專利名稱：出入口通道自動(dòng)滅菌系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于滅菌控制裝置，特別適應(yīng)于無菌養(yǎng)殖場(chǎng)出入口通道對(duì)人、物流滅菌的自動(dòng)化管理。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。大型養(yǎng)殖基地的建立對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的環(huán)境條件要求越來越高，無菌操作間已成為對(duì)養(yǎng)殖基地的起碼要求。因?yàn)樯杂胁簧骶涂赡軐?dǎo)致疾病的流行，造成無可挽回的巨大損失。對(duì)此，只能嚴(yán)格養(yǎng)殖場(chǎng)的環(huán)境管理，對(duì)場(chǎng)地潔凈化，特別是警惕外來病菌的導(dǎo)入。在所有防范措施中，防止從養(yǎng)殖場(chǎng)出入口帶菌入場(chǎng)是最關(guān)鍵的管理環(huán)節(jié)。入場(chǎng)的人、物均可能成為帶菌者而對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)構(gòu)成威脅。所以，目前養(yǎng)殖場(chǎng)均在入口處設(shè)置嚴(yán)格的檢測(cè)手段，并設(shè)置復(fù)雜的消毒措施。如在出入口的通道中設(shè)置臭氧、紫外光源、消毒劑，并借助無菌氣流淋浴入場(chǎng)人員。采用配好的標(biāo)準(zhǔn)消毒液，當(dāng)人進(jìn)場(chǎng)時(shí)霧化噴淋使進(jìn)場(chǎng)人員消毒、清污。進(jìn)一步采取的手段有超聲霧化。目前的消毒設(shè)備的啟動(dòng)全憑著值班人員手工操作，雖然有嚴(yán)格的條例約束，但畢竟會(huì)產(chǎn)生麻痹、松懈而疏漏了消毒的執(zhí)行。這種疏漏是及其危險(xiǎn)的，自動(dòng)化的管理系統(tǒng)對(duì)消毒滅菌程序規(guī)范化管理已成為現(xiàn)代化養(yǎng)殖場(chǎng)的需要。這對(duì)于生物工程、制藥及其他要求高度潔凈而不可避免有物流、人流頻繁進(jìn)出入的場(chǎng)合，尤其顯得重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于要在潔凈場(chǎng)合的進(jìn)出入通道口上設(shè)置自動(dòng)控制的滅菌系統(tǒng)，使該系統(tǒng)能夠在人、物流進(jìn)入的同時(shí)啟動(dòng)消毒滅菌的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成規(guī)范化的消毒滅菌作業(yè)，以確保通道內(nèi)的高潔凈無菌環(huán)境。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)控制電路。由該控制電路米操作滅菌裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)形成通道內(nèi)的滅菌環(huán)境。當(dāng)由探測(cè)系統(tǒng)判定的信號(hào)可以確認(rèn)是人或物流進(jìn)入時(shí)，這個(gè)滅菌裝置就按規(guī)范執(zhí)行消毒程序，嚴(yán)格保證毒源不進(jìn)入“防衛(wèi)場(chǎng)所”。這樣就可能防止任何疏漏，確保環(huán)境安全。為實(shí)現(xiàn)以上的功能，本設(shè)計(jì)中由二部分結(jié)構(gòu)組成第一部分是人、物流的傳感器，它主要能探知是否有人、物流正在進(jìn)入通道；第二部分是將探測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理，以判定是否是進(jìn)入通道的目標(biāo)，而不是離開通道而出場(chǎng)的目標(biāo)，我們稱其為邏輯判定電路；經(jīng)邏輯判定的信號(hào)，再傳遞到相應(yīng)的計(jì)數(shù)器做進(jìn)出入記錄統(tǒng)計(jì)，同時(shí)也啟動(dòng)觸發(fā)電路發(fā)出信號(hào)開關(guān)電路使滅菌執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)入工作狀態(tài)。這時(shí)通道內(nèi)變成消毒滅菌環(huán)境使進(jìn)入的人、物得到消毒。如果邏輯判定是離開，則消毒滅菌裝置不啟動(dòng)，只記下離場(chǎng)數(shù)量。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明是如何通過具體的實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)的，下面結(jié)合給出的附圖進(jìn)一步說明本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵和作用。


圖1為本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為紅外探測(cè)器電原理圖。
