CN111714658A - 一种智能医用紫外线消毒灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能医用紫外线消毒灯，该智能医用紫外线消毒灯能自动检测待照射物体的类型，根据待照射物体的类型选择不同的照射强度及照射角度，还能智能防止用户身体部分在消毒区时误启动消毒，实现了智能控制消毒，解放了医生的双手，提高了安全性。

Description

一种智能医用紫外线消毒灯
技术领域
本申请涉及一种智能紫外线消毒灯，尤其涉及智能紫外线消毒灯的智能选择点亮灯管数、判断物品类型以及智能防止误启动。
背景技术
紫外线消毒灯广泛应用于各行各业，而且其应用领域还在不断的扩展，比如工业生产、食品、餐饮，医疗，家庭消毒，饮用水消毒、农业除害杀虫等等。目前在医用领域对紫外线消毒等的要求比较高，特别是外科手术使用的紫外线消毒灯，需要厂家人员定期派人检测，而且检测人工成本也比较高，同时也不便于医院评估各生产厂家生产的灯管质量，不利于后续采购。现有技术中虽然有统计灯管使用时间的技术方案，但没有智能判断待消毒物品的类型，并根据待消毒物品的类型选择不同的辐照强度及照射角度。
发明内容
本发明提供一种智能医用紫外线消毒灯，所述智能紫外线消毒灯包括控制单元、多个紫外线灯管、摄像头，显示面板；
所述紫外线消毒灯与医用服务器相连接；
紫外线灯管设置在消毒箱内部，所述灯管可以是多个且排列成一排，所述控制单元可以控制灯管的使用数量。
所述紫外线灯还用于检测待照射的物体，根据不同的物体自动选择不同的灯管数或选择不同位置的灯管进行消毒。
所述灯管设置在箱体除底部之外的其他五个面上；
进一步的，所述灯管设置在箱体内部的六个面上，且每个面上并列排开，设置在箱体底部面上的灯管上面再放置一层透明玻璃，便于紫外线透过玻璃，且能够照射消毒物体的下方部位，使整个物体的各个方面皆能接受紫外线消毒。
进一步的所述智能紫外线消毒灯设置在箱体内，所述箱体内壁上设置有摄像头，所述摄像头用于采集待消毒物品图像，采集相应图像之后发送给所述服务器，所述服务器识别出待消毒物品类型，将识别的物品类型发送到智能医用紫外线消毒灯的所述控制单元，所述控制单元根据物品类型从所述存储单元中查询对应的光照强度和照射角度，控制相应辐照强度和相应照射角度的灯管工作，同时将相应的辐照强度显示在面板上以供用户确认，用户点击确认或一定时间后关闭显示的辐照强度。这样能够防止自动设置的紫外线灯辐照强度不合适，还可以人为校正。
当用户点击确认或一定时间关闭显示的辐照强度后，所述控制单元发送通知消息到所述服务器，所述服务器将用于识别物体的图像添加到训练样本，用于后续训练物体识别模型，通过这种方式能够提高物体识别率，当相同物体识别正确次数超过一定阈值时，则所述控制单元不再需要将相应的辐照强度显示在面板上以供用户确认。
当所述服务器识别到摄像头照射区域有人手或其他身体部位时，则发出禁止启动指令，所述控制器根据禁止启动指令禁止启动紫外线消毒灯。防止误启动或者误触碰启动。
有益效果：本发明提供了一种智能医用紫外线消毒灯，该智能医用紫外线消毒灯能自动检测待照射物体的类型，根据待照射物体的类型选择不同的照射强度及照射角度，还能智能防止用户身体部分在消毒区时误启动消毒，实现了智能控制消毒，解放了医生的双手，提高了安全性。
附图说明
图1为紫外线灯管底座剖面图；
图2为绝缘板8的俯视图；
图3为紫外线灯管与灯管底座安装的示意图；
图4为智能医用紫外线消毒灯示意图。
具体实施方式
一种紫外线消毒灯，该紫外线消毒灯应用医疗领域，所述紫外线消毒灯包括控制单元、无线单元，存储单元、微型存储器、辐照强度检测单元、灯管、计时单元，传感单元，扬声器，摄像头，所述控制单元检测到紫外线灯管通电时，控制计时单元开始计时，当控制单元检测到紫外线灯管断电时，控制所述计时单元停止计时，并将每次灯管使用时间进行累积生成灯管总使用时间，存储到所述紫外线消毒灯的存储单元中；
