双波长紫外线消毒方法及双波长集成式紫外线消毒器与流程

1.本发明涉及紫外线消毒技术领域，更具体地说，涉及一种双波长紫外线消毒方法，此外，还涉及一种应用于上述双波长紫外线消毒方法的双波长集成式紫外线消毒器。


背景技术：

2.现有技术中，通常使用紫外线消毒灯进行消毒杀菌，紫外线消毒灯是一种利用汞灯发出的紫外线的装置。紫外线消毒灯可以向外辐射波长为254nm的紫外线，该波段紫外线的杀菌能力最强，波长的紫外线对人体产生危害，因此，紫外线消毒灯通常在一直无人的环境里使用，可用于对水、空气、衣物等的消毒灭菌。也即紫外线消毒灯可以对衣物及空气进行净化和消杀，在无须添加任何化学消毒制剂的情况下，通过紫外线消毒灯的照射实现消毒杀菌，以短时间把需要消杀的衣物和空气中的细菌病毒消杀干净，做到零污染的高效消杀，且操作简便适用性强。
3.然而，由于254nm波长的紫外线对人体会产生危害，因此，该设备只能在固定的无人环境中进行，无法实现人机共存，导致公共场所无法使用紫外线消毒灯进行杀菌消毒。
4.综上所述，如何实现紫外线消毒灯的人机共存，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种双波长紫外线消毒方法，可实现紫外线消毒灯的人机共存。
6.本发明的另一目的是提供一种应用于上述双波长紫外线消毒方法的双波长集成式紫外线消毒器。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种双波长紫外线消毒方法，包括：
9.检测环境空间内是否有人；
10.当有人时，控制第一灯管运行，其中，所述第一灯管用于发射可照射人体的消毒紫外线；
11.当无人时，判断是否在预定时间内持续无人活动，如果是，则控制第二灯管运行，如果否，则控制所述第一灯管运行，其中，所述第二灯管用于发射不可照射人体的消毒紫外线。
12.优选的，所述检测环境空间内是否有人之前，还包括：
13.判断所述第一灯管的实际使用寿命是否超出额定时长，如果是，则更换所述第一灯管，并清除所述第一灯管的存储时长、重新计时。
14.优选的，所述检测环境空间内是否有人，包括：
15.利用热释电红外传感器或人体红外感应器检测所述环境空间内是否有人。
16.优选的，所述热释电红外传感器配套安装有菲涅尔透镜，以根据所述菲涅尔透镜
的型号调节所述热释电红外传感器的检测范围。
17.优选的，所述第一灯管的照射波长为222nm，所述第二灯管照的射波长为254nm。
18.优选的，所述当有人时，控制第一灯管运行之后，还包括：
19.所述第一灯管运行后开始计时；
20.当计时时长大于或等于所述第一灯管的预设时长时，控制所述第一灯管停止运行。
21.一种双波长集成式紫外线消毒器，用于实施上述任一项所述的双波长紫外线消毒方法，双波长集成式紫外线消毒器包括：用于检测环境空间是否有人的检测装置、紫外线灯管、用于安装所述紫外线灯管的框架以及控制装置；
22.所述紫外线灯管包括第一灯管和第二灯管，可分别照射不同波长的消毒紫外线，所述第一灯管可照射人体，所述第二灯管不可照射人体，所述检测装置和所述控制装置均设于所述框架，所述检测装置和所述紫外线灯管均与所述控制装置连接；
23.所述控制装置用于在有人时，控制所述第一灯管运行、用于在预定时间内持续无人活动时，控制所述第二灯管运行。
24.优选的，所述框架包括底座和用于与所述底座平行设置的顶座，所述紫外线灯管设于所述底座和所述顶座之间。
25.优选的，所述顶座上方设有滑盖和提手柄，所述滑盖用于盖合所述顶座，所述提手柄呈倒u型分布、且所述提手柄与所述顶座的两侧连接。
26.优选的，所述紫外线灯管包括三根所述第一灯管和三根所述第二灯管，且所述第一灯管和所述第二灯管依次交错的安装在所述框架内。
