CN111840620A - 一种臭氧消毒与智能监测一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种臭氧消毒与智能监测一体机，一种臭氧消毒与智能监测一体机，包括臭氧发生模块和智能监测模块，智能监测模块包括温湿度传感器、臭氧传感器、无线通信模块和控制器，臭氧发生模块、温湿度传感器、臭氧传感器、无线通信模块均与控制器电连接。本发明通过臭氧传感器对环境中臭氧浓度的监测，能实时得知消毒环境内的臭氧浓度，若监测的峰值远远小于之前的监测结果，就能预判可能是消毒空间内的门窗没关或是被意外开启等，即时处理问题，从而保证每次的消毒效果都尽可能达标；通过温湿度传感器来监测环境内的温度和湿度，通过控制器可以联动控制臭氧发生模块的发生量和消毒时间，从而实现自动控制。

Description

一种臭氧消毒与智能监测一体机
技术领域
本发明涉及臭氧消毒设备，具体地说是一种臭氧消毒与智能监测一体机。
背景技术
传统的空气环境灭菌消毒方式存在以下缺点：
(1)紫外线消毒——UVC紫外灯杀菌：不彻底、有死角；紫外线灯在后厨易受油污附着，每周需要定期用75％酒精擦拭，工作量巨大；紫外线灯单盏覆盖消毒区域小，整个后厨需要大量部署建设，而且需要离地2m悬挂，施工麻烦，又影响人员工作，且成本较大；所覆盖区域若有东西遮挡，例如桌子下方的照射不到地方就无杀菌效果；紫外线灯还有衰退、穿透力弱等缺点，使用寿命不长、效果下降和无效果时无法主动监测，用户往往不知道紫外灯已失效而未能即时更换。
(2)化学熏蒸法——环氧乙烷等化学试剂喷雾熏蒸：不彻底、有死角、人工操作工作量大；喷雾消毒后有残留污染或有较大异味；对抗药性很强的细菌和病毒，则杀菌消毒效果不明显，还可能产生新的抗药性微生物残留，导致进一步滋生繁殖。
(3)臭氧发生器消毒：臭氧被全球公认的绿色广谱高效的消毒灭菌剂。迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角；一般浓度要达到10-20mg/m3左右，杀菌率90％以上；具有杀菌彻底，无残留，杀菌广谱等特点，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、霉菌等，可破坏肉毒杆菌毒素。
但目前市场上用臭氧消毒的方式有几个缺陷：①在国家制定的《消毒技术规范》中提及“空气消毒：臭氧对空气中的微生物具有明显的杀灭作用，采用20mg/m3浓度的臭氧密闭作用30分钟，对自然菌的达90％以上。表面消毒：臭氧对物体表面上污染的微生物具有杀灭作用，一般要求60mg/m3，相对湿度≥70％，作用60-120min能达到较好消毒效果”。而市面上使用的臭氧消毒方式采用的只是臭氧发生器，该装置只产生臭氧，是通过单位时间产生的臭氧量不同定义臭氧发生量规格，而无法得之所需要消毒的环境的消毒效果如何。若一个较大屋子放置一个发生量不大或工作性能未知的臭氧发生器，可能消毒期间浓度和时间都不达标，则根本没有消毒效果，而形同虚设。市面上低发生量的臭氧机往往是用来应付检查所用，对所放置的空间环境根本没有杀菌效果。②目前臭氧消毒的时长往往采用手动控制或固定设定的方式。以人为经验控制为主，也未考虑环境湿度因素对消毒效果的影响。若消毒效果不佳无从判断，全凭经验，无数据支撑，③市面上应用于后厨的臭氧发生器大多都是离线控制，数据无法对接云端平台，无法实现有效记录和监测环境内的消毒效果，无法实现浓度不达标的预警提醒，同时无法将环境内湿度变化和消毒时长变化进行数据联动，达不到智能控制消毒时长和效果监测的目的。④且市面上现有的臭氧发生器的发生功率和适用的场所的体积存在虚标的现象，可能导致20g/H发生量的臭氧发生器并不适用于300m3的空间，因为消毒过程中的臭氧发生器浓度太低，达不到消毒效果。所以，目前市场上存在发生器所标的适用空间大小不规范，也无法考证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够实时监测环境内臭氧浓度，同时能够根据环境湿度联动控制臭氧发生模块工作的臭氧消毒与智能监测一体机。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种臭氧消毒与智能监测一体机，包括臭氧发生模块和智能监测模块，所述智能监测模块包括温湿度传感器、臭氧传感器、无线通信模块和控制器，所述臭氧发生模块、温湿度传感器、臭氧传感器、无线通信模块均与控制器电连接。