所述灯管内部设置有微型存储器，所述微型存储器用于存储灯管ID，所述灯管ID使用数字编码表示生产厂家、生产日期、生产批次编号、功率等信息，所述灯管ID用于医院服务器识别生产厂家及产品批次编号、灯管功率及对应存储相关信息。例如所述灯管ID为7890 202006 023 030，其中7890表示生产厂家编号，202006表示2020年6月生产，023表示6月第23个生成批次，030表示功率为30瓦。
所述传感单元用于检测所述灯管的更换，所述传感单元设置在紫外线灯管底座1内部，如图1所示，图1为灯管底座的剖面图，所述传感单元包括信号线6、触片7、弹簧2、绝缘板8、绝缘板4、灯管电源线5、紫外线灯管底座1的外壳、数据线3，其中紫外线灯管底座1的外壳内表面为导体且接地，其外部涂覆绝缘漆；附图2为绝缘板8的俯视图，绝缘板8开有孔9、孔10，孔9与紫外线灯管的两个电源插针对接，孔10与紫外线灯管的微型存储器(未示出)数据线插针对接，图2仅仅是示意图，孔10可以是多个插孔，也可以是集成有多个数据线接头的一个连接器。电源线5通过孔9为紫外线灯管的提供电源，数据线3通过孔10连接灯管内部微型存储器便于访问灯管ID，且孔9、孔10的另一个功能是固定灯管。
进一步的如图3所示，一种能检测紫外线灯管更换的紫外线灯管底座。
所述外线紫外线灯管底座1对称放置两个，用于安装固定紫外线灯管。
所述灯管在安装时绝缘板8被按压进灯头内部靠近绝缘板4一端，所述灯管安装好正常使用时，触片7不与灯管底座内壁接触，当灯管卸掉更换时，绝缘板8在弹簧2的作用下弹起，使得触片7与灯头内壁接触进而导通节点，所述控制器检测到信号线6上的接地信号，则记录相应信息到紫外线灯上的存储单元，当所述控制器再次检测到信号线6上的接地信号断开时，则判断为更换灯管完成。设置信号线6上的接地信号为常断，其目的在于接地信号常断能够节约电能，同时也能防止因为振动、移动等因素造成干扰，提高了抗干扰性。
所述绝缘板4与所述紫外线灯管底座1的外壳底部内部有一定空隙，所述空隙以容纳所述信号线6、数据线3、电源线5；所述绝缘板4、所述紫外线灯管底座1的外壳底部分别开有至少一个孔(未示出，本领域技术人员应当清楚明了)以便于将所述信号线6、数据线3、电源线5引出与控制单元、电源相连接。
进一步的所述数据线3用于访问紫外线灯内部微型存储器，所述微型存储器工作电压低于5V，所述数据线3还向微型存储器提供5V电压。
紫外线灯管一般有不同的供电电压为12V、24V……。因此数据线3为所述微型存储器提供的工作电压与电源线5为紫外线灯管提供的电压不同，且不能混用。
当紫外线消毒灯每使用一定时间间隔时，所述控制单元将每一个紫外线灯管ID以及截止到当前的使用时间通过无线单元发送到医院服务器中，所述服务器根据ID号将每个紫外线灯管使用时间对应存储在数据库中，所述服务器定期判断每个灯管总使用时间是否超过额定使用时间；如果是则根据灯管ID到数据库中查找出对应消毒设备及对应生产厂家以及厂家通信地址，将消毒设备编号、灯管ID发送到厂家通信地址以提醒厂家及时更换灯管，所述厂家通信地址可以是邮箱地址、APP、短消息。
当所述控制单元通过所述传感单元检测到更换灯管时，所述控制单元将更换掉的灯管ID及使用时间、新更换上的灯管ID、紫外线消毒灯的ID通过无线单元发送到医院服务器中；所述服务器根据更换掉的灯管ID号识别出相应的生产厂家及生产批号，将各个厂家灯管的使用寿命情况及稳定性进行汇总生成评估报告进行备份；同时所述服务器根据新更换上的灯管ID、紫外线灯ID对应建立新的存储档案存储在服务器数据库中，所述紫外线灯ID用户可以使用紫外线灯的触摸显示单元(未示出)进行设置，所述紫外线灯ID可以由汉字、字符、数字、特殊字符组成，用于表示紫外线消毒灯的生产时间、批次、使用位置信息，便于工作人员更换灯管时查找灯的位置及统计分析评估紫外线灯的质量。
