具有消毒防控功能的機場行李節(jié)能輸送和主動精準推送裝置

節(jié)曉明，康 強，王 尚，侯畋有

（山東科技大學 能源與礦業(yè)工程學院，山東 青島266510）

具有消毒防控功能的機場行李節(jié)能輸送和主動精準推送裝置正是針對我國機場現存的疫情防控設施不完善、行李被動識別、錯誤提取現象頻發(fā)而造成病毒傳播的現象設計的。裝置包括光電傳感系統、封閉式消毒輸送裝置、變壓變頻交流調速系統、射頻識別系統和行李主動精準推送裝置。裝置應用光電傳感技術識別行李進出情況，配合封閉式消毒輸送裝置、VVVF 調速系統進行工作。應用RFID 識別技術識別托運行李信息，配合VVVF 調速系統、封閉式主動精準推送裝置調控傳送模式，推送行李至特定存儲點。

1 研究背景

隨著社會經濟的日益發(fā)展，人們更傾向于航空出行，因此乘客數量的劇增對機場的服務質量提出挑戰(zhàn)。行李托運作為航空業(yè)務中必不可少的環(huán)節(jié)，在運輸過程中易沾染病毒，造成損失，如何在航空托運時進行疫情防控是現在面臨的首要問題。同時在行李托運中，因行李外觀相似導致乘客提取時產生錯拿誤拿現象；同時由轉盤傳送，效率低下，導致乘客提取行李擁擠。乘客在取行李的過程中，需自行辨認行李，避免行李被他人誤拿錯拿。在此種情況下，乘客接觸病毒的可能性也會大大提高。因此，如何解決行李被動識別、錯拿誤拿現象也成為機場服務質量提高的一大難題。

現行的行李托運中，對行李進行消毒的措施非常少，極大程度提高了病毒在行李上傳播擴散的途徑。在進行行李提取時，采用的普通標簽形狀外觀相似，容易造成乘客誤拿錯拿；采用行李轉盤的方式讓乘客被動識別行李，乘客到固定位置等待行李緩慢運輸，增加了乘客的等待時間，降低行李提取效率，同時乘客集中在轉盤兩側，造成擁堵現象[1]，易發(fā)生大規(guī)模感染事件。

2 系統提出

基于上述背景，若在行李航空運輸的過程中合理進行行李的自主高速推送，并結合疫情防控要求，對行李進行基本防控消毒，不僅可以減少乘客的等待時間，避免行李被動識別、錯誤提取現象，同時可提高機場疫情防控效果，有效避免病毒的大規(guī)模傳播，以保障乘客和工作人員的健康安全。

基于行李運輸基本要求和疫情防控標準，本文提出一種基于RFID 識別技術和變壓變頻交流調速技術的，具有消毒防控功能的機場行李節(jié)能輸送和主動精準推送裝置（見圖1）。該系統存有兩種運行模式，一種為高速運轉模式，即傳送速率提高使行李運輸加快；另一種為低速運轉模式，即降低傳送帶運轉速率，節(jié)能低速運轉。當傳送帶上沒有行李傳輸時，推送系統進入停滯運行模式，節(jié)省能源消耗，保障傳送帶運行安全。

圖1 裝置作業(yè)模型

本系統以光電傳感器感應情況為劃分系統運行模式的依據，在安檢傳送帶和推送傳送帶前增加封閉式消毒輸送裝置，在消毒輸送裝置入口處設置光電傳感器，裝置傳送帶上鋪放隔水防腐層，在主動推送傳送帶入口處設置光電傳感器。本系統隨著機場控制系統一同開啟，系統工作過程分為兩個階段，第一個階段為消毒防控階段，在行李進入安檢或進行推送時，先進入消毒傳送裝置，觸發(fā)裝置口處的光電傳感器，裝置開始進行消毒水噴灑（符合GB/T 26373 要求的乙醇消毒劑），隨光電傳感器的停止而停止。當系統監(jiān)測有多個行李進行傳送時，可無間斷開始消毒噴灑，直至光電傳感器感應無行李通過時停止噴灑。第二階段為行李推送階段，在行李完成消毒防控措施后，進入推送傳送帶，傳送裝置內部光電傳感器感應行李進入后，將信號傳回中央控制系統，系統調節(jié)傳送帶運轉速度，加快行李的推送。

第二階段的運行過程主要依托主動推送裝置的精準識別技術和變頻調速技術。當無行李進行傳送時，傳送帶保持低速運轉狀態(tài)，當有行李進入傳送帶進行傳送時，觸發(fā)入口處的光電傳感器，傳感器將信號傳回中央處理器，中央處理器根據接受到的信號，自主調節(jié)提升傳送帶運轉速率至1 速度，并定時運轉；當時間結束且光電傳感器無感應行李進入時，系統自主調整傳送帶速度，返回2 速度，進入低速運轉狀態(tài)。行李進行推送時，控制中心根據行李的不同情況，為行李分配一個位置信息，即分配到某個行李領取柜具體箱子的信息，并將位置信息和行李信息發(fā)送到用戶的終端；控制中心收到行李分揀傳送帶信號后，向各個傳送帶自動臂、傳送帶自動擋臂發(fā)出指令，控制行李準確被推送至指定存儲柜[1]。

此系統不僅可以為機場疫情防控作出重大貢獻，還有效地降低了傳送裝置的能源消耗，主動精準推送避免行李提取出現錯拿亂拿、等待時間過長的現象，極大程度上提高了機場的安全等級和服務質量，節(jié)省人力、物力、財力。

3 系統設計

本文根據現存的機場行李運輸規(guī)范、機場疫情防控安全服務規(guī)范、疫情防控要求提出了一種具有消毒防控功能的機場行李節(jié)能輸送和主動精準推送裝置并詳細地闡述了裝置的運行方式、運行過程。

