CN2737354Y - 智能消毒灭菌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是对大型通道式消毒灭菌装置的改进，消毒灭菌装置包括封闭式的通道，以及通道中的消毒药液喷头、气幕帘、臭氧发生器和紫外灯，以上部件配套的伺服机构和监控电路单元。监控单元采用了以单片机为核心的智能监控系统，在通道的出入口处设置了红外传感器组件和多路执行指令电路，实现了在线自动控制和调解、智能化管理和无人值守。

Description

智能消毒灭菌装置

技术领域

本实用新型是对大型通道式消毒灭菌装置的改进。

技术背景

2003年的SARS危急以及2004年的禽流感已经向人类敲响了警钟。经济发展给社会带来繁荣的后面隐藏着对人类社会潜在的危机。经济的高速发展导致了物流速度的加快和物质生活的提高，但同时也导致了生态平衡的破坏和大规范病原菌的兹生地扩大。目前，我们的大型养殖基地已成为最危险的区域。医院、防疫单位和研究机构则构成瘟疫传播的集散地。但这些单位均缺少常规设置的有效消毒灭菌设备，在流行疫情时城镇更加缺少能用来控制流行通道的大型设备，而最后不得不采取了自欺欺人的闭关政策。目前，虽然已存在一些通道式的消毒灭菌装置，但均是极其落后的人工操作和简单的监控，时间长了会造成疏露与松懈，这是极其危险的。虽然消毒的方式目前的装置中均已具备，如药液喷雾消毒，含臭氧的风帘、紫外线灯等，但缺乏严格的管理和科学的监控。消毒装置难以起到应有的作用。另外，人、物流的类别不同，药液的种类与浓度也应不同，臭氧含量和紫外线的强度也应不同。特别是在养殖基地和疾病的防治单位其应用起来有很大差别，操作也极为繁琐，而应用人工操作是不可能做到严格、科学、常备不懈的，特别是流量大且疫情不重的情况下，如何实现大型通道式消毒灭菌装置的自动化，也就成为人们十分关注的问题。

发明内容

本实用新型的目的是对现有的大型通道式消毒灭菌装置做一个智能化的改进设计，使其集中现有通道消毒灭菌的手段，纳入智能化的监控过程，使其自动、科学、严格地完成对物流(包括人流)的消毒灭菌。

现在大型通道式消毒灭菌装置中常用的消毒灭菌手段是臭氧气幕、紫外照射、药液喷洒，但对于人流通常是采用臭氧气幕以吹落浮尘及其中混杂的病菌，用臭氧达到杀菌作用。对于进入通道的车辆、物品均根据不同的类别给予药物喷洒、紫外照射、臭氧气帘的消毒方式、时间和强度均有不同设置，以上均通过人工设置和操作，十分繁琐。特别是药剂量配伍和剂量准确控制，更是十分困难，特别是现有装置中基本上是人工操作和逻辑监控电路单元，其工作效率和质量都是极不可靠的。

