CN116271164A - 一种自适应人体高度的通道消毒系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消毒设备领域，特别地涉及一种自适应人体高度的通道消毒系统和方法。本发明公开了一种自适应人体高度的通道消毒系统和方法，其中，自适应人体高度的通道消毒系统包括检测单元、消毒管道、控制单元和喷孔控制机构，消毒管道设置在通道的两侧，消毒管道上设有沿上下方向分布设置的多个喷孔，消毒管道与消毒液供给单元连通，检测单元用于检测进入通道的人体的肩膀高度并传输给控制单元，控制单元通过喷孔控制机构控制低于检测到的肩膀高度的喷孔开启进行喷洒杀毒液。本发明可以根据人体的高度自适应开启相应高度的喷孔进行喷洒消毒液，避免消毒液喷洒到人的头顶和五官，安全性高，提升用户体验。

Description

一种自适应人体高度的通道消毒系统和方法

技术领域

本发明属于消毒设备领域，具体地涉及一种自适应人体高度的通道消毒系统和方法。

背景技术

为减少传染性疾病的传播，经常需要对人体进行喷洒消毒液进行消毒。在畜牧养殖、工业园区、屠宰场的出入口等位置处广泛使用消毒通道对人体进行消毒，其消毒方式是人体经过消毒通道时，自动喷洒消毒液进行消毒，具有不需要接触、消毒面积大且消毒简单的优点。

然而，现有的消毒通道在对人体进行消毒时，主要是对人体全身进行喷洒消毒液消毒，不可避免出现消毒液喷洒到人的头顶或五官，比如消毒液喷洒到人的眼睛，将会对人眼造成灼伤，存在着安全隐患，且影响用户体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应人体高度的通道消毒系统和方法用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种自适应人体高度的通道消毒系统，包括检测单元、消毒管道、控制单元和喷孔控制机构，消毒管道设置在通道的两侧，消毒管道上设有沿上下方向分布设置的多个喷孔，消毒管道与消毒液供给单元连通，检测单元用于检测进入通道的人体的肩膀高度并传输给控制单元，控制单元通过喷孔控制机构控制低于检测到的肩膀高度的喷孔开启进行喷洒杀毒液。

进一步的，所述检测单元包括第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器，第一测距传感器用于检测人体的头顶高度，第二测距传感器和第三测距传感器用于分别检测人体的左右肩膀的高度。

更进一步的，所述第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器均固定在通道的顶面上，且第一测距传感器正对着人体的头顶，第二测距传感器和第三测距传感器分别正对着人体的左右肩膀。

更进一步的，所述第二测距传感器和第三测距传感器的高度低于第一测距传感器的高度。

更进一步的，所述第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器通过安装支架固定在通道的顶面上，安装支架包括横梁以及由横梁两端向下延伸的二竖梁，第一测距传感器设置在横梁的中部，第二测距传感器和第三测距传感器分别设置在二竖梁的下端部。

进一步的，所述第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器为光电传感器、红外线传感器、超声波传感器或激光传感器。

进一步的，所述控制单元首先通过第一测距传感器检测人体的头顶高度，若检测到的人体的头顶高度符合预设值，则判断人体进入通道；接着控制第二测距传感器和第三测距传感器分别检测人体的左右肩膀高度，并判断第二测距传感器和第三测距传感器的检测值的误差是否小于预设值，若是，则认为第二测距传感器和第三测距传感器检测到的是人体的左右肩膀。

进一步的，所述检测单元采用图像识别单元来实现，或采用图像识别单元配合测距传感器来实现。

进一步的，所述喷孔控制机构采用可控阀门来实现，可控阀门用于控制喷孔的打开与关闭。

进一步的，所述喷孔控制机构采用活塞控制机构来实现，活塞控制机构包括活塞和驱动机构，消毒管道为竖向设置的直管结构，消毒管道的底端与消毒液供给单元连通，活塞可上下密封移动地设置在消毒管道内，驱动机构用于驱动活塞下上移动。

