Создание прототипа интуитивной системы контроля над распространением коронавирусной инфекции в школьной среде

Актуальность

Коронавирус привнёс в современный мир новые образовательные технологии – дистанционное обучение как меру предотвращения распространения опасной инфекции среди школьников, их семей и семей сотрудников школы.

Меры, установленные против распространения вируса после выхода на очное обучение, сохранились. Ежедневная термометрия приходящих учиться школьников стала дополнительной нагрузкой для учителей нашей школы. Не менее важной мерой мы назовём и дезинфекцию рук после общественного транспорта. Известно, что такие устройства не из дешёвых, и школа вряд ли может «позволить» себе такое. А вот современные школьники смогли бы помочь с бюджетной конструкцией.

Цель

Создать прототип умного, интуитивного термометра-санитайзера с лазерным дальномером и ультразвуковым переключателем для проведения бесконтактной термометрии и дезинфекции рук.

Задачи

1. Изучить существующие комплексные аппараты для дистанционной термометрии с санитайзером и опыт их применения.
2. Рассмотреть устройства с технической стороны и стороны программного обеспечения.
3. Спроектировать собственную модель прототипа прибора для дистанционной термометрии и дезинфекции.
4. Апробировать прототип в школе при входе на начало учебного дня и получить отзыв.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Плата ARDUINO NANO
• Батарейки CRONA 9V
• Экран
• Лазерный дальномер
• Ультразвуковой датчик
• Инфракрасный термометр
• Помпа
• Каркас
• Силиконовый шланг (1 м)
• Клапан 2 шт. вход/выход
• 3D-принтер

Описание

Авторы начали работу над проектом с рассмотрения современных моделей бесконтактной термометрии с расширенными возможностями – устройством дезинфектора. Также узнали историю появления и совершенствования приборов, дистанционно измеряющих температуру материалов, как и когда технические приборы «переросли» в приборы для измерения температуры человека. Проанализировав данные, авторы приступили к созданию прототипа.

Проект работает на базе платы Arduino Nano, которая запрограммирована на два режима: режим диспенсера антисептика и режим термометрии, переключаемые ультразвуковым датчиком. Когда в режиме диспенсера подносили руку к лазерному дальномеру, то прибор активировал транзистор, который в свою очередь подавал питание с дополнительной батареи для активации помпы. А в режиме термометрии он подавал питание на термометр и выводил данные с него на экран.

За основу был взят язык C++. Задавались переменные из различных библиотек, отвечающих за работу отдельных модулей.

Корпус был смоделирован во FUSION360, и детали распечатаны на 3D-принтере.

Каркас – готовая стойка для посуды из магазина. Корпус разъёмный с открытыми элементами под датчики, дисплей и выход отводных трубок для системы дезинфектора. Расстояния открытой части корпуса соответствуют свободному положению кисти руки для осуществления термометрии и работы диспенсера.

По полученным отзывам школьников и учителей нам стало понятно, что проект действительно эффективен в социальных учреждениях, так как бюджетен в сборке и удобен при использовании.

Результаты работы/выводы

Создан прототип модели (конструкции) умного термометра – санитайзера с лазерным дальномером и ультразвуковым переключателем для проведения бесконтактной термометрии и дезинфекции рук.

Перспективы использования результатов работы

Запланирована работа над завершением модели и её совершенствованием. Готовыми моделями будут оснащены турникеты при входе, возможно – и на этажах возле туалетных комнат. Также запланирована коммерческая составляющая: продажа готовой модели или технологического описания. Полученные средства будут потрачены на оснащение помещений.

Мнение автора

«В ходе работы над проектом мы получили новые знания и навыки. Эта работа помогла нам и с определением дальнейшего обучения: поступление в профильные IT- и инженерные классы нашей школы с целью дальнейшего получения профессии инженера или IT-специалиста.