CN109172213B - 智能动物氧舱及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能动物氧舱及其监控方法,包括舱体、管路、缆线和控制器,还包括与控制器电连接的供氧模块、加压模块、电磁阀模块、压力采集单元和氧气浓度采集单元,还包括计算机以及与计算机电连接的信息输入显示单元,计算机通过串行通信接口与控制器电连接。信息输入显示单元用于输入动物信息数据和/或氧舱运行参数及数据显示,计算机用于向控制器发送控制指令、对读取的数据进行分析计算,计算机储存有监控氧舱的控制程序。该发明采用计算机对动物氧舱运行进行全程控制,实现程序化、自动化;治疗结束,计算机控制自动泄压阀打开,避免人工泄压、人为失误;准确地监测氧气浓度和舱压,给动物创造一个舱压、氧浓度稳定的治疗环境。
Description
技术领域
本发明涉及了一种动物医疗设备,尤其涉及了一种智能动物氧舱及其监控方法。
背景技术
众所周知,体内含氧量的提高有助于增强新陈代谢,尤其是在高压氧舱的环境下,氧舱内的空气压力大于舱外的空气压力,而且氧舱内空气的含氧量高于舱外空气的含氧量,血浆中以物理状态溶解的氧会随着环境压力以及氧分压的升高不断增加。置身于氧舱的高浓度氧气中,血氧分压和细胞外液的氧分压增加,能刺激血管纤维母细胞分裂的活动和胶原纤维的形成,促进新血管的生成,加速侧支循环的建立,有效地纠正和改善组织的缺氧状态。有氧代谢旺盛,能产生足够的三磷酸腺苷,有利于蛋白质的合成,促进新鲜肉芽和上皮的生长。因此,高压氧常用于治疗创伤、脑血栓形成、顽固性溃疡、无菌性骨坏死、慢性骨髓炎和骨折愈合不良等多种疾病,还能抑制厌氧菌的生长。
但是,目前,现有技术中的氧舱采用的高压式氧气供给装置,其舱内的压力是不变的,而动物的品种、症状、年龄、体重、性别千差万别,如果不能“对症下药”、精准地、针对性地提供加压供氧治疗方案,则患病动物得不到很好的治疗。这样就限制了氧舱功能的最大发挥,所以需要作进一步改进与创新。
目前,现有技术中的氧舱在使用过程中,舱内氧的浓度会不断升高,过高的氧浓度使得氧舱存在着极大的安全隐患,现有的动物氧舱的氧浓度和压力的控制以及完成治疗后的停止加压供氧的控制是由医护人员人工手动操作的,比较烦琐,且不可靠。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足,提供一种可靠的、在动物治疗过程免人工干预的、且能根据输入的动物信息自动提供治疗方案的智能动物氧舱及其监控方法。
所述智能动物氧舱的监控方法包括以下步骤:
S1.将监控氧舱的控制程序存入计算机的存储器中,启动监控程序;
S2.通过信息输入显示单元输入动物信息数据和/或氧舱运行参数;
S3.所述计算机对所述动物信息数据进行分析计算和/或根据所述氧舱运行参数确定氧气浓度目标值、舱压目标值以及保压时间;
S4.进入供氧阶段,所述计算机发送供氧指令给控制器,所述控制器控制供氧模块进行制氧,并控制加压模块对氧气进行压缩,向所述舱体内注入压缩氧气;氧气浓度采集单元采集所述舱体内的氧气浓度实测值发送给所述控制器,同时,压力采集单元采集舱体内的舱压实测值发送给所述控制器;所述计算机循环读取所述氧气浓度实测值和所述舱压实测值,并将读取到的数据进行分析计算而向所述控制器发送控制指令,所述控制器控制所述供氧模块至所述加压模块以及所述加压模块至所述舱体之间的电磁阀持续打开直至供氧足量;
S5.进入加压阶段,所述计算机发送加压指令给所述控制器,所述控制器控制加压模块进外界空气进行压缩,向所述舱体内注入压缩空气,所述计算机将所述舱压实测值和所述舱压目标值进行比较而向所述控制器发送控制指令,所述控制器控制所述加压模块至所述舱体之间的电磁阀持续打开直至所述舱压实测值达到所述舱压目标值;
S6.进入保压阶段,所述计算机将所述舱压实测值与预设值进行比较,当所述舱压舱压实测值下降到所述预设值时,所述控制器控制所述供氧模块进行制氧,并控制加压模块对氧气进行压缩,向所述舱体内注入压缩氧气,所述计算机向所述控制器发送控制指令从而控制所述供氧模块至所述加压模块以及所述加压模块至所述舱体之间的电磁阀持续打开直至舱压实测值达到舱压目标值。
S7.循环步骤S6达到预设的所述保压时间后,进入泄压阶段,所述计算机发送泄压指令给所述控制器,所述控制器控制自动泄压阀打开;
