一種自動(dòng)供氧系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)供氧系統(tǒng)，包括三個(gè)氧氣濃度傳感器、控制器、一條氧氣流管道、一條空氣流管道以及控制此二管道的兩個(gè)電磁閥。該系統(tǒng)通過三個(gè)氧氣濃度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控密閉空間的氧氣濃度，并將信息傳送到控制器，再由該控制器控制兩個(gè)電磁閥的開關(guān)以達(dá)到氣體向密閉空間的單向流動(dòng)。
【專利說明】一種自動(dòng)供氧系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種自動(dòng)供氧系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]供氧系統(tǒng)在生命維持領(lǐng)域不可或缺的一部分，目前的供氧系統(tǒng)價(jià)格較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在氧氣含量稍低時(shí)，人雖然可以正?；顒?dòng)，但不能發(fā)覺氧氣含量降低，長時(shí)間處于低氧狀態(tài)下會(huì)對(duì)身體造成損傷。而且當(dāng)氧氣含量過低的時(shí)，人體會(huì)產(chǎn)生頭暈等不良反應(yīng)，有時(shí)來不及使用氧氣瓶，會(huì)造成不必要的人員傷亡。
[0003]在申請(qǐng)?zhí)枮?01110348120.7的中國專利申請(qǐng)中提出了一種智能供氧系統(tǒng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氧氣探測(cè)器、電磁閥及控制部分，控制部分包括中央處理單元、電源處理電路、可編程邏輯存儲(chǔ)器、無線通訊電路及電磁閥驅(qū)動(dòng)控制電路。該系統(tǒng)雖可檢測(cè)氣體濃度，并且設(shè)計(jì)為固定式，容易實(shí)現(xiàn)無人值守，但設(shè)計(jì)麻煩，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，并且在氧氣濃度檢測(cè)、人工管理上不能實(shí)現(xiàn)高速有效的解決方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]一種自動(dòng)供氧系統(tǒng)，包括氧氣檢測(cè)裝置，該氧氣檢測(cè)裝置單向聯(lián)接著控制器，而該控制器單向聯(lián)接著供氧裝置，通過氧氣檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)密閉空間內(nèi)氧氣的濃度，將結(jié)果傳送到控制器，再由控制器控制供氧裝置對(duì)密閉空間輸送氧氣。
[0005]優(yōu)選的是，所述 氧氣檢測(cè)裝置設(shè)有三個(gè)氧氣濃度傳感器:氧氣濃度傳感器1、氧氣濃度傳感器I1、氧氣濃度傳感器III。
[0006]在上述任一方案中優(yōu)選的是，三路氧氣濃度傳感器實(shí)時(shí)獲取密閉空間內(nèi)空氣氧氣含量數(shù)據(jù)，并通過控制器內(nèi)部程序的冗余容錯(cuò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)供氧裝置中執(zhí)行器電磁閥I，執(zhí)行器電磁閥II的精確、高效的自動(dòng)化控制。
[0007]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述冗余容錯(cuò)技術(shù)為模擬量數(shù)據(jù)三選二。
[0008]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述供氧裝置分為三部分:空氣流管道、氧氣流管道以及兩者合并后的管道，其中空氣流管道入口處設(shè)有壓風(fēng)機(jī)，壓風(fēng)機(jī)后面聯(lián)接消音器I，消音器I后聯(lián)接有執(zhí)行器電磁閥I，執(zhí)行器電磁閥I后面聯(lián)接有過濾器，空氣流管道在經(jīng)過過濾器后與氧氣流管道合并為一條管道，合并后的管道后面聯(lián)接消音器III，消音器后面即為氣體出口.[0009]更優(yōu)選的是，所述過濾器用來過濾掉空氣中的油、水氣及塵土。
[0010]在上述任一方案中優(yōu)選的是，氧氣流管道入口處為氧氣瓶入口，后面聯(lián)接消音器II，該消音器后面聯(lián)接氧氣減壓器，再后面聯(lián)接氣體渦街流量計(jì)，執(zhí)行器電磁閥II，所述氧氣流管道在經(jīng)過執(zhí)行器電磁閥II與空氣流管道合并為一條管道。
