CN111920990A - 一种室内杀菌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种室内杀菌方法，室内杀菌系统包括上位机、智能网关、检测装置、灯具系统、提示系统和防护设备；本发明通过确认窗帘和门锁完全闭合，并通过人体感应器检测到无人时，灯具系统才开始工作；这样可以保证，杀菌空间内没有人，避免杀菌时，人员进入到杀菌空间内，同时避免紫外光会照射到杀菌空间外，这样使用安全；通过建立三维模型，并这样杀菌方法的适用性好，应用场景广泛；该方法还通过公式运算，对比不同焦距下，紫外光与一个第一辐照度探测器的辐射强度，并根据最优辐射强度的出相对应的焦距数据；根据焦距数据控制调焦机构调节杀菌灯与透镜之间得焦距。

Description

一种室内杀菌方法
技术领域
本实发明及紫外线杀菌领域，具体涉及一种室内杀菌方法。
背景技术
在日常生活中细菌容易滋生，大量的细菌会影响人们身体健康，人们对环境及个人健康越来越重视。紫外LED一般指发光中心波长在400nm以下的LED，但有时将发光波长大于380nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED，因短波长光线的杀菌效果高，因此紫外LED常用于杀菌领域。
在中国申请号为201911077598 .3，公布日为2020.1.10的专利文献中公开了多功能教室用灯及其灯光系统；该多功能教室用灯及其灯光系统包含了空气净化模块、照明模块、温度检测模块、显示模块、摄像头模块、电路开关模块、处理系统模块和电源模块；其所述照明模块包括紫外线灯光模式。
该灯具系统应用于教室内；同时短波灭菌紫外线（UVC）属于紫外线的一种，这种紫外线直接照射，长时间即可灼烧皮肤，对人体造成伤害；该灯具系统中没有设置防护机制；不能在杀菌时，限制人员进入到教室内；同时因为教室不是密闭的，在杀菌时，紫外灯管发出的紫外光会照射到教室外；会对教室外的人员造成伤害，这样存在安全隐患；同时该紫外线灯管仅可以在普通灯光模式与紫外线灯光模式的切换过程中进行旋转；在杀菌时紫外线灯管不发生活动；这样杀菌时，紫外线灯的照射范围小，杀菌范围小。
发明内容
本发明提供一种使用安全，杀菌效果好，杀菌范围大的室内杀菌方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种室内杀菌方法，室内杀菌系统包括上位机、智能网关、检测装置、灯具系统、提示系统、防护设备和电气总开关；电气总开关与上位机、智能网关、检测装置、灯具系统、提示系统和防护设备电连接；上位机、智能网关、检测装置、灯具系统、提示系统和防护设备分别与无线路由器连接；智能网关根据上位机发出的指令控制检测装置、灯具系统、提示系统和防护设备；防护设备包括智能门锁组件和智能窗帘组件；
灯具系统包括灯具控制组件、灯座、杀菌装置、灯具升降装置、轨道、微型摄像机、激光测距仪和第二辐照度探头；灯具升降装置与轨道连接，杀菌装置安装在灯座上；灯座包括灯座移动驱动机构和滑动轮，滑动轮设置在轨道上，灯座移动驱动机构带动滑动轮滑动；灯具升降装置带动轨道、灯座和杀菌装置同步升降；微型摄像机和激光测距仪与灯具控制组件连接；
杀菌装置包括杀菌支座和安装在杀菌支座上的杀菌转动机构、杀菌摆动机构和杀菌件；杀菌转动机构带动杀菌支座、杀菌摆动机构和杀菌件在灯座上同步转动；杀菌摆动机构带动杀菌件在杀菌支座上摆动；杀菌件包括聚光器、杀菌灯、调焦机构、透镜和第二辐照度探头；聚光器设有杀菌开口；杀菌灯和调焦机构设置在聚光器内；调焦机构位于杀菌灯和杀菌开口之间；透镜和第二辐照度探头安装在调焦机构上；
检测装置包括空气微生物传感器、第一辐照度探头和人体感应器；空气微生物传感器、第一辐照度探头和人体感应器都各自设有一个以上；
室内杀菌系统的室内杀菌方法，包括以下步骤;
1).启动杀菌模式，人体感应器进行检测，当检测到无人时，智能网关控制智能窗帘组件关闭窗帘、智能门锁组件关闭门锁，判断窗帘和门锁是否完全闭合，完全闭合则提示系统发出提示并进行步骤2)；不完全闭合则重复该步骤；
2). 灯具控制芯片读取智能网关内的室内空间三维模型；读取成功则进行步骤3)；读取不成功则控制微型摄像机和激光测距仪获取室内空间形状数据，建立三维模型；并将室内空间三维模型存储在智能网关，然后重复该步骤；
3).确定待杀菌区域的杀菌剂量，灯具系统将杀菌装置复位到起始位置，并使得杀菌装置下降到一预设距离，灯具控制芯片读取智能网关内的杀菌数据；读取成功则进行步骤4)；读取不成功则将初级遮光罩打开，然后开启紫外LED灯、开启第一杀菌散热装置，然后将紫外LED灯对准待杀菌区域上第一辐照度探头标定杀菌数据，并将杀菌数据储在智能网关，然后进行步骤4)；
4).根据杀菌数据以及调整焦距之后紫外LED灯在第二辐照度探头得到的辐照强度值，若该辐照强度值满足杀菌剂量的要求，则确定最佳焦距位置，并对调整焦距位置以及当前位置值进行保存;
5).获取最佳焦距位置的紫外LED灯照射到待杀菌区域上的照射直径，并将该照射直径确定为待杀菌区域的尺寸；
6).将室内空间三维模型按照待杀菌区域的尺寸分成多个横向区域和纵向区域，紫外LED灯在灯具升降装置的驱动下进行杀菌操作；杀菌操作完成进行步骤7)；
