一种消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法

摘要

本发明涉及一种消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法，实时检测消毒柜内的臭氧浓度数据R并拟合臭氧浓度与时间点的变化关系曲线f(R)；将R与R1进行比较，如果R＜R1，则根据f(R)计算R达到R1的时间点T1，根据当前时间点t计算T=T1－t+Tp；如果R≥R1，记录R达到R1时的实际时间点T11，根据当前时间点t计算T=Tp－(t－T11)=T11－t+Tp。该方法能够自动完成消毒柜工作中剩余工作时间的自动计算，并且根据实时工况进行自动调整，计算的剩余消毒时间更加接近于实际需要的时间，在保证消毒效果的同时，使得用户能够更准确对剩余时间进行掌握。

说明书

技术领域

本发明涉及一种消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法。

背景技术

目前使用的消毒柜多采用用户自主设置消毒时间的方式进行工作，消毒柜的时间控制受人的主观设置影响过大，操作者因经验不足或设定失误出现的不合理的时间设置会大大降低工作效率。此外消毒烘干时间还会受到餐具数量，摆放，湿度以及整体外界室温的影响。这都让传统的时间控制方法在面对这些变量情况下非常不灵活。

授权公告号为CN202589999U(申请号为201220214878.1)的中国实用新型专利《一种智能食具消毒柜》，其中公开的消毒柜能够实时检测消毒柜内的臭氧浓度，进而根据臭氧浓度调整消毒和烘干时间，确保消毒柜中臭氧浓度达到消毒效果的有效时间。但是该方法需要在工作过程中实时调整消毒柜的工作时间，无法在消毒柜开启初期即能确定较为准确的消毒时长，并且在消毒柜的工作过程中，消毒柜的工作时长不确定，使用体验感差。另外该消毒柜没有考虑臭氧的自然逸散时间，也会导致消毒柜的工作时间较长、电能浪费等问题。

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消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法，在消毒柜的工作过程中能够实时准确的调整消毒柜的剩余工作时间。

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消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法，能充分利用臭氧自然逸散过程中的消毒效果，减少了消毒柜中消毒部件的工作时间，在降低能耗的基础上，能够减小用户等待打开消毒柜时间。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述现有技术提供一种根据外界扰动因素自动调整剩余工作时间的消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、消毒柜开启消毒工作；

S2、消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间T=Tset，其中Tset为预设的消毒柜工作时间；

S3、实时检测消毒柜内的臭氧浓度数据R，并实时根据获取到的臭氧浓度数据拟合消毒柜内臭氧浓度与时间点的变化关系曲线f(R)；

S4、将R与R1进行比较， R1为臭氧的有效杀菌浓度；

如果R＜R1，则进行S5；

如果R≥R1，则进行S6；

S5、根据f(R)计算消毒柜内的臭氧浓度数据R达到R1时对应的时间点T1，根据当前的时间点t计算消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间T=T1－t+Tp，其中Tp为消毒柜有效杀毒时间；

S6、记录消毒柜内的臭氧浓度数据R达到R1时对应的实际时间点T11，根据当前的时间点t计算消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间T= Tp－(t－T11) = T11－t+Tp；

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：将R与R2进行比较，其中R2＞R1，R2为设定的臭氧浓度阈值，当消毒柜内的臭氧浓度达到R2并停止消毒部件工作的情况下，臭氧浓度能维持在有效杀菌浓度R1之上一段时间Ts，其中Ts为臭氧浓度自R2下降至R1的自然逸散时间；

如果R≥R2，则进行S7；

S7、记录检测到消毒柜内的臭氧浓度数据R≥R2时对应的实际时间点T21；

S7.1、将T21－T11+Ts与Tp进行比较，如果T21－T11+Ts≥Tp，则进行S7.2；如果T21－T11+Ts＜Tp，则进行S7.3；

S7.2、控制关闭消毒部件，同时消毒柜的消毒工作维持Tp－(T21－T11)后结束；

S7.3、控制消毒柜内的消毒部件间歇进行工作，使得消毒柜内的臭氧浓度维持在R2附近，消毒部件的间歇工作持续时间为Tp－(T21－T11+Ts)，当消毒部件的间歇工作结束后，消毒柜的消毒工作维持Ts后结束。

优选地，S7.3中，在消毒部件进行间歇工作时，实时检测消毒柜内的臭氧浓度数据R，当R=(1+x)R2时，控制关闭消毒部件，当R=(1－x)R2时，控制开启消毒部件，其中0＜x＜1。