[0011]更優(yōu)選的是，所述消音器1、消音器I1、消音器III可分別將壓風(fēng)機(jī)氣體入口，氧氣瓶入口，氣體出口的連續(xù)噪聲控制在70分貝以下。
[0012]在上述任一方案中優(yōu)選的是，控制器采用西門子LOGO!控制器，該控制器上設(shè)有供氧系統(tǒng)控制面板。
[0013]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述供氧系統(tǒng)控制面板上設(shè)有氧氣濃度低指示燈、氧氣余量低指示燈。
[0014]在上述任一方案中優(yōu)選的是，當(dāng)氧氣瓶入口打開，氣體流過氣體渦街流量計(jì)后，該流量計(jì)將流量模擬量數(shù)據(jù)提供給西門子LOGO!控制器，由該控制器內(nèi)部程序邏輯來控制氧氣余量低指示燈亮滅。
[0015]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述氧氣濃度傳感器I，氧氣濃度傳感器II，氧氣濃度傳感器III為西門子LOGO!控制器提供3路氧氣濃度模擬量數(shù)據(jù)，由該控制器在氧氣濃度模擬量數(shù)據(jù)低于一定水平時(shí)啟動(dòng)氧氣濃度低指示燈。
[0016]在上述任一方案中優(yōu)選的是，氧氣余量低指示燈開啟時(shí)觸發(fā)報(bào)警裝置，根據(jù)氧氣余量的不同，報(bào)警時(shí)間也不同。
[0017]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述供氧系統(tǒng)控制面板上還包括設(shè)備自鎖開關(guān)、壓風(fēng)機(jī)自鎖開關(guān)、氧氣自鎖開關(guān)。
[0018]在上述任一 方案中優(yōu)選的是，在電路出現(xiàn)故障時(shí)，可開啟設(shè)備自鎖開關(guān)來手動(dòng)控制供氧裝置的運(yùn)行。
[0019]在上述任一方案中優(yōu)選的是，設(shè)備自鎖開關(guān)為主開關(guān)，壓風(fēng)機(jī)自鎖開關(guān)、氧氣自鎖開關(guān)為附開關(guān)，只有設(shè)備自鎖開關(guān)打開時(shí)，壓風(fēng)機(jī)自鎖開關(guān)、氧氣自鎖開關(guān)才能起作用。
[0020]在上述任一方案中優(yōu)選的是，壓風(fēng)機(jī)自鎖開關(guān)按下后，執(zhí)行器電磁閥I實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟動(dòng)功能，氧氣自鎖開關(guān)按下后，執(zhí)行器電磁閥II實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟動(dòng)功能，方便在特殊情況下的緊急使用與設(shè)備檢修、維護(hù)。
[0021]在上述任一方案中優(yōu)選的是，所有的電器接頭都與空氣隔絕，避免由電火花導(dǎo)致的意外。
[0022]在上述任一方案中優(yōu)選的是，西門子LOGO!控制器上設(shè)有網(wǎng)絡(luò)輸出接口，并通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線將供氧系統(tǒng)連接上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是按照本實(shí)用新型的自動(dòng)供氧系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的原理圖。
[0024]圖2是按照本實(shí)用新型的自動(dòng)供氧系統(tǒng)的圖1所示實(shí)施例的平面圖。
[0025]圖中，I為壓風(fēng)機(jī)氣體入口，2為氧氣瓶入口，3為消音器I，4為消音器II，5為氧氣減壓器，6為執(zhí)行器電磁閥I，7為氣體渦街流量計(jì)，8為過濾器，9為執(zhí)行器電磁閥II，10為消音器III，11為氣體出口，12為氧氣濃度傳感器I，13為氧氣濃度傳感器II，14為氧氣濃度傳感器III，15為控制器，16為氧氣濃度低指示燈，17為氧氣余量低指示燈，18為網(wǎng)絡(luò)輸出，19為設(shè)備自鎖開關(guān)，20為壓風(fēng)機(jī)自鎖開關(guān)，21為氧氣自鎖開關(guān)，22為供氧系統(tǒng)控制面板。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]圖1為按照本實(shí)用新型的自動(dòng)供氧系統(tǒng)的一實(shí)施例的原理圖，該自動(dòng)供氧系統(tǒng)包括氧氣檢測(cè)裝置，該氧氣檢測(cè)裝置單向聯(lián)接著控制器，而該控制器單向聯(lián)接著供氧裝置，通過氧氣檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)密閉空間內(nèi)氧氣的濃度，將結(jié)果傳送到控制器，再由控制器控制供氧裝置對(duì)密閉空間輸送氧氣。