本发明的有益效果在于：通过无线通信模块，臭氧传感器和温湿度传感器可将监测到的数据发送给控制器，控制器向臭氧发生器发出关闭/开启指令，从而实时监测环境内臭氧浓度，并能够根据环境湿度联动控制臭氧发生模块工作。
通过臭氧传感器对环境中臭氧浓度的监测，可由监测过程来判断消毒效果，能实时得知消毒环境内的臭氧浓度，若监测的峰值远远小于之前的监测结果，就能预判可能是消毒空间内的门窗没关或是被意外开启等，即时处理问题，从而保证每次的消毒效果都尽可能达标；通过温湿度传感器来监测环境内的温度和湿度，通过控制器可以联动控制臭氧发生模块的发生量和消毒时间，从而实现自动控制，勿需人工判断后人工开启消毒设备，有助于达到更好的消毒效果。
附图说明
图1为本发明实施例臭氧消毒与智能监测一体机的结构示意图。
图2为本发明实施例臭氧消毒与智能监测一体机的结构示意图。
图3为本发明实施例臭氧消毒与智能监测一体机的结构示意图。
图4为本发明实施例臭氧消毒与智能监测一体机的结构示意图。
图5为本发明实施例臭氧消毒与智能监测一体机的结构示意图。
图6为本发明实施例臭氧消毒与智能监测一体机的结构示意图。
图7为本发明实施例臭氧消毒与智能监测一体机的原理图。
图8为本发明实施例臭氧消毒与智能监测一体机的原理图。
标号说明：
1-臭氧发生模块；11-通风孔；2-智能监测模块；21-第一壳体；211-底座；212-上盖；213-窗口；22-挡板；221-固定轴；23-驱动装置；24-第一支座；25-第二支座；251-限位槽；26-臭氧传感器；27-控制器；28-温湿度传感器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过无线通信模块，臭氧传感器和温湿度传感器可将监测到的数据发送给控制器，控制器向臭氧发生器发出关闭/开启指令，从而实时监测环境内臭氧浓度，并能够根据环境湿度联动控制臭氧发生模块工作。
请参照图1至图6，一种臭氧消毒与智能监测一体机，包括臭氧发生模块1和智能监测模块2，所述智能监测模块包括温湿度传感器28、臭氧传感器26、无线通信模块和控制器27，所述臭氧发生模块1、温湿度传感器28、臭氧传感器26、无线通信模块均与控制器27电连接。
进一步的，所述智能监测模块还包括第一壳体21、挡板22和驱动装置23，所述驱动装置23安装在第一壳体21内，所述挡板22的一侧设有固定轴221，所述第一壳体21上设有窗口213，所述挡板对应窗口设置，所述驱动装置23与控制器27电连接，所述驱动装置与挡板的固定轴连接并驱动挡板转动以打开或关闭窗口。
由上述描述可知，餐饮后厨臭氧消毒的时间往往在后厨下班后的夜间，而不是在白天的烹饪环境中。所以，驱动装置和挡板组合，主要用于保护臭氧传感器核心探头元件。在白天厨房烹饪时，挡板关闭窗口，保护监测装置内的传感器；夜间无油烟时，开启臭氧发生器后，启动驱动装置以使挡板转动一定角度使得窗口完全打开，传感器探头暴露空气中，进行检测。
进一步的，所述臭氧发生模块1包括第二壳体，所述第一壳体可拆卸的安装在第二壳体内，所述第二壳体的顶部设有通风孔11。
进一步的，所述第一壳体的对应挡板的固定轴位置设置有通孔，所述驱动装置通过通孔与挡板的固定轴连接。
由上述描述可知，挡板的固定轴通过第一壳体上的通孔与驱动装置连接，此种安装方式相比于将挡板直接安装在第一壳体内，更便于拆卸、清洁。
进一步的，所述智能监测模块还包括设置在第一壳体内的第一支座24、第二支座25，所述第一支座上设置有与臭氧传感器的外形适配的开口，所述臭氧传感器的一端卡在第一支座的开口内，所述臭氧传感器的另一端固定在第一支座上；
所述第二支座内设有限位槽251，所述的驱动装置的外壳设有与所述限位槽相适配的限位块，所述驱动装置通过限位槽与限位块的配合安装在第二支座上。
