CN114086828A - 一种光电热消毒的防疫门把 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电热消毒的防疫门把，该发明包括：门把主体、主控模块、消毒单元、检测单元、调控单元、隔热单元、示警单元；基于检测单元的情境识别，使用电热板和紫外线杀菌灯对门把手消毒，设置有带有驱动电机的外侧第一电热板和外侧第二电热板，在电热板加热前改变把手的包裹状态，保持洁净的门把状态；检测单元带有红外检测模块、温度检测模块和压力传感器，在使用者握住门把时可以检测手腕和指尖的温度，判断使用者当前状态，若超出设定阈值将启动示警模块的LED灯组和扬声器警告。本发明提供了一种光电热消毒的防疫门把，集成化设计结构，能自动完成测温和消毒，成本较低，适用于中小商户的防疫需求，提高了公共场所的安全性。

Description

一种光电热消毒的防疫门把

技术领域

本发明涉及机械结构设计、智能家具、嵌入式开发、消毒设备技术领域，具体涉及一种光电热消毒的防疫门把。

背景技术

新冠疫情改变了人们的生活习惯，对公共场所的卫生状况要求达到了新的高度。一些人群聚集场所，比如办公楼、学校、商铺等，人流量大、空间相对封闭、高峰期交流频繁，给病原体的传播提供了可乘之机。所观察到的实例显示，接触传播、尤其是通过关键位置的门把手的接触传播成为疫情传播的重点传播链之一，当前普遍推广的红外测温仪+消毒液消毒的方式受人们主观因素影响较大，尤其是自助式红外测温仪，检测位置和距离的不同导致检测到的数据差距过大，完全达不到防疫的检测要求；自助式消毒液虽然在公共场所随处可见，但人们一方面对公共用具出现抵触情绪，不自觉地无视或抗拒使用公共自助式消毒液，另一方面消毒液的味道较大、长期使用损坏手部皮肤，并不是较好的解决方案；人工测温耗时耗力，而且容易成为固定传播点。

近期文献表明，使用消毒剂对病原体的自身耐药性、诱导耐药性和获得性耐药性产生了定向的选择，为保证和保持物体表面的清洁性，需要更频繁的大剂量使用消毒剂，提高了管控成本。使用光电配合电热的形式，物理层面破坏病原体的基础结构，简化消毒过程、规范检测方式、减低防疫损耗，提供一种新的消毒辅助防疫的思路。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中提到的当前检测和消毒的不足，解决耗费人力物理多、成本高、智能程度不足的问题，提供一种新的消毒辅助防疫的思路。

为了实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述防疫门把包括门把主体、主控模块以及分别与主控模块相连的消毒单元、检测单元、调控单元、隔热单元、示警单元；

所述主控模块包裹在门把主体内部，主控模块和消毒单元、检测单元、调控单元、示警单元通信连接，主控模块内部集成有Flash存储器，存储并记录防疫门把的四种状态，分别为“使用态”“中间态”“展开清洁态”“收缩清洁态”；

所述消毒单元用于门把的消毒，包括外侧第一电热板、外侧第二电热板、内侧电热板、紫外线杀菌灯；

所述检测单元用于检测使用者和防疫门把的状态，包括第一红外检测模块、第二红外检测模块、内侧温度检测模块、压力传感器；

所述调控单元用于辅助实现防疫门把的功能，包括驱动电机、散热模块、计时模块、电源模块；

所述隔热单元用于隔绝电加热消毒时的高温，包括外部隔热层、分离隔热层、内部隔热层；

所述示警单元用于检测出异常状态时发出警报，包括LED灯组和扬声器。

进一步的技术方案，所述门把主体为带上下两根连接杆的圆柱体，防疫门把设计为多层组合结构，从内向外分别为：主控模块、调控单元、内部隔热层、内侧温度检测模块、内侧电热板、分离隔热层、外侧第二电热板、外侧第一电热板、外部隔热层；

所述紫外线杀菌灯连接在所述外部隔热层的上部；所述第一红外检测模块设置在门把主体上方连接杆的下方，用于检测使用者指尖的温度；所述第二红外检测模块由两个红外检测传感器组成，分为设置在门把主体的上下平面，检测部分向连接杆的反方向伸出，用于检测使用者手腕的温度。