S8.达到预设的泄压时间,退出监控程序。优选地,步骤S3中的所述氧气浓度目标值以及所述保压时间为预设的恒定值。
优选地,所述舱压目标值由所述计算机对所述动物信息数据进行分析计算而确定,所述氧气浓度目标值和所述保压时间由设定的氧舱运行参数而确定。
优选地,所述动物信息数据包括动物品种、症状、年龄、体重、性别中至少一项,步骤S3中所述计算机对所述动物信息数据进行分析计算,确定所述舱压目标值的方法为:
建立数学模型;
将所述动物品种、症状、年龄、体重、性别中至少一项作为自变量,代入所述数学模型中计算出作为因变量的所述舱压目标值。
优选地,将所述动物体重作为自变量,代入所述数学模型中计算出作为因变量的所述舱压目标值,所述数学模型为:
其中,p1为所述舱压目标值,a、b、r、s为预设常数,w为动物体重。
优选地,步骤S4中所述计算机循环读取所述氧气浓度实测值和所述舱压实测值,并将读取到的数据进行分析计算而向所述控制器发送控制指令,所述控制器控制所述供氧模块至所述加压模块以及所述加压模块至所述舱体之间的电磁阀持续打开直至供氧足量的方法为
将初始的所述氧气浓度实测值、所述氧气浓度目标值和所述舱压实测值进行公式计算,当所述舱压实测值达预设值pi时,供氧足量,pi的计算公式为:
其中,po为舱体中初始绝对压力,p1为所述舱压目标值,x为舱体中初始的氧气浓度实测值,y为氧气浓度目标值,c1为供氧模块供氧浓度,c2为空气中氧气浓度。
优选地,步骤S4中所述计算机循环读取所述氧气浓度实测值和所述舱压实测值,并将读取到的数据进行分析计算而向所述控制器发送控制指令,所述控制器控制所述供氧模块至所述加压模块以及所述加压模块至所述舱体之间的电磁阀持续打开直至供氧足量的方法为当所述氧气浓度实测值达预设值z时,供氧足量,z的计算公式为:
z=n×y
其中,n为预设的常数,y为氧气浓度目标值。
优选地,所述监控方法还包括所述计算机将读取的所述氧气浓度实测值和氧气浓度理论值进行比较,当所述氧气浓度实测值和所述氧气浓度理论值相差超过预设范围时报警,所述氧气浓度理论值的计算公式为
其中,po为舱体中初始绝对压力,p3为当前所述舱压实测值,c1为供氧模块供氧浓度,c2为空气中氧气浓度。
所述智能动物氧舱包括舱体、通过管路、缆线与所述舱体直接或者间接连接的供氧模块和加压模块以及用于控制所述管路导通/闭合和用于控制所述舱体与外界空气相通/隔绝的电磁阀模块,其特征在于,还包括:
控制器、压力采集单元以及氧气浓度采集单元,所述控制器分别与所述压力采集单元、所述氧气采集单元、所述供氧模块、所述加压模块和所述电磁阀模块电性连接;
信息输入显示单元和计算机,所述信息输入显示单元与所述计算机电性连接,用于输入动物信息数据和/或氧舱运行参数和/或操作指令,还用于数据显示;所述计算机通过串行通信接口与所述控制器电性连接,所述计算机用于向所述控制器发送控制指令以及对读取的数据进行分析计算,所述计算机储存有用于监控所述动物氧舱的控制程序;
所述电磁阀模块包括第一电磁阀,所述第一电磁阀为自动泄压阀,设于所述舱体上,与所述控制器电性连接。
优选地,所述控制器为PC或单片机或DSP或ARM或PLC。
优选地,所述智能动物氧舱还包括一与所述控制器电性连接的冷干模块,所述冷干模块连接在所述加压模块和所述舱体之间,从所述加压模块出来的气体经所述冷干模块冷却干燥后注入所述舱体内。
优选地,所述信息输入显示单元为触摸显示器或者键盘加非触摸显示器的组合。
优选地,所述电磁阀模块还包括与所述控制器电性连接的第二电磁阀
所述第二电磁阀为两位三通电磁阀,设于所述供氧模块和所述加压模块之间的管路上,其中一个进气口连接供氧模块的出气口,另一个进气口连通外界空气,出气口与所述加压模块的进气口连接。
优选地,所述电磁阀模块还包括与所述控制器第三电磁阀,所述第三电磁阀设于所述加压模块和所述舱体之间的管路上。
优选地,所述电磁阀模块还包括与所述控制器电性连接的第四电磁阀,所述第四电磁阀为恒压阀,设于所述舱体上。
优选地,所述智能动物氧舱还包括设在所述舱体内的分别与所述控制器电性连接的温度采集单元和/或湿度采集单元。
优选地,所述智能动物氧舱还包括与所述控制器电性连接的报警装置。
本发明智能动物氧舱及其监控方法与已有技术相比具有以下显著特点:
一、由于该发明采用计算机对动物氧舱运行进行全程控制,实现程序化、自动化,只需在信息输入显示单元输入动物信息和/或氧舱运行参数,即可进行无操作的控制,操作简便,安全可靠,达到预设的保压时间后,计算机控制自动泄压阀打开,避免了人工泄压,避免了人为的失误,提高了系统的可靠性,减轻了工作人员的负担;
二、采用氧气浓度采集单元、压力采集单元对氧气浓度、舱压进行准确而适时地监测,将数据回传给计算机,给动物创造一个舱压、氧浓度稳定的安全的治疗环境;
三、计算机根据动物信息数据自动提供治疗方案,自动得出氧气浓度目标值、舱压目标值和保压时间,使治疗更加科学、更加有针对性、效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明智能动物氧舱的原理框图。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图,对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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于发明中的实施例,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,都属于发明保护的范围。
图1为本发明一种智能动物氧舱的原理框图,包括供氧模块、加压模块、冷干模块、电磁阀模块、控制器、压力采集单元、氧气浓度采集单元、信息输入显示单元和计算机。供氧模块包括制氧机或者氧气罐,加压模块包括空压机,冷干模块包括冷干机。
而应用于该智能动物氧舱的监控方法包括:
S1.将监控氧舱的控制程序存入计算机的存储器例如硬盘中,启动动物氧舱监控软件。进一步地,在启动监控软件后,智能动物氧舱能够进行系统自检,检测各模块是否正常,如果正常,执行下一步骤,如果不正常,输出故障信号,将故障记录上传至计算机进行存储,监控软件终止运行。
S2.通过信息输入显示单元输入动物信息数据(包括品种、症状、年龄、体重、性别中至少一项),或者直接输入氧舱运行参数,氧舱运行参数包括氧气浓度目标值、舱压目标值和保压时间中至少一项。信息输入显示单元为触摸显示器或者键盘加非触摸显示器的组合。
S3.通过计算机对动物信息数据进行分析计算或由设定的氧舱运行参数确定氧气浓度目标值、舱压目标值和保压时间。即氧气浓度目标值、舱压目标值和保压时间可以由计算机自动分析计算得出也可以由医务人员进入治疗方案自定义的界面手动设定而确定,也可以部分计算得出,部分手动设定。
S4.确定治疗方案后,点击“开始”虚拟按键,进入供氧阶段。计算机发送供氧指令给控制器,控制器控制供氧模块进行供氧,并控制加压模块对氧气进行压缩,向舱体内注入压缩氧气。氧气浓度采集单元采集舱体内的氧气浓度实测值发送给控制器,同时,压力采集单元采集舱体内的舱压实测值发送给控制器。计算机循环读取氧气浓度实测值和舱压实测值,并将读取到的数据进行分析计算而向控制器发送控制指令,控制器接收到控制指令后控制供氧模块至加压模块以及加压模块至舱体之间的电磁阀持续打开直至供氧足量。
S5.当供氧足够后,停止氧气供给,进入加压阶段。计算机发送加压指令给控制器,控制器控制加压模块进外界空气进行压缩,向舱体内注入压缩空气。压力采集单元采集舱体内的舱压实测值发送给控制器,计算机循环读取舱压实测值,并将舱压实测值和舱压目标值进行比较而向控制器发送控制指令,控制器接收到控制指令后控制加压模块至舱体之间的电磁阀持续打开直至舱压实测值达到舱压目标值。
S6.当舱压实测值与舱压目标值一致时,停止加压,一段时间后,由于动物呼吸,氧气浓度和舱压都在下降,为了给动物创造一个舱压、氧浓度稳定的安全的治疗环境。需要在舱压或氧浓度下降到预设值时,进入保压阶段。计算机循环读取舱压实测值,将舱压实测值与预设值进行比较,当舱压舱压实测值下降到预设值时,计算机发送控制指令给控制器,控制器接收到控制指令后控制供氧模块进行制氧,并控制加压模块对氧气进行压缩,向舱体内注入压缩氧气,并控制供氧模块至加压模块以及加压模块至舱体之间的电磁阀持续打开直至舱压实测值达到舱压目标值。
S7.循环步骤S6达到预设的保压时间后进入泄压阶段,计算机发送泄压指令给控制器,控制器控制自动泄压阀打开。
S8.达到预设的泄压时间,退出监控程序。
