一种医务人员专用通道智能除菌消毒与意外保障系统的制作方法

1.本实用新型涉及医护保障系统领域，特别是一种医务人员专用通道智能除菌消毒与意外保障系统。


背景技术：

2.目前，医护医务人员专用通道采用的消毒方式多以紫外消毒为主，常规紫外消杀存在两类问题：(1)手动式消杀使紫光灯一直处于开启状态，灯管损耗大，并且有导致医护人员过度照射而导致的皮肤、呼吸道、或眼角膜损伤；(2)自动系统只能控制灯的开闭，无法与新风系统联动，尽管人员进入医务人员专用通道后紫外系统关闭，但是空间残漏的臭氧仍然对呼吸道有刺激作用，不利于医护人员健康；(3)医务人员专用通道连接各个诊室，尽管实施了医患分离，但是仍然存在通道通风对流导致的交叉感染风险；(4)医护人员工作量大，长期坐姿起身后容易产生眩晕甚至晕厥，当前缺少单独医护人员监测以保障医护人员的安全和健康。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种智能化程度高、能兼顾除菌消毒、医护人员人身安全的医务人员专用通道智能除菌消毒与人员意外保障系统，解决当前医护人员医务人员专用通道在消毒与安全智能化的问题。
4.本实用新型的目的是这样实现的，保障系统包括：人员行为分析装置和紫外灭菌与风控净化装置；人员行为分析装置的行为传感器以单向连通形式通过信号线与半径5米范围内的分布式深紫外灭菌器、置顶分段正压供风口连接，同时与新风系统和低位单向排污风口连接；电流触发传感器以单向连通形式通过信号线与紫外灭菌与风控净化装置的全部的分布式深紫外灭菌器和置顶分段正压供风口连接以及与新风系统和低位单向排污风口连接；以此实现由行为传感器独立执行的分区控制和由电流触发传感器执行的联动控制。
5.所述的人员行为分析装置包括：行为传感器阵列、行为传感器、电流触发传感器和声光报警器；若干个行为传感器医务人员专用通道以单列形式构成行为传感器阵列，行为传感器阵列中的每个行为传感器采用单向并联连接，所有行为传感器输出信号叠加形成行为传感器阵列的信号输出，行为传感器和电流触发传感器输出信号占空比的差异区别了两种信号类型；声光报警器与电流触发传感器通过信号线连接，电流触发传感器输出12v直流电源信号触发声光报警器动作；行为传感器阵列与电流触发传感器共同构成智能控制部分。
6.所述的行为传感器为开关量输出传感器，以生物电场极性偏转为探测指标，生物电场极性在三维空间的偏转角度大于1
°
即可触发行为传感器动作，输出信号为方波调制电流信号：电流0-20ma、方波波形为100hz
→
200hz
→
300hz
→
200hz的变频信号，占空比3:1。
7.所述的行为传感器阵列具备以下特征：各传感器能独立稳定输出信号并且不相互
干扰、多传感器被触发后电流能够被叠加，使行为传感器阵列输出的最大电流值能达到n
×
20ma；行为传感器阵列通过信号线与电流触发传感器串联，电流触发传感器属于开关量输出类型，触发条件：输入电流最大值大于50ma，输出信号为方波调制电流信号：电流n
×
20ma、方波波形为100hz
→
200hz
→
300hz
→
200hz的变频信号，占空比1:3。
8.所述的紫外灭菌与净化装置包括：分布式深紫外灭菌器、置顶分段正压供风口、新风系统(2-3)、低位单向排污风口；
9.分布式深紫外灭菌器、置顶分段正压供风口、低位单向排污风口根据行为传感器通过信号线与行为传感器串联，然后与新风系统串联，由此构成分区管理；分布式深紫外灭菌器、置顶分段正压供风口、新风系统、低位单向排污风口通过信号线与电流触发传感器串联，由此构成集中管理；紫外灭菌与净化装置各构成部分通过两种管理形式可实现分区控制和集中控制，构成系统联动部分。
10.置顶分段正压供风口定间距安装在新风系统管路上，所述的置顶分段正压供风口与新风系统出口端通过管道连接；并通过管路连接，出风口垂直向下，构成新风风路。
11.分布式深紫外灭菌器吊装在每个置顶分段正压供风口下方，吊装高度距离地面2-2.5米，构成除菌消毒单元。
12.所述的低位单向排污风口安置在距离通道底板0.5米位置外墙侧，位于通道中每两个置顶分段正压供风口中间，排风口直排室外；构成排风风路。
