紫外線(xiàn)殺菌燈的智能控制技術(shù)

1、紫外線(xiàn)殺菌燈的智能控制技術(shù)1 引言1801年，德國(guó)物理學(xué)家里特在太陽(yáng)光光譜的紫端外側(cè)一段發(fā)現(xiàn)能夠使含有溴化銀的照相底片感光，從而發(fā)現(xiàn)了紫外線(xiàn)的存在。所謂紫外線(xiàn)，是指電磁波譜中波長(zhǎng)從10nm到400nm輻射的總稱(chēng)。人類(lèi)很早就利用太陽(yáng)中的紫外光殺菌。其原理是作用于微生物的DNA，破壞DNA結(jié)構(gòu)，使之失去繁殖和自我復(fù)制的功能，從而達(dá)到殺菌消毒的目的。紫外線(xiàn)殺菌具有無(wú)色、無(wú)味、無(wú)化學(xué)物質(zhì)遺留的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在空氣殺菌、物體表面殺菌以及水處理殺菌等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。2 紫外線(xiàn)殺菌燈1904年，德國(guó)的賀利氏博士發(fā)明了世界上第一支紫外燈，使紫外線(xiàn)殺菌在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。紫外線(xiàn)殺菌燈是用紫外線(xiàn)殺滅包括細(xì)

2、菌繁殖體、芽胞、分支桿菌、冠狀病毒、真菌、立克次體和衣原體等病毒，凡被上述病毒污染的物體表面、水和空氣，均可采用紫外線(xiàn)消毒。 根據(jù)GB 19258-20121和GB/T 28795-20122等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，紫外線(xiàn)殺菌燈通常是指采用石英玻璃或其他透紫玻璃的低氣壓汞蒸氣放電燈，放電產(chǎn)生以波長(zhǎng)為253.7納米為主的紫外輻射，其紫外輻射能殺滅細(xì)菌和病毒。使用紫外線(xiàn)殺菌燈需要注意安全：l 根據(jù)GB/T 18883-20023國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，若臭氧殘留或泄露超過(guò)一定濃度時(shí)，會(huì)對(duì)人體造成危害；l 紫外線(xiàn)接觸過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障、皮膚癌等；l 打開(kāi)紫外線(xiàn)燈時(shí)，使用人員不得在場(chǎng)，不得直接目視紫外線(xiàn)燈；l 若使用含臭氧的紫

3、外線(xiàn)燈，在使用期間，人員必須在停止使用且通風(fēng)之后，方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。為確保紫外線(xiàn)殺菌燈的安全、科學(xué)使用，一般應(yīng)遵守以下規(guī)定：當(dāng)紫外線(xiàn)燈用于空氣消毒時(shí)，懸掛高度為2米2.3米，一般每10立方米15立方米體積應(yīng)安裝一只紫外線(xiàn)燈，每次消毒時(shí)間約為1小時(shí)。當(dāng)紫外線(xiàn)燈用于污染表面消毒時(shí)，一般距離物體表面1米以?xún)?nèi)，照射時(shí)間約為30分鐘。保持紫外線(xiàn)燈表面清潔，每2個(gè)星期用75%酒精棉球擦拭一次。當(dāng)有污塵和污垢時(shí)，應(yīng)隨時(shí)擦拭。每半年對(duì)紫外線(xiàn)燈的輻射強(qiáng)度進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)，當(dāng)?shù)陀?0微瓦秒每平方厘米時(shí)必須更換。做好日常監(jiān)測(cè)，記錄照射時(shí)間，當(dāng)累計(jì)照射時(shí)間超過(guò)紫外線(xiàn)燈的壽命時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。使用紫外線(xiàn)燈消毒時(shí)，室內(nèi)保持干燥，室內(nèi)

4、溫度應(yīng)在2040、濕度不得高于60%RH。打開(kāi)紫外線(xiàn)燈時(shí)不得直視紫外線(xiàn)光源，眼睛及皮膚暴露在紫外線(xiàn)下會(huì)造成灼傷、紅斑、紫外線(xiàn)眼炎等，應(yīng)做好防護(hù)工作。3 基于WF-IoT4的智能管控技術(shù)3.1 背景由于紫外線(xiàn)有殺死正常細(xì)胞的不良反應(yīng)，故人體不宜直接照紫外線(xiàn)燈。雖然很多單位建立了嚴(yán)格的紫外線(xiàn)燈使用制度，但是，由于紫外線(xiàn)燈和照明燈大多布置在一個(gè)房間內(nèi)，有的為了方便，甚至共用開(kāi)關(guān)，或把開(kāi)關(guān)安裝在相鄰位置，時(shí)常出現(xiàn)紫外線(xiàn)燈被誤開(kāi)致人傷害事故出現(xiàn)。另外，使用紫外線(xiàn)燈的消毒時(shí)間需要得到控制，不能長(zhǎng)、也不能短。因此，需要對(duì)紫外線(xiàn)燈實(shí)施智能化的管理和控制，確保紫外線(xiàn)燈得到安全使用。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，運(yùn)用物