7).关闭紫外LED灯，关闭初级遮光罩，关闭次级遮光罩；杀菌装置复位至初始位置；灯具升降装置带动杀菌装置上升；当杀菌装置的温度降到指定温度以下时，关闭第一杀菌散热装置；然后进行步骤8)；
8).智能网关控制智能窗帘组件打开窗帘、智能门锁组件打开门锁，提示系统进行提示。
进一步的，步骤3）中标定杀菌数据的方法，包括以下步骤：
(3.1).预设紫外线空气传播损耗系数k和常数t的数值；并通过激光测距仪测量当前位置距离待杀菌区域的紫外照射距离x1，通过第一辐照度探头测量当前位置的辐照度数值φe（x1），然后进行步骤(3.2);
(3.2).根据Ie（x）=φe（x）* x2 + kx + t确定当前位置的辐照强度Ie（x1）；
(3.3）.智能网关将该距离下对应的辐照强度以及辐射剂量对应保存。
以上方法的方程中充分考虑到空气对辐照强度的影响，从而增加了常数t以及k，该常数预先通过多个位置的辐照强度以及对应的位置求取出来；这样确保辐照度值的准确性。
进一步的，步骤4）中确定最佳焦距位置的方法包括以下步骤：
(4.1).调节调焦机构，使得第二辐照度探头位置测得辐照强度为A* Ie（x1），A为10%或50%，确定当前焦距位置为最佳焦距位置，然后进行步骤(4.2)；
(4.2).智能网关将保存该距离下对应的最佳焦距位置、辐照强度以及辐射剂量进行保存。
通过调节调焦机构，使得在灯具两侧测出的辐照强度为中心距离的辐照强度的一定范围内，从而确保边缘区域的辐照强度满足特定要求，进而确定当前位置为最佳焦距位置，从而通过调整焦距来实现调辐照强度，在一定的功率以及距离下，达到最好的杀菌效果。
进一步的，步骤6）中杀菌操作包括以下步骤：
(6.1). 杀菌装置从起始位置开始，进行横向移动，当在一个横向区域内杀菌完成后，进行步骤(6.2)；
(6.2).灯座移动驱动机构带动灯座移动至下一横向区域，然后重复进行步骤(6.2)；直至全部区域杀菌完成；
以上按照最佳焦距下的尺寸确定横向区域以及纵向区域的面积，然后进行移动式扫描，增加扫描的精准性以及全面性。
进一步的，步骤4)还包括：若该辐照强度值不满足杀菌剂量的要求，通过灯具升降装置调整紫外LED灯与待杀菌区域的距离或调整紫外LED灯的功率，直到紫外LED灯能满足杀菌剂量的要求，以上若调整焦距之后还无法满足杀菌剂量的要求，则通过调整功率以及带杀菌区域的距离实现，确保杀菌的可靠性。
以上杀菌方法，确认窗帘和门锁是否完全闭合，并通过人体感应器检测到无人时，灯具系统才开始工作；这样可以保证，杀菌空间内没有人，避免杀菌时，人员进入到杀菌空间内，同时避免紫外光会照射到杀菌空间外，这样使用安全；同时因为不同的杀菌空间的内部结构不同，这样根据杀菌空间得到的三维模型数据；以及确定满足杀菌剂量要求的最佳焦距位置的带杀菌区域上照射尺寸从而确定空间三维模型确定待杀菌区域分割成横向区域以及纵向区域的尺寸，从而使得利用照射尺寸能充分地照射横向区域尺寸以及纵向区域尺寸，进而提高杀菌可靠性，通过三维模型的数据进行杀菌；这样杀菌方法的适用性好，应用场景广泛；该方法还通过公式运算，对比不同焦距下，紫外光与一个第一辐照度探测器的辐射强度，并根据最优辐射强度的出相对应的焦距数据；根据焦距数据控制调焦机构调节杀菌灯与透镜之间得焦距；同时最佳焦距位置和其相对应的杀菌剂量等数据储存在智能网关，这样下一次在相同得杀菌空间进行杀菌时，能直接读取三维模型数据和杀菌数据，这样直接调用数据进行杀菌，杀菌高效。
附图说明
图1为使用本发明的室内杀菌系统的结构示意图。
图2为使用本发明的室内杀菌系统的杀菌部件去除次级遮光罩的俯视图。
图3为图2中A-A方向的剖视图。
图4为图3中a的放大图。
图5为使用本发明的室内杀菌系统的杀菌转动机构的分解图。
图6为使用本发明的室内杀菌系统的杀菌部件去除杀菌支座盖板、聚光器和次级遮光罩的侧视图。
图7为使用本发明的室内杀菌系统的杀菌件的正视图。
图8为使用本发明的室内杀菌系统的杀菌摆动机构的分解图。
图9为使用本发明的室内杀菌系统的灯座移动驱动机构与滑动轮的结构示意图。
图10为使用本发明的室内杀菌系统的灯具系统的机构示意图。
图11为使用本发明的室内杀菌系统的聚光器的立体结构示意图。
图12为图6中b的放大图。
图13为图6中c的放大图。
图14为使用本发明的室内杀菌系统的杀菌灯与次级遮光器的结构示意图。
图15为使用本发明的室内杀菌系统的智能窗帘组件的结构示意图。
图16为本发明的流程图。
图17为本发明中标定杀菌数据的流程图。
图18为本发明中确定最佳焦距位置的流程图。
图19为本发明中杀菌操作的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对发明做进一步详细说明。
