CN211812935U - 一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置，其包括：单片机及人机交互组件、测距探头接口、距离传感器、紫外线消毒灯控制接口和直流电源。其中，所述单片机及人机交互组件上配置有所述测距探头接口和所述紫外线消毒灯控制接口，所述距离传感器通过有线或无线电连接方式插入单片机及人机交互组件的测距探头接口上，并通过该测距探头接口供电，同时，接收单片机及人机交互组件发送的控制指令，并将信号回送至单片机及人机交互组件。本实用新型装置可以实现在电梯无人的空闲时间启动紫外线消毒灯对电梯内的病毒、细菌等进行消毒灭杀；而当有人员进入电梯时关闭紫外线消毒灯，从而达到控制传染病通过电梯扩散，同时还能有效避免紫外线对乘电梯者的伤害。

Description

一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置

技术领域

本实用新型涉及消毒灯控制装置，特别涉及一种设置在电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置。

背景技术

紫外线消毒灯广泛使用于各种需要广谱消毒的场合，其利用汞灯发出的紫外线，对病毒细菌具有很好的杀灭效果。但是，由于紫外线辐射强度大，如果不经过严格防护就充分暴露在紫外线下，对人体是极为有害的。楼宇用乘用电梯相对密封，人员流动频繁，容易交叉感染，是急需消毒的空间，各种疫情的集中发生也对日益严峻的公共卫生形势提出新要求，电梯内进行消毒灭菌新提上议事日程。

然而，电梯乘坐人员复杂，缺乏必要的防护设备，并不适合普通的紫外线消毒灯工作。为解决此问题，现有技术多利用压力传感器等手段来检测电梯轿厢的载重量，也即采用电子称的原理，通过电梯有人和空载时的压力差来判断电梯载重,判定是否载有人。这就不可避免地需要对电梯轿厢本身进行改造，加入压力传感器或引出电梯本身的重量传感器信号。

发明内容

鉴于现有技术的上述不足，本实用新型采用距离传感器检测电梯轿厢内的空间载人情况，检测出轿厢内无人的空闲时间,启动紫外消毒灯进行消毒。而当电梯内有人员进入时立即关闭紫外线消毒灯，从而有效解决了通过紫外线消毒灯进行电梯消毒而乘梯人员又不能暴露在紫外线下的矛盾。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置，其包括：

一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置，包括：单片机及人机交互组件、测距探头接口、距离传感器、紫外线消毒灯控制接口和直流电源，所述单片机及人机交互组件上配置有所述测距探头接口和所述紫外线消毒灯控制接口。其中，所述距离传感器通过与所述测距探头接口电连接，并通过所述测距探头接口供电；同时，接收所述单片机及人机交互组件发送的控制指令，并将信号回送至单片机及人机交互组件。

可选地，所述单片机及人机交互组件包括：单片机、按键、数码显示屏和晶振。

所述单片机包括：数字信号发生单元，其用以产生数字信号；参数设置单元，其用于进行参数设置、记忆和进行数据显示；计算单元，其用于根据距离传感器感测到的超声波数据计算出电梯轿厢面积的实际尺寸；以及，逻辑判断单元，其用于根据逻辑条件对电梯空载或有人进行判断。

可选地，配置一个或两个距离传感器，所述测距探头接口与所述距离传感器配套。

优选地，至少配置有三个距离传感器，所述测距探头接口与所述距离传感器配套。

每组测距探头接口均有四路接线端子，其为距离传感器提供电源，发送单片机发出的触发信号指令，并接收距离传感器发送的反馈信号，以及接地引脚。

所述紫外线消毒灯控制接口包括：继电器和驱动三极管，其用于控制紫外消毒灯的开启和关闭。

所述直流电源包括：变压器、整流桥、稳压IC、滤波电容。

所述距离传感器供电为5V或12V的安全直流电压。

本实用新型的有益效果：本实用新型装置利用距离传感器来检测电梯轿厢的宽度和深度，然后将测量结果与电梯轿厢的规格参数进行比对，以确定电梯是否为空状态(也即电梯中没有人的状态)。当电梯处于空状态时，触发单片机启动紫外线消毒灯对电梯轿厢空间进行紫外线消毒。在电梯无人的空闲时间启动紫外线消毒灯对电梯内的病毒、细菌等进行消毒灭杀，当有人员进入电梯时关闭紫外线消毒灯，从而达到控制传染病通过电梯扩散，同时还能有效避免紫外线对乘电梯者的伤害。此外，本实用新型的控制装置还具有如下优势和有益效果：

(1)不需要对电梯设备进行改动，施工简单，不破坏电梯本身的安全性能。

(2)将电梯轿厢的规格参数通过按键设置到单片机的记忆单元中，可以适用于大多数电梯，而非针对特定类型的电梯，应用范围广。

(3)采用超声波回声测距，此为汽车倒车雷达的技术，使用量大，技术成熟，成本低廉，安全可靠。

(4)采用冗余探头设计，消除探头失效的隐患。

(5)匹配的参数是通过测量数据计算所得，任何的干扰，探头故障，参数错误都不会计算出正确的匹配数据，不能启动紫外线消毒灯，实现了宁可不启动，也不乱启动的目的，最大化的避免了紫外线对电梯使用人员的伤害。