由上述描述可知，臭氧传感器安装在第一支座上，驱动装置通过限位槽与限位块的配合安装在第二支座上，第一支座和第二支座均安装在第一壳体上，使得臭氧传感器、驱动装置能够稳固安装在第一壳体内，不易晃动且便于拆装。具体的，可以在第一壳体的底部设置通孔，将第一支座、第二支座的底部与第一壳体底部的通孔螺纹连接。臭氧传感器可实时监测臭氧浓度，人看到后作出判断是否需要关闭臭氧发生器和挡板。
进一步的，所述第一支座24和第二支座25一体连接，此种连接方式更为可靠。
进一步的，所述温湿度传感器28固定在第一壳体21内的靠近窗口213一侧，可使得温湿度传感器更灵敏的检测室内的温湿度情况。
进一步的，所述第一壳体为方形盒体，所述第一壳体包括方形底座和与方形底座相适配的方形上盖，所述的窗口设置在方形底座的侧面。
进一步的，还包括定时装置，所述定时装置与控制器电连接。
由上述描述可知，定时装置可以是RTC时钟芯片，和继电器等元器件的配合可实现一体机中臭氧发生器的定时自动开启和定时关闭功能，同时能够定时自动开启臭氧传感器监测功能，并在发生器关闭结束后延迟1个小时关闭挡板和关闭监测，以延长臭氧传感器使用寿命。
请参照图1至图6，本发明的实施例为：一种臭氧消毒与智能监测一体机，包括臭氧发生模块1和智能监测模块2，所述智能监测模块2包括温湿度传感器28、臭氧传感器26、无线通信模块和控制器27，所述臭氧发生模块1、温湿度传感器28、臭氧传感器26、无线通信模块均与控制器27电连接。所述智能监测模块还包括第一壳体21、挡板22和驱动装置23，所述驱动装置23安装在第一壳体21内，所述挡板的一侧设有固定轴221，所述第一壳体上设有窗口213，所述挡板22对应窗口213设置，所述驱动装置23与控制器27电连接，所述驱动装置与挡板的固定轴221连接并驱动挡板转动以打开或关闭窗口213。所述臭氧发生模块包括第二壳体，所述第一壳体21可拆卸的安装在第二壳体内，所述第二壳体的顶部设有通风孔11。所述第一壳体的对应挡板的固定轴位置设置有通孔，所述驱动装置通过通孔与挡板的固定轴连接。所述智能监测模块2还包括设置在第一壳体内的第一支座24、第二支座25，所述第一支座24上设置有与臭氧传感器26的外形适配的开口，所述臭氧传感器26的一端卡在第一支座的开口内，所述臭氧传感器的另一端固定在第一支座上；所述第二支座内设有限位槽251，所述的驱动装置的外壳设有与所述限位槽相适配的限位块，所述驱动装置通过限位槽与限位块的配合安装在第二支座25上。所述第一支座和第二支座一体连接。所述温湿度传感器28固定在第一壳体内的靠近窗口一侧。所述第一壳体为方形盒体，所述第一壳体包括方形底座和与方形底座相适配的方形上盖，所述的窗口设置在方形底座的侧面。还包括定时装置和继电器，所述定时装置与控制器电连接，所述继电器与控制器、臭氧发生模块电连接。
如图7所示，本发明实施例的工作原理在于：220V的电输入电源模块，电源模块分别与控制器MCU和MCU上集成的继电器连接，继电器与臭氧发生模块连接。臭氧发生模块主要采用空气源的微间隙放电技术，臭氧发生模块主要的功能就是通过该技术方式产生臭氧并释放到所需消毒的环境中。控制器为MCU，MCU上高度集成了集成定时装置(RTC时钟芯片)、LoRa无线通信模块、继电器、臭氧传感器、温湿度传感器、保险丝、驱动装置(舵机)、挡板等元器件。智能监测模块由一颗MCU主控，通过LoRa无线通信模块与网关通信，上传传感器数据，并接受远程定时检测设置；智能监测模块上电后，MCU会读取定时监测设置，并循环读取RTC时钟芯片的时间进行对比，若与开机时间相同，则会控制舵机推开挡板，使臭氧传感器与空气充分接触，同时通过继电器开始臭氧发生模块。MCU定时读取温湿度传感器和臭氧传感器的数据进行上传，根据环境湿度情况，适当增加臭氧发生模块开启时间，以实现充分消毒，具体流程如图8所示。
MCU，即微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(SingleChip Microcomputer)或者单片机。
驱动装置为舵机。
