具有消毒防控功能的机场行李节能输送和主动精准推送装置

节晓明，康 强，王 尚，侯畋有

（山东科技大学 能源与矿业工程学院，山东 青岛266510）

具有消毒防控功能的机场行李节能输送和主动精准推送装置正是针对我国机场现存的疫情防控设施不完善、行李被动识别、错误提取现象频发而造成病毒传播的现象设计的。装置包括光电传感系统、封闭式消毒输送装置、变压变频交流调速系统、射频识别系统和行李主动精准推送装置。装置应用光电传感技术识别行李进出情况，配合封闭式消毒输送装置、VVVF 调速系统进行工作。应用RFID 识别技术识别托运行李信息，配合VVVF 调速系统、封闭式主动精准推送装置调控传送模式，推送行李至特定存储点。

1 研究背景

随着社会经济的日益发展，人们更倾向于航空出行，因此乘客数量的剧增对机场的服务质量提出挑战。行李托运作为航空业务中必不可少的环节，在运输过程中易沾染病毒，造成损失，如何在航空托运时进行疫情防控是现在面临的首要问题。同时在行李托运中，因行李外观相似导致乘客提取时产生错拿误拿现象；同时由转盘传送，效率低下，导致乘客提取行李拥挤。乘客在取行李的过程中，需自行辨认行李，避免行李被他人误拿错拿。在此种情况下，乘客接触病毒的可能性也会大大提高。因此，如何解决行李被动识别、错拿误拿现象也成为机场服务质量提高的一大难题。

现行的行李托运中，对行李进行消毒的措施非常少，极大程度提高了病毒在行李上传播扩散的途径。在进行行李提取时，采用的普通标签形状外观相似，容易造成乘客误拿错拿；采用行李转盘的方式让乘客被动识别行李，乘客到固定位置等待行李缓慢运输，增加了乘客的等待时间，降低行李提取效率，同时乘客集中在转盘两侧，造成拥堵现象[1]，易发生大规模感染事件。

2 系统提出

基于上述背景，若在行李航空运输的过程中合理进行行李的自主高速推送，并结合疫情防控要求，对行李进行基本防控消毒，不仅可以减少乘客的等待时间，避免行李被动识别、错误提取现象，同时可提高机场疫情防控效果，有效避免病毒的大规模传播，以保障乘客和工作人员的健康安全。

基于行李运输基本要求和疫情防控标准，本文提出一种基于RFID 识别技术和变压变频交流调速技术的，具有消毒防控功能的机场行李节能输送和主动精准推送装置（见图1）。该系统存有两种运行模式，一种为高速运转模式，即传送速率提高使行李运输加快；另一种为低速运转模式，即降低传送带运转速率，节能低速运转。当传送带上没有行李传输时，推送系统进入停滞运行模式，节省能源消耗，保障传送带运行安全。

图1 装置作业模型

本系统以光电传感器感应情况为划分系统运行模式的依据，在安检传送带和推送传送带前增加封闭式消毒输送装置，在消毒输送装置入口处设置光电传感器，装置传送带上铺放隔水防腐层，在主动推送传送带入口处设置光电传感器。本系统随着机场控制系统一同开启，系统工作过程分为两个阶段，第一个阶段为消毒防控阶段，在行李进入安检或进行推送时，先进入消毒传送装置，触发装置口处的光电传感器，装置开始进行消毒水喷洒（符合GB/T 26373 要求的乙醇消毒剂），随光电传感器的停止而停止。当系统监测有多个行李进行传送时，可无间断开始消毒喷洒，直至光电传感器感应无行李通过时停止喷洒。第二阶段为行李推送阶段，在行李完成消毒防控措施后，进入推送传送带，传送装置内部光电传感器感应行李进入后，将信号传回中央控制系统，系统调节传送带运转速度，加快行李的推送。

第二阶段的运行过程主要依托主动推送装置的精准识别技术和变频调速技术。当无行李进行传送时，传送带保持低速运转状态，当有行李进入传送带进行传送时，触发入口处的光电传感器，传感器将信号传回中央处理器，中央处理器根据接受到的信号，自主调节提升传送带运转速率至1 速度，并定时运转；当时间结束且光电传感器无感应行李进入时，系统自主调整传送带速度，返回2 速度，进入低速运转状态。行李进行推送时，控制中心根据行李的不同情况，为行李分配一个位置信息，即分配到某个行李领取柜具体箱子的信息，并将位置信息和行李信息发送到用户的终端；控制中心收到行李分拣传送带信号后，向各个传送带自动臂、传送带自动挡臂发出指令，控制行李准确被推送至指定存储柜[1]。

此系统不仅可以为机场疫情防控作出重大贡献，还有效地降低了传送装置的能源消耗，主动精准推送避免行李提取出现错拿乱拿、等待时间过长的现象，极大程度上提高了机场的安全等级和服务质量，节省人力、物力、财力。

3 系统设计

本文根据现存的机场行李运输规范、机场疫情防控安全服务规范、疫情防控要求提出了一种具有消毒防控功能的机场行李节能输送和主动精准推送装置并详细地阐述了装置的运行方式、运行过程。