圖3為邏輯判定電路的電原理圖。
圖4為執(zhí)行觸發(fā)電路的結(jié)構(gòu)原理圖。
其中，A框代表傳感器，A11、A12，A21、A22，A31、A32，A41、A42分別代表4對(duì)對(duì)應(yīng)設(shè)置的紅外發(fā)生器和紅外線傳感器。其中A11、A12和A21、A22代表“進(jìn)”探測(cè)組；A31、A32和A41、A42代表“出”信號(hào)探測(cè)組。B框代表邏輯判定電路，B11、B12代表與“進(jìn)”紅外探測(cè)器相對(duì)應(yīng)的寬、窄脈沖觸發(fā)器，B21、B22代表與“出”紅外探測(cè)器相對(duì)應(yīng)的窄、寬脈沖觸發(fā)器。B3、B4代表雙與非門元件，B5、B6代表延時(shí)觸發(fā)器。LC框代表觸發(fā)執(zhí)行電路，其中LC1、LC2為兩個(gè)觸發(fā)延時(shí)電路，LC3、LC4為兩路開關(guān)電路。LD1、LD2為計(jì)數(shù)器。E1為消毒紫外燈，E2為臭氧發(fā)生器，E3為消毒液霧化器，E4為超聲噴霧裝置。R1-R19為電阻，C1-C21為電容元件，J1、J2為繼電器，CY1晶體震蕩器，BG1-BG4為三極管，D1為紅外發(fā)光二極管，D3為紅外光敏二極管，D4、D6、D8為二極管。
本次設(shè)計(jì)中采用的是遮擋式紅外線探測(cè)器來采集人、物流信號(hào)，把紅外線傳感器中(每個(gè)傳感器中包括發(fā)、收兩部分)每兩個(gè)一組分別用來探測(cè)“進(jìn)”信號(hào)和“出”信號(hào)。圖中A11、A12和A21、A22是探測(cè)“進(jìn)”信號(hào)，設(shè)在通道“進(jìn)口”端，A31、A32和A41、A42是探測(cè)“出”信號(hào)，設(shè)在通道“出口”端。每對(duì)探測(cè)器的距離為探測(cè)物體1-3個(gè)寬度。接近“端口”的探測(cè)器接到邏輯判定電路(B)中的寬脈沖發(fā)生器(B11、B21)，另一個(gè)輸出接窄脈沖發(fā)生器(B12、B22)。其寬脈沖的寬度相當(dāng)于人或車輛從一個(gè)傳感器移動(dòng)到另一個(gè)傳感器的時(shí)間，這就保證了人或車輛在通道中必須對(duì)兩個(gè)傳感器先后觸發(fā)，才能保證有信號(hào)輸出，這等于是采取了識(shí)別措施，排除了可能異物通過而形成的干擾，保證了準(zhǔn)確的信號(hào)采集。從進(jìn)口端或出口端采集的信號(hào)，可以通過與非門觸發(fā)器反饋至另一通道端口的探測(cè)器與非門上封鎖其輸出，這樣就保證了信號(hào)采集的單一性，不會(huì)將“進(jìn)”、“出”信號(hào)重復(fù)采集。
具體實(shí)施例方式
從給出的附圖可以看出，本設(shè)計(jì)中采取了4個(gè)紅外線傳感器分兩組，分別設(shè)置在通道的進(jìn)口端和出口端。每對(duì)布置的間隔為被探測(cè)物的1-3倍寬度，將每個(gè)紅外探測(cè)器所采集的信號(hào)分別對(duì)應(yīng)送至邏輯判定電路B的輸出端，接近通道遠(yuǎn)端口的探測(cè)器送至寬脈沖發(fā)生器(B11、B21)，在通道中間分布的紅外探測(cè)器采集信號(hào)送至窄脈沖發(fā)生器(B12、B22)，為了抗干擾采取的措施。邏輯判定電路B是為了準(zhǔn)確的將“進(jìn)”信號(hào)取出來，為此，特別設(shè)定了兩個(gè)寬脈沖觸發(fā)器(B11、B21)來處理來自通道端口位置上的紅外傳感器信號(hào)(A11、A21)，并用兩個(gè)窄脈沖觸發(fā)器(B12、B22)來處理設(shè)置在通道中的紅外傳感器(A12、A22)信，處理后的信號(hào)，均引入兩個(gè)與非門(B1、B4)，再通過兩個(gè)與非門(B1、B4)輸出的信號(hào)經(jīng)兩個(gè)延時(shí)觸發(fā)器(B5、B6)反饋到與非門(B1、B4)的輸入端形成輸出信號(hào)上鎖，即同時(shí)只能有一種信號(hào)，“進(jìn)”或“出”信號(hào)輸出，并借以上的結(jié)構(gòu)有效地排除了異物干擾。采集到的真實(shí)信通過與非門輸入到計(jì)數(shù)器，或輸入至觸發(fā)執(zhí)行電路LC的啟動(dòng)端。
觸發(fā)執(zhí)行電路LC是由兩部分組成延時(shí)觸發(fā)器(LC1、LC2)和開關(guān)電路(LC3、LC4)。當(dāng)邏輯判定應(yīng)啟動(dòng)消毒滅菌程序之后，將信號(hào)發(fā)出形成觸發(fā)執(zhí)行電LC1、LC2產(chǎn)生輸出并將輸出延時(shí)到規(guī)定的滅菌時(shí)間，此時(shí)與LC1、LC2連接的開關(guān)電路LC3、LC4進(jìn)入工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)滅菌裝置電源的切換，并一直延續(xù)到滅菌規(guī)范的時(shí)間。開關(guān)電路的自動(dòng)切換驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各類滅菌裝置進(jìn)入工作狀態(tài)。
