專利名稱：水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及機械自動控制領(lǐng)域，尤其涉及供氧控制器，可以全自動、智能化控制供氧機械的開啟或關(guān)閉。
背景技術(shù)：
[0002]目前，水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)的設(shè)計方面，往往是從使用單位的產(chǎn)品角度出發(fā)，如氧燭、空氣再生藥板等產(chǎn)品，但對于載人潛水器而言，其并不是一種合理可靠的設(shè)計 氧燭的大量放熱、空氣再生藥板的易燃均制約了它們在載人潛水器上的使用?，F(xiàn)有的水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)的控制器比較笨重、體積較大，在狹小的載人艙所占空間較大。實用新型內(nèi)容[0003]本申請人針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所述缺點，提供一種水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器，可以使載人艙氧氣濃度控制在199Γ21%之間，以滿足駕駛員正常呼吸的要求，且體積小、重量輕，具備氧氣濃度極限值的報警功能，還具有載人艙內(nèi)壓力，溫度、濕度、 二氧化碳濃度及氧氣濃度的顯示功能。[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案如下[0005]水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器，包括氧氣濃度傳感器，所述氧氣濃度傳感器與模擬量采集塊串聯(lián)，所述模擬量采集塊與PLC主控器串聯(lián)，所述PLC主控器分別與供氧閥組、電源模塊串聯(lián)，電源模塊與DC/DC電源隔離模塊串聯(lián)，所述DC/DC電源隔離模塊與氧氣濃度傳感器連接，所述氧氣濃度傳感器與工業(yè)平板顯示器串聯(lián)。[0006]進一步技術(shù)方案[0007]所述DC/DC電源隔離模塊與二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器串聯(lián)；所述二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器與工業(yè)平板顯示器串聯(lián)；所述二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器之間并聯(lián)連接。[0008]所述氧氣濃度傳感器至少設(shè)置有兩個，所述氧氣濃度傳感器之間并聯(lián)連接。[0009]所述PLC控制器上連接有報警指示燈。[0010]本實用新型的有益效果如下可以使載人艙氧氣濃度控制在199Γ21%之間，以滿足駕駛員正常呼吸的要求，且體積小、重量輕，具備氧氣濃度極限值的報警功能，還具有載人艙內(nèi)壓力，溫度、濕度、二氧化碳濃度及氧氣濃度的顯示功能。
[0011]圖1為本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。[0012]圖2為本實用新型的控制面板結(jié)構(gòu)圖。[0013]圖3為本實用新型的功能模塊圖。[0014]圖4為本實用新型的軟件流程圖。
具體實施方式
[0015]
以下結(jié)合附圖，說明本實用新型的具體實施方式
。[0016]如圖1所示，DC/DC電源隔離模塊1為各傳感器提供電源隔離，從而減小干擾； PLC主控器通過控制繼電器2和繼電器5來控制兩個供氧閥；帶保險絲的接線端子3其接線和保護作用；傳感器4包括壓力、溫度、濕度、二氧化碳濃度、氧氣濃度傳感器；MVDC電源模塊為各傳感器和工業(yè)平板顯示器及PLC主控器提供直流電源；PLC主控器是整個控制系統(tǒng)的大腦；氧氣濃度傳感器濃度值對應(yīng)4-20mA的電流信號，模擬量采集模塊負責(zé)采集電流信號，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。[0017]如圖2所示，氧氣濃度上限報警指示燈9，當大于23%時，指示燈亮；工業(yè)平板顯示器10，其可以顯示氧氣濃度、二氧化碳濃度、溫度、濕度及艙內(nèi)壓力；氧氣濃度下限報警指示燈11，當小于17%時，指示燈亮；氧氣濃度傳感器選擇切換開關(guān)12，選擇開關(guān)12進行兩個或多個氧氣濃度傳感器的選擇，選擇其中一臺進行供氧閥組的控制。