本发明还公开了一种自适应人体高度的通道消毒方法，包括如下步骤：

步骤S1，检测进入通道的是否为人体，若是，则进入步骤S2；

步骤S2，检测人体的左右肩膀高度，进入步骤S3；

步骤S3，控制消毒管道上的低于检测到的肩膀高度的喷孔开启进行喷洒杀毒液。

进一步的，步骤S1具体为：通过第一测距传感器检测人体的头顶高度，若检测到的人体的头顶高度符合预设值，则判断人体进入通道；

步骤S2具体为：通过第二测距传感器和第三测距传感器分别检测人体的左右肩膀高度，并判断第二测距传感器和第三测距传感器的检测值的误差是否小于预设值，若是，则认为第二测距传感器和第三测距传感器检测到的是人体的左右肩膀。

本发明的有益技术效果：

本发明可以根据人体的高度自适应开启相应高度的喷孔进行喷洒消毒液，自动喷洒人体脖子以下的部分，避免消毒液喷洒到人的头顶和五官，安全性高，提升用户体验。

采用第一测距传感器检测人体头部，实时检测是否为人体进入通道，避免其他障碍物进入消毒通道，提高检测的安全性。

采用第二测距传感器和第三测距传感器分别检测人体的左右肩膀的高度，提高了检测的准确性和可靠性。

采用可控阀门来对每个喷孔进行独立控制，保证消毒液喷洒控制比较均匀，且能节省消毒液。

喷孔控制机构采用活塞控制机构，成本比较低廉，且结构布置比较简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。

图1为本发明实施例一的通道消毒系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一的通道消毒系统的相关电气连接示意图；

图3为本发明实施例一的消毒流程图；

图4为本发明实施例二的通道消毒系统的结构示意图；

图5为本发明实施例三的通道消毒系统的结构示意图；

图6为本发明实施例四的通道消毒系统的结构示意图；

图7为本发明实施例五的通道消毒系统的结构示意图；

图8为本发明具体实施例的通道消毒方法的方法流程图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一

如图1和2所示，一种自适应人体高度的通道消毒系统，包括检测单元、消毒管道1、控制单元2和喷孔控制机构，消毒管道1设置在通道100的两侧，消毒管道1上设有沿上下方向分布设置的多个喷孔11，消毒管道1与消毒液供给单元3连通，检测单元用于检测进入通道100的人体4的肩膀高度并传输给控制单元2，控制单元2通过喷孔控制机构控制低于检测到的肩膀高度的喷孔11开启进行喷洒杀毒液，避免消毒液喷洒到人的头顶和五官，安全性高，提升用户体验。

本具体实施例中，检测单元采用测距传感器来实现，结构简单，易于实现，成本低。测距传感器包括第一测距传感器51、第二测距传感器52和第三测距传感器53，第一测距传感器51用于检测人体4的头顶高度，第二测距传感器52和第三测距传感器53用于分别检测人体4的左右肩膀的高度。通过第一测距传感器51来实时检测是否为人体4进入通道100内，当判断为人体4进入通道100内后再启动第二测距传感器52和第三测距传感器53分别检测人体4的左右肩膀的高度，既可以避免其他障碍物进入通道100内产生误检测，提高检测的可靠性，且可以降低能耗，延长第二测距传感器52和第三测距传感器53的使用寿命；通过采用第二测距传感器52和第三测距传感器53分别检测人体4的左右肩膀的高度，提高了检测的准确性和可靠性。

第一测距传感器51、第二测距传感器52和第三测距传感器53均固定在通道100的顶面上，且第一测距传感器51正对着人体4的头顶，第二测距传感器52和第三测距传感器53分别正对着人体4的左右肩膀，使得检测结果的数据计算处理更简单且准确性和可靠性更高。但并不以此为限，在一些实施例中，第二测距传感器52和第三测距传感器53也可以设置的通道100的侧壁上或通道100顶面的其它位置。

