一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置及其使用方法

摘要

本发明提供了一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置及其使用方法，包括数据处理装置、检测装置、显示装置、报警装置以及外扩接口；所述数据处理装置包括壳体，所述壳体内设有电源、控制器和单片机；所述检测装置包括紫外线强度探测传感器、红外线强度探测传感器、A/D转化模块；所述显示装置包括LCD显示屏和数码管；所述报警装置包括扬声器、指示灯和蜂鸣器，对紫外线强度实行实时检测和显示，可以实时让用户知道是否开启紫外消毒杀菌功能，且是否满足国家消毒杀菌的标准；对不满足标准的紫外环境，进行实时提示；同时在紫外线开启的状态下，如果有人误入，进行报警提示。该装置操作方便，反应灵敏。

说明书

技术领域

本发明涉及安全工具领域，具体涉及一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置及其使用方法。

背景技术

在疫情期间，消毒成为了生活常态，而波长为200-270nm的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，达到杀菌消毒的目的，与传统的化学杀菌消毒方法不同，紫外杀菌消毒技术属于纯物理杀菌消毒法，在控制感染方面有着不可替代的优势，因此已成为医疗、餐饮和幼儿园、商城等公共环境等室内环境场所杀菌消毒的常规手段。但是消毒用紫外线是比传统灭蚊灯、验钞机(紫外线波长为365nm)更高频区域的电磁波，使用不当，就会对人体皮肤和眼睛造成更大伤害，另一方面，如果没有正确地选择和使用紫外灯，该区域没有达到一定的照射剂量，病菌就不能被彻底杀死。随着紫外光照消毒的普遍应用，而民众对更高频率、高照射剂量紫外线危害认识不足，或者不够重视，越来越多的安全事故被报道出来。

目前对紫外线消毒安全问题的解决主要是改造紫外线灯的照射时长的自动设置和遥控开关方面，但是照射消毒时间未结束却有人误入或停留，还未见有任何即时反应的应对机制，因此频发被紫外光灼伤事件。

发明内容

本发明提供一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置及其使用方法，通过紫外线的实时检测解决紫外线安全事故的问题，并能实时显示紫外线强度，使得用户清楚紫外线是否达到杀菌消毒的效果。

技术方案

一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置，包括数据处理装置、检测装置、显示装置、报警装置以及外扩接口；所述数据处理装置包括壳体，所述壳体内设有电源、控制器和单片机；所述检测装置包括紫外线强度探测传感器、红外线强度探测传感器、A/D转化模块；所述显示装置包括LCD显示屏和数码管；所述报警装置包括扬声器、指示灯和蜂鸣器。

进一步的所述外扩接口是为通信终端数据传输预留的接口，所述通信终端包括电脑或手机或手表；所述数据传输的形式包括USB连接、蓝牙连接、无线网络连接。

一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，用户打开所述电源的开关，所述指示灯绿灯常亮，红灯熄灭，表明所述检测装置和所述报警装置正常工作。

步骤二，所述检测装置启动，然后所述紫外线强度探测传感器对环境中的紫外线强度进行采集，所述紫外线探测传感器将采集到的紫外线强度模拟信号经所述A/D转化模块转换为紫外线强度数字信号后，传输到所述的单片机中。

步骤三，所述单片机将紫外线强度信号显示在所述显示装置上，并通过所述外扩接口USB连接或蓝牙连接或无线网络连接的数据传输方式传输到通信终端中，所述显示装置包括LCD显示屏、数码管。

步骤四，所述单片机判断紫外线强度是否大于正常环境阈值。

如果紫外线强度未大于正常环境阈值，所述扬声器则进行语音播报：“紫外灯未工作”，同时所述LCD显示屏显示：“紫外灯未工作”，并回到步骤一；

如果紫外线强度大于正常环境阈值，则进入步骤五。

步骤五，所述检测装置启动，所述红外线强度探测传感器对环境中的红外线强度进行采集，所述红外线强度探测传感器将采集到的红外线强度模拟信号经所述A/D转化模块转换为红外线强度数字信号后，传输到所述单片机中。

步骤六，所述单片机判断红外线强度是否大于正常红外阈值；

如果红外线强度大于或等于正常红外阈值，表明有人员进入消毒场所，则进入步骤七；

如果红外线强度小于正常红外阈值，则进入步骤九。

步骤七，所述蜂鸣器长响，同时所述扬声器语音循环报警：“紫外灯开启，任何人员严禁入内，请立刻关闭紫外灯！”，同时所述LCD显示屏显示“紫外灯开启，任何人员严禁入内，请立刻关闭紫外灯！”，此时所述指示灯红灯闪烁，绿灯闪烁。

