新型自動控制紫外線燈的研制

王麗芳

（漳州科技學院 醫學院， 福建 漳州 363202）

紫外線消毒是一種高效、經濟實用、使用方便、安全的方法，它能殺滅各種微生物包括細菌、病毒、真菌、立克次體、衣原體等，一般在短時間內即可達到99%～99.9%的殺菌率，是一種高效的殺菌消毒方式，不會改變消毒物品的任何結構。傳統消毒技術使用的消毒劑本身就是劇毒、易燃的物質，如氯化物或臭氧，而紫外線消毒則是一種安全的殺菌消毒方式，在各行各業中得到廣泛的應用[1]。研究表明，紫外線可以破壞細菌的DNA 或RNA 分子結構，分解細菌蛋白，殺滅包括細菌、真菌和病毒在內的多種微生物，紫外輻射對傷寒菌、赤痢菌、大腸菌、葡萄球狀菌、結核菌、枯草菌等都有非常好的殺滅效[2]。通過這一優勢，紫外線燈作為殺菌消毒裝置被廣泛應用于臨床和生活中。

雖然紫外線燈殺菌消毒的優點諸多，但也有一定的弊端。紫外線殺菌消毒燈是通過汞燈發出的紫外線進行殺菌消毒，紫外線在殺滅微生物的同時，如果照射到人體，會傷害到人體的皮膚黏膜和眼睛，因此，在紫外線消毒燈工作期間，人體一旦直接暴露在紫外線殺菌消毒燈下，輕者皮膚發紅、疼痛和脫皮，重者引起皮膚癌變。紫外線燈在殺菌消毒時無聲無味，很多人對紫外線燈也比較陌生，容易意外裸露在紫外線燈下，造成皮膚和眼睛的傷害。目前臨床使用的紫外線燈控制系統多為單開關控制，醫護人員必須直接接觸紫外線燈進行開啟，紫外線殺菌消毒燈在開啟的時候會輻射操作人員的皮膚和眼睛，造成傷害。為了避免紫外線燈在殺菌消毒的同時對操作人員造成傷害，研制新型自動控制紫外線燈，通過多系統自動控制裝置，實現聲控、位置動態控制、網絡智能控制在內的自動控制，實現人來燈滅、人走燈開，在實現殺菌消毒功能的同時，規避紫外線對人體的輻射傷害。

1 新型自動控制紫外線燈的結構

所研制的新型自動控制紫外線燈由紫外線燈管、多系統控制裝置、吸盤式位置控制儀、操作面板、方向移動輪和支撐架構成，多系統控制裝置為其核心結構。紫外線燈管起到殺菌消毒作用，多系統控制裝置設在紫外線殺菌消毒燈支撐架內部，包含聲控系統驅動模塊、位置控制系統驅動模塊、網絡智能控制系統驅動模塊。其中，聲控系統驅動模塊是通過聲音控制紫外線燈的開啟和關閉，實現有聲紫外線燈滅，無聲紫外線燈開。新型自動控制紫外線燈的位置控制系統驅動模塊由病房門上的吸盤式位置控制儀通過移動自身位置控制其運行，位置控制系統驅動模塊的作用實現了門開紫外線燈關閉，門關紫外線燈開啟，實現即使有人在有紫外線殺菌消毒燈的房間內也能避免紫外線殺菌消毒燈對人體的傷害。新型自動控制紫外線燈位置控制系統驅動模塊的作用方式簡單點如圖1所示。

圖1 新型自動控制紫外線燈位置控制系統驅動模塊的作用方式

新型自動控制紫外線燈的網絡智能控制驅動系統通過可連接手機的物聯網實現智能控制，操作人員可以站在門外通過手機的Wi-Fi 系統開啟紫外線殺菌消毒燈，避免紫外線殺菌消毒燈在開啟之初對操作人員的輻射傷害。新型自動控制紫外線燈的吸盤式位置控制儀可以隨意吸附在房門上，吸附在房門上的位置控制儀也可以方便拿下，它雖與紫外線殺菌消毒燈機體分開，但可通過驅動位置控制系統驅動模塊控制紫外線殺菌消毒燈。新型自動控制紫外線燈的操作面板上有顯示屏、啟動開關、定時開關、控制模塊選擇開關和功能設置按鈕，顯示屏可顯示紫外線殺菌消毒燈溫度和紫外線燈啟動時長，定時開關可設置紫外線燈的運行時間，時間一到，紫外線燈自動關閉。新型自動控制紫外線燈的多系統控制模塊運行需要電源和電路，新型多系統自動控制紫外線燈樣品圖如圖2所示，結構圖如圖3所示。

圖2 新型自動控制紫外線燈的樣品圖

圖3 新型自動控制紫外線燈的結構圖

2 新型自動控制紫外線燈的功能

新型自動控制紫外線燈可以通過聲控系統驅動模塊控制紫外線殺菌消毒燈的開啟和關閉，實現有聲紫外線燈滅，無聲紫外線燈開。在有人靠近紫外線殺菌消毒燈并發出聲響時，紫外線殺菌消毒燈能立即自動關閉，并重復播放提醒語音，避免對人體的傷害，人離開一段時間（可設定）后仍無聲響時，播放提醒語音3 遍，一段時間后（可設置）紫外線燈自行啟動，再次開啟殺菌消毒模式。