13.所述的行为传感器阵列通过电源控制线路与声光报警器连接，构成人员意外报警单元。行为传感器阵列通过侦测生物电场偏转频率周期确定人员行为特征，当超过设定时长(如设定2分钟)未有任何动作行为，行为传感器阵列判定人员出现意外，输出12v直流供电启动声光报警器报警。
14.有益效果，由于采用了上述方案，本实用新型的医务人员专用通道智能除菌消毒与意外保障系统能主动侦测医务人员专用通道人员行为特征，根据人员的多少分别执行群体空间、个体空间、和空置空间的除菌消毒模式。其中群体空间是除菌消毒全面停止；个体空间以人员周围5米为控制半径分别停止范围内的分布式深紫外灭菌器和打开范围内的置顶分段正压供风口，以保障个人安全基础上对通道空间执行区域消毒，同时根据生物电场偏转周期监控个人状态，当个人行为出现非正常，给出警报；空置空间是深紫外加臭氧双重全面消毒模式。本实用新型系统一方面充分利用智能化技术在保障人员安全前提下实现实时有序的除菌消毒，同时以主动侦测形式避免个人独处时出现的意外，保障医护人员的健康与安全。
15.本实用新型利用监测监控自动化与联控智能化技术解决了当前医护人员医务人员专用通道在消毒与安全智能化的技术缺陷。与现有技术相比具有如下优点：
16.1)自动辨识医务人员专用通道的人员数量与分布特征，根据不同人员密度执行不同的消毒除菌与人员安全管控方法。
17.2)利用智能化系统实现空间消毒除菌的自动化，以紫外控制为主，同时通过控制通风集聚臭氧，实现了紫外为主，臭氧为辅的增效节能型消毒方法。
18.3)当一人在医务人员专用通道时，系统首先采用迎面供风保障人员免受臭氧刺激，其次实施控制人员周围紫光灯的开启，将人员控制在在紫外有害辐射范围外；再次利用行为分析实时侦测人员行为状态，对非正常行为给出警报，提高医护人员安全保障。
19.优点：该系统一方面充分利用智能化技术在保障人员安全前提下实现实时有序的除菌消毒，同时以主动侦测形式避免个人独处时出现的意外，保障医护人员的健康与安全。
附图说明
20.图1为本实用新型的智能控制、系统联动等部分构成图。
21.图2为本实用新型的行为传感器阵列将室内分割为若干独立子空间、交叉子空间、灰区的分布示意图。
22.图中：1、人员行为分析装置；1-1、行为传感器阵列；1-2、行为传感器；1-3、电流触发传感器；1-4、声光报警器；2、紫外灭菌与风控净化装置；2-1、分布式深紫外灭菌器；2-2、置顶分段正压供风口；2-3、新风系统；2-4、低位单向排污风口；3-1、独立子空间；3-2、交叉子空间；3-3、灰区。
具体实施方式
23.本实用新型的保障系统包括：人员行为分析装置1和紫外灭菌与风控净化装置2；人员行为分析装置1的行为传感器1-2以单向连通形式通过信号线与半径5米范围内的分布式深紫外灭菌器2-1、置顶分段正压供风口2-2连接，同时与新风系统2-3和低位单向排污风口2-4连接；电流触发传感器1-3以单向连通形式通过信号线与紫外灭菌与风控净化装置2的全部的分布式深紫外灭菌器2-1和置顶分段正压供风口2-2连接以及与新风系统2-3和低位单向排污风口2-4连接；以此实现由行为传感器1-2独立执行的分区控制和由电流触发传感器1-3执行的联动控制。
24.所述的人员行为分析装置1包括：行为传感器阵列1-1、行为传感器1-2、和电流触发传感器1-3；若干个行为传感器1-2医务人员专用通道以单列形式构成行为传感器阵列1-1，行为传感器阵列1-1中的每个行为传感器1-2采用单向并联连接，所有行为传感器1-2输出信号叠加形成行为传感器阵列1-1的信号输出；行为传感器1-2和电流触发传感器1-3输出信号占空比的差异区别了两种信号类型；行为传感器阵列1-1与电流触发传感器1-3共同构成智能控制部分。
25.所述的行为传感器1-2为开关量输出传感器，以生物电场极性偏转为探测指标，生物电场极性在三维空间的偏转角度大于1
°
即可触发行为传感器1-2动作，输出信号为方波调制电流信号：电流0-20ma、方波波形为100hz
→
200hz
→
300hz
→
200hz的变频信号，占空比3:1。
26.所述的行为传感器阵列1-1：各传感器能独立稳定输出信号并且不相互干扰、多传感器被触发后电流能够被叠加，使行为传感器阵列1-1输出的最大电流值能达到n
×
20ma；行为传感器阵列1-1通过信号线与电流触发传感器1-3串联，电流触发传感器1-3属于开关量输出类型，触发条件：输入电流最大值大于50ma，输出信号为方波调制电流信号：电流n
