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疫情防控常态化下的公交客车安全防疫技术综述

2022-12-08存,邱

装备制造技术 2022年9期
关键词:消杀公交净化

黄 存,邱 勇

(1.广西申龙汽车制造有限公司,广西 南宁 530299;2.广西工业技师学院,广西 南宁 530031)

2019年底,一场突如其来的新冠疫情席卷全球,人们在没有任何防备之下被突然袭击,给生命健康带来了极大的威胁。道路客运业及其上游的客车制造业也承受巨大影响。基于疫情防控的复杂性、长期性和艰巨性,顺应疫情防控常态化要求,公交客车必须实施更加高效更加智能的主动防疫措施,必须开发防疫新技术和新产品来应对当前的危机。

作者调查发现,很多公共客车技术开发人员已经根据实际需求在改善和更新现有的防疫体系和技术,也应用到了一些新的智能化技术。本文将客车制造企业及运输企业结合工作业务特点和疫情防控管理要求,针对现有公交客车防疫手段的不足和短板,汇总分析新型防疫技术方案,与比较相关关联领域的先进消杀防疫技术方案进行比较,尝试通过校企合作探索开发公交客车防疫技术,促进公交领域制造和营运技术人员加强合作寻求跨界技术研究,共同开发出具有更高效率和更智能化的公交客车防疫技术,促使人们可以在安全的环境下出行,保证复工复产,平安度过新冠疫情,迎接美好的未来。

1 国家应对疫情公共交通防控的要求

国务院应对新型冠状病毒感染的肺炎疫情联防联控机制发布的《公共交通工具消毒操作技术指南》里指出新型冠状病毒感染的肺炎流行期间,公共交通工具工作人员需做好物体表面消毒。日常情况下,应保持公共交通工具上的环境整洁卫生,并采取预防性消毒措施;飞机、火车、地铁、公交车、轮船等公共交通工具运行结束后,对内部物体表面(如车身内壁、司机方向盘、车内扶手、桌椅等),采用含有效氯250~500 mg/L的含氯消毒剂进行喷洒或擦拭,也可采用有效的消毒湿巾进行擦拭;座椅套等纺织物应保持清洁,并定期洗涤、消毒处理。当有疑似或确诊病例出现时,在专业人员指导下,有肉眼可见污染物时应先完全清除污染物再消毒;无肉眼可见污染物时可用1000 mg/L的含氯消毒液或500 mg/L的二氧化氯消毒剂擦拭或喷洒消毒。地面消毒先由外向内喷洒1次,喷药量为100~300 ml/m2,待室内消毒完毕后,再由内向外重复喷洒1次。消毒作用时间应不少于30 min。

《公共场所卫生管理条例》规定公共场所要制定针对空气传播疾病的应急预案,通风系统应当具备预防疾病传播的净化消毒设施或装置并定期清洗通风管道,以此预防控制疾病传播和群体性健康危害事件发生。《疫情期公共建筑空调通风系统运行管理技术指南(试行)》规定要了解建筑空调通风系统,制定开启方案;疫情期间应加强空调通风系统中的空气处理设备的清洗消毒或更换工作;加强区域和人员管理,避免交叉感染;提高建筑物的通风换气能力,开启送排风系统、提高空调系统新风量一旦有疫情出现应停止使用空调通风系统,按照相关要求对整个环境进行消毒处理。经评估合格后,再决定是否开启。以及针对长途客车运输的国家标准《长途客车内空气质量要求》GB/T17729-2009(车厢内主要空气成分标准值)也有相应的严格要求和规定。

公交出行会导致病毒大范围传播,公交车上和公交站点是最重要的传播环节。公共汽车交通作为城市公共交通的重要组成部分,在疫情防控期间,既要持续地为城市居民提供保障性出行服务,又要有效地控制病毒传播的风险。根据交通运输部《客运场站和交通运输工具新冠肺炎疫情分区分级防控指南(第四版)》要求:城市公共汽电车需要做好如下方面措施:(1)乘员口罩佩戴、体温监测等人员防护;(2)内外循环模式的持续通风;(3)地板、扶手、空调出风口等车厢内部的消毒。参照城市公交客车车内空间相对密闭,人员密度大,人员流动性强等特点,利用大数据分析、物联网、人工智能、数据共享等技术手段,通过建立“信息采集+精细化管理支撑+大数据智能防疫预警”三层技术分析防控体系,实现人、车、线网等全过程的监测、计算、分析、预警及管理,为快速决策、指挥及实施公交运输提供支撑[1]。

