LU izstrādāta “Drošās telpas sistēma” epidemioloģisko risku novēršanai

0
95
LU publicitātes foto

Latvijas Universitātes (LU) Skaitliskās modelēšanas institūtā (SMI) izstrādāta īpaša Drošās telpas sistēma, ar kuru iespējams noteikt un samazināt vīrusu infekcijas risku iekštelpās, vēsta LU pārstāvji.

Sistēma automātiski uztver un analizē dažādus parametrus vidē un, balstoties uz skaitlisko modeļu sistēmu, aprēķina vīrusu infekcijas risku, palīdzot pieņemt lēmumus epidemioloģisko risku novēršanai. Drošās telpas sistēma sākotnēji izstrādāta, lai cīnītos ar Covid-19 izplatību, taču var tikt izmantota arī citu vīrusu infekciju izplatības kontrolei, kā arī pielietota ēku sistēmu vadības optimizācijai, paaugstinot energoefektivitāti un adaptīvi vadot ventilācijas sistēmu darbību.  

Drošās telpas sistēma, izmantojot neironu tīklu algoritmus, nosaka cilvēku skaitu telpā un fiksē specifiskus trokšņus, it īpaši cilvēku šķavas, klepu. Tiek mērīta arī temperatūra, CO2 līmenis un gaisa mitrums. Izmantojot šo mērījumu datus, modeļa programmatūra reāllaikā aprēķina inficēšanās varbūtību telpā. Viena no sistēmas komponentēm ir īpaši izstrādāta mobilā telefona aplikācija, kurā lietotājs, iekļūstot ar QR koda palīdzību, var nolasīt telpas parametrus un uzzināt inficēšanās risku. Tas ļauj pieņemt informētu lēmumu par uzturēšanos telpā vai nepieciešamiem papildus ventilācijas pasākumiem. Sistēmas komplektācijā ir iespējams iekļaut arī lokālu gaisa attīrīšanas iekārtu, kura, saņemot signālu par pieaugošu vīrusu infekcijas risku, automātiski veic gaisa dezinfekciju, neierobežojot cilvēku uzturēšanos telpā. Iegūtie monitoringa dati tiek uzkrāti datu bāzē, kuras viedo ēku vadības sistēmas var izmantot apkures, dzesēšanas un ventilācijas sitēmu darbības optimizācijai.

“Izstrādātā sistēma pēc būtības aprēķina vīrusa daļiņu skaitu telpas gaisā un uz modeļa bāzes nosaka procentuālo infekcijas risku. Atbilstoši izmantojot gaisa attīrīšanas iekārtu, šo risku ir iespējams samazināt vismaz divas reizes. Testējot sistēmu trīs LU Akadēmiskā centra telpās teju gada garumā, ir izstrādāta efektīva attīrīšanas iekārta, kurā tiek izmantoti salīdzinoši mēreni gaisa filtri M5 un ultravioletais starojums. Ja gaisa attīrīšanu ziemā veiktu, telpu intensīvi vēdinot, tiktu patērēts 100 reizes vairāk siltumenerģijas. Sistēma darbojas ar maksimāli 500 W jaudu un parasti neilgu laiku, tāpēc tā ir arī visnotaļ energofektīva,” skaidro LU SMI vadošais pētnieks Jānis Virbulis.

“Viens no izaicinājumiem sistēmas izstrādē bija interesējošo specifisko trokšņu identifikācija. Lai stēma spētu atpazīt tieši šķavas un klepošanu, neironu tīklu programmatūras trenēšanā izmantojām Kembridžas universitātes skaņas datu ierakstus. Attēlus un skaņu apstrādā mākslīgais intelekts, izmantojot nelielu iekārtu ar grafisko karti,” piezīmē LU SMI pētnieks Jevgēnijs Teličko.

Drošās telpas sistēma faktiski ir gatava turpmākām investīcijām un pielāgošanai industriālai ražošanai. Iekārtas mikroshēmas ir izprojektētas un gatavas ražošanai ar zemām izmaksām. “Esam pārliecinājušies par mūsu izstrādātās gaisa attīrīšanas iekārtas efektivitāti, izmantojot plaši pieejamus gaisa filtrus un noteikta viļņa garuma ultravioleto starojumu, kas neģenerē ozonu. Sistēma nepieciešamības gadījumā var tikt pielāgota, lai monitorētu arī citus parametrus, piemēram, putekļu un dažādu aerosolu koncentrāciju telpas gaisā, un optimālai izmantošanai to ir iespējams integrēt arī viedo ēku pārvaldes sistēmās,” turpmāko izgudrojuma ceļu iezīmē pētījumu projekta vadītājs LU SMI vadošais pētnieks Andris Jakovičs.

Drošās telpas sistēma ir pieejama izmēģināšanai ikvienam interesantam LU Akadēmiskā centrā Jelgavas ielā 3, Zinātņu mājas 501., 523. un 524. telpās.