、細(xì)菌繁殖體MRSA、沙雷氏菌等進(jìn)行消毒。

本裝置適用于銀行自動柜員機(jī)工作場合，由于銀行柜員機(jī)所在空間不大，工作場所較為小型化，而銀行網(wǎng)點眾多，所以本裝置使用消毒液噴霧和紫外線兩種消毒方式，并可以相互切換。

主要包括自感知模塊、視覺雷達(dá)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、高濃度噴霧、紫外線消毒燈、屬于集成型消毒設(shè)備，包含了紫外線和高濃度噴霧設(shè)備，研究后發(fā)現(xiàn)，核心技術(shù)就是移動底盤、紫外線燈、噴壺腔體。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的銀行自動柜員機(jī)防疫設(shè)備耗時費力，操作不便，效率低下的問題，本裝置提供一種用于銀行自動柜員機(jī)防疫的自動消毒設(shè)備。本消毒裝置依托Arduino編程語言燒錄進(jìn)微控制器、mDesigner 軟件、mCookie 套盒的整合使用，裝置成本低廉，易于推廣使用。具體采用以下技術(shù)方案：銀行自動柜員機(jī)防疫的自動消毒設(shè)備，包括保護(hù)罩體、用于泵出消毒液的動力機(jī)構(gòu)、存放消毒液的存液瓶、霧化輸出消毒液的霧化噴頭、以及移動的行走機(jī)構(gòu)，所述保護(hù)罩體安裝在行走機(jī)構(gòu)上，動力機(jī)構(gòu)和存液瓶安裝在保護(hù)罩體內(nèi)，動力機(jī)構(gòu)通過管道與存液瓶連通，霧化噴頭安裝在保護(hù)罩體的側(cè)壁上，霧化噴頭與動力機(jī)構(gòu)的輸出端連通。如圖1。

圖1：銀行自動柜員機(jī)智能消毒裝置

本銀行自動柜員機(jī)防疫的自動消毒設(shè)備，包括保護(hù)罩體、用于泵出消毒液的動力機(jī)構(gòu)、存放消毒液的存液瓶、霧化輸出消毒液的霧化噴頭、以及移動的行走機(jī)構(gòu)，所述保護(hù)罩體安裝在行走機(jī)構(gòu)上，動力機(jī)構(gòu)和存液瓶安裝在保護(hù)罩體內(nèi)，動力機(jī)構(gòu)通過管道與存液瓶連通，霧化噴頭安裝在保護(hù)罩體的側(cè)壁上，霧化噴頭與動力機(jī)構(gòu)的輸出端連通。

動力機(jī)構(gòu)包括密封腔體、曲柄轉(zhuǎn)軸、頂桿、活塞、密封球、轉(zhuǎn)換腔、電機(jī)。所述密封腔體通過密封管道與存液瓶連通，所述密封腔體通過輸出管道與霧化噴頭連通，所述曲柄轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的輸出端連接，所述活塞通過頂桿與曲柄轉(zhuǎn)軸的端部鉸接，所述活塞的正上面還設(shè)置有用于頂動密封球的觸發(fā)端，所述觸發(fā)端位于密封球的正下方，所述密封球放置在轉(zhuǎn)換腔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)換腔連通在密封腔體的上部。

轉(zhuǎn)換腔的底部設(shè)置有用于與密封球配合的半球狀凹槽，半球狀凹槽內(nèi)敷設(shè)有密封墊圈。如圖2。行走機(jī)構(gòu)包括萬向輪組、支撐平板，萬向輪組均布在支撐平板的四周，保護(hù)罩體安裝在支撐平板上。保護(hù)罩體的側(cè)壁還開設(shè)有用于檢修設(shè)備的檢修孔。

圖2：轉(zhuǎn)換腔結(jié)構(gòu)示意圖

3 運行原理

本銀行自動柜員機(jī)自動消毒設(shè)備，利用LED 點陣指示紫外線燈，使用后，自動亮紫燈，進(jìn)入消毒狀態(tài)。

具體實施方法：

為了解決上述技術(shù)要求，本裝置中用mdesigner 軟件燒錄程序?qū)懭搿昂诵奈⑻幚砥鳌?，并在技術(shù)方案方面作了以下設(shè)計：

（1）利用感應(yīng)開關(guān)來作為消毒裝置的電源開關(guān)；

（2）用電機(jī)驅(qū)動控制電機(jī)轉(zhuǎn)動輪胎，小車為使用狀態(tài)；

（3）用LED 彩燈直觀表示車子的使用狀態(tài)，燈亮為“正在使用”，燈滅為“停止”；

（4）電機(jī)驅(qū)動停止5 秒后，程序判定為小車停止使用狀態(tài)，執(zhí)行LED 點陣亮燈程序，先噴霧后紫燈照射被消毒對象，進(jìn)入消毒狀態(tài)，消毒持續(xù)時間可調(diào)；

