CN115531589B - 一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法及设备，属于空气消毒及净化技术领域，用于解决现有方法空气消毒需人员分离和空气负离子净化器产生荷电粒子能量和密度低、消毒效果差等问题。方法包括：将内置于消毒设备出风口近边缘的无限极负高压电极向外发射电子波在环境空气中产生的高密度荷电粒子波对环境空气中细菌和病毒的外部消杀，与感染源消杀设备内置的无限极负高压荷电粒子波消杀网模组发射的荷电粒子波对机内细菌和病毒的内部消杀方法相结合，设备内外同时完成对环境空气感染源细菌和病毒高效彻底消杀，尤其是荷电粒子波导致的空气波更益于物件表面沉降或吸附细菌和病毒有效消杀，消杀效率高达99.99％以上。

Description

一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法及设备

技术领域

本申请涉及环境空气杀菌、消毒及净化技术领域，尤其涉及一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法及设备。

背景技术

随着生活质量的提高，人们对于居住环境的空气质量要求越来越高。传统的空气消毒方法包括环境紫外光消毒以及消毒剂喷洒杀菌消毒方法。但这两种消毒方法在实施过程中，人与机不能同在，否则容易对人体造成危害。

比较好的常用消毒方式是通过空气净化器或感染源消杀设备来消毒。但是现有环境空气净化器的负高压电极多数是几根金属针状电极，或几根金属针与碳纤维复合的电极，或6-10根金属针与碳纤维复合电极阵列。然而这种几根针状金属与碳纤维复合电极产生的荷电粒子波能量低、密度低，尤其是发射的低密度电子间相互排斥力弱，且发射的电子产生的负氧离子在环境空气中传播，主要借助风扇风力传播，负氧离子主要分布在由负高压电极与出风口构成的空间立体角内的风流覆盖区域内，其空间分布区域狭窄，空间覆盖度低，空气净化效率低，尤其是在环境空气稳态消毒效果不显著。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法及设备，用于解决如下技术问题：现有的空气消毒方法产生的荷电粒子能量和密度都较低，空气消毒效果差，尤其是在无空气波动的稳态消杀毒，对器械和柜厨表面消杀效果差的问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，方法包括：基于接收到的消杀指令，启动感染源消杀设备的风机组件，将环境空气抽取进入感染源消杀设备中；通过所述感染源消杀设备中内置的无限极负高压荷电粒子波消杀网模组产生的荷电粒子波，对进入所述感染源消杀设备的环境空气进行内部杀菌消毒；通过所述感染源消杀设备中的高效滤网，对所述设备内空气杀菌消毒过程中产生的各种颗粒进行过滤；与所述风机组件和所述无限极负高压荷电粒子波消杀网模组同步启动的荷电粒子波发射控制器，产生预设幅值及预设频率的负高压波，并将所述预设幅值及预设频率的负高压波施加于所述感染源消杀设备的无限极负高压电极上；通过所述无限极负高压电极，向环境空气中发射出高能量、高密度且具有预设频率的电子波，通过所述高能量、高密度且具有预设频率的电子波与环境空气分子结合形成高密度、高能量的荷电粒子波；其中，所述无限极负高压电极由一个金属片折叠构成的U型夹金属结构以及安装在所述U型夹金属结构中的高密度微纳米碳纤维簇组成；所述高密度微纳米碳纤维簇平行铺满在所述U型夹金属结构的U型槽中；所述高密度微纳米碳纤维簇包含大量的微纳米碳纤维，所述微纳米碳纤维的数量为所述U型夹金属结构所能容纳的微纳米碳纤维的最大数量；所述U型夹金属结构的形状为矩形条，或者由矩形条的两条短边相连所围成的任意形状的环；通过所述风机组件，将所述荷电粒子波从所述感染源消杀设备的出风口组件输送到环境空气中，在荷同性电的荷电粒子波间相互排斥强力的作用下，将所述荷电粒子波充满环境空气中，以使所述荷电粒子波与环境空气中悬浮的细菌以及病毒发生碰撞导致其电极化致死；其中，所述环境空气组成的分子至少包括氧分子、氮分子、二氧化碳中的任一种或多种。

本申请实施例通过将包含大量微纳米碳纤维的高密度微纳米碳纤维簇，安装在金属片或金属环的U型槽中，构成无限极负高压电极。大量且密集的微纳米碳纤维在负高压波的作用下，发射的高能量和高密度电子波与空气分子相互碰撞而产生高密度的荷电粒子波。由于产生的荷电粒子数量大、密度高，使荷电粒子能够高密度地在整个环境空间内均匀地分布，并与空气中各类细菌分子、病毒分子和尘埃颗粒碰撞电极化而导致细菌和病毒死亡，从而达到全空间无死角地高效杀菌、消毒和净化。由于发射的荷电粒子波是以预设频率波的形式在空气中运动，促使环境空气进行同频率的波动，形成预设频率波的空气风，加速消毒机对环境空气的消杀速率和消杀效率，尤其是对沉降或吸附到器具或厨柜表面的感染源消杀更为有效；并且产生的荷电粒子波多为荷负电粒子特定频率波，对人体有益无害，在消毒过程中，人并不需要离开房间。