×
20ma、方波波形为100hz
→
200hz
→
300hz
→
200hz的变频信号，占空比1:3。
27.所述的紫外灭菌与净化装置2包括：分布式深紫外灭菌器2-1、置顶分段正压供风口2-2、新风系统2-3、低位单向排污风口2-4；
28.分布式深紫外灭菌器2-1、置顶分段正压供风口2-2、低位单向排污风口2-4根据行为传感器1-2通过信号线与行为传感器1-2串联，然后与新风系统2-3串联，由此构成分区管
理；分布式深紫外灭菌器2-1、置顶分段正压供风口2-2、新风系统2-3、低位单向排污风口2-4通过信号线与电流触发传感器1-3串联，由此构成集中管理；紫外灭菌与净化装置2各构成部分通过两种管理形式可实现分区控制和集中控制，构成系统联动部分。
29.置顶分段正压供风口2-2定间距安装在新风系统2-3管路上，所述的置顶分段正压供风口2-2与新风系统2-3出口端通过管道连接；并通过管路连接，出风口垂直向下，构成新风风路。
30.分布式深紫外灭菌器2-1吊装在每个置顶分段正压供风口2-2下方，吊装高度距离地面2-2.5米，构成除菌消毒单元。
31.所述的低位单向排污风口2-4安置在距离通道底板0.5米位置外墙侧，位于通道中每两个置顶分段正压供风口2-2中间，排风口直排室外，构成排风风路。
32.所述的行为传感器阵列1-1通过电源控制线路与声光报警器1-4连接，构成人员意外报警单元。行为传感器阵列1-1通过侦测生物电场偏转频率周期确定人员行为特征，当超过设定时长(如设定2分钟)未有任何动作行为，行为传感器阵列1-1判定人员出现意外，输出12v直流供电启动声光报警器1-4报警。
33.以保障人员安全为优先的医务人员专用通道智能除菌消毒与意外保障系统工作方式：电流触发传感器1-3根据室内人员分布与运行轨迹将医护医务人员专用通道人群分为：群体空间、个体空间、和空置空间，执行三类空间差异化控制；其中：群体空间为暂留人数＞1、个体空间为暂留人数＝1、空置空间为暂留人数＝0；在三类空间差异化控制的同时人员安全保障优先控制都处于最高优先级别；
34.人员行为分析装置1通过行为传感器阵列1-1将室内分割为若干个子空间3，相邻子空间的交叉关系分为独立子空间3-1、交叉子空间3-2、灰区3-3位置；
35.行为传感器阵列1-1通过信号线实时将室内人员分布与运行轨迹，将每个独立子空间3-1、交叉子空间3-2、灰区3-3的人员分布信息传送至电流触发传感器1-3；
36.行为传感器阵列1-1以生物电场极性偏转为探测指标；侦测每个子空间和交叉子空间3-2中人员电场信号活动特征并确认室内人员分布与运行轨迹，并实时确定人员所处的独立子空间3-1、交叉子空间3-2、灰区3-3位置；
37.当行为传感器阵列1-1中只有1个节点侦测到生物电场极性偏转信号则判定该人员处于独立子空间3-1；
38.当相邻两个节点同时侦测到生物电场极性偏转信号则判定该人员处于交叉子空间3-2；
39.当所有节点都无法侦测到生物电场极性偏转信号则判定该人员处于灰区3-3。
40.下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：
41.实施例1：本实用新型的一种医务人员专用通道智能除菌消毒与意外保障系统，包括人员行为分析装置1、紫外灭菌与风控净化装置2。
42.所述的人员行为分析装置1由行为传感器阵列1-1、行为传感器1-2、电流触发传感器1-3组成；行为传感器阵列1-1安装在医务人员专用通道顶棚，每个行为轨迹传感器的安装间距为传感器探测有效半径的1.5-1.8倍。如行为轨迹传感器探测有效半径为1米时，传感器的间距应在1.5-1.8米之间(图2)。行为传感器1-2安置在通道入口两端，电流触发传感器1-3安置在设备柜中。行为传感器阵列1-1利用rs-485通讯与电流触发传感器1-3连接，电
流触发传感器1-3利用rs-485与行为传感器1-2。
43.所述的紫外灭菌与净化装置2包括分布式深紫外灭菌器2-1，置顶分段正压供风口2-2、新风系统2-3、低位单向排污风口2-4组成。分布式深紫外灭菌器2-1，置顶分段正压供风口2-2、新风系统2-3、低位单向排污风口2-4利用rs-485与电流触发传感器1-3连接。