如图1-15所示；一种使用本发明进行杀菌的室内杀菌系统，包括上位机1、智能网关2、检测装置3、灯具系统4、提示系统5、防护设备6和电气总开关7；智能网关2、检测装置3、灯具系统4、提示系统5和防护设备6与电气总开关7电连接。提示系统5包括语音模块（图中未示出）和显示模块（图中未示出），提示系统通过语音模块、显示模块、进行提示。使用时，将智能网关2、检测装置3、灯具系统4、提示系统5和防护设备6设置在杀菌空间内；将电气总开关7设置在杀菌空间外部；这样可以在紧急情况下人工控制电气总开关7关闭整套杀菌系统。上位机1、智能网关2、检测装置3、灯具系统4、提示系统5和防护设备6分别与无线路由器连接；智能网关2根据上位机1发出的指令控制检测装置3、灯具系统4、提示系统5和防护设备6。
如图2-3所示；灯具系统4包括灯具控制组件41和杀菌部件；杀菌部件包括灯座42和杀菌装置43；灯具控制组件41安装在灯座42内；灯座42和杀菌装置43与灯具控制组件41连接；灯具控制组件41包括灯具控制芯片和灯具通讯芯片，通过设置灯具控制芯片控制灯具系统4，通过设置灯具通讯芯片用于与智能网关2进行数据传输。杀菌装置43安装在灯座42上；杀菌装置43包括杀菌支座盖板431、杀菌支座432和安装在杀菌支座432上的杀菌转动机构434、杀菌摆动机构435和杀菌件436；杀菌支座盖板431包裹在杀菌支座432外部。杀菌转动机构434、杀菌摆动机构435和杀菌件436与灯具控制芯片电连接。杀菌转动机构434带动杀菌支座432、杀菌摆动机构435和杀菌件436在灯座42上同步转动；杀菌摆动机构435带动杀菌件436在杀菌支座432上摆动。
如图2、图3、图7和图11所示；杀菌件436包括杀菌支板4361、聚光器4362、杀菌灯4363、调焦机构4364、透镜4365和第一杀菌散热装置4366；在本实施例中，第一杀菌散热装置为设有风扇的散热装置。聚光器4362设有杀菌开口43621；杀菌灯4363、调焦机构4364和第一杀菌散热装置4366安装在菌支板上且设置在聚光器4362内；第一杀菌散热装置4366位于在聚光器4362远离杀菌开口43621的一端；调焦机构4364位于杀菌灯4363和杀菌开口43621之间；透镜4365安装在调焦机构4364上。在本实施例中，透镜为石英透镜。
如图6、图10、图13、图14所示；杀菌件436还包括初级遮光罩4367和次级遮光罩4368；初级遮光罩4367设置在杀菌灯4363和透镜4365之间；杀菌灯4363包括杀菌灯本体43634和杀菌灯基座43631。
杀菌灯本体安装在杀菌灯基座43631上；杀菌灯基座43631自杀菌灯基座43631外壁面向聚光器4362方向凸设有用于安装初级遮光罩4367的初级导向柱43632；杀菌支板4361设有初级推动气缸43612；所述初级推动气缸43612为微型气缸；初级推动气缸43612与初级遮光罩4367连接；初级推动气缸43612带动初级遮光罩4367靠近和远离杀菌灯4363本体；杀菌灯基座43631与初级遮光罩4367之间设有防刮件43633；通过设置防刮件43633避免初级遮光罩4367与杀菌灯本体接触，避免初级遮光罩4367在移动过程中刮花杀菌灯本体从而影响杀菌效果。次级遮光罩4368设置在聚光器4362上靠近杀菌开口43621的一端。次级遮光罩4368为可开合罩体；可开合罩体为现有技术，在此不作累述。
通过设置初级遮光罩4367和次级遮光罩4368；初级遮光罩4367和次级遮光罩4368关闭时能阻挡紫外LED灯发出的紫外线；避免紫外LED灯不正常启动后，产生的紫外线对人体造成伤害。同时初级遮光罩4367和次级遮光罩4368对杀菌装置43起保护作用，次级遮光罩4368关闭时能阻挡灰尘进入到聚光器4362内，初级遮光罩4367关闭时能阻挡灰尘进入到杀菌灯4363上。
如图6和图12所示；调焦机构4364包括调焦升降装置、调焦导向装置；调焦升降装置包括调焦升降马达43641、调焦丝杆43642、调焦移动组件和调焦支架43643；调焦导向装置包括调焦第一导向柱43644和调焦第二导向柱43645；调焦第一导向柱43644和调焦第二导向柱43645设有一个以上；在实施例中；调焦第一导向柱43644和调焦第二导向柱43645都设有两个；调焦支架43643穿设在调焦第一导向柱43644和调焦第二导向柱43645上；两调焦第一导向柱43644位于调焦支架43643的一端；两调焦第二导向柱43645调焦支架43643的另一端；透镜4365安装在调焦支架43643上；调焦移动组件安装在调焦丝杆43642上且穿设在调焦第二导向柱43645上；两调焦第二导向柱43645分别设置在调焦丝杆43642的左右两侧；调焦移动组件包括调焦移动件43646、调焦第一支板43647和调焦第二支板43648；调焦第二导向柱43645上设置有调焦导向件43649；调焦导向件43649的一端与调焦第一支板43647搭接，另一端与调焦第二支板43648搭接；调焦移动件43646与调焦第一支板43647连接；调焦移动件43646为设有螺纹孔，调焦升降马达43641带动调焦丝杆43642转动，调焦丝杆43642带动调焦移动件43646沿调焦导向装置导向方向上下移动，从而带动透镜4365远离或靠近杀菌灯4363。
通过设置第一散热装置提高杀菌件436的散热效果，延长使用寿命；通过设置调焦升降装置沿带动调焦支架43643靠近或远离杀菌等实现焦距的改变；通过设置调焦导向装置；这样调焦支架43643沿调焦导向装置的导向方向移动，移动稳定。
