1.本实用新型涉及通风空调系统监测，具体涉及一种医院回风口智能监测及报警装置。
背景技术：
2.各类可通过飞沫、气溶胶等传播方式传播的传染病在医院中可以通过通风空调系统进行传播，医院建筑当中通风空调系统应用广泛，从手术室、门诊、医技、病房到行政办公用房无处不在。对医院的建筑通风设计和建设水平提出了很大的挑战。由于医院人流较为密集、医疗装备数量较多，人员和装备的阻挡时常会造成回风口遮挡，这就会降低医院手术室等场所的空气流通效率。为防止病毒在传染病流行时期通过通风空调系统扩散，就要保证医院回风口前保持空旷无遮挡，保证医院通风空调系统安全运行，确保通风空调系统达到满足房间温湿度和压力梯度的正常功能。
3.当前医院各种通风设备工作相对独立，较为依赖人工记录与调控，缺乏一个实时的、整体的、智能化的医院回风口监测和管理系统，难以支撑医院的疫情防控工作，给医院内医生、患者及家属的健康安全带来了潜在的威胁。
技术实现要素：
4.本实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种医院回风口智能检测及报警装置，用于解决当前医院回风口监测依赖人工记录与调控的问题。
5.技术方案：一种医院回风口智能监测及报警装置，包括：激光测距仪模块、热敏电阻恒温风速仪模块、回风口控制与通信模块以及回风口报警模块，所述激光测距仪模块、回风口报警模块安装固定在回风口中央顶部外侧，所述热敏电阻恒温风速仪模块、回风口控制与通信模块安装固定在风道内侧，激光测距仪模块和热敏电阻恒温风速仪模块分别与回风口控制与通信模块连接，回风口控制与通信模块与回风口报警模块连接，所述回风口控制与通信模块接收激光测距仪模块的距离信息和热敏电阻恒温风速仪模块监测的流速信息，指示回风口报警模块进行报警。
6.其中所述激光测距仪模块包括激光二极管、射出透镜、受光透镜、受光元件及信号处理器，激光二极管按照一定的角度经过射出透镜发出激光光束，反射回的激光经过受光透镜被受光元件检测到，信号处理器根据激光发射时间和反射回被检测到的时间计算出与被测物体之间的距离。
7.所述热敏电阻恒温风速仪模块以焊接的方式固定在风道内侧，实时监测风道中的空气流速信息。
8.有益效果：本新型提出的一种医院回风口智能监测及报警装置，具有集成度高、装置体积小、监测灵敏度高、信息实时传输的特点。通过在回风口中央顶部外侧安装固定激光测距仪模块，可以实时监测人或物体与回风口之间的距离，并根据遮挡回风口的时长做出智能判决，回风口报警模块发出提醒或通知物业管理人员，起到防止回风口被遮挡、维持通
风系统正常工作的作用。通过在风道内侧安装固定热敏电阻恒温风速仪模块，可以根据科室的不同需求自主设定定时间隔，定时监测风道内空气的流速，当风速超出预设风速区间时，将通过回风口控制与通信模块发送异常信息，通知物业管理人员检修，可以智能、直接、精确地反映风道内部的通风状态。
附图说明
9.图1是本实用新型所述医院回风口智能检测及报警装置的结构示意图；
10.图2是本实用新型所述激光测距仪模块的结构示意图；
11.图3是本实用新型所述热敏电阻恒温风速仪模块的结构示意图。
具体实施方式
12.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，都属于本实用新型保护的范围。
13.参照图1，一种医院回风口智能监测及报警装置，包括激光测距仪模块2、热敏电阻恒温风速仪模块5、回风口控制与通信模块4、回风口报警模块3及导线6，激光测距仪模块2、回风口报警模块3安装固定在回风口1中央顶部外侧，热敏电阻恒温风速仪模块5、回风口控制与通信模块4安装固定在风道内侧。激光测距仪模块2和热敏电阻恒温风速仪模块5分别通过导线6与回风口控制与通信模块4连接，回风口控制与通信模块4通过导线6与回风口报警模块3连接。
14.参照图2，激光测距仪模块2包括激光二极管7、射出透镜8、受光透镜10、受光元件9及信号处理器11。激光二极管7是激光测距仪模块中的激光发射机构。在工作过程中，它会以脉冲的方式点亮。激光二极管7按照一定的角度经过射出透镜8发出激光光束，当遇到人或被测物体12后，光束会反射回来，反射回的激光经过受光透镜10被受光元件9检测到，信号处理器的作用是计算出激光测距仪模块和被测物体之间的距离。激光测距仪模块2的最小测量范围应不低于0.2m-10m，测量误差最大应不超过1cm，工作环境应在0-45摄氏度，重量应不超过0.3kg。
15.在优选实施例中，激光测距模块采用tof10120，其具有集成度高、体积小、价格低的优点，测量范围在100～1800mm，输出结果速度最快为33个数据/s。
16.医院回风口监测及报警装置开始工作，确定回风口是否异常时，主要考虑两个因素：人或物体到回风口的距离、遮挡回风口的时长。因此，激光测距仪模块2监测人或物体与回风口1所在位置的实时距离d以及停留时间t。激光测距仪模块2将监测信息发送至回风口控制与通信模块4，以将所获取的信息与预设风速区间进行分析对比。