在一种可行的实施方式中，所述无限极负高压荷电粒子波消杀网模组由紧密安装于所述消毒机边框的一组或两组无限极负高压荷电粒子波发射电极构成，所述无限极负高压荷电粒子波发射电极在消毒机内发射荷电粒子波，用于对吸入机内空气中的细菌和病毒消杀，解决普遍应用的静电场消杀组件产生臭氧的难题。

在一种可行的实施方式中，在基于接收到的空气消毒指令，启动风机组件，将环境空气抽取进入感染源消杀设备中之前，所述方法还包括：若用户所选工作模式为自动模式，则启动感染源消杀设备中的空气质量检测模块；其中，所述空气质量检测模块至少包括：微控制器、传感器组、存储器、蓝牙通信模块；所述传感器组至少包括：温湿度传感器、一氧化碳传感器、硫化物传感器、PM2.5浓度传感器；通过所述传感器组，采集环境空气中的当前空气质量信息，并通过所述蓝牙通信模块传输到所述微控制器中；其中，所述当前空气质量信息至少包括以下空气质量参数：温度、湿度、一氧化碳浓度、硫化物浓度、PM2.5浓度；通过所述微控制器，对所述当前空气质量信息各参数值进行加权计算，得到空气质量估测值；根据所述空气质量检测值以及当前所属时段，调节所述荷电粒子波发射控制器输出的负高压波的频率和幅值；其中，所述荷电粒子波发射控制器包括预设频率波形发生器以及三级波形放大电路；若用户所选工作模式为手动模式，则接收用户按键输入或遥控输入的控制指令，控制所述荷电粒子波发射控制器输出相应频率和幅值的负高压波。

在一种可行的实施方式中，根据所述空气质量检测值以及当前所属时段，调节所述荷电粒子波发射控制器输出的负高压波的频率和幅值，具体包括：根据所述存储器中存储的所述空气质量信息的历史信息，确定空气质量预警值；若所述空气质量检测值大于或等于所述空气质量预警值，则将所述感染源消杀设备的消杀强度调节为高档强度；且所述调节的方法包括：控制所述预设频率波形发生器产生第一预设频率的波形控制电信号，并将所述第一预设频率的波形控制电信号输入到所述三级波形放大电路中；控制所述三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关闭合，第二智能开关断开，同时控制第二波形放大电路输出端的第三智能开关闭合，第四智能开关断开，以将所述三级波形放大电路中的三个波形放大电路全部连通，从而释放出第一预设频率、第一幅值的负高压波；其中，所述第一智能开关位于所述第一波形放大电路的输出端与第二波形放大电路的输入端之间，所述第二智能开关位于所述第一波形放大电路的输出端与所述无限极负高压电极之间，所述第三智能开关位于所述第二波形放大电路的输出端与第三波形放大电路的输入端之间，所述第四智能开关位于所述第二波形放大电路的输出端与所述无限极负高压电极之间。

在一种可行的实施方式中，所述方法还包括：若所述空气质量检测值小于所述空气质量预警值，则将所述感染源消杀设备的消杀强度调节为中档强度，所述调节方法包括：控制所述预设频率波形发生器产生第二预设频率的波形控制电信号，并将所述第二预设频率的波形控制电信号输入到所述三级波形放大电路中；控制所述三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关闭合，第二智能开关断开，同时控制第二波形放大电路输出端的第三智能开关断开，第四智能开关闭合，以将所述第一波形放大电路与所述第二波形放大电路连通，并由所述第二波形放大电路的输出端将第二预设频率、第二幅值的负高压波输出到所述无限极负高压电极中。

在一种可行的实施方式中，所述方法还包括：若当前所属时段为20时～7时，则将所述感染源消杀设备的消杀强度调节为低档强度，所述调节方法包括：控制所述预设频率波形发生器产生第三预设频率的波形控制电信号，并将所述第三预设频率的波形控制电信号输入到所述三级波形放大电路中；控制所述三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关断开，第二智能开关闭合，以将所述第一波形放大电路输出的第三预设频率、第三幅值的负高压波输出到所述无限极负高压电极中；其中，第一预设频率大于第二预设频率，第二预设频率大于第三预设频率；第一幅值大于第二幅值，第二幅值大于第三幅值。

在一种可行的实施方式中，根据所述存储器中存储的所述空气质量信息的历史信息，确定空气质量预警值，具体包括：在所述存储器中存储的所述空气质量信息的最近预设时间内的历史信息中，通过周期采样，得到每种空气质量参数的N个采样值；在所述存储器中存储的空气质量参数与空气质量评估值的对应关系表中，根据所述N个采样值，选取对应的N个空气质量评估值；其中，所述对应关系表是预先进行空气质量的人工实验分析后得到的；根据得到所述每种空气质量参数的预警值A；其中，B_i为每种空气质量参数的第i个采样值，b_i为所述第i个采样值对应的第i个空气质量评估值；根据所述每种空气质量参数对于空气质量的影响程度，确定所述每种空气质量参数的权重；根据所述权重，对所述每种空气质量参数的预警值A进行加权计算，得到所述空气质量预警值。