如图3、图4、图5所示；杀菌转动机构434包括杀菌转动驱动装置4346、转动套筒4341、转动件4342、拨动件4343、第一转动连接轴4344和第二转动连接轴4345；在本实施例中，第一转动连接轴和第二转动连接轴为端部带螺纹的连接轴。
杀菌转动驱动装置4346包括杀菌转动马达43461和转动同步轮43463；杀菌转动马达43461安装在杀菌支座432上；杀菌转动马达43461连接有转动主动轮43462；转动主动轮43462和转动同步轮43463之间套接有转动同步带43464；转动同步轮43463与转动套筒4341通过第一转动连接轴4344连接；转动套筒4341固定在灯座42上；转动件4342包括转动安装板43421和转动轴43422；转动轴43422穿设在转动安装板43421、拨动件4343和转动套筒4341上；转动套筒4341与转动轴43422之间设有转动轴承4347；转动轴43422远离转动套筒4341的一端设有转动固定部43423；拨动件4343位于转动套筒4341和转动固定部43423之间；转动安装板43421位于拨动件4343和转动固定部43423之间；杀菌支座432安装在转动固定部43423和转动安装板43421之间；在本实施例中，转动固定部4342上设有转动螺纹孔43425，转动安装板4342上设有转动安装通孔43426；杀菌支座432上设有支座安装通孔（图中未示出）；通过螺栓穿过转动安装通孔43426、支座安装通孔然后固定在转动螺纹孔43425上。
转动安装板43421设有转动槽43424；第二转动连接轴4345与杀菌支座432安装连接且第二转动连接轴4345的靠近杀菌支座432的一端设置在转动槽内；拨动件4343向外凸设有限位块43431；限位块设置在第一转动连接轴4344和第二转动连接轴4345之间。
通过设置固定在灯座42上的转动套筒4341，同时通过第一转动连接轴4344将转动同步轮43463和转动套筒4341连接；这样转动套筒4341和转动同步轮43463是固定不动的；同时杀菌转动马达43461是安装在杀菌支座432上的；当转动马达43461转动带动转动主动轮43462正向转动时，因为转动同步轮43463由于被固定在转动套筒4341上从而处于不动，这样在转动同步带43464的作用下，保持运动的平衡性，使得杀菌转动马达43461绕着转动同步轮43463转动，由于杀菌转动马达43461固定在杀菌支座432上，进而带动杀菌支座432和转动件4342转动。
通过设置第二转动连接轴4345连接杀菌支座432；这样当转动件4342转动时也会带动第二转动连接轴4345在平面内一个方向上转动；同时通过设置设有限位块43431的拨动件4343，这样第二转动连接轴4345在转动件4342的带动下与限位块贴合；第二转动连接轴4345带动限位块转动，当限位块在转动过程中与第一转动连接轴4344贴合时；第一转动连接轴4344对限位块进行限制，进而停止拨动件4343的转动，进而停止第二转动连接轴4345、转动件4342和杀菌支座432的转动。
当转动主动轮43462反向转动时，带动转动件4342在平面内另一个方向上转动，这样当转动件4342也会带动第二转动连接轴4345转动；第二转动连接轴4345在转动件4342的带动下与限位块贴合；在第二转动连接轴4345带动下，限位块与第一转动连接轴4344分离；限位块进行转动；限位块从转动转动件4342相同的转动方向与第一转动连接轴4344贴合；第一转动连接轴4344对限位块进行限制，进而停止拨动件4343的转动，进而停止第二转动连接轴4345、转动件4342和杀菌支座432的转动。这样实现了杀菌转动驱动装置4346带动杀菌支座432转动，同时可以避免杀菌支座432的过度转动进而导致损坏。
杀菌支座432包括第一摆动通孔（图中未示出）和第二摆动通孔（图中未示出）；第一摆动通孔和第二摆动通孔中心在同一直线上且分别设置在杀菌支座432的一侧；杀菌件436设有第一摆动件43691和第二摆动件43692，第一摆动件43691穿设在第一摆动通孔；第二摆动件43692穿设在第二摆动通孔。通过设置中心在统一直线上的第一摆动通孔和第二摆动通孔；安装在杀菌支座432上的杀菌支架摆动效果好。
如图6、图8所示；杀菌摆动机构435包括杀菌摆动驱动装置4351、第一摆动连接件4352；第二摆动连接件4353和摆动限位件4354；杀菌摆动驱动装置4351包括杀菌摆动马达43511和摆动同步轮43513；杀菌摆动马达43511连接有杀菌主动轮43512，杀菌主动轮43512和摆动同步轮43513之间套接有摆动同步带43514；第一摆动连接件4352；第二摆动连接件4353固定在杀菌支座432上；第一摆动件43691穿过第一摆动通孔、第一摆动连接件4352与摆动同步轮43513连接；第二摆动件43692穿过第二摆动通孔穿设在第二摆动连接件4353上；第二摆动连接件4353的端部与摆动限位件4354连接；第二摆动连接件4353位于摆动限位件4354和第二摆动通孔之间；第二摆动连接件4353向摆动限位件4354方向凸设有摆动限位块43531；摆动限位块对摆动限位件4354限位；第一摆动连接件4352与第一摆动件43691、第二摆动连接件4353与第二摆动件43692之间连接有摆动轴承4355。
