CN115400247B - 一种脉冲消毒器工作监控方法及消毒柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脉冲消毒器工作监控方法，脉冲消毒器包括设置N个配合工作的脉冲灯，N为≥2的正整数；启动脉冲消毒器，按照时间间隔K0，控制各脉冲灯按照设定的次序交替产生强光脉冲；使用光线传感器获取强光脉冲信号；计算Tf、K、Tn、SUM、P，判断Tf、K、Tn、SUM、P是否同时满足以下条件：Tf＝T0；K＝K0；SUM＝Tn/K0；P≈P0；如果满足，则判断脉冲消毒器未发生故障，如果不满足则判断脉冲消毒器发生故障，根据Tf、K、Tn、SUM、P判断脉冲消毒器发生的故障类型，故障类型包括漏闪、脉冲灯损坏、闪烁时序异常、脉冲强度异常，并针对进行对应的故障处理工作。本发明还涉及应用该方法的消毒柜。
Description
技术领域
本发明涉及一种脉冲消毒器工作监控方法，本发明还涉及应用该方法的消毒柜。
背景技术
脉冲光消毒技术是一种新型的杀菌消毒技术，属于高压气体放电。工作时，首先触发电路对氙气施加高压，触发氙气电离；然后经过长时间充电的储能电容瞬间放电，引起灯管内氙气雪崩式电离，氙气以高强度光辐射的形式将所充电能转化并释放，进行形成一个脉冲光的光脉冲。
由于该脉冲光消毒技术对待消毒的产品要求低，如可以对不耐高温的器具进行消毒，因此该技术被的应用于消毒柜中。如授权公告号为CN206473568U(申请号为201620770942.2)的中国实用新型专利《一种脉冲灯消毒柜》，其中即使用了脉冲灯作为消毒设备，使得消毒柜的消毒时间短、能耗低。但脉冲灯本身闪光强度高，放电端电压也非常高，如果不进行合理管控则会存在一定安全风险。并且脉冲灯的工作状态如果不进行有效的监控，一方面不能有效保证消毒效果，另一方面在存在异常情况下也无法及时发现，进而无法及时实现对脉冲灯的有效保护。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能有效发现脉冲消毒器异常情况，并针对异常情况进行合理处理的工作监控方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种工作安全性高且消毒效果可保证的消毒柜。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种脉冲消毒器工作监控方法，其特征在于：所述脉冲消毒器包括设置N个配合工作的脉冲灯，N为≥2的正整数；
启动脉冲消毒器，按照时间间隔K0，控制各脉冲灯按照设定的次序交替产生强光脉冲；使用光线传感器获取强光脉冲信号；
计算启动脉冲消毒器至检测到第一个强光脉冲信号之间的时间Tf；
计算此次强光脉冲信号距离前一次强光脉冲信号之间的时间间隔K；
计算获取当前强光脉冲信号距离获取第一个强光脉冲信号之间的时间差Tn；
计算获取的强光脉冲信号数量SUM；
获取各强光脉冲信号的峰值P；
判断Tf、K、Tn、SUM、P是否同时满足以下条件：
Tf＝T0；K＝K0；SUM＝Tn/K0；P≈P0；
其中T0为脉冲消毒器正常时，启动脉冲消毒器至检测到第一个强光脉冲信号的标准时间阈值，P0为脉冲消毒器正常时的强光脉冲信号峰值阈值；
如果满足，则判断脉冲消毒器未发生故障，如果不满足则判断脉冲消毒器发生故障，进而进一步根据Tf、K、Tn、SUM、P判断脉冲消毒器发生的故障类型，故障类型包括漏闪、脉冲灯损坏、闪烁时序异常、脉冲强度异常，并针对相应的故障类型进行对应的故障处理工作。
