CN113194565A - 一种轨道交通车辆用紫外线led杀菌消毒系统 - Google Patents

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李彬
王滋达
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Abstract

本发明提供一种轨道交通车辆用紫外线LED杀菌消毒系统，利用UVCLED装置的消毒杀菌特点，通过智能化的控制手段，安全、可靠地降低对人身的伤害，增加红外传感器对非法闯入进行报警，当红外传感器采集到信号后，将信号传输到控制模块，由控制模块解析数据后发出关断UVCLED灯的指令，避免紫外线长时间照射对人体造成损害；控制模块可以预约设定自动工作时间和工作周期，更进一步降低人力需求；控制模块可以通过调节输出PWM值来控制UVCLED灯辐射剂量，可以有针对性的对不同菌群进行消杀；控制模块通过通信网络实时传递该系统工作状态和故障情况，可实现远程监视和操作功能，利用通信接口可实现智能化控制；该消杀装置工作全过程对环境无污染。

Description

一种轨道交通车辆用紫外线LED杀菌消毒系统
技术领域
本发明属于轨道交通车辆电气控制系统技术领域，尤其是涉及一种轨道交通车辆用紫外线LED杀菌消毒系统。
背景技术
目前轨道车辆无自动消毒杀菌系统，依靠保洁人员定期清理，采用酒精和84等化学消毒杀菌方式，人力需求大，剂量不好掌握，每次列车消毒时间长，如采用物理消毒杀菌方式，目前普遍采用汞灯进行消毒杀菌，但汞灯用后处理对环境有污染，且无智能控制功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种人力成本低、安全环保的轨道车辆杀菌消毒系统，并且能够实现智能控制，工作效率高。
为实现上述发明目的，本发明提供一种轨道交通车辆用紫外线LED杀菌消毒系统，其特征在于：包括驱动电源、控制模块、红外传感器以及UVCLED装置，UVCLED装置包括脉冲滤波器、电压比较器、电流传感器、电流调制器、UVCLED灯，驱动电源为控制模块供电，控制模块发出预设的PWM编码指令到UVCLED装置，控制UVC输出功率大小；当控制模块发出PWM编码指令后，该PWM编码指令信号通过脉冲滤波器发送给电压比较器，该电压比较器通过比较电流传感器模拟量电压值和编码电压之后对UVCLED装置电流进行调节；控制模块接收到红外传感器信号后解析处理，控制UVC光的输出，防止人员受紫外线直接照射。
进一步地，所述的控制模块包含EMI保护电路、空开、DC/DC模块、电压/电流监控器、MCU控制器、故障逻辑控制电路、地址编码识别电路、PWM发生器、PWM放大/短路保护电路，EMI保护电路接收到电源电压后，对电压波动进行抑制和滤波；滤波后的电压经过空开后传递给DC/DC模块，DC/DC模块将外部DC110电压转换为DC36V电压，经电压\电流监控器输出给UVCLED装置；电压\电流监控器将实时的电压和电流信号传递给MCU控制器(图2中间位置处)；PWM发生器输出预设的PWM指令经PWM放大\短路保护电路后输出给UVCLED1&UVCLED2；MCU控制器采集监控PWM指令信号结合电压\电流监控器检测到的电流和电压处理分析后进行预警、调整和故障输出的控制；MCU控制器将输出电压故障和PWM故障给故障逻辑控制单元，故障逻辑控制单元收到故障信号后输出故障状态，MCU控制器具备与车辆通信网络的接口，用于上传工作状态信息和故障信息；红外传感器将信号传递给MCU控制器进行对UVCLED装置的输出关断控制。
本发明积极效果是：利用UVCLED装置的消毒杀菌特点，通过智能化的控制手段，安全、可靠地降低对人身的伤害，增加红外传感器对非法闯入进行报警，当红外传感器采集到信号后，将信号传输到控制模块，由控制模块解析数据后发出关断UVCLED灯的指令，避免紫外线长时间照射对人体造成损害；控制模块可以预约设定自动工作时间和工作周期，更进一步降低人力需求；控制模块可以通过调节输出PWM值来控制UVCLED灯辐射剂量，可以有针对性的对不同菌群进行消杀；控制模块通过通信网络实时传递该系统工作状态和故障情况，可实现远程监视和操作功能，利用通信接口可实现智能化控制；该消杀装置工作全过程对环境无污染。
附图说明
图1是本发明系统组成图；
图2是控制模块结构原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明主要包括驱动电源、控制模块、红外传感器以及封装好的紫外线C波段UVCLED装置；驱动电源为UVCLED装置和控制模块供电，控制模块发出预设的编码指令输入到UVCLED装置，控制UVC输出功率大小；当控制模块发出PWM脉冲信号后，该脉冲信号通过脉冲滤波器发送给电压比较器，该电压比较器通过比较UVCLED装置电流传感器模拟量电压值和编码电压之后对UVCLED装置电流进行调节，以实现不同剂量控制。
参照图2，控制模块具有恒压限流的功能，它可以将输入车辆的电压转换为灯的稳定电压。该控制模块包含EMI保护电路、空开、DC/DC模块、电压电流监控器、故障逻辑控制电路、地址编码识别电路、PWM发生器及PWM放大/短路保护电路。EMI保护电路可以抑制本机EMI输出和外部EMS输入。当控制模块接通时，输入电容缓慢充电，从而抑制上电冲击电流。当输入电容充满电时，空开进入饱和导通状态，当流过空开的电流大于设定电流时，空开会自动切断，断开输入端与后端电路。过压和短路保护功能是通过控制模块中的空开实现的，一旦检测到电路故障，空开将切断电源输出，电流/电压/PWM反馈调节器将输出故障信号。过温保护功能由DC/DC模块实现,一旦温度超过阈值，DC/DC模块将切断输出，电流/电压/PWM反馈调节器将输出故障信号；当输出电源和PWM输出正常时，故障逻辑控制模块触点闭合。反之，故障逻辑控制模块触点打开，故障信号从控制模块端口输出。地址编码识别电路用于通过设置2进制编码地址，确定机器是主机还是从机。
PWM发生器及PWM放大/短路保护电路可以放大主机输出的PWM信号，如果检测到PWM信号短路，该电路就会向MCU控制器输出一个短路信号，MCU控制器就会闭合PWM输出，从而起到保护的作用。MCU控制器的主要功能主要是接收电压/电流监控器以及PWM线路上的信号。