通电后，定时装置(RTC时钟芯片)查询时间，若已到达开启时间，则MCU控制舵机打开挡板，MCU控制臭氧发生模块开启，同时MCU控制打开臭氧传感器、温湿度传感器，MCU读取臭氧传感器和温湿度传感器的监测数据，如果已到达关闭时间，则MCU控制臭氧发生模块、臭氧传感器、温湿度传感器关闭；如果湿度过大，则延时关闭臭氧发生模块，之后MCU继续读取臭氧传感器数据，延时一小时关闭臭氧传感器，然后MCU控制舵机关闭挡板。
本实施例选用Lora无线通信模块，具有控制距离远，信号穿透性强等特点。但也可根据其他实际应用场景和不用用户需求拓展其他无线通讯方式进行控制，如进一步集成Zigbee、NB-IOT、4G、5G或WIFI模块等通讯方式，或是开发自有无线通讯协议等。
臭氧发生模块消毒后，空间内的臭氧浓度较高，不适合有人进入，需要等待发生器关闭后空间的臭氧还原成氧气后室内浓度低于0.3mg/m3方可进入，往往需要若干小时。若此时空间的排气设备打开能加快臭氧还原，所以也可以在后期通过云后台联动控制空调或其他排气设施加快消毒之后的臭氧分解，减少长时间等待的影响。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：一种臭氧消毒与智能监测一体机，包括臭氧发生模块和智能监测模块，所述智能监测模块包括温湿度传感器、臭氧传感器、无线通信模块和控制器，所述臭氧发生模块、温湿度传感器、臭氧传感器、无线通信模块均与控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：所述智能监测模块还包括第一壳体、挡板和驱动装置，所述驱动装置安装在第一壳体内，所述挡板的一侧设有固定轴，所述第一壳体上设有窗口，所述挡板对应窗口设置，所述驱动装置与控制器电连接，所述驱动装置与挡板的固定轴连接并驱动挡板转动以打开或关闭窗口。
3.根据权利要求2所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：所述臭氧发生模块包括第二壳体，所述第一壳体可拆卸的安装在第二壳体内，所述第二壳体的顶部设有通风孔。
4.根据权利要求2所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：所述第一壳体的对应挡板的固定轴位置设置有通孔，所述驱动装置通过通孔与挡板的固定轴连接。
5.根据权利要求2所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：所述智能监测模块还包括设置在第一壳体内的第一支座、第二支座，所述第一支座上设置有与臭氧传感器的外形适配的开口，所述臭氧传感器的一端卡在第一支座的开口内，所述臭氧传感器的另一端固定在第一支座上；
所述第二支座内设有限位槽，所述的驱动装置的外壳设有与所述限位槽相适配的限位块，所述驱动装置通过限位槽与限位块的配合安装在第二支座上。
6.根据权利要求5所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：所述第一支座和第二支座一体连接。
7.根据权利要求2所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：所述温湿度传感器固定在第一壳体内的靠近窗口一侧。
8.根据权利要求2所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：所述第一壳体为方形盒体，所述第一壳体包括方形底座和与方形底座相适配的方形上盖，所述的窗口设置在方形底座的侧面。
9.根据权利要求1所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：还包括定时装置，所述定时装置与控制器电连接。
10.根据权利要求1所述的臭氧消毒与智能监测一体机，其特征在于：还包括继电器，所述继电器与控制器、臭氧发生模块电连接。
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