采样机器人：定量评价集中通风空调系统卫生

(一)采样机器人概述

采样机器人是集中空调通风系统矩形风管内部底平面积尘量和微生物采样及洁净度检测的专用设备。运用于通风系统矩形风管底平面为铁板或类似的硬性材质光滑平整面上的积尘和微生物采样及洁净度的检测。采用无线控制和有线两种方式。超大容量充电电池可保证机器人连续工作8 h。定量采样机器人系统简单、轻便、实用,只需一个机器人,一台笔记本电脑,就能走到哪采到哪。定量采样机器人是进行集中空调通风系统卫生评价的最佳选择。

1.采样机器人构造

由机器人系统、采样系统和监视系统构成。

2.采样机器人特点

(1)操作简单：可使用笔记本电脑通过无线或有线方式控制机器人进行操作,直观方便。

(2)全程监控：通过互联网可实现远程监控,与现场显示内容同步。

(3)阻障能力：牵引力大、爬坡能力强,越障碍超过7 cm。

(4)采样样法：采用擦拭法和刮拭法,针对不同污染程度的空调管道进行采样。

(5)覆盖范围：遥控操作式,不受距离限制,无须在同一个管道里多次放置机器人,覆盖范围广,监测效率高。

3.采样机器人优势

(1)具有全程监控、录像功能,影像资料也方便保存。

(2)采样机器人的主机进入风管内作业时由专用电缆线连接操纵控制箱在外面发出指令和专用USB连接线连接到笔记本电脑在显示屏上,显示采样机器人主机作业状态和图像录制,这三大部分通过专用电缆线连接即是采样机器人的系统组成。

(3)工作环境温度在-10℃～45℃条件下正常工作,可深入通风管里30 m以内确定的任一位置进行作业。

4.采样机器人在微生物实验室的应用

集中空调通风系统风管内部底平面积尘量和微生物采样时,由于人工不易操作或人员无法进入管道,就需要采样机器人代替人工进行采样,采样机器人携带方便,操作简单、全称监控等优势,广泛运用于集中空调通风系统采样中。

(二)采样机器人操作程序

1.产品厂家及型号

厂家：北京人人康空气净化技术有限公司,型号：RRK-SR-II型定量采样机器人。

2.产品特点

具有定量采样、检测、照明、摄像、录像等多项功能。履带式行进机构,行走平稳,越障能力强;硬盘存储,远程线控。控制简便,操作灵活。适用于多种空调管道的检测采样,是通过国家疾病预防控制机构检测、评估准入的集中空调通风系统卫生学评价专用设备之一。

3.用途

主要适用于集中空调通风系统风管内表面为金属材质、断面为100 mm(高)×180 mm(宽)以上、坡度为40°以下的矩形风管内微生物和积尘量采集。

4.工作原理

由于风管内人工采样难度较大,采样机器人的主机进入风管内作业时由专用电缆线连接操纵控制箱在外面发出指令和专用USB连接线连接到笔记本电脑在显示屏上,显示采样机器人主机作业状态和图像录制,工作人员通过电脑显示屏上的实时影像资料发出指令,由采样机器人代替人完成风管内采样。