27.在使用本发明所提供的双波长紫外线消毒方法时，当检测到环境空间内有人时，可控制第一灯管运行，以使第一灯管照射出对人体无伤害的消毒紫外线，对空间环境进行消毒操作。当检测到在预定时间内，环境空间内无人活动时，可控制第二灯管运行，以提高灯管对环境空间的杀菌消毒效果，当预定时间内有人时，则继续控制第一灯管运行，以免对人体造成伤害。因此，本方法可实现人机共存，可以在无人员操作和对患者无伤害的情况下，对环境空间进行自动的杀菌消毒操作。
28.综上所述，通过使用本发明所提供的双波长紫外线消毒方法，可实现紫外线消毒灯的人机共存。
29.此外，本发明还提供了一种应用于上述双波长紫外线消毒方法的双波长集成式紫外线消毒器。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1为本发明所提供的双波长紫外线消毒方法的流程示意图；
32.图2为本发明所提供的双波长集成式紫外线消毒器的结构示意图；
33.图3为双波长集成式紫外线消毒器在自动模式下的流程示意图；
34.图4为双波长集成式紫外线消毒器在定时模式下的定时示意图。
35.图1-图4中：
36.1为底座、2为指示灯、3为热释电红外传感器、4为按键、5为提手柄、6为显示装置、7为第一灯管、8为第二灯管、9为滑盖、10为顶座、11为框架、12为紫外线灯管。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.本发明的核心是提供一种双波长紫外线消毒方法，可实现紫外线消毒灯的人机共存。本发明的另一核心是提供一种应用于上述双波长紫外线消毒方法的双波长集成式紫外线消毒器。
39.请参考图1至图4，其中，图1为本发明所提供的双波长紫外线消毒方法的流程示意图；图2为本发明所提供的双波长集成式紫外线消毒器的结构示意图；图3为双波长集成式紫外线消毒器在自动模式下的流程示意图；
40.图4为双波长集成式紫外线消毒器在定时模式下的定时示意图。
41.本具体实施例提供了一种双波长紫外线消毒方法，包括：
42.步骤s1：检测环境空间内是否有人；
43.步骤s2：当有人时，控制第一灯管7运行，其中，第一灯管7用于发射可照射人体的消毒紫外线；当无人时，判断是否在预定时间内持续无人活动，如果是，则控制第二灯管8运行，如果否，则控制第一灯管7运行，其中，第二灯管8用于发射不可照射人体的消毒紫外线。
44.需要说明的是，本方法可根据环境空间内是否有人活动，选择性的控制不同灯管运行，灯管可发射不同波长的消毒紫外线，从而有效拓宽消毒范围，更高效的对环境进行消毒杀菌操作，更好的实现人机共存，实现在无人员操作和对人员无伤害的情况下，自动对环境杀菌消毒的目的。
45.在使用本发明所提供的双波长紫外线消毒方法时，当检测到环境空间内有人时，可控制第一灯管7运行，以使第一灯管7照射出对人体无伤害的消毒紫外线，对空间环境进行消毒操作。当检测到在预定时间内，环境空间内无人活动时，可控制第二灯管8运行，以提高灯管对环境空间的杀菌消毒效果，当预定时间内有人时，则继续控制第一灯管7运行，以免对人体造成伤害。因此，本方法可实现人机共存，可以在无人员操作和对患者无伤害的情况下，对环境空间进行自动的杀菌消毒操作。
46.综上所述，通过使用本发明所提供的双波长紫外线消毒方法，可实现紫外线消毒灯的人机共存。
47.在上述实施例的基础上，优选的，检测环境空间内是否有人之前，还包括：
48.判断第一灯管7的实际使用寿命是否超出额定时长，如果是，则更换第一灯管7，并清除第一灯管7的存储时长、重新计时。
49.需要说明的是，当控制第一灯管7运行时，需要读取第一灯管7中存储的累计时长，并与第一灯管7的额定时长进行对比，如果超出了第一灯管7的额定时长，则会提示使用者
需要更换第一灯管7。如果未达到第一灯管7的额定时长，则可继续使用第一灯管7。
50.优选的，检测环境空间内是否有人，包括：利用热释电红外传感器3或人体红外感应器检测环境空间内是否有人。
