银行自动柜员机智能消毒装置

周存芳

（江苏联合学院苏州工业园区分院 江苏省苏州市 215123）

1 技术背景

学校银行自动柜员机是长期学习生活的场所，由于银行自动柜员机内较多，钞票上病原微生物的种类也是五花八门，如沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、链球菌、绿脓杆菌、伤寒杆菌、肝炎病毒、结核杆菌、流感病毒、沙眼衣原体、痢疾杆菌等等,其中流转较多的纸币上，20%带有痢疾杆菌,63%带有大肠杆菌。由此可以看出，钞票是一个沾满细菌的媒介物。特别是在自动柜员机相对封闭的空间，各种传染性疾病容易扩散，经常发生生病，引起大范围的病毒扩散事件，尤其是冬季，天气较冷，不愿意开窗通风，同时，冬季又是感冒等病毒流行的季节，各种不利因素叠加，使得冬季大范围交叉感染时常发生，影响正常的学习生活。针对这一问题，学校经常定期对银行自动柜员机进行防疫杀毒，普通的防疫杀毒采用传统的喷雾背枪，对银行自动柜员机进行逐一喷洒，这种方式存在效率低下，耗费人工的问题。

2 设备简介

消毒是人类工作生活领域中一个重要组成部分，无论是特殊的医疗场合、普通工作场合还是日常生活等场合，都会采取一定的方式进行消毒。常用消毒技术有以下几类。如表1。

表1：不同消毒方式特性一览表

紫外线消毒利用适当波长的紫外线破坏微生物机体细胞中的DNA 分子结构造成成长性细胞死亡和再生性细胞死亡，从而达到杀菌、消毒的效果。利用紫外线消毒灯对空气进行杀菌已有几十年的应用历史，具体包括静态空气直接照射法和流动空气消毒法。另外，静态空气直接照射法采用紫外线消毒灯直接照射，其缺点是照射不到的地方无法消毒，且消毒时工作人员离开消毒环境，也可能造成消毒不彻底。紫外线灯的危害还表现在皮肤以及眼睛方面。长时间对裸露肌肤的照射可以引起皮肤红肿、脱屑以及明显的疼痛感。如果长期接触紫外线，甚至会引起皮肤的恶变以及皮肤肿瘤等。紫外线灯直接对眼睛照射可引起结膜炎、角膜炎等损害，导致眼睛出现疼痛、红肿以及流泪等症状；长期照射还有可能导致白内障。应尽量避免在房间有人的情况下进行紫外线灯的消毒。紫外线消毒具体有符合环境保护要求，不会产生三卤甲烷等“三致”物质，杀菌迅速，无化学反应，接触时间短，土建费用少，运行成本低，占地面积小等优点，但是也有杀菌效果受出环境影响较大，没有持续杀菌能力等缺点。一般适用于大、中、小型企业二级生化处理后的消毒处理等场合。

汽化过氧化氢消毒，通过高温闪蒸将过氧化氢液体汽化为过氧化氢蒸汽，喷射空间中，在空间和物体表面形成约1μm 的过氧化氢膜，释放的强氧化自由基能够快速、有效杀灭病原微生物。

液氯消毒具有效果可靠，成本较低，投配设备简单，投量准确等优点，但是也有易产生“三致”物质，氧化形成的余氯及某些含氧化合物对水生物有毒害等缺点。一般适用于大、中、小型企业二级生化处理后的消毒处理等场合。

二氧化氯消毒具有较好的消毒效果，不会产生“三致”物质的优点。但是也有不能储存，只能现制现用等缺点。一般适用于中、小型企业二级生化处理后的消毒处理等场合。

臭氧消毒具有消毒效率高，不产生难处理的或生物积累性余物等优点。但是也有投资大，成本高，设备管理复杂等缺点。一般适用于常规大、中型企业二级生化处理后的消毒处理等场合。

紫外线与过氧化氢组合消毒，紫外线消毒与汽化过氧化氢同时消毒，将35%过氧化氢溶液完全汽化，在经过汽化装置将气态过氧化氢喷射至室内空间，在紫外线光的作用下，汽化过氧化氢加速分解产生大量的游离羟基，在常温条件下可对室内空气和环境表面的细菌芽孢、分枝杆菌、真菌、细菌繁殖体MRSA、沙雷氏菌等进行消毒。

本装置适用于银行自动柜员机工作场合，由于银行柜员机所在空间不大，工作场所较为小型化，而银行网点众多，所以本装置使用消毒液喷雾和紫外线两种消毒方式，并可以相互切换。