通过设置穿设在第一摆动连接件4352上的第一摆动件43691，穿设在第二摆动链接件上的第二摆动件43692；第一摆动连接件4352对第一摆动件43691、第二摆动连接件4353对第二摆动件43692起支撑作用，通过杀菌摆动驱动装置4351与第一摆动件43691连接；杀菌摆动驱动装置4351带动杀菌支架摆动；通过设置摆动限位件4354与摆动限位块配合；实现对杀菌支架的限位；这样设置，避免杀菌支架摆动过度。
检测装置3包括空气微生物传感器31、第一辐照度探头32和人体感应器33。空气微生物传感器31用于对空气中的细菌含量进行检测;第一辐照度探头32用于对杀菌灯的辐照强度进行检测；人体感应器33用于对对人体进行检测。空气微生物传感器、第一辐照度探头和人体感应器的具体结构为现有技术，在此不作累述。
通过设置空气微生物传感器，能检测空气中的微生物的情况，并能将数据反馈到智能网关2；智能网关2根据数据控制灯具系统4进行杀菌，杀菌效果好；通过设置第一辐照度探头，这样能检测杀菌工作表面的辐射照度；智能网关2能根据不同辐射照度控制灯具系统4调整焦距进行杀菌；这样保证了空间内不同杀菌工作表面的杀菌效果相同；避免存在部分杀菌工作表面的细菌没有被杀灭，进而存在导致感染病毒；通过设置人体感应器，当人体感应器都识别到没有人的时候，灯具系统4再开始杀菌，避免紫外线照射到人体，这样使用安全。
如图10所示；灯具系统4还包括灯具升降装置44、轨道45、灯具水平移动装置46、微型摄像机（图中未示出）、激光测距仪（图中未示出）和第二辐照度探头（图中未示出）；灯具升降装置与轨道连接；灯具升降装置、微型摄像机、激光测距仪和第二辐照度探头与灯具控制组件41连接；第二辐照度探头设置在调焦支架43643上。
灯具水平移动装置46的移动方向与灯具升降装置44的移动方向垂直；灯具水平移动装置46带动灯具升降装置44水平移动，从而带动轨道45和设置在轨道45上的灯座42、杀菌装置43移动。灯具水平移动装置46包括水平移动驱动马达461、水平移动丝杆462，水平移动连接件463、水平移动导杆464、水平固定座465和水平支座466；水平移动驱动马达461安装在水平支座466上；水平移动导杆464的两端分别与水平固定座465和水平支座466连接；水平移动驱动马达461与水平移动丝杆462连接，水平移动丝杆462远离水平移动驱动马达461的一端安装在水平固定座465上；水平移动连接件463与水平移动丝杆462连接且穿设在水平移动导杆464上；水平移动连接件463与灯具升降装置连接；水平移动驱动马达461带动水平移动连接件463和灯具升降装置沿水平移动导杆464的导向方向移动；这样实现灯具系统4水平移动。
灯具升降装置44包括灯具升降驱动装置441、灯具升降导向装置442和升降移动件443；在本实施例中，灯具升降驱动装置441为驱动电机；灯具升降导向装置为导向感；灯具升降驱动装置441连接有升降丝杆444；升降移动件443与升降丝杆444连接且穿设在灯具升降导向装置442上；轨道45与升降移动件443连接，升降移动件443与升降驱动装置连接；升降驱动装置连接带动升降移动件443沿灯具升降导向装置442的导向方向。这样实现灯具系统4竖直移动。
如图3、图9所示；灯座42包括灯座移动驱动机构421、滑动轮和第二散热风扇422；通过设置第二散热风扇422提升灯具控制组件41的散热效果。滑动轮包括第一滑动轮42181、第二滑动轮42182、第三滑动轮42183和第四滑动轮42184；第一滑动轮42181、第二滑动轮42182设置在灯座42的一侧，第三滑动轮42183和第四滑动轮42184设置在灯座42的另一侧；第一滑动轮、第二滑动轮、第三滑动轮和第四滑动轮设置在轨道45上。
在本实施例中，第一滑动轮、第二滑动轮、第三滑动轮和第四滑动轮的外表面设有凸齿（图中未示出）；轨道与第一滑动轮、第二滑动轮、第三滑动轮和第四滑动轮贴合的端面设有齿条（图中未示出）；第一滑动轮、第二滑动轮、第三滑动轮和第四滑动轮的外表面的凸齿与齿条啮合。
灯座移动驱动机构421包括；灯座驱动马达4211、灯座第一传动带轮4212、灯座第二传动带轮4213、灯座第三传动带轮4214、灯座第四传动带轮4215和灯座传动轴4216；灯座驱动马达4211设有灯座主动带轮4217，灯座第一传动带轮4212与第一滑动轮连接；灯座第二传动带轮4213与第二滑动轮连接；灯座第三传动带轮4214与第三滑动轮连接；灯座第四传动带轮4215与第四滑动轮连接。