3.1 裝置運行過程

本文提出的具有消毒防控功能的機場行李節(jié)能輸送和主動精準推送裝置主要應用于人流量較大、境外流入較多的城市機場，裝置主要由光電線傳感器、消毒噴灑裝置、變壓變頻交流交速器、中央控制系統、行李主動精準推送裝置構成。應選擇適當機場進行試點，總結經驗后方可進行較大范圍推廣，具體實施方案如下：

硬件設施方面，行李在登記時使用RFID 識別牌進行登記[2-3]，以便在后續(xù)行李運輸推送過程中識別行李。在機場安檢傳送帶前增加封閉式消毒傳送裝置，并在裝置入口處設置光電傳感器；在行李托運結束進行傳送時，設置主動精準推送裝置，在裝置前增加封閉式消毒傳送裝置，并在裝置入口處設置光電傳感器。以光電傳感器感應是否有行李通過作為判斷標準，將有行李通過的信號傳送至中央控制系統，開啟消毒噴灑裝置，當光電傳感器停止響應時結束噴灑。

在行李推送時，在主動精準推送裝置入口處設置光電傳感器，以光電傳感器感應是否有行李通過作為判斷標準，當有行李通過的信號傳送至中央控制系統時，系統調節(jié)變速器定時加速傳送帶，加速行李輸送；當無行李通過時，光電傳感器停止響應，傳送裝置進入低速運轉模式，降低能源消耗。進行行李推送時，控制中心根據行李的不同情況，為行李分配一個位置信息，即分配到某個行李領取柜的具體箱子的信息，并將位置信息和行李信息發(fā)送到用戶的終端；控制中心收到行李分揀傳送帶信號后，向自動臂控制分揀傳送帶發(fā)出指令，自動臂控制分揀傳送帶的角度和傳送帶的角度對接，使傳送帶相應轉向，控制中心控制角度可調傳送帶，使角度可調的輸送帶與一層機柜對接，將自己放在輸送帶的另一個位置上，以便使行李順利地從導流輸送帶轉移到某一層機柜輸送帶上；控制中心接收到來自機柜輸送帶傳感器的信號后，向機柜輸送帶的自動傳動臂發(fā)送指令，并使機柜輸送帶的自動傳動臂將相應的行李推送到行李輸送帶[1]。

為節(jié)約成本，減少維護維修費用，只在機場中央控制室設置一處中央控制中心，放置中央處理器，用于處理各階段傳感器接受信息并進行裝置調控。

所有傳送系統的模式變化均由中央處理器完成。中央處理器安裝專用控制程序，在接收到裝置傳感器信號后對信號進行處理，并發(fā)出相應傳送系統的模式轉換命令。

此外，對所有傳送帶裝置在現有基礎上進行改造，增加智能控制器及變頻變速裝置。智能控制器用于接收中央處理器發(fā)送的模式轉換命令，而后控制變頻變速裝置，提高或降低傳送帶速度，以實現傳送模式的快速轉換。

3.2 裝置運行方法

該機場行李托運封閉式消毒噴灑、主動精準推送系統的運行方法具體步驟如下：

（1）進行行李集中輸送時，由工作人員依次放入傳送帶進行傳送，當行李進入封閉式消毒輸送傳送帶入口時，觸發(fā)光電傳感器，光電傳感器將有行李進入的信號傳輸至中央處理器。

（2）中央處理器通過接收光電傳感器信號，傳輸模式轉換信號至裝置智能控制器。

（3）智能控制器通過接收中央處理器信號，控制開啟消毒噴灑器進行消毒液噴灑。

（4）當行李通過光電傳感器后，傳感器感應無行李通過，將信號傳送至中央處理器。

（5）中央處理器接收光電傳感器信號，傳輸模式轉換信號至裝置智能控制器。

（6）智能控制器通過接收中央處理器信號，控制關閉消毒噴灑器進行消毒液噴灑。

（7）控制中心通過接收光電傳感器信號，調節(jié)變頻變速器提高傳送帶速度至1 檔（100m/min），進行定時加速傳送，當時間結束并且傳感器不再有信號傳送時，傳送帶減速為2 檔（30~60m/min），繼續(xù)進行低速傳動。

（8）控制中心根據分揀傳送帶上行李的情況為其分配一個具體的箱體，并形成位置信息，將該位置信息發(fā)送至用戶終端。行李存放時間開始計時，當行李存放時間過長，控制中心會發(fā)出警報提醒，同時將存放超時收費信息發(fā)送至用戶終端。

（9）行李分揀傳送帶傳感器感應到信號后將信號傳送至控制中心，發(fā)出指令調節(jié)傳送帶自動擋臂，使其將行李攔截推送至導流傳送帶。

（10）控制中心通過控制傳送帶角度可調節(jié)傳送帶接口位置，使傳送帶對接至特定一層柜體傳送帶上，以使行李順利從導流傳送帶運輸至特定一層柜體傳送帶上。

（11）柜體傳送帶傳感器感應到信號后將信號傳送至控制中心，發(fā)出指令調節(jié)柜體傳送帶自動擋臂，使自動擋臂將對應的行李攔至行李推送傳送帶。

（12）控制中心控制推送帶將行李推送至指定存放位置，等待乘客提取行李。

（13）當行李存儲時間超過預定存儲時間后，控制中心會發(fā)出警告提醒，工作人員收到提醒后會將未取行李取出，放置于規(guī)定的行李未提取處。

本項目提供的機場行李托運封閉式消毒輸送和主動精準推送系統，通過識別行李進出對行李進行消毒處理，又根據行李的形狀等信息對行李分配存放位置，等待乘客進行提取，避免了行李被動識別、誤拿錯拿的現象，極大程度上提高了機場安全、服務質量。