优选的，本具体实施例中，第二测距传感器52和第三测距传感器53的高度相同，且低于第一测距传感器51的高度，采用该结构，可以便于进入通道100的使用者清楚知道哪个测距传感器是用于检测头顶，哪个测距传感器用于检测肩膀，使得使用者可以准确站位，从而进一步提升检测的准确性和可靠性。

本具体实施例中，第一测距传感器51、第二测距传感器52和第三测距传感器53通过安装支架54固定在通道100的顶面上，使得第一测距传感器51、第二测距传感器52和第三测距传感器53的拆装更便捷。具体的，安装支架54包括横梁541以及由横梁541两端向下延伸的二竖梁542，第一测距传感器51设置在横梁541的中部，第二测距传感器52和第三测距传感器53分别设置在二竖梁542的下端部。

安装支架54可以采用塑料、木材、金属等材料制成，第一测距传感器51、第二测距传感器52和第三测距传感器53可以采用粘接、焊接、螺丝锁付等固定方式固定在安装支架54上。

优选的，本实施例中，第一测距传感器51、第二测距传感器52和第三测距传感器53均采用红外线传感器来实现，结构简单，易于实现，成本低，但并不限于此，在一些实施例中，第一测距传感器51、第二测距传感器52和第三测距传感器53也可以采用光电传感器、超声波传感器或激光传感器等其它测距传感器来实现。

当然，在一些实施例中，检测单元也可以采用图像识别单元或采用图像识别单元配合测距传感器等来实现。

本具体实施例中，喷孔控制机构采用可控阀门6来实现，可控阀门6用于控制喷孔11的打开与关闭，即每个喷孔11都设有可控阀门6，用于控制该喷孔11的打开与关闭，可控阀门6与控制单元2电连接，采用可控阀门6来对每个喷孔11进行独立控制，保证消毒液喷洒控制比较均匀，且能节省消毒液，但并不以此为限。

可控阀门6可以采用电磁阀、流量阀等阀门来实现。

消毒液供给单元3包括消毒液箱和液泵，消毒液箱内装有消毒液，液泵的进液口与消毒液箱连通，液泵的的出液口与消毒管道1的底端进液口连通，用于将消毒液箱内的消毒液泵给消毒管道1，液泵与控制单元2电连接。

本具体实施例中，控制单元2可以采用单片机、PLC控制器等来实现。

消毒流程：

如图3所示，当人体4进入通道100的时候，第一测距传感器51检测人体4的头部与第一测距传感器51的距离L1，若L1符合第一测距传感器51到人体4的头部距离的预设值LS1，说明人体4进入通道100，若不符合，则说明人体4未进入通道100。检测到人体4进入通道100后，接着，第二测距传感器52和第三测距传感器53分别检测人体4左右肩部与第二测距传感器52和第三测距传感器53的距离L2和L3，当L2和L3之间的误差小于设定误差值LS2时，说明第二测距传感器52和第三测距传感器53检测到人体4的两肩，然后控制单元2计算出喷孔11的最大高度H孔，计算公式为：H孔=H管-((L2+L3)/2+L4)，其中，H管为第一测距传感器51到通道100底面的固定距离，L4为第一测距传感器51和第三测距传感器53的固定距离，得出H孔后，控制单元2控制H孔高度以下的喷孔11的可控阀门6打开进行喷洒杀毒液，自动喷洒人体脖子以下的部分，避免人的头顶及五官被消毒液喷洒到，安全性高，提升用户体验。