(6)利用单片机默认驱动是低电流输出，只有经过程序的正确设置才能输出大电流的特点，采用大电流驱动继电器吸合，避免了单片机本身故障时误吸合继电器。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型，用来解释本实用新型的原理。

图1示出了根据本实用新型的一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型装置的单片机及人机交互组件的电路结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的测距探头接口的电路结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的紫外线消毒灯控制接口的电路结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的装置的直流电源部分的电路结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的装置的一个具体实施例在实际应用场景中的具体安装方式的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型装置在电梯轿厢内的安装位置的结构示意图。

具体实施方式

在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

本实用新型提供一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置，其可以通过距离传感器测量出电梯轿厢的宽度和深度等测量数据，再利用单片机的数值计算和逻辑判断功能，计算电梯轿厢的面积尺寸，该面积尺寸以宽度和深度乘积表示，也即计算出了轿厢的宽度和深度尺寸。将之与电梯规格参数比较，从而判断出电梯内是否有人，来实现通用紫外消毒灯在电梯内部的安全使用的方法。

为了便于理解本实用新型装置的结构原理、技术方案和应用实施，现对电梯轿厢的规格参数进一步说明如下：

通常，电梯的轿厢尺寸是由轿厢标准面积来衡量其规范，每部电梯出厂时都标有轿厢面积和载重量等规格参数，电梯的载重量通常由该轿厢面积来衡量。以客梯为例，通常见到客梯都是曳引电梯，通常分五种规格：630kg、800kg、1000kg、1350kg、1600kg等，其规格参数由载重量和面积来标注。例如，载重630kg的客梯轿厢面积为1.66平方米，1100mm*1400mm(宽*深)，800kg为2.0平方米，1350mm*1400mm(宽*深)等等，高度一般都有2200mm以上。其中，宽度和深度可在面积范围内根据具体安装要求进行调整变化。由此，标注出或测量出电梯的轿厢面积，也就意味着得到了电梯轿厢的宽度和深度尺寸。

本实用新型装置通过距离传感器测量出电梯轿厢的宽度和深度，然后将此测量结果与电梯轿厢面积的规格参数进行比对，如果有人进入，就会占用电梯的面积，使测量到的实际面积尺寸比电梯轿厢的规格参数中的面积小，从而确定电梯是否为空状态(也即电梯中没有人的状态)。当电梯处于空状态时，控制器启动消毒灯对电梯轿厢空间进行紫外线消毒。

图1示出了本实用新型的一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置的结构示意图的结构示意图。结合图1所示，本实用新型的控制装置包括：单片机及人机交互组件100、测距探头接口200、距离传感器300、紫外线消毒灯控制接口400和直流电源500。其中，单片机及人机交互组件100上配置有测距探头接口200和紫外线消毒灯控制接口400，距离传感器300通过有线或无线电连接方式插入单片机及人机交互组件的测距探头接口200上，并通过该测距探头接口200供电；同时，接收单片机及人机交互组件100发送的控制指令，并将信号回送至单片机及人机交互组件100。各种品牌的紫外线消毒灯可以通过所述紫外线消毒灯控制接口400与单片机及人机交互组件100电连接。直流电源500为单片机及人机交互组件100提供低压直流电源，优选地，该直流电源500为本实用新型装置提供5V或12V的直流电压。可选地，数码显示屏102配置在单片机及人机交互组件100的上表面右侧部分。

图2示出了根据本实用新型装置的单片机及人机交互组件的电路结构示意图。结合图1和图2来看，在一个具体实施例中，单片机及人机交互组件100包括：单片机、按键、数码显示屏102和晶振。所述单片机及人机交互部件100的各组成部件单片机、按键、数码显示屏102和晶振的布置和连接方式为本领据技术人员所公知，在此不作赘述。在一个优选实施方式中，所述单片机包括：数字信号发生单元，其用以产生数字信号；参数设置单元，其用于进行参数设置、记忆和进行数据显示；计算单元，其用于根据距离传感器感测到的超声波数据计算出电梯轿厢面积的实际尺寸；以及，逻辑判断单元，其用于根据逻辑条件对电梯空载或有人进行判断。所述单片机各组成部分的连接方式为本领域技术人员所公知，在此也不作赘述。

在一个可选实施方式中，根据本实用新型的装置配置有一个或两个距离传感器，所述测距探头接口与所述距离传感器配套。

在一个优选实施方式中，所述距离传感器300配置有三个。相应地，测距探头接口200也配置有三组，每组测距探头接口200均有四路接线端子，该四路接线端子为每一个距离传感器300提供电源，发送单片机发出的触发信号指令，并接收距离传感器200发送的反馈信号，以及接地引脚。图3示出了根据本实用新型的测距探头接口200的电路结构示意图。