进一步的技术方案，所述“使用态”为防疫门把的默认使用状态，驱动电机处于闭合位置，压力传感器接触次数达到阈值或计时模块计时达到阈值后，“使用态”向“中间态”转变。

所述“中间态”驱动电机启动，从闭合位置转向展开位置，将外侧第一电热板和外侧第二电热板推出包裹住内侧电热板，到达展开位置进入“展开清洁态”。

所述“展开清洁态”使用内侧电热板和紫外线清洁消毒门把接触点，驱动电机处于展开位置，在内侧电热板完成280℃30秒的加热消毒且内测温度检测模块监测到温度低于45℃后，进入“收缩清洁态”。

所述“收缩清洁态”驱动电机启动，从展开位置转向闭合位置，紫外线杀菌灯启动，外侧第一电热板和外侧第二电热板进行280℃30秒的加热消毒，恢复到“使用态”。

进一步的技术方案，所述消毒单元的外侧第一电热板、外侧第二电热板、内侧电热板是由镍铬电热合金制成的电热丝、加热电路和控制电路组成，电热丝和加热电路直接连接，控制电路和主控模块通讯连接，主控模块能发送信号调节控制电路状态、改变加热电路的电流大小、控制电热丝的发热。

进一步的技术方案，所述外侧第一电热板和外侧第二电热板是高度与门把主体等高、弧度为2.095rad的瓦形结构电热板；

外侧第一电热板的外侧包裹外部隔热层，所述外侧第一电热板的一端和驱动电机通过连接杆连接；

外侧第二电热板的内侧包裹分离隔热层，所述外侧第二电热板的一端和驱动电机通过连接杆连接；

连接杆设置在门把主体的两条滑槽内，滑槽用于限制外侧第一电热板和外侧第二电热板的运动范围。

进一步的技术方案，所述压力传感器记录使用者对防疫门把的使用次数，在压力超出阈值时，所述第一红外检测模块和第二红外检测模块开启最大功率扫描检测，将检测到的数据传输到主控模块存储计算。

进一步的技术方案，所述示警单元的LED灯组为红、绿、白三种颜色的LED阵列，LED灯组和扬声器与主控模块通讯连接、固定在门把主体的上方连接杆和下方连接杆上；

未检测到新的手腕和指尖温度时，红色和绿色LED灯熄灭，白色LED灯点亮；

检测到新的手腕和指尖温度、且该温度在阈值范围内时，白色和红色LED灯熄灭，绿色LED灯点亮；

检测到新的手腕和指尖温度、且该温度超出阈值范围内时，白色和绿色LED灯熄灭，红色LED灯点亮；

红色LED的点亮电路和所述扬声器启动电路连接，红灯亮起同时扬声器启动，提示使用者体温异常。

进一步的技术方案，所述散热模块为带有半导体片的风扇和散热口。

本发明具有以下有益效果：

1.使用紫外线和电热两种消毒方式，解决公共场所门把手消毒不及时的问题，部分替代了频繁的人工消毒剂消毒步骤，降低了人力成本，减少了消毒剂的使用，抑制了病原体的定向进化趋势，加强了公共场所的卫生状态和安全性。

2.采用外侧第一电热板、外侧第二电热板、内侧电热板运动交替的方式，引入“使用态”“中间态”“展开清洁态”“收缩清洁态”的四个标准循环状态，通过计时模块和传感器进行判断，保证门把的清洁程度。

3.集成化设计结构，使用硬件规划规范温度检测的情况，使用第一红外检测模块和第二红外检测模块检测使用者手腕和指尖的温度情况，记录并反馈到示警单元，智能化监测，实时显示，避免了人工检测的繁琐，适用于中小型商铺、办公楼内部、学校等场所。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的系统逻辑结构示意图；

图3为本发明的顶部切面俯视示意图；

图4为本发明的门把主体和大门的结构示意图；

图5为本发明的“使用态”示意图；

图6为本发明的“展开清洁态”示意图；

图7为本发明的消毒程序逻辑图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-主控模块、2-消毒单元、21-外侧第一电热板、22-外侧第二电热板、23-内侧电热板、24-紫外线杀菌灯、3-检测单元、31-第一红外检测模块、32-第二红外检测模块、33-内侧温度检测模块、34-压力传感器、4-调控单元、41-驱动电机、42-散热模块、43-计时模块、44-电源模块、5-隔热单元、51-外部隔热层、52-分离隔热层、53-内部隔热层、6-示警单元、61-LED灯组、62-扬声器、7-门把主体、71-圆柱体外壳、72-滑槽、73-上方连接杆、74-下方连接杆、8-大门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以说机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言、可以具体理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面给出具体实施例。

