一种自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统技术方案

技术编号：41158290 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-30 18:21

本发明专利技术涉及紫外光强度测量技术领域，本发明专利技术提供了一种自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，包括服务器、紫外线灯、环境感知模块、评估模块、紫外线灯控模块、智能决策模块和用户交互模块，环境感知模块采集紫外线灯使用环境中的光线强度、紫外线水平、温度数据、湿度数据和人类活动状态数据，评估模块根据环境感知模块采集得到的光线强度、紫外线水平、温度数据、湿度数据和人类活动状态数据评估紫外线的状态形成评估结果，智能决策模块根据评估结果触发分析紫外线灯的紫外线强度形成分析结果，紫外线灯控模块根据分析结果触发对紫外线灯进行控制，用户交互模块将评估模块、智能决策模块和所紫外线灯控模块的数据向用户进行提示。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及紫外光强度测量，尤其涉及一种自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统。

技术介绍

1、紫外线(uv)灯被广泛应用于医疗消毒、实验室研究、食品加工和各种工业过程中。它们的主要作用是利用紫外线的杀菌能力进行消毒和灭菌。然而，紫外线的强度和暴露时间对于其效果和安全性至关重要。

2、如中国专利cn113984340a公开了一种紫外线灯管强度检测装置，通过将检测试纸挂到紫外线灯管上进行强度检测，虽然给出了将试纸固定的装置，以确保稳定的检测，但是缺乏对使用环境的检测，导致杀菌效果大打折扣，不利于安全控制或调节。

3、另一种典型的如中国专利cn102410877b的现有技术公开的一种医用紫外线强度无损伤动态实时监测系统，给出了对使用环境的检测，以减少乃至避免紫外线对医护人员及病患的危害，但是同样是缺乏对使用环境的检测，导致杀菌效果大打折扣，不利于安全控制或调节。

4、现有的紫外线灯控制系统通常是基于固定的设置或需要人工调节。这些系统缺乏对环境变化的自适应能力，可能导致在变化的环境条件下效率低下或安全风险。

5、同时，环境条件如光照、温度和湿度会影响紫外线的传播和杀菌效果。传统系统通常忽略了这些因素，导致紫外线应用效果不稳定，另外，紫外线灯的过度使用或不当使用不仅会导致能源浪费，还可能带来安全隐患，如对皮肤或眼睛的伤害。

6、为了解决本领域普遍存在控制手段不精细、无法结合环境参数进行紫外线杀菌、智能控制能力弱和安全防护能力弱等等问题，作出了本专利技术。

<p>技术实现思路

1、本专利技术的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统。

2、为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，所述紫外线灯强度调节控制系统包括服务器、以及紫外线灯，所述紫外线灯强度调节控制系统还包括环境感知模块、评估模块、紫外线灯控模块、智能决策模块和用户交互模块，所述服务器分别与所述环境感知模块、所述评估模块、紫外线灯控模块、智能决策模块和用户交互模块连接；

4、所述环境感知模块获取所述紫外线灯使用环境中的光线强度、紫外线水平、温度数据、湿度数据和人类活动状态数据，所述评估模块根据所述环境感知模块采集得到的光线强度、紫外线水平、温度数据、湿度数据和人类活动状态数据对紫外线的状态进行评估形成评估结果，所述智能决策模块根据所述评估结果触发对所述紫外线灯的紫外线强度进行分析形成分析结果，所述紫外线灯控模块根据所述分析结果触发对所述紫外线灯进行控制，所述用户交互模块将所述评估模块、智能决策模块和所述紫外线灯控模块的数据向用户进行提示；

5、所述环境感知模块包括光线感应单元、紫外线感应单元、温度感应单元、湿度感应单元和人类活动感应单元，所述光线感应单元采集所述紫外线灯所使用的光线强度数据，所述紫外线感应单元采集所述紫外线灯所发出的紫外线强度数据，所述温度感应单元检测所述紫外线灯所使用环境的温度数据，所述湿度感应单元检测所述紫外线灯使用环境的湿度数据，所述人类活动感应单元感应所述紫外线灯使用环境中的人类活动数据；

6、其中，所述环境感知模块布设在所述紫外线灯所使用的位置。

7、可选的，所述人类活动感应单元包括支撑座、以及至少一个红外传感器，所述支撑座供至少一个所述红外传感器进行支撑，至少一个红外传感器对人类活动状态进行检测；

8、其中，所述支撑座呈圆弧或半圆弧凸面。

9、可选的，所述紫外线灯控模块包括灯强度调节单元，所述灯强度调节单元根据所述智能决策模块的分析结果控制所述紫外线灯的强度；

10、所述灯强度调节单元包括pwm调光器和数据接收器，所述数据接收器接收所述分析结果，所述pwm调光器根据所述数据接收器接收到的所述分析结果控制所述紫外线灯的强度。

11、可选的，所述评估模块获取所述环境感知模块采集得到的所述光线强度、紫外线水平、温度数据、湿度数据和人类活动状态数据，并根据下式计算所述紫外线灯的状态指数condition：

12、

13、式中，l为光线强度数据，uv为紫外线强度数据，uvmax为系统设定的紫外线最大强度值，t为紫外线灯的温度数据，topt为系统设定的基准温度数据，h为湿度数据，a为人类活动状态数据，当检测到人类活动时a为0，否则a为1，w1、w2、w3、w4、w5为权重系数，其值根据系统进行设定；

