一种除菌、放射性表面污染测量的智能鞋柜及使用方法与流程

本发明属于机械控制技术领域，具体涉及一种除菌、放射性表面污染测量的智能鞋柜及使用方法。

背景技术：

核电厂防护鞋作为工作人员进入辐射控制区必穿的基本防护用品之一，为确保防护鞋的卫生，核电厂通常采用专用洗鞋机加入适量的消毒液清洗方法。该方法虽然能够确保防护鞋的卫生，但高频度的清洗增加了防护鞋的破损量和核电企业的生产经营成本；同时，增大了核电企业液态流出物排放量控制的压力。据统计，进出一台投运核电机组辐射控制区的工作人员有17万人次/年左右，防护鞋清洗频度17万余次/年、报废量约1000双/年、废水排水量约2600m³/年。在机组大修期间会存在暂停供应蒸汽、因储罐储存压力而限制排放等情况造成防护鞋清洗不及时，影响大修工作人员进入辐射控制区的效率。

现有技术的智能鞋柜种类繁多、式样各异，具有储存、杀菌除臭等作用，目前已在食品加工、医院手术室、无菌厂房以及家用杀菌除臭鞋柜中应用。但在核电厂的特殊应用环境下仍存在以下问题：

(1)现有的智能鞋柜对于存在放射性沾染的防护鞋，无法进行放射性污染测量和表面污染提示，工作人员继续使用防护鞋存在污染扩散风险；

(2)现有的智能鞋柜缺乏数据统计和状态分类，不便于在核电厂高频率使用下的管理和应用；

(3)现有的智能鞋柜集成度不高，无法做到专人专用和使用/归还流程简化，鞋柜借用方式需更加智能化，优化借用/归还时间。

在此背景下，设计一款应用于核电厂具备除菌、放射性表面污染测量的智能鞋柜，将有效确保核电企业防护鞋的清洁卫生、降低防护鞋损耗量、生产经营成本和液态流出物排放量控制的压力。

技术实现要素：

本发明的目的在于，本发明提供一种核电厂具备除菌、放射性表面污染测量的智能鞋柜及使用方法，该智能鞋柜能够解决现有防护鞋因清洗频度高而导致的防护鞋损耗量大、增大液态流出物排放量等问题，具有智能杀菌、放射性表面污染测量、专人专用、智能化管理等特点。

本发明采用的技术方案：

一种除菌、放射性表面污染测量功能的智能鞋柜，包括控制系统模块、除菌祛湿系统模块、人脸识别系统模块、放射性表面污染测量系统模块、电脑终端系统模块和存鞋单元，控制系统模块通过串口通讯接线与人脸识别系统模块、放射性表面污染测量系统模块、电脑终端系统模块连接，控制系统模块通过串口通讯接线连接有若干个存鞋单元，存鞋单元通过串口通讯接线与除菌祛湿系统模块连接。

所述控制系统模块负责柜门开关控制、鞋柜状态标定、鞋柜分配、人员与鞋柜的绑定和解绑控制、人员信息和鞋柜使用信息储存。

所述电脑终端系统模块接收控制系统模块传输的数据实现数据的远程显示及控制。

所述除菌祛湿系统模块包括等离子杀菌模块、加热模块、通风过滤模块，用于对鞋柜各个存鞋单元进行除菌、祛湿处理。

所述人脸识别系统模块负责人员信息识别并将信息传输给控制系统模块。

所述放射性表面污染测量系统模块负责表面污染测量并将测量数据传输控制系统模块。

所述存鞋单元构成副鞋柜，由主鞋柜控制，若干个副鞋柜支持拓展级联。

所述控制系统模块、人脸识别系统模块和放射性表面污染测量系统模块均安装于控制区卫生出入口鞋柜主柜内，除菌祛湿系统模块安装在副柜内，电脑终端系统模块安装于值班室内；人脸识别系统模块、除菌祛湿系统模块、放射性表面污染测量系统模块、电脑终端系统模块与控制系统模块连接。

一种除菌、放射性表面污染测量的智能鞋柜的使用方法，包括如下步骤：

人脸识别系统模块识别工作人员人脸信息，控制系统模块建立工作人员记录；

存鞋单元划定各尺码的鞋，并建立存鞋单元的记录，存鞋单元的档案设置清洗条件的限值，并记录该尺码鞋的使用次数；

鞋柜管理人员通过控制系统模块发送存鞋指令，将各尺码的鞋放入对应的存鞋单元，控制系统模块对存鞋单元的开启、关闭状态进行确认，并对存鞋单元的记录进行更新，完成存鞋操作；