2 公交客车安全防疫现状

在内防反弹外防输入抗疫这样的大背景下,各大公交汽车公司和主流客车制造厂家对防疫消杀方面的研究都加快了速度,在科技应用方面,各地公交企业充分利用信息化和“黑科技”手段,进一步加强公共交通疫情防控工作,重点从“公众服务”和“内部管理”两方面着手,结合工作业务和疫情防控管理加强科技信息化手段应用,做到数据关联、精准溯源、自动监控,有效提升防疫工作效率,进一步提升公共交通服务水平[2]。

顺应疫情防控常态化特点,客车行业引入新的运输模式和理念,作为防控首要步骤,从病毒传播机理入手,分析公共汽车车内病毒传播的主要影响因素,找出公共汽车交通在疫情防控过程中的具体控制指标,有针对性地提出应对策略[2]。

公交车上的消毒工作基本靠人工进行,但我们知道车辆的空气滤清器和空调滤清器与人使用的口罩有相同之处,主要是阻挡并过滤车辆内外部空气中的灰尘、花粉、颗粒等固体杂质,不同之处是不能过滤空气中的病菌,它们是汽车上最有可能聚集附着病毒的区域,不到万不得已不要去触碰空气滤清器和空调滤清器,并向公共交通工具工作人员进行说明,等疫情平稳控制后,春夏季节交替需检修空调时再去更换上述两个部件。

所以以下操作在疫情未得到有效控制时期十分危险:

操作1:未经任何消毒并未穿戴防护眼镜和医用橡胶手套拆卸空调滤清器;

操作2:未经任何消毒并未穿戴防护眼镜和医用橡胶手套拆卸空气滤清器;

传统的人工消杀导致出现了很多的防疫漏洞,比如消杀不够彻底全面、消杀后消毒持续性差,所以已经不能够适应疫情严重形势下的防疫要求。

3 公交客车安全防疫技术

目前市场上主要出现三类比较实用新型的公交消杀自动防控技术,自循环光触媒紫外线消毒系统、公交防疫雾化消毒系统和低温等离子微静电除菌净化技术。

3.1 自循环光触媒紫外线消毒系统

自循环光触媒紫外线消毒系统(图1)的净化原理是使用紫外消毒灯产生紫外线,利用车内不断循环的送风系统,一方面对风道内进入车厢的空气进行紫外线照射,杀灭空气中的细菌和病毒;另一方面,利用紫外线照射光触媒网,产生强烈催化降解功能,能有效地实现对空气的净化、杀菌、除臭、防污以及净化功能,杀灭空气中的细菌和病毒,再利用风机将杀菌后的空气排到车厢内,进而实现从风道出风口源源不断地输送出净化后的清新空气。消毒灯还可根据不同的需要做不同的结构改进,安装在车厢内的不同部位,达到使用方便的效果。

在疏解非首都核心功能的过程中,将企业职能定位为“科技与文化中心、管理中心和营销中心”,面对内外部环境的发展变化,公司以“十三五”发展规划为纲要,采取多种措施逐步强化管理中心和营销中心的职能,积极推进科技与文化中心的建设工作。

图1 自循环光触媒紫外线消毒系统

另外还可以选配臭氧功能,在车厢内产生一定量的臭氧,扩散均匀,通透性好,克服了紫外线杀菌存在的消毒死角的问题,达到全方位、快速、高效的消毒杀菌效果。如果选配臭氧功能,只能在停车状态下使用。