（5）消毒過程中，如啟動碰撞開關(guān)，則跳過消毒程序，重新執(zhí)行消毒小車移動、舉升等其他工作狀態(tài)。如圖3。

圖3：電路原理方框圖

4 調(diào)試效果

（1）由于部分客戶抵抗力差，經(jīng)常容易發(fā)生交叉感染的情況，這就需要對銀行自動柜員機(jī)等長期工作的場所進(jìn)行防疫消毒，但由于普通的防疫消毒設(shè)備多是采用噴霧器對銀行自動柜員機(jī)進(jìn)行定期噴灑，這種消毒方式存在較多問題，由于定期人工噴灑需要隨時調(diào)配消毒液，集體進(jìn)行，噴灑時間無法針對每個銀行自動柜員機(jī)的具體情況而改變，無法智能控制，操作耗時費力，且浪費藥劑。本裝置針對銀行自動柜員機(jī)內(nèi)的防疫消毒需求，采用自動的消毒液供應(yīng)裝置，完全能根據(jù)銀行自動柜員機(jī)內(nèi)的情況，自動噴灑消毒液進(jìn)行預(yù)防，提高了銀行自動柜員機(jī)防疫消毒的機(jī)動性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有感冒或患有其他傳染性疾病時，利用行走機(jī)構(gòu)將本裝置移動到合適的位置，再啟動本裝置的動力控制開關(guān)，動力機(jī)構(gòu)周期性的將消毒液從存液瓶內(nèi)泵送到霧化噴頭，霧化噴頭再將消毒液霧化，噴灑到銀行自動柜員機(jī)的空氣中，從而起到預(yù)防消毒的作用。

（2）動力機(jī)構(gòu)工作時，打開電機(jī)開關(guān)，帶動曲柄轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動活塞上下運動，活塞向上運動到靠近轉(zhuǎn)換腔時，觸發(fā)端頂入到密封球的正下方，將其向上定起，解除密封狀態(tài)，當(dāng)活塞向下時，產(chǎn)生的負(fù)壓則將存液瓶內(nèi)的藥物吸引到密封腔體內(nèi)，此時，活塞繼續(xù)向下運動，當(dāng)活塞的表面運動到低于輸出管路的水平位置時，藥物便會沿著管路進(jìn)入到霧化噴頭內(nèi)被霧化噴出到銀行自動柜員機(jī)，重復(fù)上述運動過程，便能起到自動定量泵送藥物的作用，提高了藥物噴灑的精度。

（3）普通的密封球利用重力來封閉開口位置，長期使用后，容易發(fā)生磨損，導(dǎo)致密封不壓實，影響密封效果，從而影響藥物的正常輸送，針對這一問題，本裝置采用在半球狀凹槽內(nèi)敷設(shè)密封墊圈的形式，利用密封圈與密封球的表面形成更加緊密的契合關(guān)系，提高密封性能，在長期使用過程中，密封圈還能承受一定的彈性形變，防止出現(xiàn)磨損導(dǎo)致的泄露，大大提高了設(shè)備的使用壽命和工作穩(wěn)定性。

（4）設(shè)備在銀行自動柜員機(jī)內(nèi)需要經(jīng)常調(diào)整位置，為了方便使用，本裝置采用了萬向輪組的形式實現(xiàn)本裝置的行走，更加方便快捷。

（5）設(shè)備長期工作時，存液瓶需要更換加液，為了方便更換，本裝置設(shè)計了檢修孔，不僅能實現(xiàn)存液瓶的更換，還能對設(shè)備進(jìn)行定期檢修，提高設(shè)備使用壽命。

本消毒裝置實際效果：通過實踐使用，本作品有效規(guī)避人工消毒的弊端，自動為自動柜員機(jī)提供消毒，為顧客的健康問題提供了有效保障，便于銀行物業(yè)工作人員清潔，該裝置成本低廉，易于推廣。

5 實例分析

具體實施方式。為了本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本設(shè)備，下面結(jié)合以下實例對本設(shè)備作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實例一，本實例提供一種用于銀行自動柜員機(jī)防疫的自動消毒設(shè)備，包括保護(hù)罩體用于泵出消毒液的動力機(jī)構(gòu)、用于存放消毒液的存液瓶、用于霧化輸出消毒液的霧化噴頭、以及用于移動的行走機(jī)構(gòu)，所述保護(hù)罩體安裝在行走機(jī)構(gòu)上，所述動力機(jī)構(gòu)和存液瓶安裝在保護(hù)罩體內(nèi)，所述動力機(jī)構(gòu)通過管道與存液瓶連通，所述霧化噴頭安裝在保護(hù)罩體的側(cè)壁上，所述霧化噴頭與動力機(jī)構(gòu)的輸出端連通。