在一种可行的实施方式中，若用户所选工作模式为手动模式，则接收用户按键输入或遥控输入的控制指令，控制所述荷电粒子波发射控制器输出相应频率和幅值的负高压波，具体包括：根据接收到的用户按键输入或遥控输入的控制指令，通过微控制器向所述感染源消杀设备的各个组件发出对应的操作指令；其中，所述控制指令至少包括以下任一项：开启指令、关闭指令、定时指令、消杀强度调节指令、自清洁指令；其中，所述定时指令包括点动运行指令、单次定时运行指令、单次延时运行指令、循环运行指令；若接收到点动运行指令，则控制所述感染源消杀设备运行或停止运行；若接收到单次定时运行指令，则控制所述感染源消杀设备立即运行第一预设时长后停止运行；若接收到单次延时运行指令，则控制所述感染源消杀设备在延时第二预设时长之后开始运行，并在运行第三预设时长后停止运行；若接收到循环运行指令，则控制所述感染源消杀设备基于预设时间间隔，循环运行第四预设时长。

本申请的消毒机提供了多种定时方式，从而满足用户的各种定时需求。

在一种可行的实施方式中，在通过所述无限极负高压电极，向环境空气中发射出高能量、高密度且具有预设频率的电子波，通过所述高能量、高密度且具有预设频率的电子波与环境空气分子结合形成高密度、高能量的荷电粒子波之后，所述方法还包括：在负高压的作用下，通过带负电的所述U型夹金属结构，吸附空气中的各种分子与所述高能量、高密度的电子波碰撞产生的少量荷正电粒子。

另一方面，本申请实施例还提供了一种基于荷电粒子波的感染源消杀设备，设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处理器能够执行根据上述任一实施方式所述的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法。

本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法及设备，由于使用的高密度微纳米碳纤维簇是由具有极低功函数和表面光滑度、极大比表面积和致密的无限根微纳米碳纤维构成，因而其产生的荷电粒子波具有高能量和高密度。金属片与无限根高密度微纳米碳纤维簇复合构成的条形或环形(包括椭圆形、矩形、多边形等任意形状)无限极负高压电极向环境空气中发射高密度的高能量电子波，并在环境空气中形成各种高能荷电粒子波(包括高能量电子波及其与空气组成分子随机碰撞产生的负氧分子及其它各种荷电粒子波等)。利用在环境空气中高能量和高密度荷电粒子波向外波动传播形式实现高密度荷电粒子波在环境空间的均匀分布，尤其是荷电粒子波的波动促使空气随之形成波动，这将导致沉降于器具或柜橱表面的细菌和病毒重新悬浮于这些器具和柜橱表面附近为荷电粒子波消杀，为实现空间全方位无死角的高效杀菌和消毒提供技术和方法。这些高密度的高能荷电粒子波在环境空间与空气中悬浮的各类细菌分子、病毒分子以及其它各种尘埃颗粒发生碰撞电极化，从而导致细菌和病毒分子的死亡，从而实现安全高效地杀菌、消毒和净化空气。并且通过微控制器中设计的智能控制程序，为消毒机提供了多种工作模式以及工作强度，并可以自动运行和清洁以及远程控制，极大地方便了用户的使用和操作，拥有强大的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法流程图；

图2为本申请实施例提供的一种三级波形放大电路图；

图3为本申请实施例提供的一种无限极负高压电极结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种无限极负高压电极结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的感染源消杀设备结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的感染源消杀设备具体结构示意图；

附图标记说明：

1、电源盒组件；2、弹片盒组件；3、门组件；4、红外接收器；5、电源插座；6、传感器盖；7、前主体组件；8、出风口组件；9、荷电粒子波发射器；10、风机组件；11、高效滤网；12、除噪音网件；13、无限极负高压荷电粒子波消杀网模组；14、后盖；15、荷电粒子波发射控制器；16、液晶显示器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，如图1所示，荷电粒子波环境空气消毒方法具体包括步骤S101-S104：

S101、微控制器基于接收到的消杀指令，启动风机组件，将环境空气抽取进入感染源消杀设备中。

具体地，本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的空气感染源消杀方法的执行载体为感染源消杀设备的微控制器。该感染源消杀设备提供了自动模式和手动模式两种运行模式：

若用户所选工作模式为自动模式，则感染源消杀设备的微控制器启动感染源消杀设备中的空气质量检测模块。

作为一种可行的实施方式，空气质量检测模块至少包括：微控制器、传感器组、存储器、蓝牙通信模块。传感器组至少包括：温湿度传感器、一氧化碳传感器、硫化物传感器、PM2.5浓度传感器。

进一步地，通过传感器组，采集环境空气中的当前空气质量信息，并通过蓝牙通信模块传输到微控制器中。当前空气质量信息至少包括以下空气质量参数：温度、湿度、一氧化碳浓度、硫化物浓度、PM2.5浓度。

进一步地，通过微控制器，对当前空气质量信息进行加权计算，得到空气质量估测值。

作为一种可行的实施方式，根据得到当前空气质量信息对应的空气质量估测值A’。其中，N为当前空气质量信息的数据总量，X_j为当前空气质量信息中的第j个空气质量参数，w_j为第j个空气质量参数对应的权重值。这个权重值可人为根据不同空气质量参数的重要性进行设定，所有空气质量参数的权重值的和为1。

进一步地，首先根据存储器中存储的空气质量信息的历史信息，确定空气质量预警值，具体方法为：

步骤一、在存储器中存储的空气质量信息的最近一段时间(比如最近十天内)的历史信息中，通过周期采样，得到每种空气质量参数的N个采样值。在存储器中存储的空气质量参数与空气质量评估值的对应关系表中，根据得到的N个采样值，选取对应的N个空气质量评估值。其中，对应关系表是预先进行空气质量的人工实验分析后得到的，可人为制定，本申请不作赘述。

