电梯消毒装置的制作方法

1.本实用新型涉及红外检测技术领域，具体的，涉及电梯消毒装置。


背景技术：

2.目前，在一些医院、办公楼、地铁等场所，为了方便大家的出行，一般都配备有电梯，由于每天乘坐电梯的人数较多，电梯内的空间小、且通风差，为了大家的健康，现有的电梯需要人为的进行消毒，为了节约人力，现在有的电梯中配备了具有自动感应的消毒装置，通过红外检测是否有人乘坐电梯，当电梯中没有人时，对电梯进行消毒。但现有的在电梯中配备的红外检测装置存在检测精度差的问题，导致电梯中有人时消毒装置误操作，将消毒液喷洒在人身上。


技术实现要素：

3.本实用新型提出电梯消毒装置，解决了现有技术中红外检测装置检测精度差的问题。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.电梯消毒装置，包括主控单元、红外检测电路和驱动电路，所述红外检测电路和所述驱动电路均与所述主控单元连接，所述红外检测电路包括红外传感器u1、电容c2、电阻r2、三极管q1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、运放u2、电阻r8、电阻r9、运放u3、运放u4、变阻器rp1和或门u5，
6.所述红外传感器u1的第一端连接5v电源，所述红外传感器u1的第二端连接所述电容c2的第一端，所述红外传感器u1的第三端接地，所述电容c2的第二通过所述电阻r2连接所述三极管q1的基极，所述三极管q1的发射极连接5v电源，所述三极管q1的发射极通过所述电阻r3接地，所述三极管q1的发射极通过所述电阻r4连接所述运放u2的同相输入端，所述运放u2的反相输入端通过所述电阻r7连接5v电源，所述运放u2的反相输入端通过所述电阻r6接地，所述运放u2的输出端通过所述电阻r5连接所述运放u2的同相输入端，所述运放u2的输出端连接所述运放u3的同相输入端，
7.所述运放u3的同相输入端连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u3的反相输入端通过所述变阻器rp1连接5v电源，所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r8连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的同相输入端通过所述电阻r9接地，所述运放u3的输出端连接所述或门u5的第一输入端，所述运放u4的输出端连接所述或门u5第二输入端，所述或门u5的输出端连接所述主控单元。
8.进一步，本实用新型中所述红外检测电路还包括电阻r11、电容c6、电阻r12、电阻r13、电阻r14、运放u8和电容c7，所述电阻r11的第一端连接所述或门u5的输出端，所述电阻r11的第二端通过所述电容c6接地，所述电阻r11第二端通过所述电阻r12连接所述运放u8的反相输入端，所述运放u8的同相输入端通过所述电阻r13接地，所述运放u8的输出端通过所述电阻r14连接所述电阻r11的第二端，所述运放u8的输出端通过所述电容c7连接所述运
放u8的反相输入端，所述运放u8的输出端连接所述主控单元。
9.进一步，本实用新型中所述红外检测电路还包括非门u6、非门u7、电阻r10和发光二极管led1，所述非门u6的输入端连接所述运放u8的输出端，所述非门u6的输出端连接所述非门u7的输入端，所述非门u7的输出端连接所述主控单元，所述电阻r10的第一端连接所述非门u6的输出端，所述电阻r10的第二端连接所述发光二极管led1的阳极，所述发光二极管led1的阴极接地。
10.进一步，本实用新型中所述驱动电路包括电阻r15、光耦u9、电阻r16、电阻r17、场效应管q2和消毒电机m1，所述电阻r15的第一端连接所述主控单元，所述电阻r15的第二端连接所述光耦u9的第一输入端，所述光耦u9的第二输入端接地，所述光耦u9的第一输出端通过所述电阻r17连接12v电源，所述光耦u9的第二输出端通过所述电阻r16接地，所述光耦u9的第二输出端连接所述场效应管q2的栅极，所述场效应管q2的源极接地，所述场效应管q2的漏极连接所述消毒电机m1的第一端，所述消毒电机m1的第二端连接12v电源。