3.2 公交防疫雾化消毒系统

公交防疫雾化消毒系统融合了智能雾化和自动控制技术,对人体无害的消毒液雾气会从车辆的出风口排出,在全车封闭的情况下,只需要30 s就可以覆盖全车厢,2 min就能进行全面消毒[3]。所有车内物表面接触物遇到抗菌消毒剂后,会形成保护层,并产生持续抑菌作用。专业机构检测结果显示,消杀前,公交车辆细菌检测是23 RLU(RLU为病毒检测中相对光单位的缩写,数值越低代表越干净);启用“公交防疫雾化消毒系统”消杀后,车辆检测数据是2 RLU。强效的杀菌能力为乘客筑起了一道更强大的健康防线。

此外,乘客在上车阶段就能接受全面的检测和测温,刷卡处配备的人脸识别器能够实时检测乘客是否佩戴口罩及佩戴方式是否正确,当遇到体温偏高和未佩戴口罩的乘客时,系统会自动发出“体温偏高”和“请佩戴口罩”的提醒。乘客上车伸手在驾驶位旁边的仪器上测温,3 s完成上车检疫;收车后,司机一键启动全车自动消毒功能,消毒液雾气2 min就能完成车厢全面消毒。采用车规级AI芯片,在强大算力和人脸识别算法的支持下,通过体温测温模块可实现体温的快速检测,可同时支持人脸比对、体温检测、口罩检测、安全帽检测等功能,并对体温异常人员进行预警并可通过车载终端(或内置4G)将报警信息上传给管理平台,能够有效的保障防控安全。

3.3 低温等离子微静电除菌净化技术

低温等离子微静电除菌净化技术的净化作用机理包含2个方面:(1)在产生等离子体的过程中,高频放电所产生的瞬间高能足够打开一些有害气体分子内的化学键,使之分解为单质原子或无害分子[3];(2)等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基,这些活性粒子和部分臭气分子碰撞结合,在电场作用下,使臭气分子处于激发态。当臭气分子获得的能量大于其分子键能的结合能时,臭气分子的化学键断裂,直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子。同时产生的大量·OH、·HO2、·O等活性自由基和氧化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,最终生成无害产物,如图2所示。

图2 低温等离子微静电除菌净化

低温等离子体中的高能电子可使电负性高的气体分子(如氧分子、氮分子)带上电子而成为负离子,它具有许多良好的健康效应,对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响,被人们誉为“空气维生素”和“长寿素”。

低温等离子体的净化作用还具备显著的生物效应。发生的静电作用在各种细菌、病毒等微生物表面产生的电能剪切力大于细胞膜表面张力,使细胞膜遭到破坏,导致微生物死亡。因此低温等离子体除臭技术具有优秀的消毒杀菌之功效。

低温等离子体除菌净化技术应用到车载空调系统,主要处理车辆密闭空间环境中常见致病微生物气溶胶造成的生物污染、化学污染及人体异味问题。

其工作原理,通过一种介质阻挡放电系统产生接近室温的低温等离子体,在等离子区域的大部分细菌被等离子电流击成碎片,数毫秒之内可实现对空气中流动的细菌、真菌高效灭活,不产生辐射和其他副产物。与常见的滤网式空气净化装置、静电集尘装置、臭氧空气净化装置、负氧离子式空气净化器相比,低温等离子体空气净化和灭菌技术,突破传统概念的吸附式、消毒式的空气净化工艺,更安全、效果更优,处理过程无残留,对人体无伤害。以上所述显示,低温等离子体技术不仅可以净化空气,同时还可以消毒杀菌,从而使空气维持在自然、清新的状态。这是其他任何技术方法所无法比拟的,如图3所示。

图3 低温等离子微静电除菌净化原理

低温等离子微静电除菌净化技术和基于环境净化的物联网智能监测系统,实现了上车防疫筛检、运行中人机共存杀菌除污、收车一键消毒、防疫过程实时监测、预警、反馈及手机APP协同管理等功能,并达到了环保节能的效果。