在本改进的设计中，监控电路单元是一个以单片机为核心的智能化管理系统，单片机的存贮器中存有可采集到的各传感器件信息，并可处理成为管理模式命令的程序软件。该软件可以根据规范化的消毒程序对进入通道的人、物流下达消毒灭菌模式和进行程序控制，提醒进入通道的人流、物流应当如何配合消毒程序。同时，还可以自动完成消毒药液的配比、存贮和喷洒。与该系统配套设置的是在该通道出入口处的红外线位置传感器组件，该传感器采用红外线偶件组成，分别在出入口处沿纵向及垂直方向排列呈丁字形传感器组。该传感器组件将采集到进出通道口的人、物信息，通过模数转换器送到单片机的数据采集端口，根据采集到的信息单片机的CPU计算出进入通道的人、物种类、移动速度等信息再决定采用什么样的消毒模式和程序。该系统中还包括有一个手动输入键盘。它通过缓冲驱动器与单片机相连，将各种调整指令、修改数据和临时的程序调整修改下达给单片机以实施随机调控。在该系统中还包括液晶显示板，它通过驱动器与单片机相连，它可以显示消毒程序的执行过程，及时向操作人员提示可能出现的意外。该系统中重要的组成结构之一是执行指令电路，它是由触发器和译码器组成，两者均接到单片机并行接口上，来自单片机的触发指令信号，经译码器送通后接至各伺服机构的触发端，用来控制各消毒灭菌部件的运行。鉴于以上结构的设计可以将各种模式的消毒灭菌程序事先存入单片机，并将各种人、物流的信息数据存在内存中，以作判定的基准，这样人、物流进入通道后，根据出入口位置上红外线传感器组件的探测，可以准确地计算出人、物流的类别形态和通过速度，做出判定选择合适的程序和模式，对通道内实施消毒灭菌操作；当人、物流接近出口位置或走出通道，单片机自动结束消毒实施的指令，在中间过程中可以根据设在消毒液存贮罐中的传感器，随时决定补充和自动配伍和补充消毒药液，亦可根据消毒灭菌的对象随时调整消毒药液的浓度、臭氧的含量和紫外线灯的照度，以适应不同的消毒模式。进而，可以对消毒通道实施监视控制，严格操作把关，实现消毒通道的全天候智能化管理。

下面结合附图进一步说明本实用新型的目的是如何实现的。

附图说明

图1为消毒灭菌通道的结构示意图

图2为监控电路单元的结构示意图

图3为配药液系统的结构示意图

其中1为封闭式消毒灭菌通道，R₁、R₂为红外位置传感组件，3为消毒药液的雾化喷头，4为臭氧发生器，5为气幕帘，6为消毒药液贮罐，6A-6D为消毒药原液贮箱，6E为贮液罐6的搅拌器，6F为电磁转换开关，7为紫外线灯，C代表单片机，K代表手动键盘，K₁代表8位缓冲驱动器，L代表液晶显示板，L1代表液晶驱动器，A/D表示模数转换器，74LS代表暂存器，74HC代表译码器，54LS代表触发器，74AL代表反相缓冲器，LG代表光电偶合组件。

具体实施方式

本实用新型是在现有大型通道式消毒灭菌装置的基本配置上重点对监控电路单元以及配套的伺服机构做了自动化方面的改进。

首先，将监控电路单元引进单片机C为核心的监控系统，为保证系统的正常工作，系统中在通道1的进、出口处设置了由红外线传感器件组成的位置信号采集陈列，该陈列是由多个红外线传感器件沿通道纵向和垂直方向均匀分布的形成丁字形传感器组件R₁、R₂当人或车辆进入通道1后将其位置、形体及其移动的时间的间隔，传送至模数转换器(A/D)，转化为数字信号后再送入暂存器74LS，后传入单片机C，通过运算单片机的CPU判断出来进入通道的是人、还是车辆，什么样的体积，怎样的进入速度，到达什么位置……，从而判别出应启动什么样的消毒灭菌程序，应用什么样的剂量、强度和气流等。

接受信息的通路还有来自于手动键盘K的指令，它由键盘K输入，通过8位缓冲驱动器K1送入单片机C的并行接口。主要用来修正程序，增添参数和校对相关程序指令，以适特殊操作和现场情况的需要。

液晶显示屏L用来显示消毒过程的执行步骤，中间参数，提示或报警操作失误，它通过液晶驱动器L₁与单片机C的输出端口相连，接受单片机C发生的指令，并做相应的屏上显示。

本实用新型的关键设计在于监控系统中设计了可以发出多路指令的专用执行电路。该电路包括与单片的并行输出端口相连的译码器74HC和触发器54LS，由解码器74HC的地址信号送到触发器54LS，从而将选通触发器54LS将指令信号送至8位反相缓冲器74AL，再将执行指令从所选通的一路光电偶合件LG送至相应伺服机构的触发端。

本实用新型中所说的伺服机构包括消毒灭菌药液喷头，消毒灭菌药液的配伍存贮罐，药液配比用药原液贮箱，气幕帘上各连接管路上的电磁阀的电源，臭氧发生器电源口及紫外灯电源的开关控制电路，由单片机C送出的指令发生后其送通信号达到指定开关电路触发端，使其启动或关闭，实现智能化、随机化的控制。