步骤二、根据得到每种空气质量参数的预警值A。其中，B_i为每种空气质量参数的第i个采样值，b_i为第i个采样值对应的第i个空气质量评估值。

步骤三、根据每种空气质量参数对于空气质量的影响程度，确定每种空气质量参数的权重。这个权重可以与S101中的权重值相同。然后根据权重，对每种空气质量参数的预警值A进行加权计算，得到空气质量预警值。

进一步地，得到空气质量预警值之后，若空气质量检测值大于等于空气质量预警值，则将感染源消杀设备的消杀强度调节为高档强度，调节方法为：

控制预设频率波形发生器产生第一预设频率的波形控制电信号，并将第一预设频率的波形控制电信号输入到三级波形放大电路中；控制三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关闭合，第二智能开关断开，同时控制第二波形放大电路输出端的第三智能开关闭合，第四智能开关断开，以将三级波形放大电路中的三个波形放大电路全部连通，从而释放出第一预设频率、第一幅值的负高压波。其中，第一智能开关位于第一波形放大电路的输出端与第二波形放大电路的输入端之间，第二智能开关位于第一波形放大电路的输出端与无限极负高压电极之间，第三智能开关位于第二波形放大电路的输出端与第三波形放大电路的输入端之间，第四智能开关位于第二波形放大电路的输出端与无限极负高压电极之间。

在一种可行的实施方式中，图2为本申请实施例提供的一种三级波形放大电路图，如图2所示，第一波形放大电路包括四个相互串联的功率MOSFET：M1、M2、M3、M4，以及电阻R1、R2、R3、R4，以及稳压二极管D1、D2、D3、D4，以及电容C1、C2、C3、C10。第二波形放大电路包括四个相互串联的功率MOSFET：M5、M6、M7、M8，以及电阻R5、R6、R7、R8，以及稳压二极管D5、D6、D7、D8，以及电容C4、C5、C6、C11。第三波形放大电路包括四个相互串联的功率MOSFET：M9、M10、M11、M12，以及电阻R9、R10、R11、R12，以及稳压二极管D9、D10、D11、D12，以及电容C7、C8、C9、C12。M4的漏极与电容C10相连，电容C10通过智能开关S2与无限极负高压电极直接相连，同时通过智能开关S1与第二波形放大电路中的M8的栅极相连，M8的栅极也是第二波形放大电路的输入端。从而在S1断开，S2闭合时，将第一波形放大电路输出的第一预设频率、第一幅值的负高压波通过负高压波输出端1直接作用于无限极负高压电极。在S1闭合，S2断开时，将第一波形放大电路输出的第二预设频率、第二幅值的负高压波输送到第二波形放大电路中继续放大。同样地，M5的漏极与电容C11相连，电容C11通过智能开关S4与无限极负高压电极直接相连，同时通过智能开关S3与第三波形放大电路中的M12的栅极相连，M12的栅极也是第三波形放大电路的输入端。从而在S3断开，S4闭合时，将第二波形放大电路输出的负高压特定频率波形通过负高压波输出端2直接作用于无限极负高压电极。在S3闭合，S4断开时，将第二波形放大电路输出的第三预设频率、第三幅值的负高压波输送到第三波形放大电路中继续放大。第三波形放大电路中，C12与负高压电极直接相连，从而将第三波形放大电路输出的负高压波通过负高压波形输出端3作用于无限极负高压电极。在空气质量估测值大于等于空气质量预警值时，说明当前环境空气中的空气质量不太好，因此需要调节到较强档位进行消毒，微控制器控制三级波形放大电路中的智能开关S1闭合，智能开关S2断开，以及控制第二波形放大电路输出端的智能开关S3闭合，智能开关S4断开，以将三级波形放大电路中的三个波形放大电路全部连通，从而释放出幅值大于第一预设阈值的负高压，通过负高压波输出端3作用于无限极负高压电极上。其中，此处的幅值为负高压值的绝对值，比如-6KV的负高压幅值为6KV。

进一步地，若空气质量检测值小于空气质量预警值，则将感染源消杀设备的消杀强度调节为中档强度，调节方法为：

控制预设频率波形发生器产生第二预设频率的波形控制电信号，并将第二预设频率的波形控制电信号输入到三级波形放大电路中。控制三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关闭合，第二智能开关断开，同时控制第二波形放大电路输出端的第三智能开关断开，第四智能开关闭合，以将第一波形放大电路与第二波形放大电路连通，并由第二波形放大电路的输出端将第二预设频率、第二幅值的负高压波输出到无限极负高压电极中。

作为一种可行的实施方式，如图2所示，在空气质量检测值小于空气质量预警值时，说明当前环境空气中的空气质量为中等情况，因此需要调节到中等档位进行消毒，微控制器控制三级波形放大电路中的智能开关S1闭合，智能开关S2断开，以及控制第二波形放大电路输出端的智能开关S3断开，智能开关S4闭合，以将第一波形放大电路和第二波形放大电路连通，并将第二波形放大电路输出的第二预设频率、第二幅值的负高压波，通过负高压波输出端2作用于无限极负高压电极上。