在灯座第一传动带轮4212、灯座主动带轮4217和灯座第二传动带轮4213之间套接有灯座传动第一同步带4219；在灯座第三传动带轮4214和灯座第四传动带轮4215之间套接有灯座传动第二同步带42192；灯座传动轴4216连接灯座第二传动带轮4213和灯座第三传动带轮4214；通过灯座主动带轮4217带动灯座第二传动带轮4213转动；从而通过灯座传动第一同步带4218带动灯座第一传动带轮4212转动；并通过灯座传动轴4216带动第三传动带轮4214转动，第三传动带轮4214带动灯座传动第二同步带42192转动；灯座传动第二同步带42192带动灯座第四传动带轮4215转动。通过设置灯具升降装置，这样通过灯具升降装置能带动灯具系统4升降；当需要杀菌时，灯具升降装置再带动整个灯具系统4下移，这样节省空间；通过设置轨道，灯座42滑动设置在轨道上，这样方便移动，同时连接的结构简单；通过设置第二辐照度探头，能检测杀菌装置43出光处的紫外线的辐射照度；这样可以检测出紫外线的初始辐射强度，这样能清晰辐射强度的变化。通过设置微型摄像机对环境进行多角度拍摄，通过设置激光测距仪能测出距离关系；两者结合获取到空间形状数据，这样智能网关能能根据数据对是灯具系统4的杀菌过程进行控制。
如图1、图15所示；防护设备6包括智能门锁组件61和智能窗帘组件62；在本实施例中，智能门锁组件61为具有机械锁芯的智能门锁，智能门锁为现有技术，在此不作累述。智能窗帘组件62包括窗帘控制组件（图中未示出）、窗帘（图中未示出）和窗帘滑动装置；在本实施例中，窗帘控制组件为具有通讯功能的控制芯片；有通讯功能的控制芯片为现有技术，在此不作累述。窗帘（图中未示出）安装在窗帘滑动装置上；窗帘滑动装置包括窗帘滑动驱动马达621、窗帘传动杆622；窗帘第一滑动件623、窗帘第二滑动件624、窗帘导向杆625、窗帘固定座626和窗帘支座627。
窗帘滑动驱动马达621安装在窗帘支座627上；窗帘导向杆625的两端分别与窗帘固定座626和窗帘支座627连接；窗帘滑动驱动马达621与窗帘传动杆622连接，窗帘传动杆622上设有窗帘滑动限位件；窗帘滑动限位件将窗帘传动杆622分隔为窗帘第一传动杆和窗帘第二传动杆；窗帘第二传动杆上设有螺纹；窗帘第一滑动件623安装在窗帘第一传动杆上，窗帘第二滑动件624安装窗帘第二传动杆上；窗帘的两端分别与窗帘第一滑动件623和窗帘第二滑动件624连接；窗帘滑动驱动马达621带动窗帘传动杆622转动，窗帘传动杆622带动窗帘的一端远离和靠近窗帘滑动限位件；这样实现了窗帘的打开和关闭。所述窗帘为防紫外透射窗帘。通过设置窗帘控制组件，窗帘控制组件根据智能网关2的信号控制窗帘。
在本实施中；在安装智能窗帘组件的窗体上设有第一电磁片；在窗帘上设有第二电磁片；当智能窗帘组件控制窗帘闭合后；第一电磁片与第二电磁片通电吸附；当杀菌完成后；第一电磁片与第二电磁片断电分离，然后智能窗帘组件控制窗帘打开。
通过设置智能门锁组件，这样当智能门锁组件损坏无法件门锁紧，或智能门锁组件被强行打开；智能门锁组件发送控制信号到智能网关；智能网关发出中止杀菌的指令；杀菌灯关闭；通过设置智能窗帘组件；在杀菌过程中第一电磁片与第二电磁片通电吸附的；当第一电磁片与第二电磁片分离后；智能窗帘组件发送控制信号到智能网关；智能网关也会发出中止杀菌的指令；杀菌灯关闭。
通过设置检测装置3，智能网关2能根据检测装置3的结果控制灯具系统4进行杀菌；通过设置提示系统5发出提示；这样在进行杀菌时人员能知悉正在杀菌；同时设置有智能门锁组件61和智能窗帘组件62；在杀菌时，智能门锁组件61能将门锁紧，智能窗帘组件62将窗帘闭合，窗帘遮挡紫外LED灯发出的紫外光；避免的紫外光会照射到教室外；这样使用安全；灯具系统4通过灯具通讯芯片接受智能网关2发出的控制信号；通过设置灯具控制芯片对杀菌装置43和灯座42进行控制。
通过设置带动杀菌支座432、杀菌摆动机构435和杀菌件436同步转动的杀菌转动机构434；这样杀菌转动机构434在转动时不影响杀菌摆动机构435进行摆动；同时设置杀菌摆动机构435带动杀菌件436摆动；这样既可以通过杀菌摆动机构435将杀菌件436摆动到一定角度；然后杀菌转动机构434带动杀菌件436转动；又可以杀菌转动机构434带动杀菌件436转动时，杀菌摆动机构435同时带动杀菌件436摆动；这样杀菌灯4363的照射范围大，杀菌范围广。
通过设置调焦机构4364，且调焦机构4364设置在杀菌灯4363和杀菌开口43621之间；紫外LED灯发出的紫外线需要穿过调焦机构4364再经杀菌开口43621照射到物体上；通过设置调焦机构4364，改变紫外LED灯与透镜之间的焦距；这样可以使紫外LED灯能最大亮度的照射在物体上，这样能根据不同物体与杀菌装置43之间距离调节焦距，有效提高杀菌效果。
如图16-19所示；本发明包括以下步骤：
1).启动杀菌模式，人体感应器进行检测，当检测到无人时，智能网关控制智能窗帘组件关闭窗帘、智能门锁组件关闭门锁，判断窗帘和门锁是否完全闭合，完全闭合则提示系统发出提示并进行步骤2)；不完全闭合则重复该步骤；
2). 灯具控制芯片读取智能网关内的室内空间三维模型；读取成功则进行步骤3)；读取不成功则控制微型摄像机和激光测距仪获取室内空间形状数据，建立三维模型；并将室内空间三维模型存储在智能网关，然后重复该步骤；
3).确定待杀菌区域的杀菌剂量，灯具系统将杀菌装置复位到起始位置，并使得杀菌装置下降到一预设距离，灯具控制芯片读取智能网关内的杀菌数据；读取成功则进行步骤4)；读取不成功则将初级遮光罩打开，然后开启紫外LED灯、开启第一杀菌散热装置，然后将紫外LED灯对准待杀菌区域上第一辐照度探头标定杀菌数据，并将杀菌数据储在智能网关，然后进行步骤4)；