工作原理如下：由于銀行自動柜員機(jī)客戶流量大，經(jīng)常容易發(fā)生交叉感染的情況，這就需要對銀行自動柜員機(jī)場所進(jìn)行防疫消毒，但由于普通的防疫消毒設(shè)備多是采用噴霧器對銀行自動柜員機(jī)進(jìn)行定期噴灑，這種消毒方式存在較多問題，由于定期人工噴灑需要隨時調(diào)配消毒液，集體進(jìn)行，噴灑時間無法針對每個銀行自動柜員機(jī)的具體情況而改變，無法智能控制，操作耗時費力，且浪費藥劑。本裝置針對銀行自動柜員機(jī)內(nèi)的防疫消毒需求，采用自動的消毒液供應(yīng)裝置，完全能根據(jù)銀行自動柜員機(jī)內(nèi)的患病情況，自動噴灑消毒液進(jìn)行預(yù)防，提高了銀行自動柜員機(jī)防疫消毒的機(jī)動性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有感冒或患有其他傳染性疾病時，利用行走機(jī)構(gòu)將本裝置移動到合適的位置，再啟動本裝置的動力控制開關(guān)，動力機(jī)構(gòu)周期性的將消毒液從存液瓶內(nèi)泵送到霧化噴頭，霧化噴頭再將消毒液霧化，噴灑到銀行自動柜員機(jī)的空氣中，從而起到預(yù)防消毒的作用。

實例二，本實例在實例一的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：本實例的動力機(jī)構(gòu)包括密封腔體、曲柄轉(zhuǎn)軸、頂桿、活塞、密封球、轉(zhuǎn)換腔、電機(jī)，所述密封腔體通過密封管道與存液瓶連通，所述密封腔體通過輸出管道與霧化噴頭連通，所述曲柄轉(zhuǎn)軸與電機(jī)的輸出端連接，所述活塞通過頂桿與曲柄轉(zhuǎn)軸的端部鉸接，所述活塞的正上面還設(shè)置有用于頂動密封球的觸發(fā)端，所述觸發(fā)端位于密封球的正下方，所述密封球放置在轉(zhuǎn)換腔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)換腔連通在密封腔體的上部。

工作原理如下：動力機(jī)構(gòu)工作時，打開電機(jī)開關(guān)，帶動曲柄轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動活塞上下運動，活塞向上運動到靠近轉(zhuǎn)換腔時，觸發(fā)端頂入到密封球的正下方，將其向上定起，解除密封狀態(tài)，當(dāng)活塞向下時，產(chǎn)生的負(fù)壓則將存液瓶內(nèi)的藥物吸引到密封腔體內(nèi)，此時，活塞繼續(xù)向下運動，當(dāng)活塞的表面運動到低于輸出管路的水平位置時，藥物便會沿著管路進(jìn)入到霧化噴頭內(nèi)被霧化噴出到銀行自動柜員機(jī)，重復(fù)上述運動過程，便能起到自動定量泵送藥物的作用，提高了藥物噴灑的精度。

實例三，本實例在實例二的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：本實例的轉(zhuǎn)換腔的底部設(shè)置有用于與密封球配合的半球狀凹槽，所述半球狀凹槽內(nèi)敷設(shè)有密封墊圈。

工作原理如下：普通的密封球利用重力來封閉開口位置，長期使用后，容易發(fā)生磨損，導(dǎo)致密封不壓實，影響密封效果，從而影響藥物的正常輸送，針對這一問題，本裝置采用在半球狀凹槽內(nèi)敷設(shè)密封墊圈的形式，利用密封圈與密封球的表面形成更加緊密的契合關(guān)系，提高密封性能，在長期使用過程中，密封圈還能承受一定的彈性形變，防止出現(xiàn)磨損導(dǎo)致的泄露，大大提高了設(shè)備的使用壽命和工作穩(wěn)定性。

實例四，本實例在實例三的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：本實例的行走機(jī)構(gòu)包括萬向輪組、支撐平板，所述萬向輪組均布在支撐平板的四周，所述保護(hù)罩體安裝在支撐平板上。

工作原理如下：本裝置在銀行自動柜員機(jī)內(nèi)需要經(jīng)常調(diào)整位置，為了方便使用，本裝置采用了萬向輪組的形式實現(xiàn)本裝置的行走，更加方便快捷。

實例五，本實例在實例四的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：本實例的保護(hù)罩體1 的側(cè)壁還開設(shè)有用于檢修設(shè)備的檢修孔。