简单地，漏闪、脉冲灯损坏、闪烁时序异常、脉冲强度异常的判断方法分别为：
漏闪的判断方法为：如果Tf＝mK+T0，m为正整数，则判断脉冲消毒器启动初期存在m次脉冲灯漏闪；如果存在K＝aK0，a为正整数，并且SUM<Tn/K0，则判断存在a-1次脉冲灯漏闪；
脉冲灯损坏的判断方法为：如果按照时间间隔K0每获取固定次数的强光脉冲信号后即出现一次时间间隔K＝bK0的强光脉冲信号，b为大于等于2的正整数，则判断存在脉冲灯损坏，并根据各脉冲灯对应的漏闪情况确定损坏的脉冲灯；
闪烁时序异常的判断方法为：当K≠K0且K≠cK0，c为正整数，则判断脉冲灯闪烁时序异常；
脉冲强度异常的判断方法为：计算P相对于P0的偏差系数k，k＝∣P－P0∣/P0，如果k大于等于设定的脉冲强度异常基本阈值k0，则判断脉冲灯的脉冲强度异常。
优选地，针对漏闪的情况，计算漏闪次数D＝Tn/K0－SUM，计算无漏闪情况下的强光脉冲信号数量E＝Tn/K0，计算D相对于E的占比F＝D/E；
将F与设定的占比范围中的最大阈值Fmax、最小阈值Fmin进行比较；
如果F＜Fmin，则控制脉冲消毒器正常进行工作；
如果Fmin≤F≤Fmax，则计算漏闪情况对应的等效时长Te＝D*K0＝Tn-SUM*K0，然后控制脉冲消毒器的工作时间增加Te；
如果F＞Fmax，则进行脉冲消毒器检修提示。
优选地，针对脉冲灯损坏的情况，按照时间间隔K0，控制仅驱动正常的脉冲灯进行工作。
优选地，针对闪烁时序异常的情况，判断控制端出现异常，进而切断供电，并进行检修报警。
优选地，针对脉冲强度异常的情况，进一步判断k是否大于设定的脉冲强度异常大阈值k1，k1＞k0，如果k＞k1且该次工作过程中出现k＞k1的累计时间超过设定的时间阈值Tp，则控制切断供电并进行检修报警；
如果k0≤k≤k1，根据各脉冲灯对应的强光脉冲信号确定发生脉冲强度异常的脉冲灯，并监控该脉冲灯在长期使用过程中的强光脉冲信号峰值，如果在超过设定的期限Tc的情况下该脉冲灯的P逐渐下降至小于等于k0P0，则判断该脉冲灯老化，控制提示更换该脉冲灯信息。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种采用前述的脉冲灯工作监控方法的消毒柜，包括有具有消毒腔的柜体，所述消毒腔中安装有至少两根脉冲灯以及用于监测脉冲灯脉冲闪光的光线传感器，所述柜体内设有控制器，该控制器分别与各脉冲灯和光线传感器电连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的脉冲消毒器工作监控方法，通过对脉冲消毒器工作过程中的工作数据进行检测和计算，进而能够利用这些数据进行脉冲消毒器故障类型的判断，进而针对性的确定合理的处理方案。使得该脉冲消毒器在尽量保持工作的情况，保证脉冲消毒器的工作安全性和稳定性。而应用了了该脉冲消毒器工作监控方法的消毒柜，消毒效果可靠性更高，使用安全性也更高。
附图说明