為進(jìn)一步說明本設(shè)計(jì)是如何具體實(shí)現(xiàn)的，給出了每一部分的實(shí)施例電原理圖。
紅外線傳感器的電路結(jié)構(gòu)包括以下兩部分1、由集成塊5104、復(fù)合放大器BG1、BG2、晶體震蕩器CY1、二極管D2、配套電阻R1、R2、電容C3、C2和紅外發(fā)光二極管D1搭接而成的紅外光源發(fā)射電路。
2、由集成塊5204、晶體管BG3、二極管D4、電阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、電容C3、光敏二極管D4搭接成的紅外光接收電路。
其中發(fā)光二極管D1和光敏二極管D3是傳感偶件。在人、物流的通道中相對(duì)設(shè)置，每當(dāng)有遮擋時(shí)其有一個(gè)信號(hào)輸出。本設(shè)計(jì)中采取兩組傳感器，每組兩對(duì)元件，形成“進(jìn)”和“出”信號(hào)的采集，并相互自鎖，防止誤動(dòng)作，所采取的信號(hào)送到邏輯判定電路LC中進(jìn)行判定選擇。
在邏輯判定電路LC中，首先要對(duì)來自傳感器(A12-A42)的信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)設(shè)在通道出入口端的傳感器采取信號(hào)與寬脈沖觸發(fā)器(B11、B21)相連，每組另一個(gè)傳感器與窄脈沖觸發(fā)器(B12、B22)相連，其目的是為了兩組傳感器對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的連續(xù)采集來確定采集目標(biāo)，抗干擾。然后，再將處理后的信號(hào)送至與非門進(jìn)行邏輯判定。寬、窄脈沖觸發(fā)器的電原理圖上基本相同，借用集成塊74HC123和阻容元件搭接而成。寬窄脈沖的區(qū)別主要是配合阻容常數(shù)的確定，即寬脈沖觸發(fā)器的脈沖寬度由R10、C4確定，窄脈沖觸發(fā)器的脈沖寬度由R11、C5確定。另外，組成邏輯判定電路C中的延時(shí)觸發(fā)器B5、B6結(jié)構(gòu)相同都可用74HC123與阻容元件R12、C6(或R13、C7)組成，其延時(shí)的長短亦決定于時(shí)間常數(shù)元件R12、C6(或R13、C7)。
觸發(fā)執(zhí)行電路LC是在邏輯判定后用來控制消毒滅菌設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài)的。所以，設(shè)置有幾種設(shè)備，就設(shè)置幾路觸發(fā)控制電路。本實(shí)施例給出的是兩路控制，可以根據(jù)滅菌設(shè)備及工作程序的需要，具體設(shè)置控制電路的數(shù)目為1-3路。其中的延時(shí)觸發(fā)器(LC1、LC2)可由集成塊74HC123和外圍阻容常數(shù)R16、C20組成，開關(guān)電路可由晶體管BG4和外圍阻容元件組成，它是以繼電器啟動(dòng)線圈(J1、J2)為負(fù)載的放大電路，由繼電器的白金觸點(diǎn)來控制滅菌設(shè)備的電源切換。通?？刂齐娐吩O(shè)有1-3路，分別實(shí)施對(duì)臭氧發(fā)生器、紫外燈管、超聲滅菌劑霧化器，當(dāng)有人從進(jìn)口進(jìn)入通道后，由探測(cè)器A發(fā)出信號(hào)，鎖定出口信號(hào)，進(jìn)入入口計(jì)數(shù)。同時(shí)，整個(gè)過程嚴(yán)格、完善、無人管理，是現(xiàn)代化養(yǎng)殖場(chǎng)或無菌操作場(chǎng)所必備的看護(hù)衛(wèi)士。
權(quán)利要求
1.出入口通道自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，由滅菌裝置及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制電路組成，其特征在于該控制電路由人、物流傳感器(A)、邏輯判定電路(B)和執(zhí)行觸發(fā)電路(LC)三部分組成，由傳感器(A)采集到的信號(hào)傳至邏輯判定電路(B)，經(jīng)邏輯判定的進(jìn)出信號(hào)分別傳到相應(yīng)的計(jì)數(shù)器(LD1或LD2)和執(zhí)行觸發(fā)電路(LC)，經(jīng)延時(shí)處理后將執(zhí)行信號(hào)送至相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的啟動(dòng)開關(guān)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，其特征在于傳感器(A)采用紅外遮擋式位置傳感器，由4個(gè)分紅外傳感器(A11、A12，A21、A22，A31、A32，A41、A42)分別設(shè)置在通道的“入口”端和“出口”端，并將所采集的信號(hào)送至邏輯判定電路(B)對(duì)應(yīng)的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，其特征在于邏輯判定電路(B)由