工作原理如下：設(shè)備長期工作時，存液瓶需要更換加液，為了方便更換，本裝置設(shè)計了檢修孔，不僅能實現(xiàn)存液瓶的更換，還能對設(shè)備進(jìn)行定期檢修，提高設(shè)備使用壽命。

6 裝置優(yōu)點

本款銀行自動柜員機(jī)智能消毒裝置的優(yōu)點比人工花費大量力氣去消毒是擁有更明顯的優(yōu)點的，時間更短、節(jié)省人力、無接觸、應(yīng)用面積廣等等；其特點：

（1）搭載行業(yè)領(lǐng)先的全新復(fù)合定位導(dǎo)航技術(shù)，能夠適應(yīng)各類工作場景并快速部署。

（2）具備了全方位的障礙感知和安全決策能力，適合在復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境長期穩(wěn)定運行。

（3）集成UVC 紫外線殺菌燈與超聲波干霧噴灑裝置，其中，短波UVC 紫外線殺菌燈可以直接破壞細(xì)菌病毒細(xì)胞中的DNA、RNA、蛋白質(zhì)等，致細(xì)胞直接死亡并無法繁殖復(fù)制，不存在抗藥性。

（4）具有廣譜高效、快速徹底、無需添加化學(xué)藥劑、無抗藥性、無二次污染等特點，兩者結(jié)合達(dá)到360 度全覆蓋，無死角；提高病毒細(xì)菌殺滅效果，輻照強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。

（5）擁有15 升超大容量，可以實現(xiàn)持續(xù)工作，自帶觸控屏幕，界面簡潔明快，操作便捷。還具有低位液報警提示功能，智能防干，提高安全性能，消毒作業(yè)是完全可以做到全智能自主工作，人機(jī)分離，保障人員安全，低電量自主回充，另，本裝置搭載電梯物聯(lián)模塊，自主乘坐電梯，提供跨樓層消毒防疫服務(wù)，實時監(jiān)控消毒流程，生產(chǎn)完整工作日志，消毒路徑一清二楚。

本款銀行自動柜員機(jī)智能消毒裝置分為紫外線定點消毒模式、循環(huán)路線噴霧模式、紫外線+噴霧雙重定點消毒三種消毒模式，可以實現(xiàn)根據(jù)場景自由切換，除了銀行場景，還可應(yīng)用于餐廳、酒店、醫(yī)院、商場等公共場所。

7 創(chuàng)新點

（1）用感應(yīng)開關(guān)控制消毒裝置小車電源啟動裝置；

（2）用電機(jī)驅(qū)動控制四個車輪的行駛速度和方向，便于操作人員移動和舉升消毒裝置小車；

（3）用LED 點陣區(qū)分消毒裝置小車的使用狀態(tài)為：“正在使用”和“停止使用”；

（4）用LED 點陣屏指示噴霧、紫外線燈消毒等工作狀態(tài)。

8 結(jié)語

本款銀行自動柜員機(jī)智能消毒裝置的藥液可以是84 消毒液、過氧乙酸、滴露、來蘇水溶液、高錳酸鉀溶液等，原則上，所使用的消毒液需要達(dá)到配比濃度的消毒效果劑量，在有人的情況下避免刺激氣味，以及防止易燃易爆，比如酒精消毒。使用本款銀行自動柜員機(jī)智能消毒裝置注意事項有機(jī)器電池電量、機(jī)器藥液的裝配量、機(jī)器高度的調(diào)節(jié)及使用中出現(xiàn)突發(fā)的其他事項等。消毒過程中不能人機(jī)共存，紫外線、過氧化氫均不能人機(jī)共存，在機(jī)器的設(shè)計過程中，這種組合不能人機(jī)共存，尤其是關(guān)于過氧化氫的自動排殘的問題，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，單位濃度應(yīng)該小于1ppm。如果機(jī)器在自動排殘的過程中，經(jīng)過檢測，并沒有達(dá)到這個標(biāo)準(zhǔn)，會在很大層面上給銀行工作人員及銀行客戶帶來傷害。以上所述，本裝置設(shè)備思路僅為較佳設(shè)計方案，在機(jī)構(gòu)的靈活性、消毒濃度配比、對空氣質(zhì)量保證、閑置狀態(tài)消毒頻次等方面還需要做進(jìn)一步的完善與優(yōu)化。

本款銀行自動柜員機(jī)智能消毒裝置實際效果：通過實踐使用，本作品有效規(guī)避人工消毒的弊端，自動為自動柜員機(jī)提供消毒，為顧客的健康問題提供了有效保障，便于銀行物業(yè)工作人員清潔，該裝置成本低廉，易于推廣。