主要包括自感知模块、视觉雷达、机器学习算法、高浓度喷雾、紫外线消毒灯、属于集成型消毒设备，包含了紫外线和高浓度喷雾设备，研究后发现，核心技术就是移动底盘、紫外线灯、喷壶腔体。

为了解决现有技术的银行自动柜员机防疫设备耗时费力，操作不便，效率低下的问题，本装置提供一种用于银行自动柜员机防疫的自动消毒设备。本消毒装置依托Arduino编程语言烧录进微控制器、mDesigner 软件、mCookie 套盒的整合使用，装置成本低廉，易于推广使用。具体采用以下技术方案：银行自动柜员机防疫的自动消毒设备，包括保护罩体、用于泵出消毒液的动力机构、存放消毒液的存液瓶、雾化输出消毒液的雾化喷头、以及移动的行走机构，所述保护罩体安装在行走机构上，动力机构和存液瓶安装在保护罩体内，动力机构通过管道与存液瓶连通，雾化喷头安装在保护罩体的侧壁上，雾化喷头与动力机构的输出端连通。如图1。

图1：银行自动柜员机智能消毒装置

本银行自动柜员机防疫的自动消毒设备，包括保护罩体、用于泵出消毒液的动力机构、存放消毒液的存液瓶、雾化输出消毒液的雾化喷头、以及移动的行走机构，所述保护罩体安装在行走机构上，动力机构和存液瓶安装在保护罩体内，动力机构通过管道与存液瓶连通，雾化喷头安装在保护罩体的侧壁上，雾化喷头与动力机构的输出端连通。

动力机构包括密封腔体、曲柄转轴、顶杆、活塞、密封球、转换腔、电机。所述密封腔体通过密封管道与存液瓶连通，所述密封腔体通过输出管道与雾化喷头连通，所述曲柄转轴与电机的输出端连接，所述活塞通过顶杆与曲柄转轴的端部铰接，所述活塞的正上面还设置有用于顶动密封球的触发端，所述触发端位于密封球的正下方，所述密封球放置在转换腔内，所述转换腔连通在密封腔体的上部。

转换腔的底部设置有用于与密封球配合的半球状凹槽，半球状凹槽内敷设有密封垫圈。如图2。行走机构包括万向轮组、支撑平板，万向轮组均布在支撑平板的四周，保护罩体安装在支撑平板上。保护罩体的侧壁还开设有用于检修设备的检修孔。

图2：转换腔结构示意图

3 运行原理

本银行自动柜员机自动消毒设备，利用LED 点阵指示紫外线灯，使用后，自动亮紫灯，进入消毒状态。

具体实施方法：

为了解决上述技术要求，本装置中用mdesigner 软件烧录程序写入“核心微处理器”，并在技术方案方面作了以下设计：

（1）利用感应开关来作为消毒装置的电源开关；

（2）用电机驱动控制电机转动轮胎，小车为使用状态；

（3）用LED 彩灯直观表示车子的使用状态，灯亮为“正在使用”，灯灭为“停止”；

（4）电机驱动停止5 秒后，程序判定为小车停止使用状态，执行LED 点阵亮灯程序，先喷雾后紫灯照射被消毒对象，进入消毒状态，消毒持续时间可调；

（5）消毒过程中，如启动碰撞开关，则跳过消毒程序，重新执行消毒小车移动、举升等其他工作状态。如图3。

图3：电路原理方框图

4 调试效果

（1）由于部分客户抵抗力差，经常容易发生交叉感染的情况，这就需要对银行自动柜员机等长期工作的场所进行防疫消毒，但由于普通的防疫消毒设备多是采用喷雾器对银行自动柜员机进行定期喷洒，这种消毒方式存在较多问题，由于定期人工喷洒需要随时调配消毒液，集体进行，喷洒时间无法针对每个银行自动柜员机的具体情况而改变，无法智能控制，操作耗时费力，且浪费药剂。本装置针对银行自动柜员机内的防疫消毒需求，采用自动的消毒液供应装置，完全能根据银行自动柜员机内的情况，自动喷洒消毒液进行预防，提高了银行自动柜员机防疫消毒的机动性。当发现有感冒或患有其他传染性疾病时，利用行走机构将本装置移动到合适的位置，再启动本装置的动力控制开关，动力机构周期性的将消毒液从存液瓶内泵送到雾化喷头，雾化喷头再将消毒液雾化，喷洒到银行自动柜员机的空气中，从而起到预防消毒的作用。