51.需要说明的是，热释电红外传感器3内集成有人体探测敏感元，人体探测敏感元可将感应到的人体移动信号、通过高阻抗差分输入电路耦合到数字智能集成电路芯片上，数字智能集成电路可将人体移动信号转化成15位adc数字信号，当热释电红外传感器3信号超过选定的数字阀值时，会有定时的电平信号输出。当人体探测敏感元接收到的热释电红外信号超过人体探测敏感元内部的触发阈值后，人体探测敏感元的内部会产生一个计数脉冲。当人体探测敏感元再次接收到这样的信号，人体探测敏感元会认为是接收到了第二个脉冲，一旦在短时间之内接收到多个脉冲，人体探测敏感元会产生报警信号，同时rel引脚会有高电平触发。对于多次触发情况，输出电平的维持时间将从最后一次的有效脉冲开始计时。
52.还需要说明的是，热释电红外传感器3可由人体红外感应器替代。紫外线灯管12可支持红外遥控模式进行远程控制，也即可在8-10m的范围内控制紫外线消毒灯工作，这样可以首先进行环境的消毒杀菌操作，在一个无菌的环境中，再对患者使用波长为222nm的紫外线辐射灭活病菌。
53.经过实验验证，只要有人在热释电红外传感器3的检测范围内，当人体具有轻微动作时，例如摇头、操作设备等，即使人体不移动，热释电红外传感器3也能够检测到人体。另外，上述的判断是否在预定时间内持续无人活动，是指从热释电红外传感器3检测到无人员的存在开始计时，n分钟后也一直无人，此时才可以控制第二灯管8运行，以确保人员不会受到紫外线的伤害。
54.需要补充说明的是，紫外线灯的最大有效照射距离范围为3～5m，热释电红外传感器3的探测距离可达到12m，在人还未进入紫外线灯的照射范围内，第二灯管8可被关闭，以避免对人体造成伤害。而第一灯管7将继续工作，在检测到环境空间内有人存在后，预设时间内不会开启第二灯管8，以免对人体造成伤害。
55.优选的，热释电红外传感器3配套安装有菲涅尔透镜，以根据菲涅尔透镜的型号调节热释电红外传感器3的检测范围，确保热释电红外传感器3的检测效果，避免误伤人体。
56.优选的，第一灯管7的照射波长为222nm，第二灯管8照的射波长为254nm。以确保第一灯管7可直接照射人体、且不会对人体造成伤害，第二灯管8不可直接照射人体，但第二灯管8的消毒杀菌效果更强，有利于提高灯管的杀菌消毒效率。
57.优选的，当有人时，控制第一灯管7运行之后，还包括：
58.第一灯管7运行后开始计时；
59.当计时时长大于或等于第一灯管7的预设时长时，控制第一灯管7停止运行。
60.需要说明的是，第一灯管7和第二灯管8均属于紫外线灯管12，紫外线灯管12的运行模式包括自动模式和定时模式，可通过人机交互装置对运行模式进行切换。设备上电时，控制装置对硬件进行初始化，读取第一灯管7中存储的累计时长，将该累计时长与第一灯管7的额定时长进行比较，如若超出额定时长，数码显示装置6会显示ffff，提示使用者需要更换第一灯管7。如若未达到额定时长，则可进行模式选择。默认选择自动模式，不可调节时间。而定时模式下需要提前设置预设时长，否则设备将不会运行。通过操作启停按键正常开
始治疗输出。
61.还需要说明的是，当紫外线灯管12处于自动模式时，数码显示装置6可正计时显示出第一灯管7的使用时间。第一灯管7使用期间，逻辑控制件可根据热释电红外传感器3反馈信号控制第一灯管7和第二灯管8的工作状态。当紫外线灯管12处于定时模式时，可通过人机交互装置提前对第一灯管7的使用时间进行设置，且数码显示装置6可倒计时显示第一灯管7的剩余使用时间。当第一灯管7使用结束后，逻辑控制件可关闭第一灯管7。