[0028]在本實(shí)施例中，氧氣檢測(cè)裝置用來實(shí)時(shí)監(jiān)控密閉空間內(nèi)的氧氣濃度，該裝置設(shè)有三個(gè)氧氣濃度傳感器:氧氣濃度傳感器I 12、氧氣濃度傳感器II 13、氧氣濃度傳感器III14。這三路傳感器將探測(cè)到的氧氣濃度信息傳送到控制器，信息經(jīng)由控制器計(jì)算后決定是否向密閉空間內(nèi)提供氧氣。
[0029]如圖1所示，在本實(shí)施例中，所述供氧裝置分為三條管道以及聯(lián)接在這些管道上的裝置構(gòu)成，這三條管道分別為:空氣流管道、氧氣流管道以及兩者合并后的管道，其中空氣流管道入口處設(shè)有壓風(fēng)機(jī)，壓風(fēng)機(jī)后面聯(lián)接消音器I 3，消音器I 3后聯(lián)接有執(zhí)行器電磁閥I 6，執(zhí)行器電磁閥I 6后面聯(lián)接有過濾器8，空氣流管道在經(jīng)過過濾器8后與氧氣流管道合并為一條管道，合并后的管道后面聯(lián)接消音器III 10，消音器III 10后面即為氣體出口
11。氧氣流管道入口處為氧氣瓶入口 2，后面聯(lián)接消音器II 4，該消音器后面聯(lián)接氧氣減壓器5，再后面聯(lián)接氣體渦街流量計(jì)7，執(zhí)行器電磁閥II 9，所述氧氣流管道在經(jīng)過執(zhí)行器電磁閥II 9與空氣流管道合并為一條管道。
[0030]上述供氧裝置中，消音器I 3、消音器II 4、消音器III 10可分別將壓風(fēng)機(jī)氣體入口
1、氧氣瓶入口 2、氣體出口 11的連續(xù)噪聲控制在70分貝以下；執(zhí)行器電磁閥I 6、執(zhí)行器電磁閥II 9的開關(guān)由控制器控制，并分別控制空氣以及氧氣的排放；位于氧氣流管道上的氣體渦街流量計(jì)用來統(tǒng)計(jì)氧氣排放的流量，并將信息反饋到控制器。 [0031]在本實(shí)施例中，控制器采用西門子LOGO!控制器15，該控制器上設(shè)有供氧系統(tǒng)控制面板22，在該控制面板上設(shè)有氧氣濃度低指示燈16、氧氣余量低指示燈17。其中，當(dāng)氧氣瓶入口 2打開時(shí)，氣體流過氣體渦街流量計(jì)7后，該流量計(jì)將流量模擬量數(shù)據(jù)提供給西門子LOGO!控制器15，由該控制器15內(nèi)部程序邏輯來控制氧氣余量低指示燈17亮滅；同理，三路氧氣濃度傳感器將信息也提供給控制器15，再由控制器內(nèi)部程序邏輯實(shí)現(xiàn)模擬量數(shù)據(jù)冗余糾錯(cuò)，從而在氧氣濃度模擬量數(shù)據(jù)低于一定水平時(shí)觸發(fā)氧氣濃度低指示燈16。氧氣余量低指示燈還具有報(bào)警作用，當(dāng)密閉空間內(nèi)氧氣余量少于一半時(shí)，該指示燈觸發(fā)警報(bào)15秒，當(dāng)余量小于五分之一時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警30秒，當(dāng)余量小于十分之一時(shí)報(bào)警I分鐘。
[0032]在本實(shí)施例中，供氧系統(tǒng)控制面板上還設(shè)有三個(gè)手動(dòng)開關(guān):設(shè)備自鎖開關(guān)19、壓風(fēng)機(jī)自鎖開關(guān)20、氧氣自鎖開關(guān)21。這三個(gè)開關(guān)能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟動(dòng)供氧裝置的功能，具體的是能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制執(zhí)行器電磁閥的功能，方便在特殊情況下的緊急使用與設(shè)備檢修、維護(hù)。其中設(shè)備自鎖開關(guān)為總開關(guān)，打開該自鎖開關(guān)后，供氧裝置開始工作，壓風(fēng)機(jī)自鎖開關(guān)21打開后，可手動(dòng)開啟執(zhí)行器電磁閥I 6以便空氣能進(jìn)入密閉空間內(nèi)，氧氣自鎖開關(guān)21打開后，可手動(dòng)開啟執(zhí)行器電磁閥II 9以便氧氣能排入到密閉空間內(nèi)。
[0033]按照以上所述，現(xiàn)將本實(shí)用新型的啟動(dòng)條件以及工作流程舉例如下:
[0034]啟動(dòng)條件:①定時(shí)啟動(dòng):通過控制器來設(shè)定開啟時(shí)段，比如上班如半小時(shí)啟動(dòng)。啟動(dòng)后延時(shí)15S，給予氧氣濃度傳感器I，氧氣濃度傳感器II，氧氣濃度傳感器III足夠響應(yīng)時(shí)間，控制器接收該三路傳感器的模擬信號(hào)，同時(shí)判斷開啟執(zhí)行器電磁閥I和\或執(zhí)行器電磁閥II。②手動(dòng)啟動(dòng):通過手動(dòng)啟動(dòng)設(shè)備自鎖開關(guān)19將控制器開啟，啟動(dòng)后延時(shí)15S，給予氧氣濃度傳感器I，氧氣濃度傳感器II，氧氣濃度傳感器III足夠響應(yīng)時(shí)間，控制器接收該三路傳感器的模擬信號(hào)以及氣體流量計(jì)7的模擬信號(hào)，同時(shí)判斷開啟執(zhí)行器電磁閥I和\或執(zhí)行器電磁閥II。[0035]工作階段:①氧氣含量在正常范圍。②當(dāng)氧氣含量小于18.5%時(shí)觸發(fā)氧氣濃度低指示燈，執(zhí)行器電磁閥II打開醫(yī)用氧氣瓶，氧氣通過氧氣減壓器和氣體流量計(jì)向艙內(nèi)釋放氧氣。當(dāng)氧氣含量達(dá)到23%以上時(shí)，執(zhí)行器電磁閥II關(guān)閉，氧氣濃度傳感器I，氧氣濃度傳感器II，氧氣濃度傳感器III繼續(xù)工作直至檢測(cè)到氧氣含量再次小于18.5%，執(zhí)行器電磁閥II再次打開醫(yī)用氧氣瓶，如此循環(huán)往復(fù)以保證艙內(nèi)氧氣濃度處于正常范圍。
[0036]所述一種自動(dòng)供氧系統(tǒng)及其裝置還包括網(wǎng)絡(luò)輸出，通過聯(lián)網(wǎng)的方式將供氧系統(tǒng)連接上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，另外，該裝置所有電器接頭都與空氣隔絕，避免由電火花導(dǎo)致的意外。
[0037]需要說明的是，按照本實(shí)用新型的一種自動(dòng)供氧系統(tǒng)包括上述實(shí)施例中的任何一項(xiàng)及其任意組合，但上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)供氧系統(tǒng)，包括氧氣檢測(cè)裝置，該氧氣檢測(cè)裝置單向聯(lián)接著控制器，而該控制器單向聯(lián)接著供氧裝置，其特征在于:所述氧氣檢測(cè)裝置包括氧氣濃度傳感器1、氧氣濃度傳感器I1、氧氣濃度傳感器III，所述供氧裝置包括空氣流管道和氧氣流管道以及此二管道的合并管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣流管道在其空氣入口處設(shè)有消音器I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述消音器I后聯(lián)接執(zhí)行器電磁閥I，該執(zhí)行器電磁閥I由所述控制器控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行器電磁閥I后聯(lián)接過濾器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述氧氣流管道在氧氣入口處設(shè)有消音器II，所述消音器II后聯(lián)接氧氣減壓器，該氧氣減壓器后聯(lián)接氣體渦街流量計(jì)，所述氣體渦街流量計(jì)后聯(lián)接有執(zhí)行器電磁閥II，該執(zhí)行器電磁閥II也由所述控制器控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣流管道在過濾器后面與所述氧氣流管道在執(zhí)行器電磁閥II后面合并為一條管道，該合并后的管道后面聯(lián)接有消音器III，所述消音器III后面即為氣體出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器為西門子LOGO!控制器并在該控制器上設(shè)有供氧系統(tǒng)控制面板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述供氧系統(tǒng)控制面板上設(shè)有氧氣濃度低指示燈、氧氣余 量低指示燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述氧氣余量低指示燈配置成開啟時(shí)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所述供氧系統(tǒng)控制面板上設(shè)有設(shè)備自鎖開關(guān)、壓風(fēng)機(jī)自鎖開關(guān)、氧氣自鎖開關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的供氧系統(tǒng)，其特征在于:所有的電器接頭都與空氣隔絕。
【文檔編號(hào)】G05D11/13GK203812105SQ201320549702
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】佟世文, 魏瑋, 李雨珊, 劉博超 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合大學(xué)