进一步地，若当前所属时段为20时～7时，则将感染源消杀设备的消杀强度调节为低档强度，调节方法为：

控制预设频率波形发生器产生第三预设频率的波形控制电信号，并将第三预设频率的波形控制电信号输入到三级波形放大电路中。控制三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关断开，第二智能开关闭合，以将第一波形放大电路输出的第三预设频率、第三幅值的负高压波输出到无限极负高压电极中。

需要说明的是。第一预设频率大于第二预设频率，第二预设频率大于第三预设频率；第一幅值大于第二幅值，第二幅值大于第三幅值。

作为一种可行的实施方式，如图2所示，若当前所属时段为20时～7时，说明当前时间是在夜间，可根据个人需要调节到低等档位工作状态。微控制器控制三级波形放大电路中的智能开关S1断开，智能开关S2闭合，以将第一波形放大电路输出的第三预设频率、第三幅值的负高压波通过负高压波输出端1作用于无限极负高压电极上。

在一个实施例中，通过第一波形放大电路，能够输出大约-3KV的负高压特定频率波形，通过第一波形放大电路和第二波形放大电路，能够输出大约-6KV的负高压特定频率波形，通过第一波形放大电路、第二波形放大电路和第三波形放大电路，能够输出大约-9KV的负高压特定频率波形，不同强度的负高压作用于无限极负高压电极上，所产生荷电粒子波的能量和密度也不同，不同能量和密度的荷电粒子波的消毒杀菌能力也不同，因此可以通过调节预设频率波形发生器输出的波形控制电信号的频率，通过调节三级波形放大电路的输出负高压波的幅值，进而调节感染源消杀设备的消杀强度。

进一步地，若用户所选工作模式为手动模式，则微控制器接收用户按键输入或遥控输入的控制指令，控制所述荷电粒子波发射控制器输出相应频率和幅值的负高压波。

具体地，根据接收到的用户按键输入或遥控输入的控制指令，通过微控制器向感染源消杀设备的各个组件发出对应的操作指令；其中，控制指令至少包括以下任一项：开启指令、关闭指令、定时指令、消杀强度调节指令、自清洁指令。

作为一种可行的实施方式，定时指令包括点动运行指令、单次定时运行指令、单次延时运行指令、循环运行指令。若接收到点动运行指令，则控制感染源消杀设备运行或停止运行。若接收到单次定时运行指令，则控制感染源消杀设备立即运行第一预设时长后停止运行。若接收到单次延时运行指令，则控制感染源消杀设备在延时第二预设时长之后开始运行，并在运行第三预设时长后停止运行。若接收到循环运行指令，则控制感染源消杀设备基于预设时间间隔，循环运行第四预设时长。

进一步地，在负高压的作用下，通过无限极负高压电极中带负电的U型夹金属结构，可以吸附空气中的各种分子与电子波碰撞产生的少量荷正电粒子。

S102、通过机内设置的无限极负高压荷电粒子波消杀网模组产生的荷电粒子波，对进入感染源消杀设备的环境空气进行内部杀菌消毒。通过高效滤网，对设备内空气杀菌消毒过程中产生的各种颗粒进行过滤。

具体地，在接收到消杀指令的同时，微控制器启动无限极负高压荷电粒子波消杀网模组对抽取进入感染源消杀设备中的环境空气进行机内消杀，然后通过高效滤网，将消杀后产生的失活的细菌、病毒分子以及尘埃进行过滤，从而加速设备对环境空气细菌和病毒消杀速率和效率。

S103、荷电粒子波发射控制器产生预设幅值、预设频率的负高压波，并将预设幅值、预设频率的负高压波施加于无限极负高压电极上。

具体地，无限极负高压电极由一个金属片折叠构成的U型夹金属结构以及安装在U型夹金属结构中的高密度微纳米碳纤维簇组成。高密度微纳米碳纤维簇平行铺满在U型夹金属结构的U型槽中，高密度微纳米碳纤维簇包含大量的微纳米碳纤维，微纳米碳纤维的数量为U型夹金属结构所能容纳的微纳米碳纤维的最大数量。U型夹金属结构的形状为矩形条，或者由矩形条的两条短边相连所围成的任意形状的环。U”型夹金属结构连接负高压输入电源线，荷电粒子波发射控制器通过负高压输入电源线，将预设幅值、预设频率的负高压波施加于无限极负高压电极上。

S104、微控制器通过无限极负高压电极，向环境空气中发射出高能量、高密度且具有预设频率的电子波，通过高能量、高密度且具有预设频率的电子波与环境空气分子结合形成高密度、高能量的荷电粒子波。通过风机组件，将荷电粒子波从感染源消杀设备的出风口组件输送到环境空气中。

具体地，无限极负高压电极在负高压的作用下发射出高能电子，并通过高能电子与感染源消杀设备内空气中的氧分子、氮分子、二氧化碳分子结合形成荷电粒子波，并通过风机组件辅助荷电粒子波输送到环境空气中。荷电粒子波与环境空气中的细菌以及病毒发生碰撞导致其电极化致死，尤其是荷电粒子促使空气同频率波动将导致器具和柜橱表面的细菌和病毒分子重新悬浮于这些表面附近为荷电粒子波高效消杀。环境空气中荷电粒子波与设备内置荷电粒子波消杀网模组共同实现对环境空气彻底杀菌消毒。大量且密集的微纳米碳纤维在特定频率波形负高压的作用下，发射的高能量和高密度电子波与空气分子相互碰撞而产生高密度的荷电粒子波，由于产生的荷电粒子波数量大、密度高，使荷电粒子波能够高密度地在整个环境空间内均匀地分布，并与空气中各类细菌分子、病毒分子和尘埃颗粒碰撞电极化而导致细菌和病毒死亡，从而达到全空间无死角地高效杀菌、消毒和净化。

