CN112557364A - 一种智能室内空气质量病毒检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能室内空气质量病毒检测系统及检测方法，包括室内空气采集模块、检测样本制备模块、中央控制模块、病毒检测模块、存储模块、检测结果输出模块、病毒清理模块、清洗消毒模块；本发明采用ATP荧光检测技术进行空气中病毒的检测，能够对空气中活体微生物的含量进行准确测定；进行空气中病毒检测后进行空气消毒净化，能够实现对空气中病毒量的有效减少；将多次病毒检测结果输出，可以更直观的展现检测以及病毒处理的效果；待检测与杀毒结束后进行病毒检测设备的清洗消毒，能够实现下一次病毒检测结果准确性的提升，减少无关干扰。

Description

一种智能室内空气质量病毒检测系统及检测方法

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，尤其涉及一种智能室内空气质量病毒检测系统及检测方法。

背景技术

目前：病毒是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的非细胞形态，靠寄生生活的介于生命体及非生命体之间的有机物种，它既不是生物亦不是非生物，目前不把它归于五界之中。它是由一个保护性外壳包裹的一段DNA或者RNA，借由感染的机制，这些简单的有机体可以利用宿主的细胞系统进行自我复制，但无法独立生长和复制。病毒可以感染几乎所有具有细胞结构的生命体。ATP荧光检测已经得到广泛适用，是一种可用于医疗系统物体表面，操作人员手等表面洁净度快速测定的专用设备控制系统。其采用化学反应检测ATP，用ATP拭子采集标本，ATP拭子被缓冲液浸湿，有助于从干燥或湿润的表面提取生物物质(ATP)。目前暂无将ATP荧光检测技术用于空气中病毒检测的方案，对空气中病毒的检测方法复杂。

而现有技术虽然有进行空气检测的相关技术，例如CN201821169697.5一种公共场所空气检测仪，其是通过捕捉空气中的相关微生物，并利用培养皿进行菌落培养，从而判断空气中的微生物是否超出正常标准，但是该方法首先不能智能化控制培养的过程，且培养受到多方面感染，不仅操作繁琐，同时无法保证最终检测结果的准确性；且其是对所有微生物进行捕捉，无法区分病毒与其他微生物，培养时也不能将其进行分离。

CN201810162222.1、CN201820274862.7分别公开了一种室内环境检测系统，其核心在于进行环境的整体检测，虽然也对空气进行了分析，但是主要是针对空气中的SO₂、NO₂、CO、多环芳烃燃烧产物以及过敏物与部分细菌与真菌，其并不能对病毒进行有效的检测。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)目前暂无将ATP荧光检测技术用于空气中病毒检测的方案，对空气中病毒的检测方法复杂。

(2)现有空气检测方法主要针对综合质量，没有针对病毒的检测方法或技术。

(3)现有的空气病菌检测方法，检测过程繁琐，检测不准确，且无法及时有效的输出检测结果，无法针对性的进行病毒检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能室内空气质量病毒检测系统及检测方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种智能室内空气质量病毒检测方法，包括以下步骤：

步骤一，室内空气采集模块通过气旋式采样器利用气流在旋风机的圆柱或圆锥部分高速旋转时的惯性将空气中的微生物粒子分离，进行室内空气采集；

步骤二，中央控制模块控制检测样本制备模块将步骤一采集得到的室内空气注入病毒性气溶胶采集富集仪中；

步骤三，在步骤二注入采集空气的病毒性气溶胶采集富集仪内部的反应管加入测试液，在测试液中添加病毒捕捉免疫磁珠；

步骤四，空气注入气流驱动测试液液面旋转后，测试液上部空间形成较大弧形凹面，对喷气口进行充分包裹；

步骤五，注入空气中含有的不同粒径的气溶胶颗粒被测试液充分采集和混合，对气溶胶中的病毒进行捕捉；

步骤六，病毒性气溶胶采集富集仪底部的磁铁进行反应管中病毒捕捉免疫磁珠的富集，得到检测样本；

步骤七，中央控制模块控制病毒检测模块通过ATP荧光检测仪通过加样孔向裂解液池、酶溶液池和样本池中分别加入裂解液、酶溶液以及步骤六制备得到的检测样本；

步骤八，以第一离心速度对ATP荧光检测微流控芯片进行离心，令裂解液进入样本池，与检测样本混合；

步骤九，以大于第一离心速度的第二离心速度对ATP荧光检测微流控芯片进行离心，使酶溶液池中的酶溶液和样本池中的混合液进入反应池，发生荧光反应；

步骤十，ATP荧光检测仪检测荧光的强度，确定检测样本中病毒的含量；中央控制模块将检测结果通过存储器进行病毒检测结果的存储；

步骤十一，中央控制模块控制检测结果输出模块输出本次病毒检测结果以及历史病毒检测结果；并控制病毒清理模块通过纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯进行病毒清理。

进一步，中央控制模块控制清洗消毒模块通过自动清洗程序进行气旋式采样器、病毒性气溶胶采集富集仪、纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯的自动清洗和消毒。