图4示出了根据本实用新型的紫外线消毒灯控制接口的电路结构示意图。结合图4来分析，本实用新型的紫外线消毒灯控制接口包括：继电器和驱动三极管，其用于控制紫外消毒灯的开启和关闭。

图5示出了根据本实用新型的装置的电源部分电路结构示意图。在一个具体实施例中，电源部分包括：变压器、整流桥、稳压IC、滤波电容，该电源部分完成220V变12V和5V低压直流电源，为整个装置提供工作的电源。

图6示出了根据本实用新型的装置的一个具体实施例在实际应用场景中的具体安装方式的结构示意图。结合图6可以看出，本实用新型的消毒灯控制装置的单片机及人机交互组件100由直流电源500供电，与紫外线消毒灯600相连接，同时电连接有3个距离传感器300。

图7示出了根据本实用新型的控制装置在电梯轿厢内安装位置的结构示意图，由图7可以看出，紫外线消毒灯和本实用新型的控制装置安装在人员一般不能触摸到的位置，距离传感器安装在距离地面1.5米左右位置，在一个具体实施方式中，电梯轿厢的除了门所在的一侧，其他三个电梯轿厢内壁均布置有一个距离传感器，其距离电梯轿厢底面约1.5米的位置。在一个具体实例中，距离传感器供电为5V安全电压。结合图1和图7来阐明本实用新型的控制装置的工作原理如下：

Step1，单片机及人机交互组件100中的单片机首先通过按键(第一次使用)或本身的记忆单元得到对应电梯的轿厢面积规格参数，设为参数A。

Step2，该单片机产生10微秒触发信号，指示距离传感器发出一段10微秒40Khz的超声波脉冲，同时，单片机打开内部的定时器。

当该超声波脉冲遇到障碍物后发生反射，单片机接收回声信号，立刻关闭定时器得到计时时间Ta，该时间Ta即为超声波往返的时间差，以此除以2就得到超声波从距离传感器300抵达电梯轿厢内的人体或其他障碍物所需要的时间，乘音速就得到距离传感器300到障碍物的距离。用同样的方法，单片机对电梯轿厢面积，也即轿厢的宽度和深度进行测量。参见图7，其中宽度用两个距离传感器分别测量两次，用来增加测量的可靠行。根据宽度和深度、计算出此时电梯轿厢的实际面积，设为参数B。

Step3通过单片机中的逻辑判断单元对参数A与参数B进行比较，如果一致则电梯为空无人，否则电梯中有人。

需要进一步阐述的是，为达到安全的目的，在本实用新型的一个具体实施方式中，单片机会对空状态进行连续若干分钟的检测，只有长时间为空(比如连续检测5分钟)，才启动紫外线消毒灯。如此，可以有效排除偶然一两次检测错误带来的干扰。同时，紫外线消毒灯消毒时间最长限定在20分钟。这样，就可以做到结合电梯人员流动性强的特点，通过本实用新型的控制装置可以将电梯轿厢内的消毒被分成若干个时间段进行。

在一个具体实施方式中，本实用新型的控制装置还包括故障报警灯(比如LED故障报警灯等)，当单片机发现检测到的参数之间产生矛盾时，可以立刻关闭紫外线消毒灯，同时点亮LED故障报警灯进行故障报警。

需要指出的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于电梯轿厢内的紫外线消毒灯控制装置，其特征在于，包括：单片机及人机交互组件、测距探头接口、距离传感器、紫外线消毒灯控制接口和直流电源，所述单片机及人机交互组件上配置着所述测距探头接口和所述紫外线消毒灯控制接口，所述距离传感器与所述测距探头接口电连接，通过所述测距探头接口供电，并接收所述单片机及人机交互组件发送的控制指令，将信号回送至单片机及人机交互组件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单片机及人机交互组件包括：单片机、按键、数码显示屏和晶振。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述单片机包括：数字信号发生单元，其用以产生数字信号；参数设置单元，其用于进行参数设置、记忆和进行数据显示；计算单元，其用于根据距离传感器感测到的超声波数据计算出电梯轿厢面积的实际尺寸；以及，逻辑判断单元，其用于根据逻辑条件对电梯空载或有人进行判断。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，配置一个或两个距离传感器，所述测距探头接口与所述距离传感器配套。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，配置有至少三个所述距离传感器，所述测距探头接口与所述距离传感器配套。

6.根据权利要求1或4或5所述的装置，其特征在于，每组测距探头接口均有四路接线端子，其为距离传感器提供电源，发送单片机发出的触发信号指令，并接收距离传感器发送的反馈信号，以及接地引脚。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述紫外线消毒灯控制接口包括：继电器和驱动三极管，其用于控制紫外消毒灯的开启和关闭。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直流电源包括：变压器、整流桥、稳压IC、滤波电容。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述距离传感器供电为5V或12V的安全直流电压。

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