陳之酉

（1.蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇蘇州 215123；2.江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州工業(yè)園區(qū)分院，江蘇蘇州 215123）

0 引言

由于新冠疫情的影響，許多人員密集的場所都需要進行消毒，并且電影院、劇場、體育館等系列場所要求人們一隔一就坐，以預(yù)防病毒的傳播。很多公共場所的消毒方式，依舊還是人工消毒，這種消毒方式消毒人員存在被傳染的可能，同時還會加大防護服的消耗，且員工穿戴了防護服仍有被感染的風(fēng)險。在電影院、劇場、體育館等系列場所，工作人員已經(jīng)按照一隔一就坐的要求出售座位票時，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會有人，不按售票座位就坐，按照個人喜好挑選比較好的座位，既會引發(fā)口角、爭吵、甚至大打出手的事情，嚴重破壞公共場所的環(huán)境、社會的秩序、影響觀影者（參與活動者）的心情，產(chǎn)生社會不穩(wěn)定的因素，又違反疫情防控要求，存在安全隱患。所以在這樣的背景下，有必要引入智能防疫消毒系統(tǒng)。

目前市場上的劇院智能防疫消毒系統(tǒng)，主要有以下兩種：（1）在設(shè)計上采用自動噴灑消毒劑的方法對公共場所進行消毒，但是需要員工在場所內(nèi)操作設(shè)備；（2）通過紫外線進行消毒，主要利用紫外線消毒燈實現(xiàn)。

綜上所述，我國在劇院智能防疫消毒系統(tǒng)方面已有研究報道，主要有紫外燈消毒、自動噴灑消毒裝置。但其消毒范圍不可控制，消毒時間不能很好的確定，應(yīng)用場合受到限制，且自動化程度較低，消毒的方法還是人工場內(nèi)消毒，無法保證消毒的有效性，無法保證消毒人員的安全，且不能自動控制實現(xiàn)對劇院進入人員一隔一就坐的防疫要求。

本文根據(jù)功能要求設(shè)計實現(xiàn)方案和需要使用到的元器件，本系統(tǒng)主要由鎖椅系統(tǒng)和智能消毒系統(tǒng)組成［1］。根據(jù)控制要求設(shè)計電氣控制原理圖，研究硬件連接，實現(xiàn)PLC 的程序設(shè)計［2］。最后通過現(xiàn)場調(diào)試，調(diào)整相關(guān)硬件的位置和PLC程序，實現(xiàn)功能要求。

1 設(shè)計原理

根據(jù)存在缺陷，要求設(shè)計出一款新型劇院智能防疫消毒系統(tǒng)，可以控制進入人員按照疫情防控要求一隔一就坐，觀影結(jié)束人員離場后，可以根據(jù)防疫消毒要求，無需人員進場自動消毒，既保證了劇院等公共場所的有效消毒，做好防疫工作，確保正常運營，又降低了員工進行消毒時，感染病毒的可能，減少了勞動力，降低了成本，實現(xiàn)多贏。

這款劇院智能防疫消毒系統(tǒng)，主要由鎖椅系統(tǒng)和智能消毒系統(tǒng)組成。鎖椅系統(tǒng)在椅子兩側(cè)安裝電磁鎖，平時椅子是鎖住的，當(dāng)有人來了需要使用這個座位，就需要刷對應(yīng)的座位片卡，把座位卡片放在讀卡器上，當(dāng)檢測到座位卡片與當(dāng)前座位一致時，電磁鎖解鎖，鎖頭縮回，用戶可以放下坐板，使用該座位［3］。當(dāng)檢測到座位卡片與當(dāng)前座位不一致時，則電磁鎖保持上鎖狀態(tài)，用戶無法使用該座位。

智能消毒系統(tǒng)主要采用紅外線檢測與遠程控制相結(jié)合實現(xiàn)系統(tǒng)功能。在程序開始后，按下消毒語音提示按鈕，語音播報系統(tǒng)將會開始播放提示音“本場所即將開始消毒，請各位觀眾快速離場”。紅外線傳感器將會感應(yīng)場所內(nèi)是否還有人員，若還有人員，控制室的指示燈將會熄滅，并且按下消毒按鈕無效，消毒系統(tǒng)不啟動，以確保人員的安全［4］。當(dāng)人員全部離場后再按下消毒按鈕，消毒系統(tǒng)工作，并且在消毒的時候，若紅外線傳感器感應(yīng)到有人，或者控制室發(fā)現(xiàn)場所內(nèi)有突發(fā)情況，按下急停按鈕，系統(tǒng)將會立刻停止消毒，并且只有在進行復(fù)位后，再次按下消毒語音提示按鈕播報離場提示音后，才可以再次進行消毒，以防止對誤入的人員造成傷害。

2 功能說明

2.1 鎖椅功能

該系統(tǒng)在椅子兩側(cè)裝有電磁鎖，在扶手處裝有感應(yīng)裝置，每個椅子都有自己的感應(yīng)卡，當(dāng)劇院或者其他場館賣票時，根據(jù)疫情防控一隔一就坐的要求出售座位票，檢票時根據(jù)票上的座位號將各個座位的感應(yīng)卡片，發(fā)給相對應(yīng)座位的購票者，購票者將感應(yīng)卡插入感應(yīng)裝置中，電磁鎖就會打開，椅子就可以自由放下，購票者就可以落座，如果沒有感應(yīng)卡片或者插入卡片不對，就無法就坐［5］。這既實現(xiàn)了一隔一就坐的疫情防控要求，又從根源上切斷了亂坐座位的現(xiàn)象，既給觀影者提供了良好舒適的環(huán)境，減少場館的負面新聞、符合疫情防控要求，又可以減少成本，實現(xiàn)多贏的局面。觀影或者活動結(jié)束時，在出口收回感應(yīng)卡片，以便循環(huán)使用。