实施例二

如图4所示，本具体实施例与实施例一的主要区别在于：本具体实施例中，喷孔控制机构采用活塞控制机构来实现，活塞控制机构包括活塞71和驱动机构，消毒管道1为竖向设置的直管结构，活塞71可上下密封移动地设置在消毒管道1内，驱动机构用于驱动活塞71下上移动，活塞71将位于活塞71上方的消毒管道1与位于活塞71下方的消毒管道1密封隔断，位于活塞71上方的消毒管道1内没有消毒液，从而使得位于活塞71上方的喷孔11将不会喷洒消毒液。采用该喷孔控制机构，成本比较低廉，且结构布置比较简单。

本具体实施例中，驱动机构包括驱动电机72和驱动杆73，驱动电机72通过驱动杆73驱动活塞71下上移动，驱动电机72与控制单元2电连接，驱动电机72可以采用步进电机来实现，当然，在一些实施例中，驱动机构也可以采用现有的其它驱动机构，如气缸驱动机构等来实现。

消毒流程：

当人体4进入通道100的时候，第一测距传感器51检测人体4的头部与第一测距传感器51的距离L1，若L1符合第一测距传感器51到人体4的头部距离的预设值LS1，说明人体4进入通道100，若不符合，则说明人体4未进入通道100。检测到人体4进入通道100后，接着，第二测距传感器52和第三测距传感器53分别检测人体4左右肩部与第二测距传感器52和第三测距传感器53的距离L2和L3，当L2和L3之间的误差小于设定误差值LS2时，说明第二测距传感器52和第三测距传感器53检测到人体4的两肩，然后控制单元2计算出喷孔11的最大高度H孔，计算公式为：H孔=H管-((L2+L3)/2+L4)，其中，H管为第一测距传感器51到通道100底面的固定距离，L4为第一测距传感器51和第三测距传感器53的固定距离，得出H孔后，控制单元2控制驱动电机72通过驱动杆73驱动活塞71移动至H孔高度，使得H孔高度以下的喷孔11喷洒杀毒液，自动喷洒人体脖子以下的部分，避免人的头顶及五官被消毒液喷洒到，安全性高，提升用户体验。

实施例三

如图5所示，本实施例与实施例一的主要区别在于：本具体实施例中，第一测距传感器51、第二测距传感器52和第三测距传感器53的安装高度相同，使得整体结构更紧凑，通道100的高度可以做得小一些。

实施例四

如图6所示，本实施例与实施例三的主要区别在于：本具体实施例中，检测单元采用图像识别单元配合测距传感器来实现，具体的，检测单元包括图像识别单元、第二测距传感器52和第三测距传感器53，图像识别单元采用摄像头8来实现，摄像头8采集通道100内的图像，并传输给控制单元2进行图像识别，判断是否有人体4进入通道100内，若有，再开启第二测距传感器52和第三测距传感器53分别检测人体4左右肩部与第二测距传感器52和第三测距传感器53的距离L2和L3。

摄像头8可以采用CCD摄像头或CMOS摄像头。本具体实施例中，摄像头8设置在人体4的头顶上方，但并不限于此，在一些实施例中，摄像头8也可以设置的通道100的侧壁上或通道100顶面的其它位置。

实施例五

如图7所示，本实施例与实施例四的主要区别在于：本具体实施例中，摄像头8设置在通道100的侧壁的顶部上，可以更好地采集人体的全身图像，提升识别准确度。

当然，在另一些实施例中，检测单元也可以单独采用图像识别单元来实现，直接通过图像识别出人体的肩膀高度，只需一个摄像头即可实现，结构更简单，但相应地，算法比较复杂。

本发明还公开了一种自适应人体高度的通道消毒方法，如图8所示，包括如下步骤：

步骤S1，检测进入通道的是否为人体，若是，则进入步骤S2。

步骤S2，检测人体的左右肩膀高度，进入步骤S3。

步骤S3，控制消毒管道上的低于检测到的肩膀高度的喷孔开启进行喷洒杀毒液。

本具体实施例中，步骤S1为：通过第一测距传感器检测人体的头顶高度，若检测到的人体的头顶高度符合预设值，则判断人体进入通道；步骤S2为：通过第二测距传感器和第三测距传感器分别检测人体的左右肩膀高度，并判断第二测距传感器和第三测距传感器的检测值的误差是否小于预设值，若是，则认为第二测距传感器和第三测距传感器检测到的是人体的左右肩膀。