进一步，步骤八中，所述裂解液进入样本池后，控制微流控芯片交替正反转以使裂解液和样本充分混合。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述智能室内空气质量病毒检测方法的智能室内空气质量病毒检测系统，所述智能室内空气质量病毒检测系统包括：

室内空气采集模块、检测样本制备模块、中央控制模块、病毒检测模块、存储模块、病毒数据库更新模块、检测结果输出模块、病毒清理模块、清洗消毒模块；

室内空气采集模块，与中央控制模块连接，用于通过气旋式采样器采集室内空气；

检测样本制备模块，与中央控制模块连接，并与室内空气采集模块连接，用于通过病毒性气溶胶采集富集仪对室内空气采集模块送过来的空气中病毒的采集富集，制备检测样本；

中央控制模块，与室内空气采集模块、检测样本制备模块、病毒检测模块、存储模块、分析模块、病毒数据库更新模块、检测结果输出模块、病毒清理模块、清洗消毒模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；

病毒检测模块，与中央控制模块连接，用于通过ATP荧光检测仪对制备的检测样本中病毒进行检测；

存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器进行病毒检测结果的存储；

检测结果输出模块，与中央控制模块连接，用于通过检测结果输出程序输出本次病毒检测结果以及历史病毒检测结果；

病毒清理模块，与中央控制模块连接，用于通过纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯进行病毒清理；

清洗消毒模块，与中央控制模块连接，用于通过自动清洗程序进行气旋式采样器、病毒性气溶胶采集富集仪、纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯的自动清洗和消毒。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明采用ATP荧光检测技术进行空气中病毒的检测，能够对空气中活体微生物的含量进行准确测定；相比现有技术中进行空气的过滤及病毒采集的方案更简便，并且检测的准确性更高；病毒性气溶胶采集富集仪采用气液混合方式收集气溶胶，实施简便，无须额外处理直接进入病原的核酸提取检测步骤，省时省力；进行空气中病毒检测后进行空气消毒净化，能够实现对空气中病毒量的有效减少；将多次病毒检测结果输出，可以更直观的展现检测以及病毒处理的效果；待检测与杀毒结束后进行病毒检测设备的清洗消毒，能够实现下一次病毒检测结果准确性的提升，减少无关干扰。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能室内空气质量病毒检测方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的智能室内空气质量病毒检测系统的结构框图。

图3是本发明实施例提供的通过病毒性气溶胶采集富集仪进行空气中病毒的采集富集的流程图。

图4是本发明实施例提供的通过ATP荧光检测仪对制备的检测样本中病毒进行检测的流程图。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明实施例提供的智能室内空气质量病毒检测方法包括以下步骤：

S101，通过气旋式采样器采集室内空气；通过病毒性气溶胶采集富集仪进行空气中病毒的采集富集，制备检测样本；

S102，通过ATP荧光检测仪对制备的检测样本中病毒进行检测；通过存储器进行病毒检测结果的存储；

S103，通过检测结果输出模块输出本次病毒检测结果以及历史病毒检测结果，通过纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯进行病毒清理；

S104，通过自动清洗程序进行气旋式采样器、病毒性气溶胶采集富集仪、纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯的自动清洗和消毒。

如图2所示，本发明实施例提供的智能室内空气质量病毒检测系统包括：

室内空气采集模块、检测样本制备模块、中央控制模块、病毒检测模块、存储模块、病毒数据库更新模块、检测结果输出模块、病毒清理模块、清洗消毒模块；

室内空气采集模块，与中央控制模块连接，用于通过气旋式采样器采集室内空气；

检测样本制备模块，与中央控制模块连接，并与室内空气采集模块连接，用于通过病毒性气溶胶采集富集仪对室内空气采集模块送过来的空气中病毒的采集富集，制备检测样本；

中央控制模块，与室内空气采集模块、检测样本制备模块、病毒检测模块、存储模块、分析模块、病毒数据库更新模块、检测结果输出模块、病毒清理模块、清洗消毒模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；

病毒检测模块，与中央控制模块连接，用于通过ATP荧光检测仪对制备的检测样本中病毒进行检测；

存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器进行病毒检测结果的存储；

检测结果输出模块，与中央控制模块连接，用于通过检测结果输出程序输出本次病毒检测结果以及历史病毒检测结果；

病毒清理模块，与中央控制模块连接，用于通过纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯进行病毒清理；

清洗消毒模块，与中央控制模块连接，用于通过自动清洗程序进行气旋式采样器、病毒性气溶胶采集富集仪、纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯的自动清洗和消毒。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

