CN107290135A - 一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，包括若干个医用紫外消毒灯监测终端及一个医用紫外消毒灯数据管理系统，紫外消毒灯监测终端被装配在若干个需要监测的医用紫外消毒灯管的正下方1米处，其主要由一个高精度紫外灯功率监测模块和一个无线发送模块构成，紫外消毒灯数据管理系统主要由一个无线接收模块和一个数据处理模块构成，紫外灯功率监测模块用于定期定时监测医用消毒灯的使用状态，即距离灯管正中法线1米处单位面积上的紫外线辐射照度，监测数据通过无线发送模块和无线接收模块传送到数据处理模块进行数据处理。本发明具有以下优点：定期定时监测医用消毒灯的使用状态，其检测精度和检测效率更高，检测方式更加规范。
Description
技术领域
本发明涉及安全技术领域，尤其涉及的是一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统。
背景技术
医用紫外线消毒灯是一种已被美国环保署(EPA)所证明的有效消毒净化方式，紫外线通过阻止DNA的复制,从而断绝有机体的繁殖,来达到净化的作用。医用紫外线消毒灯一般是利用低压汞蒸汽被激发后发射紫外线。以253.7nm为主波长的紫外光具有光谱消毒、杀菌效率高、无二次污染等特点，可以使细菌,病毒等无法侵害免疫系统，在一定时间和UV辐照度的作用下,可有效杀菌，目前紫外消毒灯被广范应用于空气,各类材质表面,水或其它液体的消毒。
紫外消毒灯的消毒效果主要依赖于紫外线实际辐射强度，达到一定辐射强度的紫外光对细菌病毒的杀菌率可以达到99％。然而，紫外灯管会随着使用时间的增长而老化，老化以及若干其他原因会造成灯管所产生的紫外强度明显降低，不能起到良好的杀毒效果。因此，对紫外消毒灯使用状态的监测是非常有必要的。目前医用领域紫外消毒灯的监测方法主要有两种：一种是根据使用时间来估算消毒灯实际的辐射强度。这种方式成本最低，但具有明显的局限性，比如消毒灯在使用中表面被污染会造成灯管并未老化但辐射强度已经不能起到杀毒效果。另一种监测方式是通过紫外试纸的变色属性进行检测，这种方式成本较低，但是试纸不能重复使用，测量精度较低，并且每次都需要工作人员进行相关操作，不规范的操作增加了消毒灯使用状态误判的可能性。我国《紫外线空气消毒器安全与卫生标准》(GB28235-2011)中规定，紫外线辐射照度测量需要距紫外线杀菌灯管表面正中法线1.000m处，并将紫外杀菌灯的有效寿命定义为“由新灯的紫外线辐射照度降低到70uW/cm2(功率≥30W的灯)或降低到本标准规定的70％(功率<30的灯)时的点燃时间”。依靠检测试纸的操作方式很难获得规范的操作和精度，并且操作过程中还可能出现人员被紫外线误伤等意外情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种监测精度高、能够实时记录监测数据、并且避免误伤风险等问题的医用紫外消毒灯监测的无线传感系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，包括若干个医用紫外消毒灯监测终端，以及一个医用紫外消毒灯数据管理系统，紫外消毒灯监测终端被装配在若干个需要监测的医用紫外消毒灯管的正下方1米处，其主要由一个高精度紫外灯功率监测模块和一个无线发送模块构成，紫外消毒灯数据管理系统主要由一个无线接收模块和一个数据处理模块构成，紫外灯功率监测模块用于定期定时监测医用消毒灯的使用状态，即距离灯管正中法线1米处单位面积上的紫外线辐射照度，监测数据通过无线发送模块和无线接收模块传送到数据处理模块进行数据处理。
作为优化的技术方案，紫外消毒灯监测终端还包括一个温湿度采集模块，温湿度监测模块用于采集消毒灯所处环境温湿度信息，并通过无线发送模块和无线接收模块传送到数据处理模块。
作为优化的技术方案，紫外消毒灯监测终端还包括一个红外人体感应报警模块，红外人体感应报警模块实时监测探测范围内是否存在由人体发出的特定波长的红外线，若存在，则发出报警信号。
作为优化的技术方案，工作人员根据数据处理模块处理后的数据及时对工作状态已不符合标准的紫外消毒灯管进行更换。
作为优化的技术方案，所述紫外灯功率监测模块包括紫外探测器(1)，第一电阻(2)，第二电阻(4)，第三电阻(5)，运算放大器(6)，模数转换芯片(7)，紫外探测器(1)接在运算放大器(6)的两个输入端之间，运算放大器(6)的输出端连接模数转换芯片(7)，第一电阻(2)和第三电阻(5)串联在运算放大器(6)的反向输入端和输出端之间，第二电阻(4)连接在第一电阻(2)和第三电阻(5)间的接点以及地之间。
作为优化的技术方案，所述紫外灯功率监测模块还包括电容(3)，电容(3)与第一电阻(2)并联。
作为优化的技术方案，所述无线发送模块和无线接收模块采用以下通讯方式的任一种：Zigbee，Wifi，Bluetooth。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明采用紫外灯功率监测模块用于定期定时监测医用消毒灯的使用状态，相较于目前采用的试纸检测方式，其检测精度和检测效率更高，检测方式更加规范。
2、本发明采用无线模块来进行若干路紫外消毒灯监测终端和紫外消毒监测数据管理系统之间的数据传输，可以实现多个待测点的同时监测且便于安装，节省了人力和时间成本。无线传输方案可采用Zigbee、蓝牙等方式，其特点是组网方便，功耗低。
3、本发明采用的红外人体感应报警模块主要是针对在消毒过程中有人员误入的情况下及时报警以防止误伤。
4、本发明采用的数据管理系统能够及时根据终端传来的紫外灯功率、温湿度数据判断灯管是否工作正常，以及灯管是否需要更换。