优选地，0＜x≤0.5。

优选地，x=0.05。

为了避免消毒柜上的T更新过快而出现跳变次数过多的情况，每间隔设定的单位时长M，进行一次T的计算，同时消毒柜上更新显示T并自T对消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间进行倒计时。

在进行T的计算时，如果R≥R2，则记录对应的实际时间点T21；

根据T21计算消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间T= Tp－(T21－T11) = Tp－T21+T11，消毒柜上更新显示消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间为Tp－T21+T11，并自Tp－T21+T11进行倒计时。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：根据消毒部件的使用寿命对应的寿命参数a调整f(R)。

进一步改进，随着消毒柜密封性的变化调整Ts。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法，能够自动完成消毒柜工作中剩余工作时间的自动计算，并且根据实时工况进行自动调整，计算的剩余消毒时间更加接近于实际需要的时间，在保证消毒效果的同时，使得用户能够更准确对剩余时间进行掌握。

附图说明

图1为本发明实施例中消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法的流程图。

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，本实施例中的消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法，包括以下步骤：

S1、消毒柜开启消毒工作；

S2、消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间T=Tset，其中Tset为预设的消毒柜工作时间；该Tset为经验时间值或者为大于能拟合出曲线f(R)所需要的采样时间的时间值；

S3、实时检测消毒柜内的臭氧浓度数据R，并实时根据获取到的臭氧浓度数据拟合消毒柜内臭氧浓度与时间点的变化关系曲线f(R)；通常在采集获取设定数量后的数据后才能拟合出关系曲线f(R)，本实施例中，在经过60次采样后开始拟合该曲线f(R)，然后，每5min拟合一次曲线，而臭氧浓度数据的采样周期可以设置为5s；

对柜体的臭氧浓度进行采样时，采样点最好为多个，并设置在离食具较近的位置，对多个采样点的采样值取平均，以提高采样数据的准确性；

在开启消毒柜5min后再进行臭氧浓度数据的采样，如此可以防止消毒柜刚开始工作时内部的臭氧分布不均匀，导致采样所得数据不准确的情况；

S4、将R与R1以及R2进行比较；其中R2＞R1， R1为臭氧的有效杀菌浓度，R2为设定的臭氧浓度阈值，当消毒柜内的臭氧浓度达到R2并停止消毒部件工作的情况下，臭氧浓度能维持在有效杀菌浓度R1之上一段时间Ts，其中Ts为臭氧浓度自R2下降至R1的自然逸散时间；

臭氧浓度阈值R2的选择非常重要，由于采用本发明中的消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法下，消毒柜的工作时间是时刻进行调整的，因而在什么时间点让消毒灯管停止工作是非常关键的，消毒工作下臭氧在一定浓度条件下保持一定时间就可以保证杀菌，因而臭氧浓度阈值R2应该设置得刚好，既能保证在消毒灯管停止工作后臭氧浓度能维持在有效杀菌浓度上，并保持一定的时间Ts，还不能将臭氧浓度阈值R2设置过高，避免导致消毒时间过长和电能浪费的情况；

如果R＜R1，即当前消毒柜内的臭氧浓度未达到有效杀毒的状态，则进行S5；

如果R≥R1，即当前消毒柜内的臭氧浓度已经达到有效杀毒的状态但未达到臭氧浓度阈值，则进行S6；

如果R≥R2，则进行S7；

S5、根据f(R)计算消毒柜内的臭氧浓度数据R达到R1时对应的时间点T1，根据当前的时间点t计算消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间T=T1－t+Tp，其中Tp为消毒柜有效杀毒时间，即臭氧浓度维持在R1之上并达成目标消毒效果的最小时间，Tp为常数；

S6、记录消毒柜内的臭氧浓度数据R达到R1时对应的实际时间点T11，根据当前的时间点t计算消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间T= Tp－(t－T11) = T1－t+Tp；

S7、记录检测到消毒柜内的臭氧浓度数据R≥R2时对应的实际时间点T21；

为了在保证有效消毒时间的基础上，尽量减少消毒柜的总工作时间，进行以下步骤：

S7.1、将T21－T11+Ts与Tp进行比较，如果T21－T11+Ts≥Tp，则进行S7.2；如果T21－T11+Ts＜Tp，则进行S7.3；

S7.2、控制关闭消毒部件，同时消毒柜的消毒工作维持Tp－(T21－T11)后结束；

S7.3、控制消毒柜内的消毒部件间歇进行工作，使得消毒柜内的臭氧浓度维持在R2附近，消毒部件的间歇工作持续时间为Tp－(T21－T11+Ts)，当消毒部件的间歇工作结束后，消毒柜的消毒工作维持Ts后结束；