兩個(gè)寬脈沖觸發(fā)器(B11、B21)、兩個(gè)窄脈沖觸發(fā)器(B12、B22)、兩個(gè)與非門(B3、B4)、兩個(gè)延時(shí)觸發(fā)器(B5、B6)組成，一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖觸發(fā)器組成一組與對(duì)應(yīng)的紅外傳感器組相連，形成出、入兩種狀態(tài)的信號(hào)，分別連在兩個(gè)與非門(B3、B4)上，兩個(gè)與非門(B3、B4)通過延時(shí)觸發(fā)器(B5、B6)反饋互鎖，從與非門(B3、B4)引出的狀態(tài)信號(hào)直接引入對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器(LD1、LD2)外再引入狀態(tài)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行觸發(fā)電路(LC)的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，其特征在于執(zhí)行觸發(fā)電路(LC)由延時(shí)觸發(fā)器(LC1、LC2)和開關(guān)電路(LC3、LC4)組成，由來自邏輯判定電路(B)的控制信號(hào)送至延時(shí)觸發(fā)器(LC1、LC2)的觸發(fā)端，觸發(fā)器(LC1、LC2)發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)送到開關(guān)電路(LC3、LC4)，促使開關(guān)電路完成電源切換驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所說的自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，其特征在于4對(duì)紅外線位置傳感器中每路的電路結(jié)構(gòu)包括以下二部分(1)由集成塊5104、復(fù)合放大器BG1、BG2、晶體震蕩器CY1、二極管D2、配套電阻R3、R2、電容C3、C2和紅外發(fā)光二極管D1搭接而成的紅外光源發(fā)射電路，(2)由集成塊5204、晶體管BG3、二極管D4、電阻R1、R4、R5、R6、R7、R8、R9、電容C1、光敏二極管D3搭接成的紅外光接收電路，應(yīng)用時(shí)，紅外發(fā)光二極管D1和光敏二極管D3設(shè)置在人、物流通道的對(duì)應(yīng)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所說的自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，其特征在于邏輯判定電路(B)中寬脈沖觸發(fā)器(B11、B21)由集成塊74HC123和阻容元件R10、C4組成，窄脈沖觸發(fā)器(B12、B22)由集成塊74HC123和外圍阻容元件C11、C5組成，延時(shí)觸發(fā)器(B5、B6)由集成塊124與阻容元件R12、C6組成，各電路結(jié)構(gòu)中的阻容元件組成時(shí)間常數(shù)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所說的自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，其特征在于觸發(fā)執(zhí)行電路(LC)中的延時(shí)觸發(fā)器(LC1、LC2)是由集成塊74HC123和外圍阻容元件R16、C20組成，開關(guān)電路(LC3、LC4)是由晶體管BG4和外圍阻容元件組成的，以繼電路啟動(dòng)線圈(J1、J2)為負(fù)截的放大電路，繼電器(J1、J2)的控制觸點(diǎn)直接控制滅菌設(shè)備的電源切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求書1所說的自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，其特征在于執(zhí)行電路可以是1-3路，所控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括臭氧發(fā)生器、紫外燈管、超聲滅菌劑霧化器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)自動(dòng)滅菌系統(tǒng)，該系統(tǒng)是設(shè)置在無菌操作間的進(jìn)出通道上，包括紅外探測(cè)器、邏輯判定電路和觸發(fā)執(zhí)行電路三部分，用來自動(dòng)控制滅菌裝置。本系統(tǒng)借助多組紅外線探頭，完成對(duì)進(jìn)入人(物)流的狀態(tài)判定，并準(zhǔn)確啟動(dòng)滅菌設(shè)備實(shí)現(xiàn)無人值守的嚴(yán)格消毒滅菌規(guī)范。
文檔編號(hào)A61L2/20GK1428933SQ0114495
公開日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者徐忠義, 張恒, 武萍, 郜伯寧 申請(qǐng)人:郜伯寧