4).根据杀菌数据以及调整焦距之后紫外LED灯在第二辐照度探头得到的辐照强度值，若该辐照强度值满足杀菌剂量的要求，则确定最佳焦距位置，并对调整焦距位置以及当前位置值进行保存，
5).获取最佳焦距位置的紫外LED灯照射到待杀菌区域上的照射直径，并将该照射直径确定为待杀菌区域的尺寸；
6).将室内空间三维模型按照待杀菌区域的尺寸分成多个横向区域和纵向区域，紫外LED灯在灯具升降装置的驱动下进行杀菌操作；杀菌操作完成进行步骤7)；
7).关闭紫外LED灯，关闭初级遮光罩，关闭次级遮光罩；杀菌装置复位至初始位置；灯具升降装置带动杀菌装置上升；当杀菌装置的温度降到指定温度以下时，关闭第一杀菌散热装置；然后进行步骤8)；
8).智能网关控制智能窗帘组件打开窗帘、智能门锁组件打开门锁，提示系统发出提示。
进一步的，步骤3）中标定杀菌数据的方法，包括以下步骤：
(3.1).预设紫外线空气传播损耗系数k和常数t的数值；并通过激光测距仪测量当前位置距离待杀菌区域的紫外照射距离x1，通过第一辐照度探头测量当前位置的辐照度数值φe（x1），然后进行步骤(3.2);
(3.2).根据Ie（x）=φe（x）* x2 + kx + t确定当前位置的辐照强度Ie（x1）；
(3.3).智能网关将该距离下对应的辐照强度以及辐射剂量对应保存。
以上方法的方程中充分考虑到空气对辐照强度的影响，从而增加了常数t以及k，该常数预先通过多个位置的辐照强度以及对应的位置求取出来；这样确保辐照度值的准确性。
进一步的，步骤4）中确定最佳焦距位置的方法包括以下步骤：
(4.1).调节调焦机构，使得第二辐照度探头位置测得辐照强度为A* Ie（x1），A为10%或50%，确定当前焦距位置为最佳焦距位置，然后进行步骤(4.2)；
(4.2).智能网关将保存该距离下对应的最佳焦距位置、辐照强度以及辐射剂量进行保存。
通过调节调焦机构，使得在灯具两侧测出的辐照强度为中心距离的辐照强度的一定范围内，从而确保边缘区域的辐照强度满足特定要求，进而确定当前位置为最佳焦距位置，从而通过调整焦距来实现调辐照强度，在一定的功率以及距离下，达到最好的杀菌效果。
进一步的，步骤6）中杀菌操作包括以下步骤：
(6.1). 杀菌装置从起始位置开始，进行横向移动，当在一个横向区域内杀菌完成后，进行步骤(6.2)；
(6.2).灯座移动驱动机构带动灯座移动至下一横向区域，然后重复进行步骤(6.2)；直至全部区域杀菌完成；
以上按照最佳焦距下的尺寸确定横向区域以及纵向区域的面积，然后进行移动式扫描，增加扫描的精准性以及全面性。
进一步的，步骤4)还包括：若该辐照强度值不满足杀菌剂量的要求，通过灯具升降装置调整紫外LED灯与待杀菌区域的距离或调整紫外LED灯的功率，直到紫外LED灯能满足杀菌剂量的要求，以上若调整焦距之后还无法满足杀菌剂量的要求，则通过调整功率以及带杀菌区域的距离实现，确保杀菌的可靠性。
以上杀菌方法，步骤1)中；智能门锁组件关闭门锁；智能窗帘组件通过窗帘滑动装置带动窗帘滑动，实现窗帘的闭合；同时第一电磁片与第二电磁片通电吸附。
步骤2)中；根据微型摄像机和激光测距仪获取室内空间形状数据建立三维模型的方式为现有技术，在此不作累述。
步骤3)中；灯具升降驱动装置带动升降移动件下移，从而带动轨道和安装在轨道上的灯座和杀菌装置下移；通过初级推动气缸带动初级遮光罩远离杀菌灯，实现初级遮光罩打开。
步骤5)中；通过多个第一辐射照度探头获取紫外LED灯的辐射剂量，然后在三维建模上确定辐射区域，然后测量出辐射区域上的辐射直径，并通过将预设的辐射直径与实际照射区域对应，从而确定照射直径。
步骤7)中；通过初级推动气缸带动初级遮光罩靠近杀菌灯，实现初级遮光罩关闭；杀菌装置在杀菌摆动机构和杀菌转动机构的作用下复位；灯具升降驱动装置带动升降移动件上升，从而带动轨道和安装在轨道上的灯座和杀菌装置上升；通过上位预设指定温度；当杀菌装置的温度降到指定温度以下时，再关闭第一杀菌散热装置；这样能充分散热。
步骤8)中；智能门锁组件打开门锁；智能窗帘组件通过窗帘滑动装置带动窗帘向另一方向滑动，实现窗帘的打开；同时第一电磁片与第二电磁片断电分离。
步骤6)中，调整焦距具体为通过调焦升降装置带动透镜靠近和远离杀菌灯实现焦距的改变。
通过在上位机根据不同的工作情况预设提醒用词；在杀菌方法的步骤中提示系统能通过语音模块、显示模块发出提示。
以上杀菌方法，确认窗帘和门锁是否完全闭合，并通过人体感应器检测到无人时，灯具系统才开始工作；这样可以保证，杀菌空间内没有人，避免杀菌时，人员进入到杀菌空间内，同时避免紫外光会照射到杀菌空间外，这样使用安全；同时因为不同的杀菌空间的内部结构不同，这样根据杀菌空间得到的三维模型数据；以及确定满足杀菌剂量要求的最佳焦距位置的带杀菌区域上照射尺寸从而确定空间三维模型确定待杀菌区域分割成横向区域以及纵向区域的尺寸，从而使得利用照射尺寸能充分地照射横向区域尺寸以及纵向区域尺寸，进而提高杀菌可靠性，通过三维模型的数据进行杀菌；这样杀菌方法的适用性好，应用场景广泛；该方法还通过公式运算，对比不同焦距下，紫外光与一个第一辐照度探测器的辐射强度，并根据最优辐射强度的出相对应的焦距数据；根据焦距数据控制调焦机构调节杀菌灯与透镜之间得焦距；同时最佳焦距位置和其相对应的杀菌剂量等数据储存在智能网关，这样下一次在相同得杀菌空间进行杀菌时，能直接读取三维模型数据和杀菌数据，这样直接调用数据进行杀菌，杀菌高效。