步骤八，所述单片机判断用户是否按下所述控制器“确认”按钮；

如果按下，则回到步骤一，如果未按下，则回到步骤七。

步骤九，所述单片机判断紫外线强度是否大于消毒杀菌阈值；

如果紫外线强度大于或等于消毒杀菌阈值，则进入步骤十；

如果紫外线强度小于消毒杀菌阈值，则进入步骤十一。

步骤十，所述蜂鸣器每间隔3秒响1秒，同时所述扬声器进行语音播报：“紫外灯正常工作中”，同时所述LCD显示屏显示：“紫外灯正常工作中”，此时所述指示灯红灯常亮，绿灯常亮，回到步骤一。

步骤十一，所述蜂鸣器每间隔3秒响5秒，同时所述扬声器进行语音播报：“紫外灯已开启，未达到消毒标准”，同时所述LCD显示屏显示：“紫外灯已开启，未达到消毒标准”，此时所述指示灯红灯闪烁，绿灯常亮，回到步骤一。

进一步的，步骤七中的报警信息通过所述外扩接口USB连接或蓝牙连接或无线网络连接的数据传输方式传输到所述通信终端中，步骤十中的播报信息通过所述外扩接口USB连接或蓝牙连接或无线网络连接的数据传输方式传输到所述通信终端中，步骤十一中的播报信息通过所述外扩接口USB连接或蓝牙连接或无线网络连接的数据传输方式传输到所述通信终端中，所述通信终端包括电脑或手机或手表。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:

1、目前紫外杀菌消毒设备大规模发展，但对紫外杀菌消毒效果的检测却是空白，本发明对紫外线强度实行实时检测和显示，可以实时让用户知道是否开启紫外消毒杀菌功能，且是否满足国家消毒杀菌的标准，对不满足标准的紫外环境，进行实时提示，同时在紫外线开启的状态下，如果有人误入，进行报警提示，并且操作方便，反应灵敏。

2、当紫外杀菌消毒设备打开时，由于紫外光不在可见光波段内，且紫外损伤不太能被人感知，因此会出现有人误入受伤却不自知的情况，本发明通过红外传感探知是否有人存在，对有人误入紫外线环境进行实时报警功能，保障了紫外设备的使用安全性。

附图说明

图1为本发明的结构框架图

图2为本发明一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置的流程图。

图3为本发明的电路原理图。

附图标记：1、数据处理装置，2、数码管，3、LCD显示屏，4、显示装置，5、外扩接口，6、电源，7、控制器，8、其他通信终端，9、单片机，10、报警装置，11、扬声器，12、指示灯，13、蜂鸣器，14、A/D转化模块，15、紫外线强度探测传感器，16、红外线强度探测传感器，17、检测装置。

具体实施方式

为更好地说明阐述本发明内容，下面结合附图和实施实例进行展开说明：

如图1-图3所示，本发明公开了一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置，包括数据处理装置1、检测装置17、显示装置4、报警装置10以及外扩接口5；所述数据处理装置1包括壳体(未示出)，壳体内设有电源6、控制器7和单片机9；检测装置17包括紫外线强度探测传感器15、红外线强度探测传感器16、A/D转化模块14；显示装置4包括LCD显示屏3和数码管2；报警装置10包括扬声器11、指示灯12和蜂鸣器13。

进一步的，外扩接口5是为通信终端8数据传输预留的接口，所述通信终端8包括电脑或手机或手表；所述数据传输的形式包括USB连接、蓝牙连接、无线网络连接。

一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置的使用方法，包括以下步骤；

步骤一，用户打开电源6的开关，指示灯12绿灯常亮，红灯熄灭，表明检测装置17和报警装置10正常工作。

步骤二，检测装置17启动，然后紫外线强度探测传感器15对环境中的紫外线强度进行采集，紫外线探测传感器将采集到的紫外线强度模拟信号经A/D转化模块14转换为紫外线强度数字信号后，传输到的单片机9中。

步骤三，单片机9将紫外线强度信号显示在显示装置4上，并通过外扩接口5USB连接或蓝牙连接或无线网络连接的数据传输方式传输到通信终端8中，显示装置4包括LCD显示屏3、数码管2。