17.作为一个示例，如果监测信息同时满足实时距离d《0.5m且停留时间t》30s，说明存在人或物体遮挡了回风口，影响着医院通风系统的正常运转，将发出“请勿遮挡回风口，谢谢您的配合”语音报警，维持通风系统的正常运行。激光测距仪模块2继续对人或物体与回风口1所在位置的实时距离d以及停留时间t进行监测，如果监测信息同时满足实时距离d《0.5m且停留时间t》300s，说明通风口长时间被物体遮挡，语音报警无法解决问题，此时回风
口控制与通信模块4将告知物业管理系统，通知物业人员前来查看回风口情况。如果人或物体与回风口1所在位置的实时距离d以及停留时间t不满足以上两种情形，激光测距仪模块4将继续实时监测。
18.参照图3，热敏电阻恒温风速仪模块5由带有热敏电阻探头的测杆13、单片机14、导线15和电气仪表元件16等组成。热敏电阻恒温风速仪模块5定时监测风道内空气的流速，采用集成电路设计，测量范围应在0.05m/s-5m/s，测量精度应在0.05-2m/s+(读数*2％+0.1)m/s、2-5m/s+(读数*2％+0.2)m/s，工作环境应在：0-45摄氏度，重量应不超过0.3kg，定时监测的频率应不低于0.5h/次，采用焊接的方式固定在风道侧，以防影响通风系统正常工作。热敏电阻直接暴露在空气中，用热敏电阻阻值的变化反映风速的变化，经过电路处理，通过回风口控制与通信模块4将监测信息传达至物业管理系统，物业人员在系统平台可查看每次测速的结果。
19.热敏电阻恒温风速仪模块可以采用testo热线风速传感器，其体积较小，探头直径为9mm，测量范围为0～50m/s，测量精度为
±
(0.03m/s+4％测量值)(0～20m/s)
±
(0.5m/s+5％测量值)(20.01～30m/s)，存放温度为-20～+70℃。
20.回风口控制与通信模块4接收激光测距仪模块2的距离信息和时间信息，接收热敏电阻恒温风速仪模块的监测信息，与回风口报警模块3和物业管理系统共享激光测距仪2和热敏电阻恒温风速仪模块5提供的信息。回风口控制与通信模块4根据实时距离信息及超过预设阈值信息确定是否需要报警或通知物业管理人员。
21.回风口控制与通信模块采用海思lon3150im系列lonworks通信控制模块，采用本模块的设备扩展方便、施工和维护简单，产品规格尺寸为：45mm*50mm*15mm，lonworks总线端通信协议为lontalk，连接lon网络；另一端(用户节点设备内部)可连接多种串口通信，如rs232、rs485、can、或其它自定义协议，并且具有安全、稳定、应用灵活、抗干扰性强的特点，适合医院各种工作环境。
22.回风口报警模块3在接收到回风口控制与通信模块4发出的报警指令时，将发出“请勿遮挡回风口，谢谢您的配合”语音报警，以维持通风系统的正常运行。
23.回风口报警模块可以采用昀辉yh-sg100声光报警器，其工作电压可选12v、24v、36v、48v、220v、380v，声音提醒也可定制，并支持远距离遥控。
24.作为一个示例，医院回风口监测及报警装置开始工作，热敏电阻恒温风速仪模块5开始对风道内进行定时测速，定时的频率可根据科室的不同需求进行个性化设定。确定回风口1的吸风速度(即迎面风速)时，主要考虑三个因素：一是避免靠近回风口处的风速过大，防止对回风口附近经常停留的人员造成不舒适的感觉；二是不要因为风速过大而引起扬起灰尘及增加噪声；三是尽量可能缩小风口断面，以节约成本。关于回风口的吸风速度，一般有下面的要求：当回风口布置在房间下部，不靠近人经常停留的地点时，最大吸风速度不大于3.0m/s；当回风口布置在房间下部且靠近人经常停留的地点时，最大吸风速度不大于1.5m/s。因此选择0.5m/s为最小吸风速度、3.0m/s为最大吸风速度为预设风速区间，默认每0.5h(30min)进行一次风道内部测速，测速完成后，得到实时风速信息v，热敏电阻恒温风速仪5将监测信息发送至回风口控制与通信模块4，将所获取的信息与预设风速区间进行分析对比，如果风速v低于0.5m/s，说明风道内风速过低，可能由于回风口灰尘堵塞导致的通风系统故障，如果风速v高于3.0m/s，说明风道内风速过高，可能会引起扬尘和造成不适感。
以上两种情况均为通风系统异常，回风口控制与通信模块4将告知物业管理系统，通知物业人员检修。如果监测风速v在预设的0.5m/s
–
3.0m/s之间，装置将按照设定的测速频率继续风道测速。
25.需要说明的是，本实用新型不需要依赖于软件实现，其中回风口控制与通信模块4利用简单的比较操作，例如通过控制芯片引脚的高低电平判断即可完成距离和风速的比较，指令告警模块进行报警。本实用新型的目的在于提供一种不同于现有技术的硬件配置，是集成了多个模块的医院回风口智能监测及报警装置，通过激光测距和风道测风速的双重保障可以有效维持回风口正常工作，从而达到提升空气流通效率的作用。本实用新型具有集成度高、装置体积小、监测灵敏度高、信息实时传输的特点，可有效协助医院的物业管理部门及时掌握回风口的遮挡情况以及风道内部的通风状态。