请参阅图1-4所示，本发明为一种光电热消毒的防疫门把，包括门把主体7、主控模块1以及分别与主控模块1相连的消毒单元2、检测单元3、调控单元4、隔热单元5、示警单元6；

所述主控模块1包裹在门把主体7内部，本实施例门把主体7包含不锈钢制成的圆柱体外壳71、用于外侧电热板轨迹运动的滑槽72、用于连接大门的上方连接杆73和下方连接杆74，其中，所述上方连接杆73和下方连接杆74内部有连接电源的导线；

主控模块1和消毒单元2、检测单元3、调控单元4、示警单元6通信连接，主控模块1内部集成有Flash存储器，存储并记录防疫门把的四种状态，分别为“使用态”“中间态”“展开清洁态”“收缩清洁态”；

所述消毒单元2用于门把的消毒，包括外侧第一电热板21、外侧第二电热板22、内侧电热板23、紫外线杀菌灯24；

所述检测单元3用于检测使用者和防疫门把的状态，包括第一红外检测模块31、第二红外检测模块32、内侧温度检测模块、压力传感器34；

所述调控单元4用于辅助实现防疫门把的功能，包括驱动电机41、散热模块42、计时模块43、电源模块44；

所述隔热单元5用于隔绝电加热消毒时的高温，包括外部隔热层51、分离隔热层52、内部隔热层53；

所述示警单元6用于检测出异常状态时发出警报，包括LED灯组61和扬声器62。

所述门把主体7为带上方连接杆73和下方连接杆74的圆柱体，防疫门把设计为多层组合结构，从内向外分别为：主控模块1、调控单元4、内部隔热层53、内侧温度检测模块、内侧电热板23、分离隔热层52、外侧第二电热板22、外侧第一电热板21、外部隔热层51；

其中，外部隔热层51与外侧第一电热板21等大且紧贴在外侧第一电热板21的外部。分离隔热层23与外侧第二电热板22等大，紧贴在门把主体7上，具体位置在“使用态”外侧第二电路板22与门把主体7之间。

所述紫外线杀菌灯24连接在所述外部隔热层51的上部；所述第一红外检测模块31设置在门把主体7上方连接杆73的下方，用于检测使用者指尖的温度；所述第二红外检测模块32由两个红外检测传感器组成，分为设置在门把主体7的上下平面，检测部分向连接杆的反方向伸出，用于检测使用者手腕的温度。

所述消毒单元2的外侧第一电热板21、外侧第二电热板22、内侧电热板23是由镍铬电热合金制成的电热丝、加热电路和控制电路组成，电热丝和加热电路直接连接，控制电路和主控模块1通讯连接，主控模块1能发送信号调节控制电路状态、改变加热电路的电流大小、控制电热丝的发热。

所述外侧第一电热板21和外侧第二电热板22是高度与门把主体7等高、弧度为2.095rad的瓦形结构电热板；

外侧第一电热板21的外侧包裹外部隔热层51，所述外侧第一电热板21的一端和驱动电机41通过连接杆连接；

外侧第二电热板22的内侧包裹分离隔热层52，所述外侧第二电热板22的一端和驱动电机41通过连接杆连接；

连接杆设置在门把主体7的两条滑槽72内，滑槽72用于限制外侧第一电热板21和外侧第二电热板22的运动范围。

所述压力传感器34记录使用者对防疫门把的使用次数，在压力超出阈值时，所述第一红外检测模块31和第二红外检测模块32开启最大功率扫描检测，将检测到的数据传输到主控模块1存储计算。

所述示警单元6的LED灯组61为红、绿、白三种颜色的LED阵列，LED灯组61和扬声器62与主控模块1通讯连接、固定在门把主体7的上方连接杆73和下方连接杆74上；