5、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，尤其是采取無(wú)線(xiàn)通信手段，對(duì)紫外線(xiàn)燈實(shí)施智能化的管理與控制，就顯得十分必要。3.2 WF-IoT技術(shù)概述WF-IoT是一種基于RFID的低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)，是在Air Lamp商用物聯(lián)網(wǎng)照明組網(wǎng)控制協(xié)議上發(fā)展成熟的超遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)傳輸方案，可以為用戶(hù)提供一種簡(jiǎn)單的能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量、中高速、免付費(fèi)、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，具有顯著的物聯(lián)網(wǎng)2.05特征，主要有節(jié)點(diǎn)、融合網(wǎng)關(guān)和云端平臺(tái)等三大類(lèi)成熟產(chǎn)品，能為用戶(hù)提供了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成應(yīng)用的全套解決方案。3.3 基于WF-IoT的智能管控方案本方案采用市面上成熟的紫外線(xiàn)燈產(chǎn)品，配合WF-IoT節(jié)點(diǎn)6產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)紫外線(xiàn)燈的理想管控，其原理框圖見(jiàn)下圖1

6、。圖1 紫外線(xiàn)燈的智能管控原理框圖具體是：l 在紫外線(xiàn)燈上配置ALD系列無(wú)線(xiàn)智能控制器（即WF-IoT節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品）；l 在通風(fēng)機(jī)（或換氣扇）上配置ALD系列無(wú)線(xiàn)智能控制器（即WF-IoT節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品）；l 配置WF-IoT人體傳感器（或與視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)）；l 配置無(wú)線(xiàn)WF-IoT智能警示燈；l 配置帶有邊緣計(jì)算能力的無(wú)線(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)7；l 可選配Air Nano無(wú)源無(wú)線(xiàn)動(dòng)能開(kāi)關(guān)8或無(wú)線(xiàn)LCD觸控屏。實(shí)現(xiàn)的功能：（1）計(jì)時(shí)照射。當(dāng)紫外線(xiàn)燈打開(kāi)后，照射到預(yù)設(shè)時(shí)間，自動(dòng)關(guān)閉。（2）自動(dòng)記錄紫外線(xiàn)燈累計(jì)使用時(shí)間。當(dāng)紫外線(xiàn)燈打開(kāi)后，自動(dòng)累計(jì)計(jì)時(shí)，關(guān)燈時(shí)停止計(jì)時(shí)，斷電后原有數(shù)據(jù)不丟失，通電后在原有計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)上繼續(xù)計(jì)時(shí)；

7、累計(jì)計(jì)時(shí)精度優(yōu)于5分鐘，當(dāng)更換燈管后，可以通過(guò)手持終端設(shè)置清零，紫外線(xiàn)燈管的累計(jì)使用時(shí)間實(shí)時(shí)顯示在LCD觸控屏上。注：這里選用的內(nèi)置時(shí)鐘精度為1e-6/s，若紫外線(xiàn)殺毒燈管壽命為1000h，累計(jì)的計(jì)時(shí)精度（或時(shí)間漂移誤差）小于5min，當(dāng)壽命到期后，校準(zhǔn)內(nèi)置時(shí)鐘，完全滿(mǎn)足連續(xù)使用要求。（3）安全自動(dòng)保護(hù)功能。當(dāng)紫外線(xiàn)燈打開(kāi)時(shí)，會(huì)同步亮起警示燈、揚(yáng)聲器發(fā)出“消毒中”提示；當(dāng)有人闖入時(shí)，人體傳感器立即聯(lián)動(dòng)關(guān)閉紫外線(xiàn)燈、揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲；當(dāng)紫外線(xiàn)燈關(guān)閉時(shí)，立即聯(lián)動(dòng)通風(fēng)機(jī)（或換氣扇），對(duì)消毒房間內(nèi)殘留的臭氧進(jìn)行通風(fēng)換氣，結(jié)束后同步關(guān)閉警示燈、揚(yáng)聲器發(fā)出“消毒結(jié)束”提示。（4）多重防護(hù)，避免誤操作或惡意開(kāi)啟。為紫外線(xiàn)燈設(shè)置開(kāi)啟時(shí)段，在其他時(shí)段不能開(kāi)啟；通過(guò)LCD觸控屏，設(shè)置開(kāi)啟密碼，并采用兩次確認(rèn)開(kāi)啟的策略，防止誤開(kāi)。（5）豐富的擴(kuò)展能力。可擴(kuò)展配置集中管控系統(tǒng)，工作人員通過(guò)智能客戶(hù)端，可以對(duì)散布在各處的紫外線(xiàn)燈進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和管理，可以實(shí)現(xiàn)分組或集中開(kāi)/關(guān)。3.4 應(yīng)用情況目前，該方案已在幼兒園、小學(xué)、醫(yī)院、康復(fù)中心、療養(yǎng)院、養(yǎng)老院等多種場(chǎng)所得到應(yīng)用，使紫外線(xiàn)燈得到安全、可靠的使用，其可靠、優(yōu)越、便捷、高效的性能深受用戶(hù)喜愛(ài)。參考文件1 GB 19258-2012紫外線(xiàn)殺菌燈2 GB/T 28795-2012冷陰極紫外線(xiàn)殺菌燈3 GB/T 18883-20