附图说明
图1为本发明提供的一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统示意图。
图2为本发明提供的一种高精度紫外灯功率监测模块电路结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统包括若干个医用紫外消毒灯监测终端，以及一个医用紫外消毒灯数据管理系统。
紫外消毒灯监测终端被装配在若干个需要监测的医用紫外消毒灯管的正下方1米处，其主要由一个高精度紫外灯功率监测模块，一个温湿度采集模块，一个无线发送模块以及一个红外人体感应报警模块构成。
紫外消毒灯数据管理系统主要由一个无线接收模块和一个数据处理模块构成。
紫外消毒灯监测终端中紫外灯功率监测模块用于定期定时监测医用消毒灯的使用状态，即距离灯管正中法线1米处单位面积上的紫外线辐射照度，紫外辐射照度通过光电转换电路和模数转换电路处理后，获得的数据通过无线发送模块传输到数据管理系统，在部分应用中，对于传输距离较远的终端节点需要根据系统所采用的无线传输方案(如Zigbee、Wifi)，借助类似路由的方法实现节点间的多跳。
紫外消毒灯监测终端中温湿度监测模块用于采集消毒灯所处环境温湿度信息，并在温湿度异常的时候及时报警，获得的温湿度数据通过无线发送模块传输到数据管理系统。
紫外消毒灯监测终端中红外人体感应报警模块主要由红外探测器和外围电路构成，红外探测器能够实时监测探测范围内是否存在由人体发出的特定波长的红外线，探测到的信号经过外围电路处理后由主控芯片判断是否报警，这一模块主要是针对在消毒过程中有人员误入的情况下及时报警以防止误伤。
医用紫外消毒灯数据管理系统用于收集若干路紫外消毒灯监测终端发送的无线数据，并进行记录与处理。工作人员根据处理后的数据及时对工作状态已不符合标准的紫外消毒灯管进行更换。
图2为可以应用于实施例1中的一种高精度紫外灯功率监测模块电路结构示意图，包括紫外探测器1，第一电阻2，第二电阻4，第三电阻5，电容3，运算放大器6，模数转换芯片7。
其中紫外探测器1接在运算放大器6的两个输入端之间，用于响应紫外灯发出的紫外光线并产生光生电流，运算放大器6的输出端连接模数转换芯片7，模数转换芯片7的输出端作为数字信号输出端，电流经过跨阻电路放大后被转换成一定幅度的电压，再经模数转换芯片7转换成数字信号后供后续电路处理，其中跨阻电路包括第一电阻2，第二电阻4，第三电阻5、调节电容3，第一电阻2和第三电阻5串联在运算放大器6的反向输入端和输出端之间，调节电容3与第一电阻2并联，第二电阻4连接在第一电阻2和第三电阻5间的接点以及地之间，跨阻电路的放大倍数由第一电阻2，第二电阻4，第三电阻5构成的电阻网络决定，调节电容3的容值大小可以改变响应时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，其特征在于，包括若干个医用紫外消毒灯监测终端，以及一个医用紫外消毒灯数据管理系统，紫外消毒灯监测终端被装配在若干个需要监测的医用紫外消毒灯管的正下方1米处，其主要由一个高精度紫外灯功率监测模块和一个无线发送模块构成，紫外消毒灯数据管理系统主要由一个无线接收模块和一个数据处理模块构成，紫外灯功率监测模块用于定期定时监测医用消毒灯的使用状态，即距离灯管正中法线1米处单位面积上的紫外线辐射照度，监测数据通过无线发送模块和无线接收模块传送到数据处理模块进行数据处理。
2.根据权利要求1所述的一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，其特征在于，紫外消毒灯监测终端还包括一个温湿度采集模块，温湿度监测模块用于采集消毒灯所处环境温湿度信息，并通过无线发送模块和无线接收模块传送到数据处理模块。
3.根据权利要求1所述的一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，其特征在于，紫外消毒灯监测终端还包括一个红外人体感应报警模块，红外人体感应报警模块实时监测探测范围内是否存在由人体发出的特定波长的红外线，若存在，则发出报警信号。
4.根据权利要求1所述的一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，其特征在于，工作人员根据数据处理模块处理后的数据及时对工作状态已不符合标准的紫外消毒灯管进行更换。
5.根据权利要求1所述的一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，其特征在于，所述紫外灯功率监测模块包括紫外探测器(1)，第一电阻(2)，第二电阻(4)，第三电阻(5)，运算放大器(6)，模数转换芯片(7)，紫外探测器(1)接在运算放大器(6)的两个输入端之间，运算放大器(6)的输出端连接模数转换芯片(7)，第一电阻(2)和第三电阻(5)串联在运算放大器(6)的反向输入端和输出端之间，第二电阻(4)连接在第一电阻(2)和第三电阻(5)间的接点以及地之间。
6.根据权利要求5所述的一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，其特征在于，所述紫外灯功率监测模块还包括电容(3)，电容(3)与第一电阻(2)并联。
7.根据权利要求1所述的一种医用紫外消毒灯监测的无线传感系统，其特征在于，所述无线发送模块和无线接收模块采用以下通讯方式的任一种：Zigbee，Wifi，Bluetooth。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171024 |