作为优选实施例，如图3所示，本发明实施例提供的通过病毒性气溶胶采集富集仪进行空气中病毒的采集富集，包括以下步骤：

S201，将采集的室内空气注入病毒性气溶胶采集富集仪；

S202，在病毒性气溶胶采集富集仪内部的反应管加入测试液，在测试液中添加病毒捕捉免疫磁珠；

S203，空气注入气流驱动测试液液面旋转后，测试液上部空间形成较大弧形凹面，对喷气口进行充分包裹；

S204，注入空气中含有的不同粒径的气溶胶颗粒被测试液充分采集和混合，对气溶胶中的病毒进行捕捉；

S205，病毒性气溶胶采集富集仪底部的磁铁进行反应管中病毒捕捉免疫磁珠的富集，得到样本。

作为优选实施例，如图4所示，本发明实施例提供的通过ATP荧光检测仪对制备的检测样本中病毒进行检测包括以下步骤：

S301，通过加样孔向裂解液池、样本池和酶溶液池中分别加入裂解液、样本和酶溶液；

S302，以第一离心速度对ATP荧光检测微流控芯片进行离心，使得裂解液进入样本池，与样本混合；

S303，以大于第一离心速度的第二离心速度对ATP荧光检测微流控芯片进行离心，使酶溶液池中的酶溶液和样本池中的混合液进入反应池，发生荧光反应；

S304，使用ATP荧光检测仪检测荧光的强度。

步骤S302中，本发明实施例提供的裂解液进入样本池后，控制微流控芯片交替正反转以使裂解液和样本充分混合。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能室内空气质量病毒检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，室内空气采集模块通过气旋式采样器利用气流在旋风机的圆柱或圆锥部分高速旋转时的惯性将空气中的微生物粒子分离，进行室内空气采集；

步骤二，中央控制模块控制检测样本制备模块将步骤一采集得到的室内空气注入病毒性气溶胶采集富集仪中；

步骤三，在步骤二注入采集空气的病毒性气溶胶采集富集仪内部的反应管加入测试液，在测试液中添加病毒捕捉免疫磁珠；

步骤四，空气注入气流驱动测试液液面旋转后，测试液上部空间形成较大弧形凹面，对喷气口进行充分包裹；

步骤五，注入空气中含有的不同粒径的气溶胶颗粒被测试液充分采集和混合，对气溶胶中的病毒进行捕捉；

步骤六，病毒性气溶胶采集富集仪底部的磁铁进行反应管中病毒捕捉免疫磁珠的富集，得到检测样本；

步骤七，中央控制模块控制病毒检测模块通过ATP荧光检测仪通过加样孔向裂解液池、酶溶液池和样本池中分别加入裂解液、酶溶液以及步骤六制备得到的检测样本；

步骤八，以第一离心速度对ATP荧光检测微流控芯片进行离心，令裂解液进入样本池，与检测样本混合；

步骤九，以大于第一离心速度的第二离心速度对ATP荧光检测微流控芯片进行离心，使酶溶液池中的酶溶液和样本池中的混合液进入反应池，发生荧光反应；

步骤十，ATP荧光检测仪检测荧光的强度，确定检测样本中病毒的含量；中央控制模块将检测结果通过存储器进行病毒检测结果的存储；

步骤十一，中央控制模块控制检测结果输出模块输出本次病毒检测结果以及历史病毒检测结果；并控制病毒清理模块通过纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯进行病毒清理。

2.根据权利要求1所述的智能室内空气质量病毒检测方法，其特征在于：中央控制模块控制清洗消毒模块通过自动清洗程序进行气旋式采样器、病毒性气溶胶采集富集仪、纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯的自动清洗和消毒。

3.根据权利要求1所述的智能室内空气质量病毒检测方法，其特征在于：步骤八中，所述裂解液进入样本池后，控制微流控芯片交替正反转以使裂解液和样本充分混合。

4.一种实施所述智能室内空气质量病毒检测方法的智能室内空气质量病毒检测系统，其特征在于：所述智能室内空气质量病毒检测系统包括：

室内空气采集模块、检测样本制备模块、中央控制模块、病毒检测模块、存储模块、病毒数据库更新模块、检测结果输出模块、病毒清理模块、清洗消毒模块；

室内空气采集模块，与中央控制模块连接，用于通过气旋式采样器采集室内空气；

检测样本制备模块，与中央控制模块连接，并与室内空气采集模块连接，用于通过病毒性气溶胶采集富集仪对室内空气采集模块送过来的空气中病毒的采集富集，制备检测样本；

中央控制模块，与室内空气采集模块、检测样本制备模块、病毒检测模块、存储模块、分析模块、病毒数据库更新模块、检测结果输出模块、病毒清理模块、清洗消毒模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；

病毒检测模块，与中央控制模块连接，用于通过ATP荧光检测仪对制备的检测样本中病毒进行检测；

存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器进行病毒检测结果的存储；

检测结果输出模块，与中央控制模块连接，用于通过检测结果输出程序输出本次病毒检测结果以及历史病毒检测结果；

病毒清理模块，与中央控制模块连接，用于通过纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯进行病毒清理；

清洗消毒模块，与中央控制模块连接，用于通过自动清洗程序进行气旋式采样器、病毒性气溶胶采集富集仪、纳米光触媒过滤网和紫外线杀菌灯的自动清洗和消毒。

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