同时S7.3中，在消毒部件进行间歇工作时，实时检测消毒柜内的臭氧浓度数据R，当R=(1+x)R2时，控制关闭消毒部件，当R=(1－x)R2时，控制开启消毒部件，其中0＜x＜1，根据实验数据可以获取一个优选的范围0＜x≤0.5，本实施例中x=0.05。

如果根据前述的对T的更新过程过快，在消毒柜上进行显示时，则容易出现T值跳变的次数过多的情况，仅为了避免消毒柜上显示时间出现跳变次数过多的问题，本实施例中每间隔设定的单位时长M，进行一次T的计算。M可以根据消毒内容、总消毒时长的不同选择合理的时间，如M为5分钟。同时消毒柜上更新显示T并自T对消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间进行倒计时。

如此在进行T的计算时，如果R≥R2，则记录对应的实际时间点T21；根据T21计算消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间T= Tp－(T21－T11) = Tp－T21+T11，消毒柜上更新显示消毒柜距离完成消毒工作的剩余工作时间为Tp－T21+T11，并自Tp－T21+T11进行倒计时。根据需要，自更新T= Tp－T21+T11后，不再进行T的更新，如此能优化用户体验。

在消毒柜日常使用中，消毒部件容易出现老化现象，而柜体密封性也会随着使用下降。因而导致消毒部件产生臭氧浓度的速度下降，臭氧自然逸散速度变快，相应消毒柜的工作时间也会发生变化。

本实施例中则根据消毒部件的使用寿命对应的寿命参数a调整f(R)，随着消毒柜密封性的变化调整Ts，进而减小这些外部因素的变化对消毒柜工作中剩余工作时间的自动调整的影响。

消毒开启阶段臭氧浓度先快速上升后趋于平稳，可以拟合成一条近似的sin函数曲线，函数表达式可以近似为。其中a决定了消毒灯产生臭氧浓度的极限值，这个参数与消毒灯性能有关，只会随着消毒灯老化而变化，在一定时期内可以看做一个常量。而b根据箱体内不同情况会产生变化。消毒柜工作中每隔5s读一次点，共取60次，根据表达式计算并取平均值。

在浓度拟合曲线中，参数a作为一个衡量消毒能力极限的值，在短期内看成一个常量。但是随着消毒灯管的老化，a不可避免的会出现衰退。因而再采用原来的a值就会产生较大的误差。

因而，本方法中对a值随时间增长产生的衰减进行拟合，通过判定其实际值在一段时间内的变化情况来估算得出一个较为准确的a值。实际a值的计算通过前期采样两点(T11,R1)、(T12,R2)实际值来计算。将其带入浓度拟合曲线中，解出当次运行实际的a值，并记录。

新机器前30次运行采用出厂默认a值，此参数需在出厂前通过大量实验确定好。a值计算以Z=30次为周期，每当次数满足nZ时（n=1,2,3...），计算0~nZ次数内所有a值的平均值，记为。

将此作为下一个周期nZ~(n+1) Z内的理论a值参与运算，在流程中重复以上循环。

若当出现实际a值过于异常，如：和理论a值偏差超过30%，舍去当次计算的a值以确保数据准确并报错警示。

同样，臭氧自然逸散时间Ts也会随着消毒柜老化，密封性变差而受到影响，若不对原参数进行调整，消毒有效时间就会变短而未能达到消毒效果。

实际的Ts值可以通过测量臭氧浓度由R2下降到R1的时长来确定。

同样前30次运行采用默认Ts值。以30次为Z，每当次数满足nZ时（n=1,2,3...），计算0~nZ次数内所有Ts值的平均，记为。将此值作为下一个周期nZ~(n+1)Z内的理论Ts值参与运算。

若实际与理论值偏差过大，舍去该数据并报错警示，如：和理论Ts值偏差超过30%，问题有可能来源于箱体密封突然出现问题。

本发明中的消毒柜工作中剩余消毒时间的自动调整方法，能够自动完成消毒柜工作中剩余工作时间的自动计算，并且根据实时工况进行自动调整，同时还充分利用臭氧的逸散过程的有效消毒时间，能在满足效果的情况下尽可能减少工作时间，更加节能。