Claims (5)

1.一种室内杀菌方法，其特征在于：室内杀菌系统包括上位机、智能网关、检测装置、灯具系统、提示系统、防护设备和电气总开关；电气总开关与上位机、智能网关、检测装置、灯具系统、提示系统和防护设备电连接；上位机、智能网关、检测装置、灯具系统、提示系统和防护设备分别与无线路由器连接；智能网关根据上位机发出的指令控制检测装置、灯具系统、提示系统和防护设备；防护设备包括智能门锁组件和智能窗帘组件；
灯具系统包括灯具控制组件、灯座、杀菌装置、灯具升降装置、轨道、微型摄像机、激光测距仪和第二辐照度探头；灯具升降装置与轨道连接，杀菌装置安装在灯座上；灯座包括灯座移动驱动机构和滑动轮，滑动轮设置在轨道上，灯座移动驱动机构带动滑动轮滑动；灯具升降装置带动轨道、灯座和杀菌装置同步升降；微型摄像机和激光测距仪与灯具控制组件连接；
杀菌装置包括杀菌支座和安装在杀菌支座上的杀菌转动机构、杀菌摆动机构和杀菌件；杀菌转动机构带动杀菌支座、杀菌摆动机构和杀菌件在灯座上同步转动；杀菌摆动机构带动杀菌件在杀菌支座上摆动；杀菌件包括聚光器、杀菌灯、调焦机构、透镜和第二辐照度探头；聚光器设有杀菌开口；杀菌灯和调焦机构设置在聚光器内；调焦机构位于杀菌灯和杀菌开口之间；透镜和第二辐照度探头安装在调焦机构上；
检测装置包括空气微生物传感器、第一辐照度探头和人体感应器；空气微生物传感器、第一辐照度探头和人体感应器都各自设有一个以上；
室内杀菌系统的室内杀菌方法，包括以下步骤;
1).启动杀菌模式，人体感应器进行检测，当检测到无人时，智能网关控制智能窗帘组件关闭窗帘、智能门锁组件关闭门锁，判断窗帘和门锁是否完全闭合，完全闭合则提示系统进行提示并进行步骤2)；不完全闭合则重复该步骤；
2). 灯具控制芯片读取智能网关内的室内空间三维模型；读取成功则进行步骤3)；读取不成功则控制微型摄像机和激光测距仪获取室内空间形状数据，建立三维模型；并将室内空间三维模型存储在智能网关，然后重复该步骤；
3).确定待杀菌区域的杀菌剂量，灯具系统将杀菌装置复位到起始位置，并使得杀菌装置下降到一预设距离，灯具控制芯片读取智能网关内的杀菌数据；读取成功则进行步骤4)；读取不成功则将初级遮光罩打开，然后开启紫外LED灯、开启第一杀菌散热装置，然后将紫外LED灯对准待杀菌区域上第一辐照度探头标定杀菌数据，并将杀菌数据储在智能网关，然后进行步骤4)；
4).根据杀菌数据以及调整焦距之后紫外LED灯在第二辐照度探头得到的辐照强度值，若该辐照强度值满足杀菌剂量的要求，则确定最佳焦距位置，并对调整焦距位置以及当前位置值进行保存;
5).获取最佳焦距位置的紫外LED灯照射到待杀菌区域上的照射直径，并将该照射直径确定为待杀菌区域的尺寸；
6).将室内空间三维模型按照待杀菌区域的尺寸分成多个横向区域和纵向区域，紫外LED灯在灯具升降装置的驱动下进行杀菌操作；杀菌操作完成进行步骤7)；
7).关闭紫外LED灯，关闭初级遮光罩，关闭次级遮光罩；杀菌装置复位至初始位置；灯具升降装置带动杀菌装置上升；当杀菌装置的温度降到指定温度以下时，关闭第一杀菌散热装置；然后进行步骤8)；
8).智能网关控制智能窗帘组件打开窗帘、智能门锁组件打开门锁，提示系统进行提示。
2.根据权利要求1所述的一种室内杀菌方法，其特征在于：步骤3）中标定杀菌数据的方法，包括以下步骤：
(3.1).预设紫外线空气传播损耗系数k和常数t的数值；并通过激光测距仪测量当前位置距离待杀菌区域的紫外照射距离x1，通过第一辐照度探头测量当前位置的辐照度数值φe（x1），然后进行步骤(3.2);
(3.2).根据Ie（x）=φe（x）* x2 + kx + t确定当前位置的辐照强度Ie（x1）；
(3.3）.智能网关将该距离下对应的辐照强度以及辐射剂量对应保存。
3.根据权利要求2所述的一种室内杀菌方法，其特征在于：步骤4）中确定最佳焦距位置的方法包括以下步骤：
(4.1).调节调焦机构，使得第二辐照度探头位置测得辐照强度为A* Ie（x1），A为10%或50%，确定当前焦距位置为最佳焦距位置，然后进行步骤(4.2)；
(4.2).智能网关将保存该距离下对应的最佳焦距位置、辐照强度以及辐射剂量进行保存。
4.根据权利要求3所述的一种室内杀菌方法，其特征在于：步骤6）中杀菌操作包括以下步骤：
杀菌装置从起始位置开始，进行横向移动，当在一个横向区域内杀菌完成后，进行步骤(6.2)；
(6.2).灯座移动驱动机构带动灯座移动至下一横向区域，然后重复进行步骤(6.2)；直至全部区域杀菌完成。
5.根据权利要求1所述的一种室内杀菌方法，其特征在于：步骤4)还包括：若该辐照强度值不满足杀菌剂量的要求，通过灯具升降装置调整紫外LED灯与待杀菌区域的距离或调整紫外LED灯的功率，直到紫外LED灯能满足杀菌剂量的要求。
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