辐照强度检测单元，用于评估紫外线灯管的稳定性，所述控制单元每隔一定时间T1，开启辐照强度检测单元检测紫外线灯管的稳定性，其中检测辐照强度稳定性的方式为，在检测时间段T2内，每隔一段时间T3，记录一次辐照强度，统计大于一定辐照强度阈值F1或小于一定辐照强度阈值F2的次数n，使用n除以总测量次数N得到比值W，W即为稳定度，其中T2大于T3且是T3的倍数，N为在检测时间段T2内总的测量次数，F1为灯管额定工作状态最大辐照强度，F2为灯管额定工作状态最小辐照强度。
所述控制单元判断所述紫外线灯管的稳定度W是否大于一定阈值，当大于时，则所述控制单元将所述紫外线灯管ID、截止到当前的使用时间以及稳定度W的值通过无线单元发送到医院服务器中，所述服务器根据ID号将所述紫外线灯管稳定度W的值、使用时间对应存储在数据库中，同时所述服务器根据所述紫外线灯管ID到数据库中查找出对应消毒设备及对应生产厂家以及厂家通信地址，将消毒设备编号、灯管ID、稳定度信息发送到厂家通信地址以提醒厂家及时更换灯管。其实稳定度信息用于厂家核实。
所述紫外线灯管为圆管形，如图3所示，所述紫外线灯管头部设置有连接电源线5且用于固定的插针，还设置有连接数据线3且用于固定的插针，所述控制器能够通过数据线访问紫外线灯管内部的微型存储器(未示出，但本领域技术人员能知晓)，所述灯管工作电压与所述微型存储器工作电压不同，所述数据线3用于访问紫外线灯内部微型存储器，通常微型存储器工作电压小于等于5V，所述数据线3还向微型存储器提供5V电压。紫外线灯管一般有不同的供电电压为12V、24V……。因此数据线3为所述微型存储器提供的工作电压与电源线5为紫外线灯管提供的电压不同，且不能混用。
进一步的所述数据线3和电源线5可以分别设置在灯管两端对应的灯管底座中。
为防止灯管内部的微型存储器存储的信息由于紫外线光照射而丢失，则所述微型存储器外部设置有保护挡板，所述挡板为隔紫外光且隔热材料制成。也可以将微型存储器封装在隔紫外光且隔热材料制成的小型箱体中，然后再封装在灯管内部的一端。
在上一实施例上进一步改进提供一种智能医用紫外线消毒灯，所述紫外线消毒灯还包括控制单元、多个紫外线灯管、摄像头，显示面板；
如图四所示，所述智能医用紫外线消毒灯与医院服务器相连接；
所述多个紫外线灯管设置在消毒箱内部，所述灯管可以是多个且排列成一排，所述控制单元可以控制灯管的使用数量。
举例来讲，一排有10个灯管，用户可以根据需要选择10灯管都点亮，也可以选择其中任一5个灯管点亮，为了照射均匀，用户也可以选择将并排的10个灯管，排列在偶数位或奇数位的灯管点亮；
所述紫外线灯还用于检测待照射的物体，根据不同的物体自动选择不同的灯管数或选择不同位置的灯管进行消毒。
所述灯管设置在箱体除底部之外的其他五个面上；
这是因为如果在底面上增加消毒用紫外线灯管，会增加消毒箱的结构复杂度、制造成本以及维护不方便，因此可以选择其他五个面上设置即可。
进一步的，所述灯管设置在箱体内部的六个面上，且每个面上并列排开，设置在箱体底部面上的灯管上面再放置一层透明玻璃，便于紫外线透过玻璃，且能够照射消毒物体的下方部位，使整个物体的各个方面皆能接受紫外线消毒。
在箱体底部设置消毒灯管能够全方面照射物体，这样消毒更彻底，且不用用户再调整物体的消毒面。
所述透明玻璃设置能可更换，便于后续更换紫外线灯管。
进一步的所述智能紫外线消毒灯设置在箱体内，所述箱体内壁上设置有摄像头，所述摄像头用于采集待消毒物品图像，采集相应图像之后发送给所述服务器，所述服务器识别出待消毒物品类型，将识别的物品类型发送到智能医用紫外线消毒灯的所述控制单元，所述控制单元根据物品类型从所述存储单元中查询对应的光照强度和照射角度，控制相应辐照强度和相应照射角度的灯管工作，同时将相应的辐照强度显示在面板上以供用户确认，用户点击确认或一定时间后关闭显示的辐照强度。这样能够防止自动设置的紫外线灯辐照强度不合适，还可以人为校正。