62.另外，需要说明的是，紫外线灯管12默认为自动模式，设备上电在默认状态下，自动模式指示灯和电源指示灯常亮，以显示设备的当前状态。而后，可通过按键4进行人机交互，更改运行模式，启停设备等操作，数码显示装置6和指示灯2均会进行对应的显示改变。设备运行后会每5分钟可记录一次第一灯管7的使用时长，存储到存储装置中。在设备每次开始初始化时，会通过存储装置读取之前存储的累计时长，与第一灯管7的额定时长比较，如若超出额定时长，数码显示装置6会显示ffff，提示使用者需要更换第一灯管7，此时，对紫外线设备的操作无效。更换第一灯管7后，可通过特定的按键4操作清除第一灯管7的存储时长。使用者可以在治疗运行之前，可查看第一灯管7的累计时长，通过特定的按键4操作使得数码显示装置6显示累计时长。
63.自动模式下，控制装置根据热释电红外传感器3反馈信号，控制第一灯管7和第二灯管8的工作状态。在无人的环境下，第一灯管7和第二灯管8均可正常运行，以对设备所处环境进行高效消毒杀菌。当检测到设备环境内有人移动时，可直接关闭第二灯管8，第二灯管8的关闭动作会在毫秒级内完成，非常快速。紫外线灯管12的控制操作是循环检测执行的，一个循环可在50ms内完成。
64.定时模式下，操作人员可提前设定或调节紫外线灯管12的治疗时间，最低为1分钟，最长可为9999分钟，也即可根据患者的具体情况设置第一灯管7的具体运行时长。数码显示装置6可倒计时显示第一灯管7得剩余治疗时间，治疗时间结束后，可关闭第一灯管7。第一灯管7运行期间，控制装置根据热释电红外传感器3反馈信号，控制第一灯管7和第二灯管8的工作状态。
65.本技术除了提供了一种双波长紫外线消毒方法，还提供了一种用于实施上述任一项所述的双波长紫外线消毒方法的双波长集成式紫外线消毒器，双波长集成式紫外线消毒器包括：用于检测环境空间是否有人的检测装置、紫外线灯管12、用于安装紫外线灯管12的框架11以及控制装置；紫外线灯管12包括第一灯管7和第二灯管8，可分别照射不同波长的消毒紫外线，第一灯管7可照射人体，第二灯管8不可照射人体，检测装置和控制装置均设于框架11，检测装置和紫外线灯管12均与控制装置连接；控制装置用于在有人时，控制第一灯管7运行、用于在预定时间内持续无人活动时，控制第二灯管8运行。
66.可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对检测装置、框架11、紫外线灯管12以及控制装置的形状、结构、尺寸、材质、位置等进行确定。
67.需要说明的是，控制装置可包括电源输入装置、24v电源装置、数码显示装置6、人机交互装置、设备状态指示装置、紫外线灯输出装置、存储装置以及逻辑控制件；电源输入装置、24v电源装置、数码显示装置6、人机交互装置、设备状态指示装置、紫外线灯输出装置、存储装置以及检测装置均与逻辑控制件连接；
68.其中，电源输入装置用于为第二灯管8提供电源输入，可外接220v电源输入，并通
过物理开关控制设备的供电；24v电源装置用于为第一灯管7提供电源输入，可通过220v电压转换装置获得24v输入电源；数码显示装置6用于显示第一灯管7的使用时长；人机交互装置用于控制设备的运行状态，可通过3个按键4分别进行时间设定、模式选择以及启停操作；设备状态指示装置用于通过控制led灯的状态，以反映当前设备的运行状态；紫外线灯输出装置用于根据热释电红外传感器3信号控制第一灯管7和第二灯管8的工作状态；存储装置用于存储第一灯管7的使用时长。
69.设备状态指示装置可包括多个指示灯2，例如可在框架11左侧上方设置定时模式指示灯、在框架11左侧下方设置自动模式指示灯、在框架11右侧上方设置运行指示灯、在框架11右侧下方设置电源指示灯。人机交互装置可包括多个按键4，例如包括启动/停止按键、时间调节按键以及模式调节按键等。
70.优选的，框架11包括底座1和用于与底座1平行设置的顶座10，紫外线灯管12设于底座1和顶座10之间，以有效简化装置的整体结构。