上述3种安全防疫技术中,自循环光触媒紫外线消毒系统是比较传统的方式,实现成本较低,但使用受到一定的限制性,而且使用臭氧具有一定的刺激性。公交防疫雾化消毒系统因附着在物体表面所以抑菌持续性较好,但在行车过程中无法使用。低温等离子技术是效果比较好的技术,能在行车过程中不断净化空气,但要结合车载空调系统进行改造,实现成本较高。

4 关联领域的安全防疫技术

4.1 空气净化新技术

空气净化新一代技术—ESPCC技术,ESPCC技术是高压静电(ESP)和耦合催化(CC)技术的总称(Electrostatic Precipitator Coupled Catalytic ESPCC)。

ESPCC中的耦合催化板解决了高压静电产生的臭氧问题,能把高压静电的效率发挥到极致,既提高了净化效率,又能高效去除空气中的固态污染物(PM2.5、PM0.3),还能高效的杀菌消毒,而且控制住了臭氧。ESPCC技术的核心是高效的静电吸附杀毒技术和高效去除臭氧,去除甲醛的耦合催化技术的组合创新。ESPCC技术是目前已知的功能比较全、无二次污染、无危废物、能耗又低的净化技术之一,引领了行业发展的方向,实现了真正的环保。

4.2 轿车车内净化技术

轿车方面的技术探索也在借鉴到公交客车上,比如以安全著称的沃尔沃汽车公司早在1990年代中期就开始了对车内空气质量的研发探索,最开始是针对那些对空气中某些物质过敏的消费者(这部分人据统计达到了45%之多)。在后续的车型中,沃尔沃对空调系统的滤芯进行了不断的改进,从而它可以过滤更多的花粉以及颗粒物,活性炭层也能吸附更多的有害物质,确保车内乘员的健康和安全。

同时沃尔沃的车内空气质量系统(AQS)也会对空气质量进行不断的监测,比如车辆通过隧道的时候会自动切换到内循环,而质量监测系统也会提醒车内乘员,空气质量的变化,进行手动的操作。结合车内内饰气味与挥发物控制等方面的研发,沃尔沃推出了自己的CleanZone清洁驾驶舱概念,并在S90、XC90、S60等新车型上逐步普及。

4.3 酒店密闭公共场所净化技术

针对隔离酒店疫情防控和病毒消杀的需求,有公司成功研发推出了光负离子系统,光负离子系统采用的光负离子技术,通过“紫外线消杀+负离子消杀”的创新:一方面通过空气循环,用紫外线进行空气消杀,而且紫外线向房间顶上部位照射,绝对不会照射到人体,从而充分发挥紫外线作用的同时完美避开了紫外线消杀的缺陷,实现“人机共存”。另一方面,通过负离子消杀,对空气中的有害气体进行高效净化,达到空气清新的目的,同时完成了整个房间空气消杀的效果。又能够对隔离酒店各个区域的物体表面实现360°无死角的杀菌消毒,有效解决了隔离酒店病毒消杀的难题,提升了隔离酒店疫情防控的技术水平。

上述3个关联领域内的新技术,理论上都是可以应用到公交车车厢空气病菌消杀中,但也需要技术上的一些攻关和适应,比如ESPCC技术,如何与车载的空调系统结合,如何适应车载使用的恶劣条件,如何满足震动及水密条件等等;而轿车的清洁驾驶舱如果转移到客车的大车厢,体积增加10多倍,那么成本也是考虑的因素。在疫情持续变化的情况下,很多新技术都被我们的公交车技术开发人员注意到了,也在积极地探索如何应用到我们的公共交通工具上进行流动的动态消杀,目前也有一些项目在多方合作开发中,后续也会进行公交车上的试验。

总之,为了积极应对疫情对我们的生产生活产生的不利影响,公交出行的主动防疫和被动防疫都在不断地推出新的技术和新的手段,目前来看,这些技术对于阻断病毒在公交车厢内的传播起到了一定的作用,近段时间防疫部门向公众报道的流调案例显示,已经比较少出现乘坐同一辆公交车产生交叉感染的案例,因此,在公共交通领域,我们对于疫情的控制和打赢疫情攻坚战是有信心和有能力的。

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