[0018]如圖3所示，氧氣濃度傳感器將氧氣濃度值(Γ25%轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的4_20mA的電流信號，進入模擬量采集模塊，模擬量采集模塊將模擬量轉(zhuǎn)化成相對應(yīng)的數(shù)字量，數(shù)字量進入 PLC主控器，CPU通過控制相應(yīng)的數(shù)字量來控制兩個繼電器，兩個繼電器分別控制兩路供氧閥的開閉，從而實現(xiàn)對氧流量的控制，具體方式為兩路供氧閥一路常開，一路常閉，正常供氧時，常開供氧閥處于打開狀態(tài)，常閉供氧閥處于關(guān)閉狀態(tài)，當PLC主控器檢測到氧氣濃度低于19%時，常閉供氧閥打開，常開供氧閥保持原狀，這樣氧氣流量增大一倍，從而使氧氣濃度升高；當氧氣濃度升高到20%時，常閉供氧閥恢復(fù)關(guān)閉狀態(tài)，氧氣流量回到原來值；當氧氣濃度高于21%時，常開供氧閥關(guān)閉，常閉供氧閥保持原狀，是氧氣流量減少一倍；當氧氣濃度減小到20%時，常開供氧閥恢復(fù)原狀，回到正常供氧狀態(tài)；當氧氣濃度低于17%或大于23%時，通過比較器來控制相應(yīng)輸出口，使相應(yīng)報警指示燈亮。另外，氧氣濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器所檢測到的相應(yīng)值均可通過與之相連的工業(yè)平板顯示器顯示。整個控制器體積小于290 X 290 X 150(mm),重量小于5kg。[0019]如圖4所示，軟件控制流程為首先初始化1/0，然后進行定時器采樣，氧氣濃度上下限報警值通過比較器進行比較來控制相應(yīng)的輸出口，氧氣濃度的數(shù)字量控制采用RS觸發(fā)器功能實現(xiàn)，從而實現(xiàn)對繼電器的控制，最終控制供氧閥組，達到控制氧氣濃度的目的。[0020]以上描述是對本實用新型的解釋，不是對實用新型的限定，本實用新型所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背本實用新型基本構(gòu)思的情況下，本實用新型可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求1.一種水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器，其特征在于包括氧氣濃度傳感器，所述氧氣濃度傳感器與模擬量采集塊串聯(lián)，所述模擬量采集塊與PLC主控器串聯(lián)，所述 PLC主控器分別與供氧閥組、電源模塊串聯(lián)，電源模塊與DC/DC電源隔離模塊串聯(lián)，所述DC/ DC電源隔離模塊與氧氣濃度傳感器連接，所述氧氣濃度傳感器與工業(yè)平板顯示器串聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器，其特征在于所述DC/DC電源隔離模塊與二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器串聯(lián)；所述二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器與工業(yè)平板顯示器串聯(lián)；所述二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器之間并聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器，其特征在于所述氧氣濃度傳感器至少設(shè)置有兩個，所述氧氣濃度傳感器之間并聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器，其特征在于所述PLC控制器上連接有報警指示燈。
專利摘要本實用新型涉及一種水下封閉環(huán)境生命支持系統(tǒng)自動供氧控制器，包括氧氣濃度傳感器，氧氣濃度傳感器與模擬量采集塊串聯(lián)，模擬量采集塊與PLC主控器串聯(lián)，PLC主控器分別與供氧閥組、24VDC電源模塊串聯(lián)，24VDC電源模塊與DC/DC電源隔離模塊串聯(lián)，DC/DC電源隔離模塊與氧氣濃度傳感器串聯(lián)，氧氣濃度傳感器與工業(yè)平板顯示器串聯(lián)。本實用新型可以使載人艙氧氣濃度控制在19%~21%之間，以滿足駕駛員正常呼吸的要求，且體積小、重量輕，具備氧氣濃度極限值的報警功能，還具有載人艙內(nèi)壓力，溫度、濕度、二氧化碳濃度及氧氣濃度的顯示功能。
文檔編號A62B11/00GK202244044SQ20112029301
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者侯德永, 劉濤, 姜磊, 王磊 申請人:中國船舶重工集團公司第七○二研究所