图1为本发明实施例中脉冲消毒器工作监控方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中的脉冲消毒器工作监控方法，可以应用在各种需要进行消毒工作的电器中，如可以应用于消毒柜中。本实施例中以消毒柜包括有具有消毒腔的柜体，消毒腔中安装有该脉冲消毒器，脉冲消毒器包括至少两根脉冲灯，本实施例中的脉冲灯采用脉冲灯管，脉冲灯管的分布以发出的脉冲光能够覆盖消毒区域以准。消毒腔中还设置有用于监测脉冲灯脉冲闪光的光线传感器，该光线传感器用于检测脉冲灯的强光脉冲信号。柜体内还设有控制器，该控制器分别与各脉冲灯和光线传感器电连接。该控制器控制各脉冲灯进行工作，同时接收光线传感器传送的检测数据。另外为了方便进行信息提示，在柜体上嵌设报警装置，该报警装置可以为语音喇叭和/或显示屏，通过报警装置可以进行各种警示信息的提示。
该脉冲消毒器工作监控方法如下。
脉冲消毒器包括设置N个配合工作的脉冲灯，N为≥2的正整数。本实施例中以N＝2的情况进行脉冲消毒器工作监控方法的详细描述，定义其中一个脉冲灯为A，定义另外一个脉冲灯为B。
启动脉冲消毒器，按照时间间隔K0，控制各脉冲灯按照设定的次序交替产生强光脉冲。即控制A和B交替产生强光脉冲，使用光线传感器获取强光脉冲信号，A和B均正常时，获取到的强光脉冲应该是A和B的交替强光脉冲信号，并且相邻交替信号之间的时间间隔应为K0。
计算启动脉冲消毒器至检测到第一个强光脉冲信号之间的时间Tf；计算此次强光脉冲信号距离前一次强光脉冲信号之间的时间间隔K；计算获取当前强光脉冲信号距离获取第一个强光脉冲信号之间的时间差Tn；计算获取的强光脉冲信号数量SUM；获取各强光脉冲信号的峰值P。
进而判断Tf、K、Tn、SUM、P是否同时满足以下条件：
Tf＝T0；K＝K0；SUM＝Tn/K0；P≈P0。其中T0为脉冲消毒器正常时，启动脉冲消毒器至检测到第一个强光脉冲信号的标准时间阈值，P0为脉冲消毒器正常时的强光脉冲信号峰值阈值。
本实施例中在判断P≈P0该条件时，可以设置一个较小的波动范围，如可以设置该波动范围为5％P0，即P相对于P0的波动值在5％P0范围内时，则认为P≈P0。
如果满足前述条件，则判断脉冲消毒器未发生故障，及脉冲消毒器处于完全正常的工作状态，此时按照正常的控制流程控制脉冲消毒器进行消毒工作即可。当然前述条件是在脉冲消毒器工作过程中实时判断的。而基于Tf的意义，Tf＝T0该条件判断一次即可。
如果不满足前述条件中的任意一项，则判断脉冲消毒器发生故障。此时则进一步根据Tf、K、Tn、SUM、P判断脉冲消毒器发生的故障类型，故障类型包括漏闪、脉冲灯损坏、闪烁时序异常、脉冲强度异常，并针对相应的故障类型进行对应的故障处理工作。
漏闪、脉冲灯损坏、闪烁时序异常、脉冲强度异常的判断方法分别如下。
漏闪的判断方法为：如果Tf＝mK+T0，m为正整数，则判断脉冲消毒器启动初期存在m次脉冲灯漏闪；如果存在K＝aK0，a为正整数，并且SUM<Tn/K0，则判断存在a-1次脉冲灯漏闪。
针对漏闪的情况，计算漏闪次数D＝Tn/K0－SUM，计算无漏闪情况下的强光脉冲信号数量E＝Tn/K0，计算D相对于E的占比F＝D/E。将F与设定的占比范围中的最大阈值Fmax、最小阈值Fmin进行比较。本实施例中Fmax＝10％，Fmin＝2％。
如果F＜Fmin，即可以因为一些未知影响引起的偶然漏闪，此时控制脉冲消毒器正常进行工作，即该漏闪基本不会影响到脉冲消毒器的消毒作用。
如果Fmin≤F≤Fmax，则说明当前的漏闪情况为普通的漏闪情况。则计算漏闪情况对应的等效时长Te＝D*K0＝Tn-SUM*K0，然后控制脉冲消毒器的工作时间增加Te，即在脉冲消毒器原工作时间的基础上延长时间Te，进而保证脉冲消毒器的消毒效果。
如果F＞Fmax，则说明当前的漏闪情况严重，则进行脉冲消毒器检修提示，避免因为脉冲消毒器引起该脉冲消毒器应用电器更大的故障。