步骤四，单片机9判断紫外线强度是否大于正常环境阈值。

如果紫外线强度未大于正常环境阈值，则扬声器11进行语音播报：“紫外灯未工作”，同时LCD显示屏3显示：“紫外灯未工作”，并回到步骤一；

如果紫外线强度大于正常环境阈值，则进入步骤五。

步骤五，检测装置17启动，红外线强度探测传感器16对环境中的红外线强度进行采集，红外线强度探测传感器16将采集到的红外线强度模拟信号经A/D转化模块14转换为红外线强度数字信号后，传输到单片机9中。

步骤六，单片机9判断红外线强度是否大于正常红外阈值；

如果红外线强度大于或等于正常红外阈值，表明有人员进入消毒场所，则进入步骤七；

如果红外线强度小于正常红外阈值，则进入步骤九。

步骤七，蜂鸣器13长响，同时扬声器11语音循环报警：“紫外灯开启，任何人员严禁入内，请立刻关闭紫外灯！”，同时LCD显示屏3显示“紫外灯开启，任何人员严禁入内，请立刻关闭紫外灯！”，此时指示灯12红灯闪烁，绿灯闪烁。

步骤八，单片机9判断用户是否按下控制器7的“确认”按钮；

如果按下，则回到步骤一，如果未按下，则回到步骤七。

步骤九，单片机9判断紫外线强度是否大于消毒杀菌阈值；

如果紫外线强度大于或等于消毒杀菌阈值，则进入步骤十。

如果紫外线强度小于消毒杀菌阈值，则进入步骤十二。

步骤十，蜂鸣器13每间隔3秒响1秒，同时扬声器11进行语音播报：“紫外灯正常工作中”，同时LCD显示屏3显示：“紫外灯正常工作中”，此时指示灯12红灯常亮，绿灯常亮，回到步骤一。

步骤十一，蜂鸣器13每间隔3秒响5秒，同时扬声器11进行语音播报：“紫外灯已开启，未达到消毒标准”，同时LCD显示屏3显示：“紫外灯已开启，未达到消毒标准”，此时指示灯12红灯闪烁，绿灯常亮，回到步骤一。

进一步的，步骤七中的报警信息通过外扩接口USB连接或蓝牙连接或无线网络连接的数据传输方式传输到通信终端中，步骤十中的播报信息通过外扩接口USB连接或蓝牙连接或无线网络连接的数据传输方式传输到通信终端中，步骤十一中的播报信息通过外扩接口USB连接或蓝牙连接或无线网络连接的数据传输方式传输到通信终端中，通信终端8包括电脑或手机或手表。

一种消毒杀菌紫外线的实时检测和报警装置的电路原理图，具体连接如下：

1、电源盒(内含干电池)进行供电，正极连接自锁开关。自锁开关按下，装置通电；自锁开关第二次按下，装置断电。

2、红外探测器有三个引脚，其中第一个引脚接经自锁开关的电源正极，第二个引脚接电源负极，第三个引脚接A/D转换器。

3、紫外探测器有三个引脚，其中第一个引脚接经自锁开关的电源正极，第二个引脚接电源负极，第三个引脚接A/D转换器。

4、A/D转换器使用四个引脚，其中第一个引脚接经自锁开关的电源正极，第二个引脚接电源负极，第三个引脚接红外探测器，第四个引脚接紫外探测器。

5、电容1有两个引脚，一个接电源负极，一个接晶振。

6、电容2有两个引脚，一个接电源负极，一个接晶振。

7、复位开关，一端接经自锁开关的电源正极，一端接单片机。

8、晶振两个引脚都接到单片机上。

9、单片机共连接了7个元器件，分别为：复位开关、A/D转换器、晶振、红色LED(经电阻1)、绿色LED(经电阻2)、数码管、蜂鸣器(经三极管)。

10、红色LED一端经电阻1连接到单片机，另一端接经自锁开关的电源正极。

11、绿色LED一端经电阻2连接到单片机，另一端接经自锁开关的电源正极。

12、数码管一端经上拉电阻接经自锁开关的电源正极，其余接单片机。

13、电阻3一端接经自锁开关的电源正极，一端接三极管的基极。

14、三极管基极接单片机，集电极接经自锁开关的电源正极，发射极接蜂鸣器。

15、蜂鸣器一端接三极管的发射极，一端接电源负极。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述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同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。