之所以智能紫外线消毒灯将拍摄的图像发送到服务器是因为识别待消毒物体的类型计算量较大，发送给服务器识别速度识别快，同时服务器识别后仅将识别结果发送给智能紫外线消毒灯即可。
举例来讲智能紫外线消毒灯识别控制过程，比如用户将手术刀放到消毒箱内部进行消毒，这时摄像头采集相应手术刀图像，并将手术刀图像发送给服务器，所述服务器根据物体识别模型识别出是手术刀、把数以及放置的方式，并将相应数据发送给智能医用紫外线消毒灯，所述智能医用紫外线消毒灯从存储单元中查找对应的控制方案，比如是一把平放的手术刀，手术刀数量少，且光线不能穿透，而且是平放的，则选择箱体上面和下面的部分灯管点亮即可，如手术刀放置在挂架上立放的，则选择箱体对应侧壁上部分灯管点亮即可；又比如是一条毛巾，紫外线消毒能轻易穿透，则选择上箱体上表面部分灯管点亮即可。再比如是一个立方体不透明器皿，则需要选择箱体六个面的灯管同时点亮，这样消毒效果好，同时消毒速度也快。
当用户点击确认或一定时间关闭显示的辐照强度后，所述控制单元发送通知消息到所述服务器，所述服务器将用于识别物体的图像添加到训练样本，用于后续训练物体识别模型，通过这种方式能够提高物体识别率，当相同物体识别正确次数超过一定阈值时，则所述控制单元不再需要将相应的辐照强度显示在面板上以供用户确认。
当所述服务器识别到摄像头照射区域有人手或其他身体部位时，则发出禁止启动指令，所述控制器根据禁止启动指令禁止启动紫外线消毒灯。防止误启动或者误触碰启动。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种智能医用紫外线消毒灯，所述智能医用紫外线消毒灯包括控制单元、多个紫外线灯管、摄像头，显示面板；
所述紫外线消毒灯与医用服务器相连接；
紫外线灯管设置在消毒箱内部，所述灯管可以是多个且排列成一排，所述控制单元可以控制灯管的使用数量。
2.如权利要求1所述的智能医用紫外线消毒灯，所述紫外线灯还用于检测待照射的物体，根据不同的物体自动选择不同的灯管数或选择不同位置的灯管进行消毒。
3.如权利要求2所述的智能医用紫外线消毒灯，所述灯管设置在箱体内部的六个面上，且每个面上并列排开，设置在箱体底部面上的灯管上面再放置一层透明玻璃，便于紫外线透过玻璃，且能够照射消毒物体的下方部位。
4.如权利要求3所述的智能医用紫外线消毒灯，所述智能紫外线消毒灯设置在箱体内，所述箱体内壁上设置有摄像头，所述摄像头用于采集待消毒物品图像，采集相应图像之后发送给所述服务器，所述服务器识别出待消毒物品类型，将识别的物品类型发送到智能医用紫外线消毒灯的所述控制单元，所述控制单元根据物品类型从所述存储单元中查询对应的光照强度和照射角度，控制相应辐照强度和相应照射角度的灯管工作，同时将相应的辐照强度显示在面板上以供用户确认，用户点击确认或一定时间后关闭显示的辐照强度；这样能够防止自动设置的紫外线灯辐照强度不合适，还可以人为校正。
5.如权利要求4所述的智能医用紫外线消毒灯，当用户点击确认或一定时间关闭显示的辐照强度后，所述控制单元发送通知消息到所述服务器，所述服务器将用于识别物体的图像添加到训练样本，用于后续训练物体识别模型，通过这种方式能够提高物体识别率，当相同物体识别正确次数超过一定阈值时，则所述控制单元不再需要将相应的辐照强度显示在面板上以供用户确认。
6.如权利要求5所述的智能医用紫外线消毒灯，
当所述服务器识别到摄像头照射区域有人手或其他身体部位时，则发出禁止启动指令，所述控制器根据禁止启动指令禁止启动紫外线消毒灯，防止误启动或者误触碰启动。
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