需要说明的是，本申请中的风机组件对于荷电粒子波的传输仅仅是辅助作用，即使没有风机组件，本申请中产生的荷电粒子波也可以通过互斥力充满整个外部空间。

作为一种可行的实施方式，图3为本申请实施例提供的一种无限极负高压电极结构示意图，如图3所示的无限极负高压电极A的条形U型夹金属结构901是由一片矩形金属片折叠后构成的一个U型夹条形金属结构，高密度微纳米碳纤维簇902通过导电胶等方式固定在U型夹条形金属结构的U型槽中，并将折叠后的金属片压紧。条形U型夹金属结构901和高密度微纳米碳纤维簇902构成无限极负高压电极A。在现有的很多负高压电极设计中，多数是将几束碳纤维束固定于绝缘板上，一般为10束碳纤维电极形成阵列，这种电极中的每束碳纤维束大约有5000根碳纤维，碳纤维数量少，产生的荷电粒子波能量低、密度低，而本申请中的无限极负高压条形或环形电极中包含大量的微纳米碳纤维，至少在十万以上，这样大量且密集的微纳米碳纤维，在特定频率波形负高压的作用下，发射的高能量和高密度电子波与空气分子相互碰撞结合而产生高密度的荷电粒子波。负高压输电线903用于将负高压施加于金属结构901上。

作为另一种可行的实施方式，图4为本申请实施例提供的另一种无限极负高压电极结构示意图，如图4所示的无限极负高压电极B的环形U型夹金属结构904是由条形U型夹金属结构901的两条对边相连所围成的任意形状的金属环，这个金属环可以是圆形、多边形，也可以是任意形状，图3中以圆形为例。高密度微纳米碳纤维簇905紧密布满环形U型夹金属结构904的环形U型槽中。负高压输电线903用于将负高压施加于金属结构904上。

另外，本申请实施例还提供了一种基于荷电粒子波的感染源消杀设备，图5为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的感染源消杀设备结构示意图，如图5所示，基于荷电粒子波的感染源消杀设备具体包括：

至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

存储器存储有能够被至少一个处理器执行的指令，以使至少一个处理器能够执行：

基于接收到的消杀指令，启动风机组件，将环境空气抽取进入感染源消杀设备中；

通过机内设置的无限极负高压荷电粒子波消杀网模组产生的荷电粒子波，对进入所述感染源消杀设备的环境空气进行内部杀菌消毒；

通过高效滤网，对所述设备内空气杀菌消毒过程中产生的各种颗粒进行过滤；

与所述风机组件和所述无限极负高压荷电粒子波消杀网模组同步启动的荷电粒子波发射控制器，产生预设幅值、预设频率的负高压波，并将所述预设幅值、预设频率的负高压波施加于无限极负高压电极上；

通过所述无限极负高压电极，向环境空气中发射出高能量、高密度且具有预设频率的电子波，通过所述高能量、高密度且具有预设频率的电子波与环境空气分子结合形成高密度、高能量的荷电粒子波；其中，所述无限极负高压电极由一个金属片折叠构成的U型夹金属结构以及安装在所述U型夹金属结构中的高密度微纳米碳纤维簇组成；所述高密度微纳米碳纤维簇平行铺满在所述U型夹金属结构的U型槽中；所述高密度微纳米碳纤维簇包含大量的微纳米碳纤维，所述微纳米碳纤维的数量为所述U型夹金属结构所能容纳的微纳米碳纤维的最大数量；所述U型夹金属结构的形状为矩形条，或者由所述矩形条的两条短边相连所围成的任意形状的环；

通过风机组件，将所述荷电粒子波从所述感染源消杀设备的出风口组件输送到环境空气中，在荷同性电的荷电粒子波间相互排斥强力的作用下，将所述荷电粒子波充满环境空气中，以使所述荷电粒子波与环境空气中悬浮的细菌以及病毒发生碰撞导致其电极化致死，与设备内置无限极负高压电极荷电粒子波发射网模组共同实现对环境空气的彻底杀菌消毒；其中，所述环境空气组成的分子至少包括氧分子、氮分子、二氧化碳中的任一种或多种。

在一个实施例中，图6为本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的感染源消杀设备具体结构示意图，如图6所示，基于荷电粒子波的感染源消杀设备包括若干组荷电粒子波发射器9(图5中示出两组)，还包括除噪音网件12、风机组件10、电源盒组件1、弹片盒组件2、门组件3、红外接收器4、电源插座5、传感器盖6、前主体组件7、出风口组件8、无限极负高压荷电粒子波消杀网模组13、后盖14、以及液晶显示器16。

无限极负高压荷电粒子波消杀网模组13由紧密安装于消毒机边框的1组或2组无限极负高压荷电粒子波发射电极构成，无限极负高压荷电粒子波发射电极在消毒机内发射荷电粒子波，对吸入机内空气中的细菌和病毒消杀，解决普遍应用的静电场消杀组件产生臭氧的难题。需要说明的是，无限极负高压荷电粒子波消杀网模组13中的无限极负高压荷电粒子波发射电极的结构与荷电粒子波发射器9中的无限极负高压电极相似，但碳纤维簇中包含的碳纤维数量比无限极负高压电极要少一些，长度要短一些，且多组无限极负高压荷电粒子波发射电极是相对或背对排列。