11.进一步，本实用新型中还包括消毒液检测电路和无线通信单元，所述消毒液检测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述无线通信单元与电梯监控终端通讯连接，所述消毒液检测电路包括电击棒j1、电阻r18、运放u10、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23和运放u11，所述运放u10的同相输入端通过所述电阻r18连接所述电击棒j1，所述运放u10的反相输入端通过所述电阻r19接地，所述运放u10的输出端通过所述电阻r20连接所述运放u10的反相输入端，所述运放u10的输出端通过所述电阻r21连接所述运放u11的同相输入端，所述运放u11的同相输入端通过所述电阻r22接地，所述运放u11的反相输入端通过所述电阻r23连接3v电源，所述运放u11的输出端连接所述主控单元。
12.本实用新型的工作原理及有益效果为：
13.本实用新型中，红外检测电路通过人体发出红外信号判断当前是否有人乘坐电梯，红外检测电路将红外信号转为电信号送至主控单元，当没人乘坐电梯时，主控单元向驱动电路发送指令，驱动电路控制消毒装置对电梯内部进行消毒，当有人乘坐时，主控单元不发出指令信号，以免消毒液喷洒在人们身上。当电梯内正在消毒的同时有人乘坐电梯，这时驱动电路立即停止工作，以免将消毒液喷洒在人们身上。
14.具体的，红外检测电路的工作原理为：当电梯中有人时，红外传感器u1能够检测到人体发出的红外信号，并将该红外信号转为电脉冲信号加至三极管q1的基极，三极管q1导通，三极管q1构成了跟随器，跟随器的输入阻抗高，输出阻抗低，这样电路输出受到后级电路的影响很小，电容c3加速电容，提高三极管q1导通和截止的速度，进而提高了电路的响应速度。红外传感器u1输出的电脉冲信号比较微弱，运放u2构成了差分放大电路，用于放大红外传感器u1输出的电脉冲信号，三极管q1所构成的跟随器还起到了信号隔离的作用，防止红外传感器u1输出的微弱信号与放大后的信号相互干扰，差分放大电路可以很好的放大差模信号，抑制工模信号，放大后的信号分别送至运放u3的同相输入端和运放u4的反相输入端，运放u3和运放u4构成了窗口电压比较器，当运放u2输出的电压大于运放u3反相输入端电压时，运放u3输出高电平信号，或门u5输出高电平信号至主控单元，当运放u2输出的电压小于运放u4同相输入端电压时，运放u4输出高电平信号，这时或门u5同样输出高电平信号至主控单元，如果运放u2输出的电压在运放u3的同相输入端电压和运放u4反相输入端电压之间，运放u3和运放u4均输出低电平信号，或门u5输出低电平信号至主控单元，因此，当电
梯中有人时，主控单元会接收到一个高低变化的脉冲信号。这时主控单元不向驱动电路发送指令。当电梯中没有人时，红外传感器u1不在输出电脉冲信号，三极管q1截止，运放u2输出低电平信号，运放u4输出高电平信号，或门u5输出高电平信号，因此，电梯中没人时，主控单元会接收到稳定不变的高电平信号，当主控单元接收到的为高低变化的脉冲信号时，表明电梯中有人。通过调节变阻器rp1的阻值即可改变窗口电压比较器的阈值电压，使得低于人体红外特征的干扰信号被滤除。因此相比传统的红外检测电路而言，本实用新型中的红外检测电路有抗干扰性强、电路响应速度快以及检测精度高的特点。
15.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
16.图1为本实用新型中红外检测电路的电路图；
17.图2为本实用新型中滤波电路的电路图；
18.图3为本实用新型中驱动电路的电路图；
19.图4为本实用新型中消毒液检测电路的电路图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
21.实施例1
22.如图1所示，本实施例提出了电梯消毒装置，包括主控单元、红外检测电路和驱动电路，红外检测电路和驱动电路均与主控单元连接，红外检测电路包括红外传感器u1、电容c2、电阻r2、三极管q1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、运放u2、电阻r8、电阻r9、运放u3、运放u4、变阻器rp1和或门u5，红外传感器u1的第一端连接5v电源，红外传感器u1的第二端连接电容c2的第一端，红外传感器u1的第三端接地，电容c2的第二通过电阻r2连接三极管q1的基极，三极管q1的发射极连接5v电源，三极管q1的发射极通过电阻r3接地，三极管q1的发射极通过电阻r4连接运放u2的同相输入端，运放u2的反相输入端通过电阻r7连接5v电源，运放u2的反相输入端通过电阻r6接地，运放u2的输出端通过电阻r5连接运放u2的同相输入端，运放u2的输出端连接运放u3的同相输入端，运放u3的同相输入端连接运放u4的反相输入端，运放u3的反相输入端通过变阻器rp1连接5v电源，运放u3的反相输入端通过电阻r8连接运放u4的同相输入端，运放u4的同相输入端通过电阻r9接地，运放u3的输出端连接或门u5的第一输入端，运放u4的输出端连接或门u5第二输入端，或门u5的输出端连接主控单元。