首次领取鞋时，人脸识别系统模块识别到工作人员的人脸信息，控制系统模块要求工作人员确认防护鞋的尺码，工作人员确认后，控制系统模块自动匹配到鞋柜对应尺码的存鞋单元，将该存鞋单元与该工作人员绑定，控制系统模块打开该存鞋单元门，工作人员领取鞋，关闭存鞋单元门，完成取鞋操作；

控制系统模块对该存鞋单元的记录进行更新，记录鞋使用次数；

归还鞋时，人脸识别系统模块识别到工作人员的人脸信息，控制系统模块发送指令打开放射性表面污染测量系统模块，工作人员将鞋放入其中测量，测量合格后打开放射性表面污染测量系统模块，同时打开工作人员绑定的存鞋单元门，工作人员从放射性表面污染测量系统模块取出鞋，放入存鞋单元，完成还鞋操作；

控制系统模块对该存鞋单元的记录进行更新；若放射性表面污染测量仪报警，表明防护鞋有污染，控制系统模块发送指令并在电脑终端提醒处理；

系统运行过程中，控制系统模块定期发送指令控制除菌祛湿系统模块对防护鞋进行除菌、祛湿处理。

所述存鞋单元设置4种状态，分别为“空”状态、“待绑定”状态、“已绑定”状态和“待清洗”状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的一种除菌、放射性表面污染测量功能的智能鞋柜，优化了防护鞋管理模式，采用人脸识别系统，大大提高了防护鞋的借用和归还效率，同时实现防护鞋专人专用的功能；

(2)本发明提供的一种除菌、放射性表面污染测量功能的智能鞋柜，串接放射性表面污染测量系统，与存鞋单元建立关联，有效防止了因防护鞋沾污而导致污染扩散风险；

(3)本发明提供的一种除菌、放射性表面污染测量功能的智能鞋柜，智能化除菌、祛湿系统定期对鞋柜进行除菌、祛湿处理，控制系统对每个“已绑定”下的“已归还”状态存鞋单元进行除菌、祛湿时间控制，有效避免因运行时间短而导致除菌、祛湿不彻底的情况；

(4)本发明提供的一种除菌、放射性表面污染测量功能的智能鞋柜，有效延长了防护鞋的使用寿命，降低了防护鞋报废量增加而导致生产成本增加和因频繁清洗防护鞋而导致液态流出物排放量控制压力；

(5)本发明提供的一种除菌、放射性表面污染测量功能的智能鞋柜，有效提升核电企业卫生出入口的通行效率和管理水平，优化人力资源配置，节约人力成本。同时，为智能化核电企业建设奠定基础。

附图说明

图1为本发明提供的一种除菌、放射性表面污染测量功能的智能鞋柜示意图；

图中：1-控制系统模块；2-串口通讯接线；3-存鞋单元；4-除菌祛湿系统模块；5-人脸识别系统模块；6-放射性表面污染测量系统模块；7-电脑终端系统模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供的一种除菌、放射性表面污染测量功能的智能鞋柜，包括控制系统模块1、除菌祛湿系统模块4、人脸识别系统模块5、放射性表面污染测量系统模块6、电脑终端系统模块7和存鞋单元3，

控制系统模块1通过串口通讯接线2与人脸识别系统模块5、放射性表面污染测量系统模块6、电脑终端系统模块7连接，控制系统模块1通过串口通讯接线2连接有若干个存鞋单元3，存鞋单元3通过串口通讯接线2与除菌祛湿系统模块4连接。

控制系统模块1负责柜门开关控制、鞋柜状态标定、鞋柜分配、人员与鞋柜的绑定和解绑控制、人员信息和鞋柜使用信息储存，电脑终端系统模块7接收控制系统模块1传输的数据实现数据的远程显示及控制，除菌祛湿系统模块4负责为存鞋单元3提供除菌、祛湿，人脸识别系统模块5负责人员信息识别并将信息传输给控制系统模块1，放射性表面污染测量系统模块6负责表面污染测量并将测量数据传输控制系统模块1。

存鞋单元3构成副鞋柜，由主鞋柜控制，若干个副鞋柜支持拓展级联；

控制系统模块1、人脸识别系统模块5和放射性表面污染测量系统模块6均安装于控制区卫生出入口鞋柜主柜内，除菌祛湿系统模块4安装在副柜内，电脑终端系统模块7安装于值班室内；人脸识别系统模块5、除菌祛湿系统模块4、放射性表面污染测量系统模块6、电脑终端系统模块7与控制系统模块1连接；