（2）动力机构工作时，打开电机开关，带动曲柄转轴转动，从而驱动活塞上下运动，活塞向上运动到靠近转换腔时，触发端顶入到密封球的正下方，将其向上定起，解除密封状态，当活塞向下时，产生的负压则将存液瓶内的药物吸引到密封腔体内，此时，活塞继续向下运动，当活塞的表面运动到低于输出管路的水平位置时，药物便会沿着管路进入到雾化喷头内被雾化喷出到银行自动柜员机，重复上述运动过程，便能起到自动定量泵送药物的作用，提高了药物喷洒的精度。

（3）普通的密封球利用重力来封闭开口位置，长期使用后，容易发生磨损，导致密封不压实，影响密封效果，从而影响药物的正常输送，针对这一问题，本装置采用在半球状凹槽内敷设密封垫圈的形式，利用密封圈与密封球的表面形成更加紧密的契合关系，提高密封性能，在长期使用过程中，密封圈还能承受一定的弹性形变，防止出现磨损导致的泄露，大大提高了设备的使用寿命和工作稳定性。

（4）设备在银行自动柜员机内需要经常调整位置，为了方便使用，本装置采用了万向轮组的形式实现本装置的行走，更加方便快捷。

（5）设备长期工作时，存液瓶需要更换加液，为了方便更换，本装置设计了检修孔，不仅能实现存液瓶的更换，还能对设备进行定期检修，提高设备使用寿命。

本消毒装置实际效果：通过实践使用，本作品有效规避人工消毒的弊端，自动为自动柜员机提供消毒，为顾客的健康问题提供了有效保障，便于银行物业工作人员清洁，该装置成本低廉，易于推广。

5 实例分析

具体实施方式。为了本技术领域的人员更好的理解本设备，下面结合以下实例对本设备作进一步详细描述。

实例一，本实例提供一种用于银行自动柜员机防疫的自动消毒设备，包括保护罩体用于泵出消毒液的动力机构、用于存放消毒液的存液瓶、用于雾化输出消毒液的雾化喷头、以及用于移动的行走机构，所述保护罩体安装在行走机构上，所述动力机构和存液瓶安装在保护罩体内，所述动力机构通过管道与存液瓶连通，所述雾化喷头安装在保护罩体的侧壁上，所述雾化喷头与动力机构的输出端连通。

工作原理如下：由于银行自动柜员机客户流量大，经常容易发生交叉感染的情况，这就需要对银行自动柜员机场所进行防疫消毒，但由于普通的防疫消毒设备多是采用喷雾器对银行自动柜员机进行定期喷洒，这种消毒方式存在较多问题，由于定期人工喷洒需要随时调配消毒液，集体进行，喷洒时间无法针对每个银行自动柜员机的具体情况而改变，无法智能控制，操作耗时费力，且浪费药剂。本装置针对银行自动柜员机内的防疫消毒需求，采用自动的消毒液供应装置，完全能根据银行自动柜员机内的患病情况，自动喷洒消毒液进行预防，提高了银行自动柜员机防疫消毒的机动性。当发现有感冒或患有其他传染性疾病时，利用行走机构将本装置移动到合适的位置，再启动本装置的动力控制开关，动力机构周期性的将消毒液从存液瓶内泵送到雾化喷头，雾化喷头再将消毒液雾化，喷洒到银行自动柜员机的空气中，从而起到预防消毒的作用。

实例二，本实例在实例一的基础上作了以下优化：本实例的动力机构包括密封腔体、曲柄转轴、顶杆、活塞、密封球、转换腔、电机，所述密封腔体通过密封管道与存液瓶连通，所述密封腔体通过输出管道与雾化喷头连通，所述曲柄转轴与电机的输出端连接，所述活塞通过顶杆与曲柄转轴的端部铰接，所述活塞的正上面还设置有用于顶动密封球的触发端，所述触发端位于密封球的正下方，所述密封球放置在转换腔内，所述转换腔连通在密封腔体的上部。

工作原理如下：动力机构工作时，打开电机开关，带动曲柄转轴转动，从而驱动活塞上下运动，活塞向上运动到靠近转换腔时，触发端顶入到密封球的正下方，将其向上定起，解除密封状态，当活塞向下时，产生的负压则将存液瓶内的药物吸引到密封腔体内，此时，活塞继续向下运动，当活塞的表面运动到低于输出管路的水平位置时，药物便会沿着管路进入到雾化喷头内被雾化喷出到银行自动柜员机，重复上述运动过程，便能起到自动定量泵送药物的作用，提高了药物喷洒的精度。