44.新风系统2-3暗装在通道吊顶上方或贴顶明装；置顶分段正压供风口2-2定间距(如3米间距)安装在新风系统2-3管路上，并通过管路连接，出风口垂直向下，新风系统2-3
→
置顶分段正压供风口2-2构成了新风风路。
45.分布式深紫外灭菌器2-1是集中控制，吊装在每个置顶分段正压供风口2-2下方，吊装高度距离地面2-2.5米，用于医务人员专用通道空间的整体除菌消毒。
46.通道中每两个置顶分段正压供风口2-2中间，并且距地板0.5米位置外墙侧安设一个低位单向排污风口2-4，构成排风风路，排风直排室外。
47.所述的人员行为分析装置1通过行为传感器阵列1-1将室内分割为若干个子空间，并且子空间的交叉关系分为独立子空间3-1、交叉子空间3-2、灰区3-3(图2)，行为传感器阵列1-1以生物电场极性偏转为探测指标，侦测每个子空间和交叉子空间3-2中人员活动特征，行为传感器阵列1-1实时确认室内人员分布与运行轨迹，并确定人员所处的独立子空间3-1、交叉子空间3-2、灰区3-3位置(图2)。
48.行为传感器阵列1-1利用rs-485通讯将室内人员分布与运行轨迹，每个独立子空间3-1、交叉子空间3-2、灰区3-3的人员分布等信息传送至电流触发传感器1-3；电流触发传感器1-3根据室内人员分布将医护医务人员专用通道人群分为：群体空间(暂留人数＞1)、个体空间(暂留人数＝1)、和空置空间(暂留人数＝0)并与运行轨迹执行三类空间差异化控制。并且在差异化控制同时，人员安全保障优先控制都处于最高优先级别。
49.所述的人员安全保障优先控制：无论执行除菌消毒还是静默模式，行为传感器阵列1-1将密切侦测医务人员专用通道内人员活动迹象，并根据人员进出及时执行群体空间或个体空间动作，以保障人员安全为先，人员离开时立即执行除菌消毒，以保障医护医务人员专用通道的洁净，阻断交叉感染风险。
50.所述的三类空间差异化控制具体步骤是：
51.步骤1、电流触发传感器1-3根据数据分析确立医护医务人员专用通道为群体空间(暂留人数＞1)时：
52.步骤(1)除菌消毒系统全部关闭：电流触发传感器1-3控制分布式深紫外灭菌器2-1全部关闭。
53.步骤(2)新风系统全开、污风全排：电流触发传感器1-3控制置顶分段正压供风口2-2和低位单向排污风口2-4全开，通道内形成正压供风负压排风风场。
54.步骤2、电流触发传感器1-3根据数据分析确立医护医务人员专用通道为个体空间(暂留人数≤1)时：
55.步骤(1)除菌消毒系统有序关闭：行为传感器阵列1-1的行为传感器1-2独立确定人员所在位置，由被触发的行为传感器1-2 5米为控制半径停止范围内的分布式深紫外灭菌器2-1。
56.步骤(2)新风系统迎面供风、污风全排：电流触发传感器1-3打开人员前进方向5米范围的置顶分段正压供风口2-2和低位单向排污风口2-4，人员运行前方保证新风供给与污
风排出，以保障个人安全基础上对通道空间执行区域消毒。
57.步骤(3)人员安全侦测：行为传感器阵列1-1通过侦测生物电场偏转频率周期确定人员行为特征，当超过设定时长(如设定2分钟)未有任何动作行为，行为传感器阵列1-1判定人员出现意外，输出12v直流供电启动声光报警器1-4报警。
58.步骤3、电流触发传感器1-3根据数据分析确立医护医务人员专用通道为空置空间(暂留人数＝0)时：
59.步骤(1)除菌消毒系统全开：电流触发传感器1-3控制分布式深紫外灭菌器2-1全部开启。
60.步骤(2)开启控风消毒模式：电流触发传感器1-3控制置顶分段正压供风口2-2和新风系统2-3将新风供给率控制在5-10％，关闭低位单向排污风口2-4，停止负压排风以提高空气中臭氧浓度，提高除菌消毒效率。
61.步骤(3)除菌消毒完成，新风吹扫：当杀菌消毒程序执行完毕，电流触发传感器1-3将执行新风吹扫，控制分布式深紫外灭菌器2-1全部关闭，控制置顶分段正压供风口2-2和新风系统2-3全功率运行，控制低位单向排污风口2-4全开，室内污风全部排出，此程序执行10分钟，新风吹扫执行完毕后，系统进入静默模式。
62.人员安全保障优先控制：无论执行除菌消毒还是静默模式，行为传感器阵列(1-1)将密切侦测医务人员专用通道内人员活动迹象，并根据人员进出及时执行群体空间或个体空间动作，以保障人员安全为先，人员离开时立即执行除菌消毒，以保障医护医务人员专用通道的洁净，阻断交叉感染风险。