5.主要参数

5.1　最小工作高度：100 mm。

5.2　最大移动速度：10 m/min。

5.3　单方面行走距离>20 m。

5.4　越障高度>4 cm。

5.5　爬坡能力>40°。

5.6　具有前进、后退、转弯、全视角观察功能。

5.7　摄像头俯仰旋转：120°。

5.8　积尘采样相对误差：<20%。

5.9　积尘采样一致性相对误差<10%。

5.10　微生物采样相对误差<20%。

6.操作规程

6.1　定量采样机器人的连接。

6.1.1　打开采样机器人的采样盖板,根据采样需要装上刮片或夹板。安装时要注意夹板、刮片、采样盒的正确安装。

6.1.2　通过电缆线将机器人与电源箱相连接。

6.1.3　通过数据线将电源箱与机器人操作平台相连接。

6.1.4　数据线串口接头与机器人操作平台串口对接,数据线USB接头与机器人操作平台专用USB接口对接。

6.1.5　确定连接无误,打开电脑进入桌面,接通电源箱电源。

6.1.6　双击电脑桌面上的“机器人”图标,进入驱动程序的操作界面。

6.1.7　打开电源箱电源开关。这样就可以对机器人进行操作了。

6.2　定量采样机器人的操作

6.2.1　鼠标操作：通过鼠标左键点击操作界面上相对应的功能按钮对机器人进行操作。

6.2.2　行走控制区

通过点击四个方向键控制机器人前进、后退、左转、右转。并可根据需要点击下面的“快速”、“慢速”来改变机器人的行走速度(通常使用“快速”行走)。

6.2.3　摄像头控制区

通过点击四个方向键控制摄像头进行仰视、俯视、向左、向右。摄像头水平可以旋转360°,俯仰可以旋转210°。可以通过调节摄像头的角度来观察风管内的状况。

6.2.4　采样控制区

6.2.4.1　点击“开始采样”按钮进行采样,采样结束后,弹出“采样结束”的窗口,点击窗口中的“确认”键,完成采样任务。

6.2.4.2　采样过程中,如遇到障碍物,采样将自动停止,弹出“采样遇到障碍,机器人被迫停止”的窗口,点击窗口中的“确认”键;再点“采样复位”待弹出“复位结束”窗口后,点击窗口中“确认”键,设备恢复到采样初始状态。可移动机身选择适合采样的位置采样。(www.xing528.com)

6.2.4.3　采样过程中遇到紧急情况可点击“停止”按钮,中止采样,再点击“采样复位”按钮,机器人恢复到采样初始状态。

6.2.4.4　摄像与灯光控制区

通过点击“摄像”按钮来观察机器人所处的环境。点击“录制”按钮,可以将采样的过程摄像记录;点击“停止”按钮,则录制停止。通过点击“开”、“关”按钮,打开或关闭机器人的灯光。通过点击“强”、“中”、“弱”按钮,控制光线的强度。

6.3　键盘操作：通过设定的键盘按键对机器人进行相应的操作。

6.3.1　行走控制

按下键盘上的“W”键机器人前进;按下键盘上的“S”键,机器人后退;按下键盘上的“A”键,机器人左转;按下键盘上的“D”键,机器人右转;按下键盘上的“空格”键,可以切换机器人的行走速度。

6.3.2　摄像头控制

按下键盘上的向上方向键,摄像头进行仰视;按下键盘上的向下方向键,摄像头进行俯视;按下键盘上的左方向键,摄像头左转;按下键盘上的右方向键,摄像头右转。摄像头水平可以旋转360°,垂直可以旋转210°。用户可以通过调节摄像头的角度来观察机器人四周。

6.4　采样控制与录像控制

按下键盘上的“Z”键,采样开始;按下键盘上的“X”键,采样停止;按下键盘上的“B”键,开始录像;按下键盘上的“C”键,停止录像。

6.5　灯光控制

按下键盘上的“O”键,打开照明灯;按下键盘上的“P”键,关闭照明灯;按下键盘上的“1”键,灯光为强亮;按下键盘上的“2”键,灯光为中亮;按下键盘上的“3”键,灯光为弱亮。

6.6　定量采样机器人的采样

6.6.1　进入机器人操作界面后,点击“摄像”按钮,通过监视器,操作机器人前进、后退、左转、右转的运动,可根据需要选择行走的速度(快速、慢速),当确定采样位置后,进行采样操作。

6.6.2　点击“开始采样”按钮,进行采样(采样时间大约为90 s),采样完成后,自动弹出窗口,显示“采样结束”。

6.6.3　在采样的过程中如遇到障碍,将会自动停止采样,并弹出提示窗口：“采样过程中遇到障碍物机器人被迫停止采样”。此时可按下“采样复位”按钮,机器人的采样刮板将会自动复位,复位完成后将弹出“复位结束”提示窗口。选定新的采样位置后,按下“开始采样”按钮,重新进行采样。