新型自動控制紫外線燈可以通過位置控制系統驅動模塊和吸盤式位置控制儀配合控制紫外線殺菌消毒燈的開啟和關閉，實現門開紫外線燈關，門關紫外線燈開，在有人推動房門誤入放有紫外線殺菌消毒燈的房間時，紫外線殺菌消毒燈隨著位置控制儀的移動而自動關閉，并重復播放提醒語音，避免紫外線殺菌消毒燈對人體的傷害，隨著位置控制儀返回到原來的位置，播放提醒語音 3 遍，一段時間后（可設置），紫外線殺菌消毒燈自行啟動，再次開啟殺菌消毒模式。

新型自動控制紫外線燈可以通過網絡智能控制驅動系統控制紫外線殺菌消毒燈的開啟（開啟前播放提醒語音 3 遍）和關閉，通過無線網絡對紫外線殺菌消毒燈實施智能控制，操作人員可以站在病房外通過Wi-Fi開啟紫外線殺菌消毒燈，避免了紫外線殺菌消毒燈在開啟之初對操作人員的傷害。

3 核心技術

多系統自動控制模式的新型紫外線燈是具有一定識別能力的殺菌消毒燈，具有高強度和高效率的殺菌消毒功能，且紫外線燈管的使用壽命長。新型自動控制紫外線燈還能在一定范圍內識別是否有人員活動，及時進行語音提醒，減少不必要的傷害，從而達到安全使用的目的。語音提醒內容為提示在紫外線殺菌消毒燈的工作區域內可能對人體造成的傷害，提示所有靠近紫外線殺菌消毒燈的人要立即離開。

一是通過聲控模塊，對人員活動聲音和其他聲音（包括開門聲音） 進行監聽和識別。和普通聲控燈的聲控控制相反，聲控燈是有聲燈亮，無聲燈滅。紫外線燈是有聲燈滅（關閉），無聲燈亮（開啟），從而對活動人員進行保護。

二是通過位置控制系統驅動模塊和吸盤式位置控制儀配合控制紫外線燈的開啟和關閉，通過吸附在門上的吸盤式位置控制儀來偵測門的移動（即門的開關），向位置控制系統驅動模塊發射有無人員進入的信號（即開啟和關閉的信號），門開就發送關閉信號，門關則啟動計時器，進入開啟倒計時，并按程序播放提醒語音，從而實現門開燈關，門關燈開。門開啟后，立即播放提醒語音，提示誤入人員離開。

4 市場分析

4.1 市場環境分析

紫外線殺菌消毒燈在市場上的應用范圍非常大。新型自動控制紫外線燈在醫療中可以更好地幫助患者，因其安全性能較高，可以擴大使用范圍，運用到市場中的珠寶鑒定、廚房、食物倉儲、幼兒園、學校、培訓機構等殺菌要求比較嚴格的環境。

4.2 市場競爭分析

這是一款新型的多功能自動控制紫外線燈，不同于其他的單功能產品，新型自動控制紫外線燈的市場需求更大，還有安全模塊和預警模塊，安全性能更高，具有更大的競爭優勢和更廣泛的使用范圍。

4.3 市場效益分析

新型自動控制紫外線燈投入使用后將減少操作人員的操作顧慮、管理顧慮和安全顧慮，應用前景十分廣闊。

4.4 市場容量分析

新型自動控制紫外線燈的成本和普通的紫外線燈生產成本相差不大（預計在 10%～ 20%），但控制系統類型多，經濟效益則較高（售價相對高一點，可大約提升10%）。銷售一旦上正軌，市場容量增大，可滿足各種消費者的需求。

4.5 市場銷量預測

新型自動控制紫外線燈具有高安全性，增加對操作人員、使用人員和其他人員的保護措施，減少紫外線燈對人體的傷害，這是產品的最大優勢，可以應用于醫院，也適用于美容院、養老院等醫護場所，更能走進食堂、廚房、食品倉儲、幼兒園、學校、辦學機構等對環境殺菌有嚴格要求和標準的單位。需求對象不再單一，市場需求量和潛力巨大。

5 新型自動控制紫外線燈的優勢及局限性

適量的紫外線對人體健康有益，但接觸過量的紫外線會對機體產生危害，以多系統控制模式來控制紫外線殺菌消毒燈的開啟和關閉，將不必要的危害降到最低，可以防止因誤操作、誤進入、誤停留等導致醫護人員、病人及家屬暴露在紫外燈下而造成的不必要傷害。

新型自動控制紫外線燈和單一控制型紫外殺菌消毒線燈相比，雖然具有諸多優勢，但在控制方式和控制距離上還有很大的拓展空間，需要通過驅動系統更新等方式繼續對多系統控制型紫外線燈進行研發。