本申请实施例提供的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法及设备，在环境空气中形成全覆盖的高能荷电粒子波，为实现环境空气高效杀菌和消毒提供技术和方法。这些高密度的高能荷电粒子波在环境空气与空气中悬浮的各类细菌分子、病毒分子以及其它各种尘埃颗粒发生碰撞电极化，从而导致细菌和病毒分子的死亡，聚集的各类尘埃聚集而沉降，负高压发射器发射的荷电粒子波是以特定频率波形在空气中运动，使空气以同频率波动产生的空气风将加速消杀速率和消杀效率，尤其是对沉降于器具或橱柜表面的细菌和病毒消杀更具有独到之处，从而实现更安全、更高效地杀菌、消毒和净化空气。并且通过微控制器中设计的智能控制程序，为消毒机提供了多种工作模式以及工作强度，并可以自动运行和清洁以及远程控制，极大地方便了用户的使用和操作，拥有强大的功能。

在一个实施例中，荷电粒子波最突出优势是可以对空气及物件表面上的细菌、病毒等感染源高效无差别灭活，从而能够形成动态防护，阻断传染病传播。因此，本申请提供的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法及设备可应用与公共卫生环境、人员集聚的场景、抗疫防控场景、医疗机构院感场景等场景中，实现感染源的有效消杀。

对于本设备的消毒效果，进行了多次检测实验，实验证明，本设备对空气中病毒和细菌的消杀效率高达99.99％以上。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请的实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，其特征在于，所述方法包括：

基于接收到的消杀指令，启动感染源消杀设备的风机组件，将环境空气抽取进入感染源消杀设备中；

通过所述感染源消杀设备中内置的无限极负高压荷电粒子波消杀网模组产生的荷电粒子波，对进入所述感染源消杀设备的环境空气进行内部杀菌消毒；

通过所述感染源消杀设备中的高效滤网，对所述设备内空气杀菌消毒过程中产生的各种颗粒进行过滤；

与所述风机组件和所述无限极负高压荷电粒子波消杀网模组同步启动的荷电粒子波发射控制器，产生预设幅值及预设频率的负高压波，并将所述预设幅值及预设频率的负高压波施加于所述感染源消杀设备的无限极负高压电极上；

通过所述无限极负高压电极，向环境空气中发射出高能量、高密度且具有预设频率的电子波，通过所述高能量、高密度且具有预设频率的电子波与环境空气分子结合形成高密度、高能量的荷电粒子波；其中，所述无限极负高压电极由一个金属片折叠构成的U型夹金属结构以及安装在所述U型夹金属结构中的高密度微纳米碳纤维簇组成；所述高密度微纳米碳纤维簇平行铺满在所述U型夹金属结构的U型槽中；所述高密度微纳米碳纤维簇包含大量的微纳米碳纤维，所述微纳米碳纤维的数量为所述U型夹金属结构所能容纳的微纳米碳纤维的最大数量；所述U型夹金属结构的形状为矩形条，或者由矩形条的两条短边相连所围成的任意形状的环；

通过所述风机组件，将所述荷电粒子波从所述感染源消杀设备的出风口组件输送到环境空气中，在荷同性电的荷电粒子波间相互排斥强力的作用下，将所述荷电粒子波充满环境空气中，以使所述荷电粒子波与环境空气中悬浮的细菌以及病毒发生碰撞导致其电极化致死；其中，所述环境空气组成的分子至少包括氧分子、氮分子、二氧化碳中的任一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，其特征在于，所述无限极负高压荷电粒子波消杀网模组由紧密安装于消毒机边框的一组或两组无限极负高压荷电粒子波发射电极构成，所述无限极负高压荷电粒子波发射电极在消毒机内发射荷电粒子波，用于对吸入机内空气中的细菌和病毒消杀。

3.根据权利要求1所述的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，其特征在于，在基于接收到的空气消毒指令，启动风机组件，将环境空气抽取进入感染源消杀设备中之前，所述方法还包括：

若用户所选工作模式为自动模式，则启动感染源消杀设备中的空气质量检测模块；其中，所述空气质量检测模块至少包括：微控制器、传感器组、存储器、蓝牙通信模块；所述传感器组至少包括：温湿度传感器、一氧化碳传感器、硫化物传感器、PM2.5浓度传感器；

通过所述传感器组，采集环境空气中的当前空气质量信息，并通过所述蓝牙通信模块传输到所述微控制器中；其中，所述当前空气质量信息至少包括以下空气质量参数：温度、湿度、一氧化碳浓度、硫化物浓度、PM2.5浓度；

通过所述微控制器，对所述当前空气质量信息各参数值进行加权计算，得到空气质量估测值；

根据所述空气质量估测值以及当前所属时段，调节所述荷电粒子波发射控制器输出的负高压波的频率和幅值；其中，所述荷电粒子波发射控制器包括预设频率波形发生器以及三级波形放大电路；

若用户所选工作模式为手动模式，则接收用户按键输入或遥控输入的控制指令，控制所述荷电粒子波发射控制器输出相应频率和幅值的负高压波。

4.根据权利要求3所述的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，其特征在于，根据所述空气质量估测值以及当前所属时段，调节所述荷电粒子波发射控制器输出的负高压波的频率和幅值，具体包括：