另外还可统计各脉冲灯的漏闪次数，进而确定各脉冲灯的漏闪情况，如果仅一部分脉冲灯发生严重漏闪，则在进行消毒工作时，控制该脉冲灯停止工作，而控制其他脉冲灯进行工作。
脉冲灯损坏的判断方法为：如果按照时间间隔K0每获取固定次数的强光脉冲信号后即出现一次时间间隔K＝bK0的强光脉冲信号，b为大于等于2的正整数，则判断存在脉冲灯损坏，并根据各脉冲灯对应的漏闪情况确定损坏的脉冲灯。针对脉冲灯损坏的情况，按照时间间隔K0，控制仅驱动正常的脉冲灯进行工作。
本实施例中具有A和B两根脉冲灯，则长时间存在K＝2K0，则判断其中一个脉冲灯损坏，此时则控制另一正常的脉冲灯将其产生强光脉冲的工作时间间隔2K0调整为K0。
闪烁时序异常的判断方法为：当K≠K0且K≠cK0，c为正整数，则判断脉冲灯闪烁时序异常。针对闪烁时序异常的情况，判断控制端出现异常，即判断控制器出现了故障，无法保证控制器还能进行正常的控制工作，为了保证使用安全，进而控制切断对控制器的供电，并进行控制器的检修报警。
脉冲强度异常的判断方法为：计算各脉冲灯的P相对于P0的偏差系数k，k＝∣P－P0∣/P0，如果k大于等于设定的脉冲强度异常基本阈值k0，则判断脉冲灯的脉冲强度异常。其中k为相对于1较小的数据，当P－P0/P0时，则脉冲灯的消毒性能开始下降。本实施例中，k＝10％，则判断脉冲灯的脉冲强度异常，并根据各脉冲灯对应的强光脉冲信号确定发生脉冲强度异常的脉冲灯。当k＜k0时，则认为可能是电网因素引起的，或者该变化对脉冲灯的消毒性能影响不大。
k0为做基本异常情况判断的阈值，为了进一步确定脉冲的具体异常情况，可以进一步进行下述的工作。针对脉冲强度异常的情况，进一步判断k是否大于设定的脉冲强度异常大阈值k1，k1＞k0，如果k＞k1且该次工作过程中出现k＞k1的累计时间超过设定的时间阈值Tp，则控制切断供电并进行检修报警。本实施例中k1＝20％，即在较短时间Tp内发生k＞20％的情况，则认为可能是短时间电网电压波动引起的，如果出现k＞20％的情况时间超过了Tp，则认为是脉冲灯的故障问题，此时则控制切断该脉冲灯的供电电源，同时提示该脉冲灯故障的信息。如果并非所有的脉冲灯均出现故障问题，则调整控制其他脉冲灯按照间隔时间K0进行工作。
如果k0≤k≤k1，根据各脉冲灯对应的强光脉冲信号确定发生脉冲强度异常的脉冲灯，并监控该脉冲灯在长期使用过程中的强光脉冲信号峰值，如果在超过设定的期限Tc的情况下该脉冲灯的P逐渐下降至小于等于k0P0，则判断该脉冲灯老化，控制提示更换该脉冲灯信息。如果仅部分脉冲灯出现脉冲强度异常的情况，则可控制相应的脉冲灯停止动作，控制其他正常的脉冲灯进行工作。
本发明中的脉冲消毒器工作监控方法，通过对脉冲消毒器工作过程中的工作数据进行检测和计算，进而能够利用这些数据进行脉冲消毒器故障类型的判断，进而针对性的确定合理的处理方案。使得该脉冲消毒器在尽量保持工作的情况，保证脉冲消毒器的工作安全性和稳定性。而应用了了该脉冲消毒器工作监控方法的消毒柜，消毒效果可靠性更高，使用安全性也更高。
Claims (6)
1.一种脉冲消毒器工作监控方法，其特征在于：所述脉冲消毒器包括设置N个配合工作的脉冲灯，N为≥2的正整数；
启动脉冲消毒器，按照时间间隔K0，控制各脉冲灯按照设定的次序交替产生强光脉冲；使用光线传感器获取强光脉冲信号；
计算启动脉冲消毒器至检测到第一个强光脉冲信号之间的时间Tf；
计算此次强光脉冲信号距离前一次强光脉冲信号之间的时间间隔K；