23.电梯(直梯)为我们的生活带来很多便捷，在医院、小区、办公楼等人口流动较大的地方，每天都有不同的人在乘坐电梯，由于电梯内的空间小，且空气不流通，随着人们不停的进出，在电梯里会滋生大量的细菌，为了大家的健康安全，需要定期对电梯进行消毒。
24.红外检测电路通过人体发出红外信号判断当前是否有人乘坐电梯，红外检测电路将红外信号转为电信号送至主控单元，当没人乘坐电梯时，主控单元向驱动电路发送指令，
驱动电路控制消毒装置对电梯内部进行消毒，当有人乘坐时，主控单元不发出指令信号，以免消毒液喷洒在人们身上。当电梯内正在消毒的同时有人乘坐电梯，这时驱动电路立即停止工作，以免将消毒液喷洒在人们身上。
25.具体的，红外检测电路的工作原理为：当电梯中有人时，红外传感器u1能够检测到人体发出的红外信号，并将该红外信号转为电脉冲信号经电容c2和电阻r2后加至三极管q1的基极，三极管q1导通，其中电容c2为耦合电容，三极管q1构成了跟随器，跟随器的输入阻抗高，输出阻抗低，这样电路输出受到后级电路的影响很小，其中电容c3加速电容，提高三极管q1导通和截止的速度，进而提高了电路的响应速度。红外传感器u1输出的电脉冲信号比较微弱，无法被主控单元直接有效识别，运放u2构成了差分放大电路，用于放大红外传感器u1输出的电脉冲信号，三极管q1所构成的跟随器还起到了信号隔离的作用，防止红外传感器u1输出的微弱信号与放大后的信号相互干扰，差分放大电路可以很好的放大差模信号，抑制工模信号，放大后的信号分别送至运放u3的同相输入端和运放u4的反相输入端，运放u3和运放u4构成了窗口电压比较器，当运放u2输出的电压大于运放u3反相输入端电压时，运放u3输出高电平信号，或门u5输出高电平信号至主控单元，当运放u2输出的电压小于运放u4同相输入端电压时，运放u4输出高电平信号，这时或门u5同样输出高电平信号至主控单元，如果运放u2输出的电压在运放u3的同相输入端电压和运放u4反相输入端电压之间，运放u3和运放u4均输出低电平信号，或门u5输出低电平信号至主控单元，因此，当电梯中有人时，主控单元会接收到一个高低变化的脉冲信号。这时主控单元不向驱动电路发送指令。
26.当电梯中没有人时，红外传感器u1不在输出电脉冲信号，三极管q1截止，运放u2输出低电平信号，运放u4输出高电平信号，或门u5输出高电平信号，因此，电梯中没人时，主控单元会接收到稳定不变的高电平信号，当主控单元接收到的为高低变化的脉冲信号时，表明电梯中有人。通过调节变阻器rp1的阻值即可改变窗口电压比较器的阈值电压，使得低于人体红外特征的干扰信号被滤除。因此相比传统的红外检测电路而言，本实施例中的红外检测电路有抗干扰性强、电路响应速度快以及检测精度高的特点。
27.在实际应用中，可根据电梯的实用情况设定消毒喷洒的时间和喷洒次数，如果长时间电梯处于无人状态消毒装置不会重复进行消毒操作，避免在晚上或人少时驱动电路持续工作。
28.如图2所示，本实施例中红外检测电路还包括电阻r11、电容c6、电阻r12、电阻r13、电阻r14、运放u8和电容c7，电阻r11的第一端连接或门u5的输出端，电阻r11的第二端通过电容c6接地，电阻r11第二端通过电阻r12连接运放u8的反相输入端，运放u8的同相输入端通过电阻r13接地，运放u8的输出端通过电阻r14连接电阻r11的第二端，运放u8的输出端通过电容c7连接运放u8的反相输入端，运放u8的输出端连接主控单元。
29.本实施例中，红外检测电路虽然对干扰信号有一定的抑制能力，但其对干扰信号的抑制能力有限，仍有部分干扰信号存在电路中，这些干扰信号被放大后送至主控单元，很可能会引起主控单元的误操作，因此，为了进一步提高电路的精度以及可靠性，在或门u5和主控单元之间加入滤波电路。电阻r11、电容c6、电阻r12、电阻r13、电阻r14、运放u8和电容c7构成了二阶低通滤波电路，用于滤除信号中的高频干扰信号，将滤波后的信号送至主控单元。
30.如图2所示，本实施例中红外检测电路还包括非门u6、非门u7、电阻r10和发光二极管led1，非门u6的输入端连接运放u8的输出端，非门u6的输出端连接非门u7的输入端，非门u7的输出端连接主控单元，电阻r10的第一端连接非门u6的输出端，电阻r10的第二端连接发光二极管led1的阳极，发光二极管led1的阴极接地。