6.6.4　在采样的过程中,如需紧急停止采样时,可按下“停止”按钮,终止采样操作。如需重新采样,先按下“采样结束”按钮,等复位结束后再重新开始采样。

6.6.5　在采样操作的同时,点击“录制”按钮可以对采样过程进行录像。

6.6.6　采样结束后将机器人驶出风管,取出采样盒。

风管内表面积尘与微生物检验方法的操作请参照《公共场所集中空调通风系统卫生规范》WS394-2012。

6.7　定量采样机器人的拆卸

关闭电源箱电源,拔掉电源箱的电源线。关闭机器人控制程序,然后再关闭电脑。取下与机器人操作平台相连的数据盒,视频数据线,采集卡。拆下机器人与电源箱相连的电缆线。拔掉电源箱的电源线。

7.设备的维护及保养

7.1　操作机器人时,请打开监视器,观察周边环境,以免碰撞损坏机器人外表。

7.2　机器人在操作时,请选择正确工作电源。电源箱输入电源为交流200～240 V,输出电源为直流12 V与直流24 V。

7.3　采样盒内必须保持洁净无菌。

7.4　在采样过程中,其他运动操作按钮自动锁定。不要随便进行其他操作。

7.5　当某个操作键失灵时,在相应的反向键用鼠标连续点击几次,即可恢复正常。尽量用鼠标操作,避免因使用键盘操作而使操作界面没被选中,导致操作失灵。

7.6　采样结束后,取出采样盒、刮片、夹板,让采样板停靠在采样器中部,避免以后使用时出现采样误差。

7.7　机器人在搬运过程中,要轻搬轻放,严禁倒置。

7.8　在操作机器人时,应严格按照规定步骤的先后顺序对机器人进行操作。在机器人开始采样前,先装好采样盒、刮片或夹板、刮条然后再进行采样操作。

7.9　机器人在使用过程中如出现故障应先关闭机器人供电的电源箱,再关闭“机器人控制程序”。

7.10　机器人及部件严禁淋雨或进水,防止电子元件受潮。

7.11　操作员必须熟悉机器人运行原理,出现故障不可随意开机检修。

7.12　操作人员必须具备的条件

熟悉国家《电工安全工作规程》,持有供电部门颁发的《进网电工安规考试合格证》。参加过该设备使用技术培训。

7.13　本产品暂停使用或移动位置时,请切断控制箱的电源。

7.14　停止使用时,请将机器人与控制箱存放在通风、干燥、阴凉的环境中。

7.15　存放期间请定期清理机器人和控制箱上的灰尘。

7.16　使用时,请严格按照说明书进行操作。

8.使用中的注意事项及常见故障的排除

8.1　机器人按说明书的步骤安装好后无反应的解决方法。

8.1.1　查看电源箱的红色电源指示灯是否是亮的。电源箱开关是否打开。

8.1.2　查看电缆线连接是否正确,有没有松动。

8.1.3　数据线有没有接好,是否松动。

8.1.4　机器人的驱动程序是否打开。

8.2　机器人操作平台不显示摄影图像的解决方法。

8.2.1　是否按下摄像按钮。

8.2.2　查看采集卡上的视频接头是否接好。以及采集卡与电脑连接是否正确。

8.3　摄影的图像不清晰的解决方法

8.3.1　检查视频采集卡是否接触不良。

8.3.2　在机器人操作界面的菜单栏点击“设置”在弹出来的下列表框点击“视频捕捉格式设置”在弹出来的列表框选中“840×480”。

8.4　机器人在工作中操作界面弹出“采样过程中遇到障碍”对话框的解决方法。关闭对话框,点击复位,等待弹出“复位结束”对话框之后点击“确定”。