智能微生物消杀系统、工作方法及航天器与流程

本发明涉及航天设备领域，具体地，涉及智能微生物消杀系统、工作方法及航天器。

背景技术：

1、当前全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，以科技为核心的创新驱动成为许多国家谋求竞争优势的核心战略。航天是战略高科技的典型代表，是当今世界各国之间竞争的重要前沿技术领域，航天产业已经成为各国转变经济发展方式，提高科技实力、产业实力和国家综合国力的新兴先导产业。对月球及更远的天体如火星或者空间环境开展的深空探测已经成为一种趋势，深空探测是人类认识宇宙、拓展生存空间和开发太空资源的伟大实践，对人类社会发展将产生深远影响。

2、但在开展深空探测时，地球和地外天体间容易出现交叉生物污染，即地球生命污染其它天体，或从其它天体返回的生命污染地球生物圈，因此需要进行行星保护。

3、控制航天器总装、集成和测试(ait)过程中的微生物水平是行星保护的关键，避免航天器对目标星体造成生物污染，因此航天器装配完成之后需要进行整器的灭菌处理。近年来干热灭菌技术、气相过氧化氢灭菌技术先后用于航天器ait阶段微生物灭菌。如专利文献cn111920973b公开一种用于航天行星保护技术领域的微生物消杀的一体化方法、流程和装置，其采用的就是气相过氧化氢灭菌技术。

4、但是干热灭菌技术和相过氧化氢灭菌技术在使用工程中均存在一定的局限性，长期使用会破坏航天器材料，导致航天器整器或部组件损坏，最终导致航天器无法正常工作。而且其灭菌过程时间长，从而产生高运行成本。

5、鉴于此，有必要设计一种航天器智能微生物消杀系统用以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种智能微生物消杀系统、工作方法及航天器。

2、根据本发明提供的一种智能微生物消杀系统，包括：包装箱、紫外灭菌系统以及电源系统；

3、所述包装箱内放置航天器，所述包装箱内设置紫外灭菌系统以及电源系统，所述紫外灭菌系统连接电源系统并对航天器进行紫外线消杀；

4、所述紫外灭菌系统包括：紫外灯、位置调节机构、控制系统以及传感器；

5、所述紫外灯连接并通过位置调节机构调节相对航天器的位置，所述紫外灯、所述位置调节机构以及所述传感器连接所述控制系统。

6、优选地，所述传感器包括：红外传感器、封箱传感器、紫外传感器和距离传感器；

7、所述红外传感器、所述封箱传感器、所述紫外传感器和所述距离传感器均连接所述控制系统和所述电源系统。

8、优选地，所述紫外传感器安装于航天器表面。

9、优选地，所述紫外灯安装于包装箱内的每一个面，所述紫外灯与位置调节机构、距离传感器连接。

10、优选地，一种所述智能微生物消杀系统的工作方法，包括以下步骤：

11、步骤s1，航天器总装、集成、测试完成之后，将航天器装入所述包装箱；

12、步骤s2，所述包装箱进行封箱后，启动所述包装箱外部的总电源开关，开启所述电源系统的部分供电单元；

13、步骤s3，所述封箱传感器检测封箱信号，并将其转换为电信号输出给所述控制系统进行处理，确保所述包装箱为密封状态；

14、步骤s4，所述控制系统驱动所述红外传感器，开始对所述包装箱内是否有人员进行探测，并接收有无人员的电信号，当探测到无人员信号，开启所述电源系统的其他供电单元；

15、步骤s5，所述控制系统与所述距离传感器及所述位置调节机构构成实时调节系统，调节所述紫外灯与航天器表面的距离；

16、当所述紫外灯距离航天器表面超过预设值，所述控制系统控制位置调节机构，使紫外灯距离航天器表面不大于预设值；

17、步骤s6，所述紫外传感器用于接收紫外光有效辐射剂量并发给所述控制系统，当紫外光有效辐射剂量到达阈值，所述控制系统控制电源系统的紫外灯供电单元，关闭紫外灯。

18、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

19、1、本发明可以有效监测包装箱状况、紫外灯与航天器表面距离、紫外灯的紫外光有效辐射剂量，通过对以上信息数据的分析处理，实时调整控制紫外灯工作状态，对紫外灯位置灵活调整，实现对任何类型大小、形状的航天器快速、有效地微生物灭菌。

20、2、本发明可以探测紫外灯的紫外光有效辐射剂量，根据紫外光有效辐射剂量值信息，灵活控制紫外灯的开关，保证了航天器表面微生物灭菌所述的紫外辐照时间，又对航天器无残留、无损害，实现快速、智能地对航天器表面灭菌处理。

21、3、本发明设备简单，易实现，大大降低航天器微生物消杀能耗，可以有效降低成本。

22、4、本发明有效避免了航天器的二次污染。

23、5、本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值，避免了航天器对目标星体造成生物污染，为深空探测的微生物灭菌形成技术积累。

技术特征：

1.一种智能微生物消杀系统，其特征在于，包括：包装箱(11)、紫外灭菌系统(12)以及电源系统(13)；

2.根据权利要求1所述智能微生物消杀系统，其特征在于，所述传感器包括：红外传感器(24)、封箱传感器(25)、紫外传感器(26)和距离传感器(27)；

3.根据权利要求2所述智能微生物消杀系统，其特征在于：所述封箱传感器(25)采用压力传感器。

4.根据权利要求2所述智能微生物消杀系统，其特征在于：所述紫外传感器(26)安装于航天器(10)表面。

5.根据权利要求1所述智能微生物消杀系统，其特征在于：所述紫外灯(21)安装于包装箱(11)内的每一个面，所述紫外灯(21)与位置调节机构(22)、距离传感器(27)连接。

6.根据权利要求1所述智能微生物消杀系统，其特征在于：所述紫外灯(21)采用短波紫外紫外辐射灯。

7.一种权利要求2-4任一项所述智能微生物消杀系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述智能微生物消杀系统的工作方法，其特征在于：在步骤s5中，所述紫外灯(21)距离航天器(10)表面的预设值为小于等于1m。

9.根据权利要求7所述智能微生物消杀系统的工作方法，其特征在于：在步骤s6中，所述紫外光有效辐射剂量阈值设定为大于等于300j/m2。

10.一种航天器，其特征在于：采用权利要求1-6任一项所述的智能微生物消杀系统。

技术总结
本发明提供了一种智能微生物消杀系统、工作方法及航天器，包括：包装箱、紫外灭菌系统以及电源系统；所述包装箱内放置航天器，所述包装箱内设置紫外灭菌系统以及电源系统，所述紫外灭菌系统连接电源系统并对航天器进行紫外线消杀；所述紫外灭菌系统包括：紫外灯、位置调节机构、控制系统以及传感器；所述紫外灯连接并通过位置调节机构调节相对航天器的位置，所述紫外灯、所述位置调节机构以及所述传感器连接所述控制系统。本发明可以有效监测包装箱状况、紫外灯与航天器表面距离、紫外灯的紫外光有效辐射剂量，通过对以上信息数据的分析处理，实时调整控制紫外灯工作状态，对紫外灯位置灵活调整，实现对任何类型大小、形状的航天器快速、有效地微生物灭菌。

技术研发人员：姜婷,万书麟,周树国,谯珊,姜守望,胡继宝
受保护的技术使用者：上海卫星装备研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17