未检测到新的手腕和指尖温度时，红色和绿色LED灯熄灭，白色LED灯点亮；

检测到新的手腕和指尖温度、且该温度在阈值范围内时，白色和红色LED灯熄灭，绿色LED灯点亮；

检测到新的手腕和指尖温度、且该温度超出阈值范围内时，白色和绿色LED灯熄灭，红色LED灯点亮；

红色LED的点亮电路和所述扬声器62启动电路连接，红灯亮起同时扬声器62启动，提示使用者体温异常。

所述散热模块42为带有半导体片的风扇和散热口。

请参阅图5-6所示，所述“使用态”为防疫门把的默认使用状态，驱动电机41处于闭合位置，当使用者握住门把时，压力传感器34给出信号，第一红外检测模块31和第二红外检测模块32开启最大功率扫描检测第一红外检测模块31获得的使用者的手腕温度、第二红外检测模块32获得的使用者的指尖温度、压力传感器34获得的压力计数传输至主控模块1，计算获得综合温度，判断是否超出阈值，压力传感器34接触次数达到阈值或计时模块43计时达到阈值后，“使用态”向“中间态”转变。

所述“中间态”驱动电机41启动，从闭合位置转向展开位置，将外侧第一电热板21和外侧第二电热板22推出包裹住内侧电热板23，直至到达展开位置进入“展开清洁态”。

所述“展开清洁态”过程消毒单元2的紫外线杀菌灯24启动，内侧电热板23加热，配合紫外线清洁消毒门把接触点，驱动电机41处于展开位置，在内侧电热板23完成280℃30秒的加热消毒后，紫外线杀菌灯24关闭，等内侧温度检测模块33监测到温度低于45℃后，进入“收缩清洁态”。

所述“收缩清洁态”驱动电机41启动，从展开位置转向闭合位置，紫外线杀菌灯24启动，外侧第一电热板21和外侧第二电热板22进行280℃30秒的加热消毒，恢复到“使用态”。

请参阅图7所示，一种光电热消毒的防疫门把被布置后，接通电源，电路开始初始化处理，经过安全检测后，完成阈值的设置和判断，驱动电机启动将外侧电热板推到闭合位置，使门把处于“使用态”，等待嵌入式系统启动状态检测完成，计时模块启动，开始防疫门把的检测和消毒。

采集温度和压力数据，将数据传输存储在主控模块，进行特征比对计算，判断是否存在阈值超出情况。如果没有阈值超出情况，则白色和红色LED灯熄灭，绿色LED灯点亮，延时单位计时时间后，红色和绿色LED灯熄灭，白色LED灯点亮，重复温度采集和压力数据采集；如果存在阈值超出情况，判断计时模块计时或压力传感器计数到达设定阈值，若超出，则判断门把需要进行消毒，系统陆续经过“中间态”——驱动电机转向展开位置、位置判断是否转向完成，“展开清洁态”——紫外线杀菌灯启动、内侧电热板加热280℃30秒、紫外线杀菌灯关闭等待内侧电热板降温，“收缩清洁态”——判断温度降至低于45℃、紫外线杀菌灯启动、驱动电机转向闭合位置、判断转向完成，回复至“使用态”，当然在“中间态”“展开清洁态”和“收缩清洁态”过程中，依然保持重复性的温度采集和压力数据采集；如果计时模块计时或压力传感器计数到达设定阈值未超出，则红灯亮起并开始闪烁，扬声器开始报警，追踪警报直到手动按下复位，警报解除，恢复温度采集和压力数据采集。

本发明公开了一种光电热消毒的防疫门把，该发明包括：门把主体、主控模块、消毒单元、检测单元、调控单元、隔热单元、示警单元；基于检测单元的情境识别，使用电热板和紫外线杀菌灯对门把手消毒，设置有带有驱动电机的外侧第一电热板和外侧第二电热板，在电热板加热前改变把手的包裹状态，保持洁净的门把状态；检测单元带有红外检测模块、温度检测模块和压力传感器，在使用者握住门把时可以检测手腕和指尖的温度，判断使用者当前状态，若超出设定阈值将启动示警模块的LED灯组和扬声器警告。

本发明提供了一种光电热消毒的防疫门把，集成化设计结构，能自动完成测温和消毒，有以下有益效果：

1.使用紫外线和电热两种消毒方式，解决公共场所门把手消毒不及时的问题，部分替代了频繁的人工消毒剂消毒步骤，降低了人力成本，减少了消毒剂的使用，抑制了病原体的定向进化趋势，加强了公共场所的卫生状态和安全性。

2.采用外侧第一电热板、外侧第二电热板、内侧电热板运动交替的方式，引入“使用态”“中间态”“展开清洁态”“收缩清洁态”的四个标准循环状态，通过计时模块和传感器进行判断，保证门把的清洁程度。