以消毒灭菌药液配贮系统为例来说明本监控电路系统是如何工作的。

本装置中设有两个药液贮罐6，每个贮罐上均设有搅拌器6E，配套设置的还有配药液的药物原液贮箱6A-6D，两个药液贮罐6通过转换电磁开关6F与各个药液喷头3通过管路连接，两个药液贮罐6均与药原液贮箱6A-6D有管路相连，中间设置各管路的电磁开关，以上电磁开关的驱动电源开关电路的触发端均通过光电偶合组件LG与指令电路中的某一路相连。药液贮罐6上设有液位传感器，可以将药液贮罐的状态信息传入单片机C的信号采集端口。根据通道1内的情况和药液贮罐内的状态，单片机1可以做出判断应采用什么样的药液配伍，如何进行配比，什么时候启动转换开关6E，什么时候启动药液喷头3开关，使整个消毒灭菌过程实现智能化管理和进入完全的自动化操作。

据本装置在大型养殖厂应用，其可以根据进入通道的人、物流的类别和数量合理控制消毒灭菌模式，准确地保证消毒过程中的剂量和效果的矛盾，并实现连续无人值守的高质量灭菌效果，是对该类设备的一次有益改进。

Claims (5)

1、智能消毒灭菌装置，该装置包括一个封闭式灭菌通道(1)，设置在通道(1)出入口处的红外线位置传感器，设置在通道(1)内壁上的消毒液雾化喷头(3)，紫外线灯管(7)和臭氧发生器(4)，结构中还有与以上部件配套的伺服机构，以及监控以上各部件工作的电路单元，其特征在于本监控电路单元是一个以单片机(C)为核心的智能管理系统，包括与该系统配套设置在通道(1)进、出口处的红外线位置传感器组(R₁、R₂)，该传感器组(R₁、R₂)  所采集到进出入通道口的人、物信息传至模数转换器(A/D)再经暂存器(74LS)送至单片机(C)只读数据端口，该系统中还包括手控键盘(K)，它通过缓冲驱动器(K₁)与单片机(C)相连，还包括一个液晶显示板(L)，它通过一个驱动器(L1)与单片机(C)相连，该系统还包括与单片机(C)输出端口相连的执行指令电路，经单片机(C)内程序处理后的采集信号转化为指令信号从单片机(C)发出通过指令电路送到各伺服机构的执行电路触发端。

2、根据权利要求1所说的智能化消毒灭菌装置，其特征在于所说的红外位置传感组件(R₁、R₂)是由红外线传感器件组成，该器件在通道出、入口处沿纵向和垂直方向均布形成丁字形红外线位置传感矩阵。

3、根据权利要求1所说的智能消毒灭菌装置，其特征在于所说的执行指令电路由与单片机(C)输出端口相连的译码器(74HC)和触发器(54LS)以及8位反相缓冲器(74AL)组成，由译码器(74HC)传出的地址信号加载在触发器(54LS)上，所选通的执行指令信号送至缓冲器(74AL)暂存，并转经多路光偶(LG)传送至单片机(C)所选定的伺服机构的触发端。

4、根据权利要求3所说的智能消毒灭菌装置，其特征在于所说的伺服机构是指消毒液贮罐(6)的电磁转换开(6A)，或配药原液贮箱(6A-6D)管路上的电磁开关，或药液喷头(3)的电磁开关，或臭氧发生电路，或紫外灯管，或幕帘电磁开关驱动电源的开关电路。

5、根据权利要求1所说的智能消毒灭菌装置，其特征在于与药液喷头(3)相配套的机构中，有两个药液贮罐(6)，两个药液贮罐(6)借助管路上的电磁转换开关(6F)与各药液喷头(3)相连通，每个贮罐(6)上设有搅拌器(6E)，药液贮罐(6)通过管路及配套电磁开关与配药原液贮箱(6A-6D)相连通，以上电磁开关的驱动电源中的开关电路触发端通过光电偶件(LG)接在对应的执行指令电路上。

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