计算获取当前强光脉冲信号距离获取第一个强光脉冲信号之间的时间差Tn；
计算获取的强光脉冲信号数量SUM；
获取各强光脉冲信号的峰值P；
判断Tf、K、Tn、SUM、P是否同时满足以下条件：
Tf＝T0；K＝K0；SUM＝Tn/K0；P≈P0；
其中T0为脉冲消毒器正常时，启动脉冲消毒器至检测到第一个强光脉冲信号的标准时间阈值，P0为脉冲消毒器正常时的强光脉冲信号峰值阈值；
如果满足，则判断脉冲消毒器未发生故障，如果不满足则判断脉冲消毒器发生故障，进而根据Tf、K、Tn、SUM、P判断脉冲消毒器发生的故障类型，故障类型包括漏闪、脉冲灯损坏、闪烁时序异常、脉冲强度异常，并针对相应的故障类型进行对应的故障处理工作；
漏闪、脉冲灯损坏、闪烁时序异常、脉冲强度异常的判断方法分别为：
漏闪的判断方法为：如果Tf＝mK+T0，m为正整数，则判断脉冲消毒器启动初期存在m次脉冲灯漏闪；如果存在K＝aK0，a为正整数，并且SUM<Tn/K0，则判断存在a-1次脉冲灯漏闪；
脉冲灯损坏的判断方法为：如果按照时间间隔K0每获取固定次数的强光脉冲信号后即出现一次时间间隔K＝bK0的强光脉冲信号，b为大于等于2的正整数，则判断存在脉冲灯损坏，并根据各脉冲灯对应的漏闪情况确定损坏的脉冲灯；
闪烁时序异常的判断方法为：当K≠K0且K≠cK0，c为正整数，则判断脉冲灯闪烁时序异常；
脉冲强度异常的判断方法为：计算P相对于P0的偏差系数k，k＝∣P－P0∣/P0，如果k大于等于设定的脉冲强度异常基本阈值k0，则判断脉冲灯的脉冲强度异常。
2.根据权利要求1所述的脉冲消毒器工作监控方法，其特征在于：针对漏闪的情况，计算漏闪次数D＝Tn/K0－SUM，计算无漏闪情况下的强光脉冲信号数量E＝Tn/K0，计算D相对于E的占比F＝D/E；
将F与设定的占比范围中的最大阈值Fmax、最小阈值Fmin进行比较；
如果F＜Fmin，则控制脉冲消毒器正常进行工作；
如果Fmin≤F≤Fmax，则计算漏闪情况对应的等效时长Te＝D*K0＝Tn-SUM*K0，然后控制脉冲消毒器的工作时间增加Te；
如果F＞Fmax，则进行脉冲消毒器检修提示。
3.根据权利要求1所述的脉冲消毒器工作监控方法，其特征在于：针对脉冲灯损坏的情况，按照时间间隔K0，控制仅驱动正常的脉冲灯进行工作。
4.根据权利要求1所述的脉冲消毒器工作监控方法，其特征在于：针对闪烁时序异常的情况，判断控制端出现异常，进而切断供电，并进行检修报警。
5.根据权利要求1所述的脉冲消毒器工作监控方法，其特征在于：针对脉冲强度异常的情况，进一步判断k是否大于设定的脉冲强度异常大阈值k1，k1＞k0，如果k＞k1且该次工作过程中出现k＞k1的累计时间超过设定的时间阈值Tp，则控制切断供电并进行检修报警；
如果k0≤k≤k1，根据各脉冲灯对应的强光脉冲信号确定发生脉冲强度异常的脉冲灯，并监控该脉冲灯在长期使用过程中的强光脉冲信号峰值，如果在超过设定的期限Tc的情况下该脉冲灯的P逐渐下降至小于等于k0P0，则判断该脉冲灯老化，控制提示更换该脉冲灯信息。
6.一种采用权利要求1至5中任一权利要求所述的脉冲灯工作监控方法的消毒柜，包括有具有消毒腔的柜体，所述消毒腔中安装有至少两根脉冲灯以及用于监测脉冲灯脉冲闪光的光线传感器，所述柜体内设有控制器，该控制器分别与各脉冲灯和光线传感器电连接。
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