14、若所述紫外线灯的状态指数condition高于或低于系统设定的控制阈值control，则触发所述智能决策模块对所述紫外线灯的紫外线强度进行分析，并根据分析结果对所述紫外线灯的紫外线强度进行调整。

15、可选的，所述智能决策模块包括分析单元和智能决策单元，所述分析单元基于所述评估模块的评估结果触发对所述紫外线灯的控制策略进行分析，所述智能决策单元获取所述分析单元的分析结果，若所述分析结果已经得出，则生成决策指示，并将所述决策指示和分析结果向所述紫外线灯控模块进行传输，以使得所述紫外线灯控模块根据所述分析结果对所述紫外线灯进行控制。

16、可选的，所述分析单元的分析步骤包括：

17、s1、获取所述紫外线灯使用环境中的光线强度、紫外线水平、温度数据、湿度数据和人类活动状态数据；

18、s2、计算紫外线基础强度调整值ubase；

19、s3、考虑温湿度的影响值utemp：

20、s4、考虑人类活动的影响值ufinal；

21、s5、将ufinal设置为最终紫外线强度。

22、可选的，步骤s2中的紫外线基础强度调整值ubase根据下式进行计算：

23、

24、式中，umax为所述紫外线灯的最大安全强度，l为环境中的光线强度，其值根据所述光线感应单元直接测量得到，lthresh为所述紫外线灯启动的最低环境光线强度。

25、可选的，所述紫外线感应单元包括固定座、转向构件、至少一个光敏电容器、以及至少一个光谱分析器，至少一个所述光谱分析器设置在所述固定座中，所述光敏电容器用于感应所述紫外线灯发出的光照强度，所述转向构件基于所述光敏电容器的光照强度数据对所述固定座的位置进行转向，以使得所述至少一个光谱分析器朝向所述紫外线灯。

26、可选的，所述温度感应单元包括至少一个环境温度传感器和数据存储器，至少一个环境温度传感器对所述紫外线灯使用环境的温度数据进行检测，所述数据存储器存储至少一个环境温度传感器采集得到的温度数据。

27、可选的，所述智能决策模块的决策指示和分析结果通过无线和/或有线传输的方式传输至所述紫外线灯控模块中。

28、本专利技术所取得的有益效果是：

29、1.通过环境感知模块和评估模块的相互配合，使得整个系统能够根据紫外线灯的环境状态能精准评估，以保证紫外线灯的控制更加精细和智能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，所述紫外线灯强度调节控制系统包括服务器、以及紫外线灯，其特征在于，所述紫外线灯强度调节控制系统还包括环境感知模块、评估模块、紫外线灯控模块、智能决策模块和用户交互模块，所述服务器分别与所述环境感知模块、所述评估模块、紫外线灯控模块、智能决策模块和用户交互模块连接；

2.根据权利要求1所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述人类活动感应单元包括支撑座、以及至少一个红外传感器，所述支撑座供至少一个所述红外传感器进行支撑，至少一个红外传感器对人类活动状态进行检测；

3.根据权利要求2所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述紫外线灯控模块包括灯强度调节单元，所述灯强度调节单元根据所述智能决策模块的分析结果控制所述紫外线灯的强度；

4.根据权利要求3所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述评估模块获取所述环境感知模块采集得到的所述光线强度、紫外线水平、温度数据、湿度数据和人类活动状态数据，并根据下式计算所述紫外线灯的状态指数Condition：

5.根据权利要求4所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述智能决策模块包括分析单元和智能决策单元，所述分析单元基于所述评估模块的评估结果触发对所述紫外线灯的控制策略进行分析，所述智能决策单元获取所述分析单元的分析结果，若所述分析结果已经得出，则生成决策指示，并将所述决策指示和分析结果向所述紫外线灯控模块进行传输，以使得所述紫外线灯控模块根据所述分析结果对所述紫外线灯进行控制。

6.根据权利要求5所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述分析单元的分析步骤包括：

7.根据权利要求6所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，步骤S2中的紫外线基础强度调整值Ubase根据下式进行计算：

8.根据权利要求7所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述紫外线感应单元包括固定座、转向构件、至少一个光敏电容器、以及至少一个光谱分析器，至少一个所述光谱分析器设置在所述固定座中，所述光敏电容器用于感应所述紫外线灯发出的光照强度，所述转向构件基于所述光敏电容器的光照强度数据对所述固定座的位置进行转向，以使得所述至少一个光谱分析器朝向所述紫外线灯。

9.根据权利要求8所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述温度感应单元包括至少一个环境温度传感器和数据存储器，至少一个环境温度传感器对所述紫外线灯使用环境的温度数据进行检测，所述数据存储器存储至少一个环境温度传感器采集得到的温度数据。

10.根据权利要求9所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述智能决策模块的决策指示和分析结果通过无线和/或有线传输的方式传输至所述紫外线灯控模块中。

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【技术特征摘要】

4.根据权利要求3所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述评估模块获取所述环境感知模块采集得到的所述光线强度、紫外线水平、温度数据、湿度数据和人类活动状态数据，并根据下式计算所述紫外线灯的状态指数condition：

5.根据权利要求4所述的自适应环境感知的紫外线灯强度调节控制系统，其特征在于，所述智能决策模块包括分析单元和智能决策单元，所述分析单元基于所述评估模块的评估结果触发对所述紫外线灯的控制策略进行分析，所述智能决策单元获取所述分析单元的分析结果，若所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄艳虎，梁家军，陈庆穆，李明伟，肖光旭，
申请(专利权)人：佛山微紫科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：

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