3.1 装置运行过程

本文提出的具有消毒防控功能的机场行李节能输送和主动精准推送装置主要应用于人流量较大、境外流入较多的城市机场，装置主要由光电线传感器、消毒喷洒装置、变压变频交流交速器、中央控制系统、行李主动精准推送装置构成。应选择适当机场进行试点，总结经验后方可进行较大范围推广，具体实施方案如下：

硬件设施方面，行李在登记时使用RFID 识别牌进行登记[2-3]，以便在后续行李运输推送过程中识别行李。在机场安检传送带前增加封闭式消毒传送装置，并在装置入口处设置光电传感器；在行李托运结束进行传送时，设置主动精准推送装置，在装置前增加封闭式消毒传送装置，并在装置入口处设置光电传感器。以光电传感器感应是否有行李通过作为判断标准，将有行李通过的信号传送至中央控制系统，开启消毒喷洒装置，当光电传感器停止响应时结束喷洒。

在行李推送时，在主动精准推送装置入口处设置光电传感器，以光电传感器感应是否有行李通过作为判断标准，当有行李通过的信号传送至中央控制系统时，系统调节变速器定时加速传送带，加速行李输送；当无行李通过时，光电传感器停止响应，传送装置进入低速运转模式，降低能源消耗。进行行李推送时，控制中心根据行李的不同情况，为行李分配一个位置信息，即分配到某个行李领取柜的具体箱子的信息，并将位置信息和行李信息发送到用户的终端；控制中心收到行李分拣传送带信号后，向自动臂控制分拣传送带发出指令，自动臂控制分拣传送带的角度和传送带的角度对接，使传送带相应转向，控制中心控制角度可调传送带，使角度可调的输送带与一层机柜对接，将自己放在输送带的另一个位置上，以便使行李顺利地从导流输送带转移到某一层机柜输送带上；控制中心接收到来自机柜输送带传感器的信号后，向机柜输送带的自动传动臂发送指令，并使机柜输送带的自动传动臂将相应的行李推送到行李输送带[1]。

为节约成本，减少维护维修费用，只在机场中央控制室设置一处中央控制中心，放置中央处理器，用于处理各阶段传感器接受信息并进行装置调控。

所有传送系统的模式变化均由中央处理器完成。中央处理器安装专用控制程序，在接收到装置传感器信号后对信号进行处理，并发出相应传送系统的模式转换命令。

此外，对所有传送带装置在现有基础上进行改造，增加智能控制器及变频变速装置。智能控制器用于接收中央处理器发送的模式转换命令，而后控制变频变速装置，提高或降低传送带速度，以实现传送模式的快速转换。

3.2 装置运行方法

该机场行李托运封闭式消毒喷洒、主动精准推送系统的运行方法具体步骤如下：

（1）进行行李集中输送时，由工作人员依次放入传送带进行传送，当行李进入封闭式消毒输送传送带入口时，触发光电传感器，光电传感器将有行李进入的信号传输至中央处理器。

（2）中央处理器通过接收光电传感器信号，传输模式转换信号至装置智能控制器。

（3）智能控制器通过接收中央处理器信号，控制开启消毒喷洒器进行消毒液喷洒。

（4）当行李通过光电传感器后，传感器感应无行李通过，将信号传送至中央处理器。

（5）中央处理器接收光电传感器信号，传输模式转换信号至装置智能控制器。

（6）智能控制器通过接收中央处理器信号，控制关闭消毒喷洒器进行消毒液喷洒。

（7）控制中心通过接收光电传感器信号，调节变频变速器提高传送带速度至1 档（100m/min），进行定时加速传送，当时间结束并且传感器不再有信号传送时，传送带减速为2 档（30~60m/min），继续进行低速传动。

（8）控制中心根据分拣传送带上行李的情况为其分配一个具体的箱体，并形成位置信息，将该位置信息发送至用户终端。行李存放时间开始计时，当行李存放时间过长，控制中心会发出警报提醒，同时将存放超时收费信息发送至用户终端。

（9）行李分拣传送带传感器感应到信号后将信号传送至控制中心，发出指令调节传送带自动挡臂，使其将行李拦截推送至导流传送带。

（10）控制中心通过控制传送带角度可调节传送带接口位置，使传送带对接至特定一层柜体传送带上，以使行李顺利从导流传送带运输至特定一层柜体传送带上。

（11）柜体传送带传感器感应到信号后将信号传送至控制中心，发出指令调节柜体传送带自动挡臂，使自动挡臂将对应的行李拦至行李推送传送带。

（12）控制中心控制推送带将行李推送至指定存放位置，等待乘客提取行李。

（13）当行李存储时间超过预定存储时间后，控制中心会发出警告提醒，工作人员收到提醒后会将未取行李取出，放置于规定的行李未提取处。

本项目提供的机场行李托运封闭式消毒输送和主动精准推送系统，通过识别行李进出对行李进行消毒处理，又根据行李的形状等信息对行李分配存放位置，等待乘客进行提取，避免了行李被动识别、误拿错拿的现象，极大程度上提高了机场安全、服务质量。