根据所述存储器中存储的所述空气质量信息的历史信息，确定空气质量预警值；

若所述空气质量估测值大于或等于所述空气质量预警值，则将所述感染源消杀设备的消杀强度调节为高档强度；且所述调节的方法包括：

控制所述预设频率波形发生器产生第一预设频率的波形控制电信号，并将所述第一预设频率的波形控制电信号输入到所述三级波形放大电路中；

控制所述三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关闭合，第二智能开关断开，同时控制第二波形放大电路输出端的第三智能开关闭合，第四智能开关断开，以将所述三级波形放大电路中的三个波形放大电路全部连通，从而释放出第一预设频率、第一幅值的负高压波；

其中，所述第一智能开关位于所述第一波形放大电路的输出端与第二波形放大电路的输入端之间，所述第二智能开关位于所述第一波形放大电路的输出端与所述无限极负高压电极之间，所述第三智能开关位于所述第二波形放大电路的输出端与第三波形放大电路的输入端之间，所述第四智能开关位于所述第二波形放大电路的输出端与所述无限极负高压电极之间。

5.根据权利要求4所述的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述空气质量估测值小于所述空气质量预警值，则将所述感染源消杀设备的消杀强度调节为中档强度；所述调节的方法包括：

控制所述预设频率波形发生器产生第二预设频率的波形控制电信号，并将所述第二预设频率的波形控制电信号输入到所述三级波形放大电路中；

控制所述三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关闭合，第二智能开关断开，同时控制第二波形放大电路输出端的第三智能开关断开，第四智能开关闭合，以将所述第一波形放大电路与所述第二波形放大电路连通，并由所述第二波形放大电路的输出端将第二预设频率、第二幅值的负高压波输出到所述无限极负高压电极中。

6.根据权利要求5所述的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，其特征在于，所述方法还包括：

若当前所属时段为20时~7时，则将所述感染源消杀设备的消杀强度调节为低档强度；所述调节的方法包括：

控制所述预设频率波形发生器产生第三预设频率的波形控制电信号，并将所述第三预设频率的波形控制电信号输入到所述三级波形放大电路中；

控制所述三级波形放大电路中的第一波形放大电路输出端的第一智能开关断开，第二智能开关闭合，以将所述第一波形放大电路输出的第三预设频率、第三幅值的负高压波输出到所述无限极负高压电极中；

其中，第一预设频率大于第二预设频率，第二预设频率大于第三预设频率；第一幅值大于第二幅值，第二幅值大于第三幅值。

7.根据权利要求4所述的一种基于荷电粒子波的感染消杀方法，其特征在于，根据所述存储器中存储的所述空气质量信息的历史信息，确定空气质量预警值，具体包括：

在所述存储器中存储的所述空气质量信息的最近预设时间内的历史信息中，通过周期采样，得到每种空气质量参数的N个采样值；

在所述存储器中存储的空气质量参数与空气质量评估值的对应关系表中，根据所述N个采样值，选取对应的N个空气质量评估值；其中，所述对应关系表是预先进行空气质量的人工实验分析后得到的；

根据，得到所述每种空气质量参数的预警值A；其中，/>为每种空气质量参数的第i个采样值，/>为所述第i个采样值对应的第i个空气质量评估值；

根据所述每种空气质量参数对于空气质量的影响程度，确定所述每种空气质量参数的权重；

根据所述权重，对所述每种空气质量参数的预警值A进行加权计算，得到所述空气质量预警值。

8.根据权利要求3所述的一种基于荷电粒子波的感染消杀方法，其特征在于，若用户所选工作模式为手动模式，则接收用户按键输入或遥控输入的控制指令，控制所述荷电粒子波发射控制器输出相应频率和幅值的负高压波，具体包括：

根据接收到的用户按键输入或遥控输入的控制指令，通过微控制器向所述感染源消杀设备的各个组件发出对应的操作指令；其中，所述控制指令至少包括以下任一项：开启指令、关闭指令、定时指令、消杀强度调节指令、自清洁指令；

其中，所述定时指令包括点动运行指令、单次定时运行指令、单次延时运行指令、循环运行指令；

若接收到点动运行指令，则控制所述感染源消杀设备运行或停止运行；

若接收到单次定时运行指令，则控制所述感染源消杀设备立即运行第一预设时长后停止运行；

若接收到单次延时运行指令，则控制所述感染源消杀设备在延时第二预设时长之后开始运行，并在运行第三预设时长后停止运行；

若接收到循环运行指令，则控制所述感染源消杀设备基于预设时间间隔，循环运行第四预设时长。

9.根据权利要求1所述的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法，其特征在于，在通过所述无限极负高压电极，向环境空气中发射出高能量、高密度且具有预设频率的电子波，通过所述高能量、高密度且具有预设频率的电子波与环境空气分子结合形成高密度、高能量的荷电粒子波之后，所述方法还包括：

在负高压的作用下，通过带负电的所述U型夹金属结构，吸附空气中的各种分子与所述高能量、高密度的电子波碰撞产生的少量荷正电粒子。

10.一种基于荷电粒子波的感染源消杀设备，其特征在于，所述设备包括：

至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处理器能够执行根据权利要求1-9任一项所述的一种基于荷电粒子波的感染源消杀方法。