Claims (3)

1.一种轨道交通车辆用紫外线LED杀菌消毒系统，其特征在于：包括驱动电源、控制模块、红外传感器以及UVCLED装置，UVCLED装置包括脉冲滤波器、电压比较器、电流传感器、电流调制器、UVCLED灯，驱动电源为控制模块供电，控制模块发出预设的PWM编码指令到UVCLED装置，控制UVC输出功率大小；当控制模块发出PWM编码指令后，该PWM编码指令信号通过脉冲滤波器发送给电压比较器，该电压比较器通过比较电流传感器模拟量电压值和编码电压之后对UVCLED装置电流进行调节；控制模块接收到红外传感器信号后解析处理，控制UVC光的输出，防止人员受紫外线直接照射。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆用紫外线LED杀菌消毒系统，其特征在于：所述的控制模块包含EMI保护电路、空开、DC/DC模块、电压/电流监控器、MCU控制器、故障逻辑控制电路、地址编码识别电路、PWM发生器、PWM放大/短路保护电路，EMI保护电路接收到电源电压后，对电压波动进行抑制和滤波；滤波后的电压经过空开后传递给DC/DC模块，DC/DC模块将外部DC110电压转换为DC36V电压，经电压\电流监控器输出给UVCLED装置；电压\电流监控器将实时的电压和电流信号传递给MCU控制器(图2中间位置处)；PWM发生器输出预设的PWM指令经PWM放大\短路保护电路后输出给UVCLED1&UVCLED2；MCU控制器采集监控PWM指令信号结合电压\电流监控器检测到的电流和电压处理分析后进行预警、调整和故障输出的控制；MCU控制器将输出电压故障和PWM故障给故障逻辑控制单元，故障逻辑控制单元收到故障信号后输出故障状态，MCU控制器具备与车辆通信网络的接口，用于上传工作状态信息和故障信息；红外传感器将信号传递给MCU控制器进行对UVCLED装置的输出关断控制。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆用紫外线LED杀菌消毒系统，其特征在于：所述的UVCLED装置中的LED模组选用250nm-280nm光段波紫外线。
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