实例三，本实例在实例二的基础上作了以下优化：本实例的转换腔的底部设置有用于与密封球配合的半球状凹槽，所述半球状凹槽内敷设有密封垫圈。

工作原理如下：普通的密封球利用重力来封闭开口位置，长期使用后，容易发生磨损，导致密封不压实，影响密封效果，从而影响药物的正常输送，针对这一问题，本装置采用在半球状凹槽内敷设密封垫圈的形式，利用密封圈与密封球的表面形成更加紧密的契合关系，提高密封性能，在长期使用过程中，密封圈还能承受一定的弹性形变，防止出现磨损导致的泄露，大大提高了设备的使用寿命和工作稳定性。

实例四，本实例在实例三的基础上作了以下优化：本实例的行走机构包括万向轮组、支撑平板，所述万向轮组均布在支撑平板的四周，所述保护罩体安装在支撑平板上。

工作原理如下：本装置在银行自动柜员机内需要经常调整位置，为了方便使用，本装置采用了万向轮组的形式实现本装置的行走，更加方便快捷。

实例五，本实例在实例四的基础上作了以下优化：本实例的保护罩体1 的侧壁还开设有用于检修设备的检修孔。

工作原理如下：设备长期工作时，存液瓶需要更换加液，为了方便更换，本装置设计了检修孔，不仅能实现存液瓶的更换，还能对设备进行定期检修，提高设备使用寿命。

6 装置优点

本款银行自动柜员机智能消毒装置的优点比人工花费大量力气去消毒是拥有更明显的优点的，时间更短、节省人力、无接触、应用面积广等等；其特点：

（1）搭载行业领先的全新复合定位导航技术，能够适应各类工作场景并快速部署。

（2）具备了全方位的障碍感知和安全决策能力，适合在复杂室内环境长期稳定运行。

（3）集成UVC 紫外线杀菌灯与超声波干雾喷洒装置，其中，短波UVC 紫外线杀菌灯可以直接破坏细菌病毒细胞中的DNA、RNA、蛋白质等，致细胞直接死亡并无法繁殖复制，不存在抗药性。

（4）具有广谱高效、快速彻底、无需添加化学药剂、无抗药性、无二次污染等特点，两者结合达到360 度全覆盖，无死角；提高病毒细菌杀灭效果，辐照强度符合标准。

（5）拥有15 升超大容量，可以实现持续工作，自带触控屏幕，界面简洁明快，操作便捷。还具有低位液报警提示功能，智能防干，提高安全性能，消毒作业是完全可以做到全智能自主工作，人机分离，保障人员安全，低电量自主回充，另，本装置搭载电梯物联模块，自主乘坐电梯，提供跨楼层消毒防疫服务，实时监控消毒流程，生产完整工作日志，消毒路径一清二楚。

本款银行自动柜员机智能消毒装置分为紫外线定点消毒模式、循环路线喷雾模式、紫外线+喷雾双重定点消毒三种消毒模式，可以实现根据场景自由切换，除了银行场景，还可应用于餐厅、酒店、医院、商场等公共场所。

7 创新点

（1）用感应开关控制消毒装置小车电源启动装置；

（2）用电机驱动控制四个车轮的行驶速度和方向，便于操作人员移动和举升消毒装置小车；

（3）用LED 点阵区分消毒装置小车的使用状态为：“正在使用”和“停止使用”；

（4）用LED 点阵屏指示喷雾、紫外线灯消毒等工作状态。

8 结语

本款银行自动柜员机智能消毒装置的药液可以是84 消毒液、过氧乙酸、滴露、来苏水溶液、高锰酸钾溶液等，原则上，所使用的消毒液需要达到配比浓度的消毒效果剂量，在有人的情况下避免刺激气味，以及防止易燃易爆，比如酒精消毒。使用本款银行自动柜员机智能消毒装置注意事项有机器电池电量、机器药液的装配量、机器高度的调节及使用中出现突发的其他事项等。消毒过程中不能人机共存，紫外线、过氧化氢均不能人机共存，在机器的设计过程中，这种组合不能人机共存，尤其是关于过氧化氢的自动排残的问题，按照相关标准，单位浓度应该小于1ppm。如果机器在自动排残的过程中，经过检测，并没有达到这个标准，会在很大层面上给银行工作人员及银行客户带来伤害。以上所述，本装置设备思路仅为较佳设计方案，在机构的灵活性、消毒浓度配比、对空气质量保证、闲置状态消毒频次等方面还需要做进一步的完善与优化。

本款银行自动柜员机智能消毒装置实际效果：通过实践使用，本作品有效规避人工消毒的弊端，自动为自动柜员机提供消毒，为顾客的健康问题提供了有效保障，便于银行物业工作人员清洁，该装置成本低廉，易于推广。