2.2 智能消毒功能

當(dāng)一場電影或者活動結(jié)束后，需要進行消毒的時候按下消毒語音提示按鈕，系統(tǒng)將會播報提示音“本場所即將開始消毒，請各位觀眾快速離場”，提醒觀眾快速離場，連續(xù)播報5 min，放音結(jié)束后才能開始進行消毒［6］。通過紅外線傳感器探測場所內(nèi)是否有人員，將輸出的信號傳輸給中間繼電器，來控制消毒系統(tǒng)是否可以運行，再通過攝像頭查看場所內(nèi)是否有人，可以有效地杜絕消毒時仍有人員在場所中的現(xiàn)象，并且自動進行消毒，減少了人工成本，也提高了消毒的效率。當(dāng)紅外線傳感器沒有檢測到人時，控制室的場所內(nèi)無人指示燈亮啟后，且消毒語音提示系統(tǒng)工作完成后，按下消毒啟動按鈕才能進行消毒。（如紅外線傳感器檢測到人時、控制室的場所內(nèi)無人指示燈亮熄滅、消毒語音提示系統(tǒng)工作未完成，按下消毒啟動按鈕系統(tǒng)不啟動，無法進行消毒）［7］。在消毒期間，為防止還有人誤入或者未及時離開正在消毒的場所，當(dāng)紅外線傳感器感應(yīng)到有人或者按下急停按鈕之后，會立刻停止消毒系統(tǒng)。在緊急停止消毒后，需要復(fù)位緊急停止，再次按下消毒語音提示按鈕，進行系統(tǒng)初始化，提醒人員離場后按下消毒啟動按鈕才有效，以進一步地保證安全［8］。

3 電氣控制原理圖及程序設(shè)計

3.1 鎖椅系統(tǒng)

鎖椅系統(tǒng)電氣控制原理設(shè)計如圖1 所示，其中YA1、YA2分別為座椅左、右電磁鎖控制線圈［9］。

圖1 鎖椅系統(tǒng)電氣控制原理

3.2 智能消毒系統(tǒng)

3.2.1 I/O分配表設(shè)計

I/O 分配表設(shè)計具體設(shè)計如表1 所示。根據(jù)功能要求和所要用到的元器件，對PLC的輸入輸出口進行了分配。消毒語音提示按鈕的輸入地址為X0，紅外線傳感器1、2、3、4的信號輸入地址分別為X1、X2、X3、X4，急停按鈕的輸入地址為X5，消毒按鈕的輸入地址為X6，輸出地址Y0 控制著語音播報系統(tǒng)控制繼電器，Y1 控制消毒水泵控制繼電器，Y2控制場所無人指示燈［10］。

表1 智能消毒系統(tǒng)I/O分配表

3.2.2 電氣控制原理設(shè)計

電氣控制原理如圖2 所示。根據(jù)功能要求和元器件以及I/O 分配表設(shè)計出了電氣控制原理圖，主要完成了臺達PLC與控制元件、執(zhí)行元件的連接設(shè)計［11］。

圖2 智能消毒系統(tǒng)電氣控制原理

3.2.3 部分程序

智能消毒系統(tǒng)PLC 控制部分程序如圖3～4 所示。根據(jù)I/O 分配表以及功能要求編寫了程序，程序通過區(qū)間復(fù)位指令的應(yīng)用實現(xiàn)急?？刂?，通過步進指令的應(yīng)用實現(xiàn)主要功能［12］。

圖3 程序圖1

4 結(jié)束語

圖4 程序圖2

本文所設(shè)計的這款劇院智能防疫消毒系統(tǒng)，既可以滿足疫情防控對劇院等場所要求一隔一就坐的要求，又可以很好地解決現(xiàn)在劇院等場所由于人工消毒而存在自動化程度低、消毒效果不佳、消毒者易感染的問題。此外，還能夠解決新冠疫情期間為預(yù)防、減少病毒的傳播，進入劇院等場所要求人員一隔一就坐的問題。本劇院智能防疫消毒系統(tǒng)由鎖椅系統(tǒng)和智能消毒系統(tǒng)組成。鎖椅系統(tǒng)通過磁卡感應(yīng)裝置和電磁鎖的配合，實現(xiàn)自動鎖椅和解鎖功能，能夠有效控制所使用的座椅的位置，滿足疫情防控要求。智能消毒系統(tǒng)通過PLC 控制程序?qū)崿F(xiàn)全自動消毒，有效控制消毒范圍，保證消毒時間，從而保證消毒的有效性。因全自動消毒不需要人員進入消毒場所，可以降低員工感染病毒的概率，還可以減小公共場所的勞動力成本，所以此系統(tǒng)可以很好地防止疫情的擴散，同時還給予我們一個舒適且安全的休閑場所。