人脸识别系统模块5用于记录及识别人脸信息，并将人脸信息发送至控制系统；

除菌祛湿系统模块4包括等离子杀菌模块、加热模块、通风过滤模块，用于对鞋柜各个存鞋单元进行除菌、祛湿处理；

放射性表面污染测量系统模块6用于对归还的防护鞋进行放射性表面污染测量，测量合格的，打开关联存鞋单元归还；

控制系统模块1用于存储人脸信息作为工作人员档案，在接收到工作人员人脸信息时显示该工作人员首次选择的存鞋单元；在接收到领取或归还命令时控制鞋柜相应完成对应的领取或归还操作；在达到使用限值时，自动发送指令解除存鞋单元与工作人员的绑定关系并显示待清洗状态；对存鞋单元的鞋已归还时，发送指令控制除菌祛湿系统对鞋进行除菌、祛湿处理；

电脑终端系统模块7作为控制系统的远程终端，显示鞋柜的各种使用状态、除菌祛湿情况，使用数据的统计分析、发送相关操作指令等。

本发明还提供一种除菌、放射性表面污染测量的智能鞋柜的使用方法，包括以下内容：

人脸识别系统模块5识别工作人员人脸信息，控制系统模块1建立工作人员记录；存鞋单元3划定各尺码的鞋，并建立存鞋单元的记录，存鞋单元3的档案设置清洗条件的限值，并记录该尺码鞋的使用次数；存鞋单元3设置4种状态，分别为“空”状态、“待绑定”状态、“已绑定”包括“已领取”、“已归还”两个子状态状态和“待清洗”状态；其中，“空”状态表示存鞋单元无鞋且未与人员信息建立关联；“待绑定”状态表示存鞋单元有鞋且未与人员信息建立关联；“已绑定”状态表示已与人员信息建立关联，分“已领取”和“已归还”两种子状态，“已领取”表示鞋已经被工作人员领用，“已归还”表示鞋已被工作人员归还；“待清洗”状态表示存鞋单元有鞋需清洗且未与人员信息建立关联；

鞋柜管理人员通过控制系统模块1发送存鞋指令，将各尺码的鞋放入对应的存鞋单元，控制系统模块1对存鞋单元的开启、关闭状态进行确认，并对存鞋单元的记录进行更新，显示状态由“空”状态转换为“待绑定”状态，完成存鞋操作；

当工作人员首次领取鞋时，人脸识别系统模块5识别到工作人员的人脸信息，控制系统模块1要求工作人员确认防护鞋的尺码，工作人员确认后，控制系统模块1自动匹配到鞋柜对应尺码的存鞋单元，将该存鞋单元与该工作人员绑定，控制系统模块1打开该存鞋单元门，工作人员领取鞋，关闭存鞋单元门，完成取鞋操作；控制系统模块1对该存鞋单元的记录进行更新，该存鞋单元由“待绑定”状态转换为“已绑定”状态，显示为“员工信息，已领取”，记录鞋使用次数；

当工作人员归还鞋时，人脸识别系统模块5识别到工作人员的人脸信息，控制系统模块1发送指令打开放射性表面污染测量系统模块6，工作人员将鞋放入其中测量，测量合格后打开放射性表面污染测量系统模块6，同时打开工作人员绑定的存鞋单元门，工作人员从放射性表面污染测量系统模块6取出鞋，放入存鞋单元，完成还鞋操作；控制系统模块1对该存鞋单元的记录进行更新，该存鞋单元显示为“员工信息，已归还”；若放射性表面污染测量仪报警，表明防护鞋有污染，控制系统模块1发送指令并在电脑终端提醒鞋柜管理人员处理，同时解除该名工作人员与存鞋单元的绑定关系，并对该存鞋单元的记录进行更新，由“已绑定”状态转换为“空”状态；

系统运行过程中，控制系统模块1定期发送指令控制除菌祛湿系统模块4对防护鞋进行除菌、祛湿处理；控制系统模块1对每个“已绑定”状态下的“已归还”子状态的存鞋单元进行除菌、祛湿情况统计，达到处理时间要求的，控制系统发送指令解除“已归还”状态存鞋单元的锁定，可以被使用；

当“已绑定”状态的存鞋单元防护鞋使用次数达到清洗限值时，控制系统模块1发送指令解除该存鞋单元与工作人员的绑定，存鞋单元状态由“已绑定”状态转换为“待清洗”状态，并对该存鞋单元的记录进行更新，使用次数归零；

控制系统模块1发送指令将“待清洗”状态的存鞋单元门打开，由鞋柜管理人员收集防护鞋集中清洗、烘干；存鞋单元状态由“待清洗”状态转换为“空”状态，并对该存鞋单元的记录进行更新；

控制系统模块1发送指令将为“空”状态的存鞋单元门打开，由鞋柜管理人员再次完成存鞋操作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。