更具体的步骤可以详见实施例一至三的消毒流程，此不再细说。

本发明可以根据人体的高度自适应开启相应高度的喷孔11进行喷洒消毒液，自动喷洒人体脖子以下的部分，避免消毒液喷洒到人的头顶和五官，安全性高，提升用户体验。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自适应人体高度的通道消毒系统，其特征在于：包括检测单元、消毒管道、控制单元和喷孔控制机构，消毒管道设置在通道的两侧，消毒管道上设有沿上下方向分布设置的多个喷孔，消毒管道与消毒液供给单元连通，检测单元用于检测进入通道的人体的肩膀高度并传输给控制单元，控制单元通过喷孔控制机构控制低于检测到的肩膀高度的喷孔开启进行喷洒杀毒液，其中，检测单元包括第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器，第一测距传感器用于检测人体的头顶高度，第二测距传感器和第三测距传感器用于分别检测人体的左右肩膀的高度。

2.根据权利要求1所述的自适应人体高度的通道消毒系统，其特征在于：所述第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器均固定在通道的顶面上，且第一测距传感器正对着人体的头顶，第二测距传感器和第三测距传感器分别正对着人体的左右肩膀。

3.根据权利要求2所述的自适应人体高度的通道消毒系统，其特征在于：所述第二测距传感器和第三测距传感器的高度低于第一测距传感器的高度，第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器为光电传感器、红外线传感器、超声波传感器或激光传感器。

4.根据权利要求3所述的自适应人体高度的通道消毒系统，其特征在于：所述第一测距传感器、第二测距传感器和第三测距传感器通过安装支架固定在通道的顶面上，安装支架包括横梁以及由横梁两端向下延伸的二竖梁，第一测距传感器设置在横梁的中部，第二测距传感器和第三测距传感器分别设置在二竖梁的下端部。

5.根据权利要求1所述的自适应人体高度的通道消毒系统，其特征在于：所述控制单元首先通过第一测距传感器检测人体的头顶高度，若检测到的人体的头顶高度符合预设值，则判断人体进入通道；接着控制第二测距传感器和第三测距传感器分别检测人体的左右肩膀高度，并判断第二测距传感器和第三测距传感器的检测值的误差是否小于预设值，若是，则认为第二测距传感器和第三测距传感器检测到的是人体的左右肩膀。

6.根据权利要求1所述的自适应人体高度的通道消毒系统，其特征在于：所述喷孔控制机构采用可控阀门来实现，可控阀门用于控制喷孔的打开与关闭；或喷孔控制机构采用活塞控制机构来实现，活塞控制机构包括活塞和驱动机构，消毒管道为竖向设置的直管结构，消毒管道的底端与消毒液供给单元连通，活塞可上下密封移动地设置在消毒管道内，驱动机构用于驱动活塞下上移动。

7.一种自适应人体高度的通道消毒方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，检测进入通道的是否为人体，若是，则进入步骤S2；

步骤S2，检测人体的左右肩膀高度，进入步骤S3；

步骤S3，控制消毒管道上的低于检测到的肩膀高度的喷孔开启进行喷洒杀毒液。

8.根据权利要求7所述的通道消毒方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：通过第一测距传感器检测人体的头顶高度，若检测到的人体的头顶高度符合预设值，则判断人体进入通道；

步骤S2具体为：通过第二测距传感器和第三测距传感器分别检测人体的左右肩膀高度，并判断第二测距传感器和第三测距传感器的检测值的误差是否小于预设值，若是，则认为第二测距传感器和第三测距传感器检测到的是人体的左右肩膀。

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