71.优选的，顶座10上方设有滑盖9和提手柄5，滑盖9用于盖合顶座10，提手柄5呈倒u型分布、且提手柄5与顶座10的两侧连接，以便于手提框架11，对紫外线灯管12进行空间移动操作。
72.优选的，紫外线灯管12包括三根第一灯管7和三根第二灯管8，且第一灯管7和第二灯管8依次交错的安装在框架11内，以使紫外线灯管12充分照射到环境空间内进行杀菌消毒操作。
73.为了进一步说明本发明所提供的双波长紫外线消毒方法及双波长集成式紫外线消毒器，接下来进行双波长集成式紫外线消毒器的运行过程进行举例说明。
74.控制装置的具体控制流程为：
75.第一步，控制装置的管脚gpio1通过固态继电器ssr1与可发射254nm波长的紫外线的第二灯管8相连接，控制装置的管脚gpio2通过固态继电器ssr2与可发射222nm波长的紫外线的第一灯管7相连接，控制装置的管脚gpio3与热释电红外传感器3信号输出管脚连接；
76.第二步，设备上电时，控制装置对硬件进行初始化，读取存储装置中存储的累计时长，与第一灯管7的额定时长进行比较，如若超出第一灯管7的额定时长，数码显示装置6的数码管会显示ffff，以提示使用者需要更换第一灯管7。如若未达到第一灯管7的额定时长，则可进行模式选择，默认自动模式，不可调节时间。定时模式下需要设置预设时长，否则设备将不会运行。再通过操作启停按键正常开始治疗输出。
77.第三步，根据模式选择进行治疗输出：
78.(1)自动模式：当设备处于自动模式时，其流程图如图3所示，自动模式指示灯常亮，定时模式指示灯熄灭。运行时间不可调，数码管可正向显示运行时间，单位为分钟。自动模式下，第一灯管7和第二灯管8均可工作，治疗开启后，运行指示灯常亮，热释电红外传感器3循环检测，并向控制装置反馈热释电红外传感器3信号，控制装置循环读取热释电红外传感器3信号，逻辑控制件可根据反馈信号，进行紫外线灯管12的输出控制。热释电红外传感器3检测到有人后，运行指示灯会进行闪亮，提示使用者因热释电红外传感器3模块检测到有人，关闭了第二灯管8的输出，而非故障引起。热释电红外传感器3检测到预设时间内无人时，运行指示灯恢复常亮状态。
79.当热释电红外传感器3检测到环境空间中有人移动时，可输出高电平到控制装置，
gipo1输出低电平，关闭ssr1，使第二灯管8停止工作，gipo2输出高电平，开启ssr2，使第一灯管7灯工作，以防止第二灯管8发射出254nm波长紫外线而对人体造成伤害。
80.当热释电红外传感器3检测到环境中无人员移动时，可输出低电平到控制装置，控制装置开启定时器计时n分钟，n分钟内不再开启第二灯管8，若n分钟内有人员移动，则将定时器关闭清零，若无人员移动，则在最后一次检测到有人存在时开始计时，n分钟后在开启第二灯管8，以对环境空间进行高效的消毒杀菌操作，以实现双波长的紫外线灯管12同时工作。
81.(2)定时模式：当设备处于定时模式时，其流程图如图4所示，定时模式指示灯常亮，自动模式指示灯熄灭，指示当前设备的运行状态。第一灯管7和第二灯管8均能正常工作，可根据使用环境设置具体的运行时长，控制装置可根据热释电红外传感器3反馈信号，控制第一灯管7和第二灯管8的工作状态，具体的控制逻辑和自动模式的控制逻辑一致。数码管倒计时显示剩余治疗时间。治疗时间结束后，可自动关闭第一灯管7和第二灯管8的输出，并且，蜂鸣器可报警鸣笛进行提示。
82.需要进行说明的是，本技术文件中提到的第一灯管7和第二灯管8，其中，第一和第二只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。
83.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
84.以上对本发明所提供的双波长紫外线消毒方法及双波长集成式紫外线消毒器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。