3.集成化设计结构，使用硬件规划规范温度检测的情况，使用第一红外检测模块和第二红外检测模块检测使用者手腕和指尖的温度情况，记录并反馈到示警单元，智能化监测，实时显示，避免了人工检测的繁琐，适用于中小型商铺、办公楼内部、学校等场所。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述防疫门把包括门把主体、主控模块以及分别与主控模块相连的消毒单元、检测单元、调控单元、隔热单元、示警单元；

所述主控模块包裹在门把主体内部，主控模块和消毒单元、检测单元、调控单元、示警单元通信连接，主控模块内部集成有Flash存储器，存储并记录防疫门把的四种状态，分别为“使用态”“中间态”“展开清洁态”“收缩清洁态”；

所述消毒单元用于门把的消毒，包括外侧第一电热板、外侧第二电热板、内侧电热板、紫外线杀菌灯；

所述检测单元用于检测使用者和防疫门把的状态，包括第一红外检测模块、第二红外检测模块、内侧温度检测模块、压力传感器；

所述调控单元用于辅助实现防疫门把的功能，包括驱动电机、散热模块、计时模块、电源模块；

所述隔热单元用于隔绝电加热消毒时的高温，包括外部隔热层、分离隔热层、内部隔热层；

所述示警单元用于检测出异常状态时发出警报，包括LED灯组和扬声器。

2.根据权利要求1所述的一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述门把主体为带上下两根连接杆的圆柱体，防疫门把设计为多层组合结构，从内向外分别为：主控模块、调控单元、内部隔热层、内侧温度检测模块、内侧电热板、分离隔热层、外侧第二电热板、外侧第一电热板、外部隔热层；

所述紫外线杀菌灯连接在所述外部隔热层的上部；所述第一红外检测模块设置在门把主体上方连接杆的下方，用于检测使用者指尖的温度；所述第二红外检测模块由两个红外检测传感器组成，分为设置在门把主体的上下平面，检测部分向连接杆的反方向伸出，用于检测使用者手腕的温度。

3.根据权利要求1所述的一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述“使用态”为防疫门把的默认使用状态，驱动电机处于闭合位置，压力传感器接触次数达到阈值或计时模块计时达到阈值后，“使用态”向“中间态”转变；

所述“中间态”驱动电机启动，从闭合位置转向展开位置，将外侧第一电热板和外侧第二电热板推出包裹住内侧电热板，到达展开位置进入“展开清洁态”；

所述“展开清洁态”使用内侧电热板和紫外线清洁消毒门把接触点，驱动电机处于展开位置，在内侧电热板完成280℃30秒的加热消毒且内测温度检测模块监测到温度低于45℃后，进入“收缩清洁态”；

所述“收缩清洁态”驱动电机启动，从展开位置转向闭合位置，紫外线杀菌灯启动，外侧第一电热板和外侧第二电热板进行280℃30秒的加热消毒，恢复到“使用态”。

4.根据权利要求1所述的一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述消毒单元的外侧第一电热板、外侧第二电热板、内侧电热板是由镍铬电热合金制成的电热丝、加热电路和控制电路组成，电热丝和加热电路直接连接，控制电路和主控模块通讯连接，主控模块能发送信号调节控制电路状态、改变加热电路的电流大小、控制电热丝的发热。

5.根据权利要求1所述的一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述外侧第一电热板和外侧第二电热板是高度与门把主体等高、弧度为2.095rad的瓦形结构电热板；

外侧第一电热板的外侧包裹外部隔热层，所述外侧第一电热板的一端和驱动电机通过连接杆连接；

外侧第二电热板的内侧包裹分离隔热层，所述外侧第二电热板的一端和驱动电机通过连接杆连接；

连接杆设置在门把主体的两条滑槽内，滑槽用于限制外侧第一电热板和外侧第二电热板的运动范围。

6.根据权利要求1所述的一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述压力传感器记录使用者对防疫门把的使用次数，在压力超出阈值时，所述第一红外检测模块和第二红外检测模块开启最大功率扫描检测，将检测到的数据传输到主控模块存储计算。

7.根据权利要求1所述的一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述示警单元的LED灯组为红、绿、白三种颜色的LED阵列，LED灯组和扬声器与主控模块通讯连接、固定在门把主体的上方连接杆和下方连接杆上，红色LED的点亮电路和所述扬声器的启动电路连接。

8.根据权利要求1所述的一种光电热消毒的防疫门把，其特征在于：所述散热模块为带有半导体片的风扇和散热口。

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