31.加入滤波电路后虽然提高了电路的检测精度，但当电梯中有人时，输出至主控单元的脉冲信号可能出现不规则的情况，这同样会影响红外检测电路的精度，为此，本实施例在运放u8和主控单元之间加入了整形电路，该整形电路由非门u6和非门u7构成，最后将整形后的信号送至主控单元。
32.其中，电阻r10和发光二极管led1构成了警示电路，当电梯里有人时，发光二极管led1发光，当电梯中没有人时，发光二极管led1不发光。二极管d1和二极管d2构成了钳位电路，防止进入主控单元的电压过高而对主控单元造成损坏，从而进一步提高了红外检测电路的可靠性。
33.如图3所示，本实施例中驱动电路包括电阻r15、光耦u9、电阻r16、电阻r17、场效应管q2和消毒电机m1，电阻r15的第一端连接主控单元，电阻r15的第二端连接光耦u9的第一输入端，光耦u9的第二输入端接地，光耦u9的第一输出端通过电阻r17连接12v电源，光耦u9的第二输出端通过电阻r16接地，光耦u9的第二输出端连接场效应管q2的栅极，场效应管q2的源极接地，场效应管q2的漏极连接消毒电机m1的第一端，消毒电机m1的第二端连接12v电源。
34.本实施例中，包括两路电路结构相同的驱动电路，其中一路用于控制消毒装置喷洒消毒液；另一路驱动电路用于带动风扇，即喷洒消毒液的同时风扇旋转，用于增加消毒液的雾化面积，对整个电梯间进行全方位的消毒。
35.以控制消毒装置的驱动电路为例：需要对电梯进行消毒时，主控单元输出高电信号至光耦u9的第一输入端，光耦u9导通，光耦u9输出高电平信号至场效应管q2的栅极，场效应管q2导通，电机m1通电，从而带动消毒装置喷洒消毒液。
36.如图4所示，本实施例中还包括消毒液检测电路和无线通信单元，消毒液检测电路连接主控单元，主控单元借助无线通信单元与电梯监控终端通讯连接，消毒液检测电路包括电击棒j1、电阻r18、运放u10、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23和运放u11，运放u10的同相输入端通过电阻r18连接电击棒j1，运放u10的反相输入端通过电阻r19接地，运放u10的输出端通过电阻r20连接运放u10的反相输入端，运放u10的输出端通过电阻r21连接运放u11的同相输入端，运放u11的同相输入端通过电阻r22接地，运放u11的反相输入端通过电阻r23连接3v电源，运放u11的输出端连接主控单元。
37.本实施例中，消毒液暂存在一个容器中，当消毒液用完时需要相关工作人员为其加注消毒液，但有时工作人员检查不及时，导致容器中的消毒液用完后没有及时加注，为了避免这种情况发生，本实施例添加了消毒液检测电路，用于检测容器中消毒液的剩余量，当消毒液的剩余量低于设定值时，提醒工作人员及时向容器中加注消毒液。
38.具体的，消毒液检测电路的工作原理为：电击棒j1插在暂存消毒液的容器中，利用消毒液的导电性，当容器中的消毒液的液位越高，电击棒j1检测端的电压越高，消毒液的液位越低，电击棒j1检测端的电压越低，电击棒j1检测端的电压经电阻r18和电容c8滤波后送至运放u10的同相输入端，运放u10构成放大电路，放大后的信号送至运放u11的同相输入
端，运放u11构成比较器，当容器中消毒液的液位高于设定值时，运放u11输出高电平信号，当容器中消毒液的液位低于设定值时，运放u11输出低电平信号，运放u11输出的电信号送至主控单元。当主控单元收到低电平信号时，发出报警信号，该报警信号经无线通信单元送至电梯监控终端，通知工作人员及时加注消毒液。
39.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.电梯消毒装置，其特征在于，包括主控单元、红外检测电路和驱动电路，所述红外检测电路和所述驱动电路均与所述主控单元连接，所述红外检测电路包括红外传感器u1、电容c2、电阻r2、三极管q1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、运放u2、电阻r8、电阻r9、运放u3、运放u4、变阻器rp1和或门u5，所述红外传感器u1的第一端连接5v电源，所述红外传感器u1的第二端连接所述电容c2的第一端，所述红外传感器u1的第三端接地，所述电容c2的第二通过所述电阻r2连接所述三极管q1的基极，所述三极管q1的发射极连接5v电源，所述三极管q1的发射极通过所述电阻r3接地，所述三极管q1的发射极通过所述电阻r4连接所述运放u2的同相输入端，所述运放u2的反相输入端通过所述电阻r7连接5v电源，所述运放u2的反相输入端通过所述电阻r6接地，所述运放u2的输出端通过所述电阻r5连接所述运放u2的同相输入端，所述运放u2的输出端连接所述运放u3的同相输入端，所述运放u3的同相输入端连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u3的反相输入端通过所述变阻器rp1连接5v电源，所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r8连接所述运放u4的同相输入端，所述运放u4的同相输入端通过所述电阻r9接地，所述运放u3的输出端连接所述或门u5的第一输入端，所述运放u4的输出端连接所述或门u5第二输入端，所述或门u5的输出端连接所述主控单元。2.根据权利要求1所述的电梯消毒装置，其特征在于，所述红外检测电路还包括电阻r11、电容c6、电阻r12、电阻r13、电阻r14、运放u8和电容c7，所述电阻r11的第一端连接所述或门u5的输出端，所述电阻r11的第二端通过所述电容c6接地，所述电阻r11第二端通过所述电阻r12连接所述运放u8的反相输入端，所述运放u8的同相输入端通过所述电阻r13接地，所述运放u8的输出端通过所述电阻r14连接所述电阻r11的第二端，所述运放u8的输出端通过所述电容c7连接所述运放u8的反相输入端，所述运放u8的输出端连接所述主控单元。3.根据权利要求2所述的电梯消毒装置，其特征在于，所述红外检测电路还包括非门u6、非门u7、电阻r10和发光二极管led1，所述非门u6的输入端连接所述运放u8的输出端，所述非门u6的输出端连接所述非门u7的输入端，所述非门u7的输出端连接所述主控单元，所述电阻r10的第一端连接所述非门u6的输出端，所述电阻r10的第二端连接所述发光二极管led1的阳极，所述发光二极管led1的阴极接地。4.根据权利要求1所述的电梯消毒装置，其特征在于，所述驱动电路包括电阻r15、光耦u9、电阻r16、电阻r17、场效应管q2和消毒电机m1，所述电阻r15的第一端连接所述主控单元，所述电阻r15的第二端连接所述光耦u9的第一输入端，所述光耦u9的第二输入端接地，所述光耦u9的第一输出端通过所述电阻r17连接12v电源，所述光耦u9的第二输出端通过所述电阻r16接地，所述光耦u9的第二输出端连接所述场效应管q2的栅极，所述场效应管q2的源极接地，所述场效应管q2的漏极连接所述消毒电机m1的第一端，所述消毒电机m1的第二端连接12v电源。5.根据权利要求1所述的电梯消毒装置，其特征在于，还包括消毒液检测电路和无线通信单元，所述消毒液检测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述无线通信单元与电梯监控终端通讯连接，所述消毒液检测电路包括电击棒j1、电阻r18、运放u10、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23和运放u11，所述运放u10的同相输入端通过所述电阻
r18连接所述电击棒j1，所述运放u10的反相输入端通过所述电阻r19接地，所述运放u10的输出端通过所述电阻r20连接所述运放u10的反相输入端，所述运放u10的输出端通过所述电阻r21连接所述运放u11的同相输入端，所述运放u11的同相输入端通过所述电阻r22接地，所述运放u11的反相输入端通过所述电阻r23连接3v电源，所述运放u11的输出端连接所述主控单元。

技术总结
本实用新型涉及红外检测技术领域，提出了电梯消毒装置，包括主控单元、红外检测电路和驱动电路，红外检测电路和驱动电路均与主控单元连接，红外检测电路包括红外传感器U1、三极管Q1、电阻R3、电阻R5、电阻R6和电阻R7，红外传感器U1的第一端连接5V电源，红外传感器U1的第二端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接5V电源，三极管Q1的发射极通过电阻R3接地，三极管Q1的发射极连接运放U2的同相输入端，运放U2的反相输入端通过电阻R7连接5V电源，运放U2的反相输入端通过电阻R6接地，运放U2的输出端通过电阻R5连接运放U2的同相输入端，运放U2的输出端连接主控单元。通过上述技术方案，解决了现有技术中红外检测装置检测精度差的问题。题。题。


技术研发人员：金旭 焦建磊 霍铖溦 白少伟
受保护的技术使用者：河北金博电梯智能设备有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/8/13