本技术方案的有益效果:采用计算机对动物氧舱运行的全过程进行控制,治疗全过程实行程序化、自动化运行,只需在信息输入显示单元输入动物信息和/或氧舱运行参数后,即可进行无操作的控制,操作简便,安全可靠;达到预设的保压时间后,计算机控制自动泄压阀打开,避免了人工泄压,避免了人为的失误,提高了系统的可靠性,减轻了工作人员的负担;采用氧气浓度采集单元、压力采集单元对氧气浓度、舱压进行准确而适时地监测,将数据回传给计算机,给动物创造一个舱压、氧浓度稳定的安全的治疗环境;计算机根据动物信息数据自动提供治疗方案,自动得出氧气浓度目标值、舱压目标值和保压时间,使治疗更加科学、更加有针对性、效果更好。
进一步地,舱压目标值由计算机对动物信息数据进行分析计算而确定,氧气浓度目标值和保压时间由设定的氧舱运行参数而确定。步骤S3中计算机对动物信息数据进行分析计算,确定舱压目标值的方法为:
建立数学模型;
将动物品种、症状、年龄、体重、性别中至少一项作为自变量,代入数学模型中计算出作为因变量的舱压目标值。
进一步地,将动物体重作为自变量,代入数学模型中计算出作为因变量的舱压目标值,数学模型为:
其中,p1为舱压目标值,a、b、r、s为预设常数,w为动物体重。
进一步地,步骤S4中计算机循环读取氧气浓度实测值和舱压实测值,并将读取到的数据进行分析计算而向控制器发送控制指令,控制器控制供氧模块至加压模块以及加压模块至舱体之间的电磁阀持续打开直至供氧足量的方法为
将初始的氧气浓度实测值、氧气浓度目标值和舱压实测值进行公式计算,当舱压实测值达预设值pi时,供氧足量,pi的计算公式为:
po为舱体中初始绝对压力(大气压强,101kpa),p1为舱压目标值(相对压力),p2为加压阶段结束后的绝对压力,pi为供氧阶段结束后舱体的相对压力,v1为舱体空气体积,v2为供氧模块制造空气的体积,x为舱体中初始氧气浓度实测值,y为氧气浓度目标值,c1为供氧模块供氧浓度,c2为空气中氧气浓度(20%),vo2a是供氧模块制气中氧气体积,vo2b为空气中氧气体积。以绝对真空作为基准所表示的压力,称为绝对压力,以大气压力作为基准所表示的压力,称为相对压力。压力采集单元采集到的是相对压力。
pi的推导过程为:
需增加气体体积:
需增加氧气体积:
新进氧气符合公式:
vo2a+vo2b=vo2in ③,
其中
vo2n=v2×c1 ④,vo2b=(vtotal-v2)×c2 ⑤
将公式①、②、④、⑤代入公式③中得到:
进一步得到:
由公式:
推导出:
将公式p2=p1-po ⑦代入公式⑥中,当压力采集单元采集得到舱体相对压力:
时,供氧足量。
使用该方法来计算供氧足量的好处是:舱体内气体混合可能不均匀,如果采用“将氧气浓度实测值和氧气浓度目标值来比较,控制加压模块至舱体之间的电磁阀持续打开直至氧气浓度实测值达到氧气浓度目标值”来控制供氧的话,会造成比较大的误差,氧气浓度不准确。因此我们用压力传感器来监控舱体内进了多少氧气,克服了氧气浓度不准确的问题。
另一种确定供氧足量的方法是当氧气浓度实测值达预设值z时,供氧足量,z的计算公式为:
z=n×y
其中,n为预设的常数,y为氧气浓度目标值。
进一步地,该监控方法还包括将计算机读取的氧气浓度实测值和氧气浓度理论值进行比较,当氧气浓度实测值和氧气浓度理论值相差超过预设范围时报警,氧气浓度理论值的计算公式为:
其中,po为舱体中初始绝对压力,p3为当前所述舱压实测值,c1为供氧模块供氧浓度,c2为空气中氧气浓度。
k的推导过程为:
当前氧舱的空气体积为:
当前氧舱的氧气体积为:
当前的氧气浓度理论值为:
使用该方法的好处是:从报警可及时发现设备故障。
本发明提供的智能动物氧舱包括舱体、通过管路、缆线与舱体直接或者间接连接的供氧模块和加压模块以及用于控制管路导通/闭合和用于控制舱体与外界空气相通/隔绝的电磁阀模块,还包括:控制器、压力采集单元、氧气浓度采集单元、信息输入显示单元和计算机。
压力采集单元包括有压力传感器,设置在舱体内中,用于感测舱体内压力情况。氧气浓度采集单元包括有氧气浓度传感器,设置在舱体内中,用于感测舱体内氧气浓度,进一步地,该氧气浓度传感器化为氧锆氧气传感器,区别传统的氧气传感器,氧化锆传感器能在高压环境里保持良好的运行状态,准确测出静态环境中氧气浓度,不同于监测进气口及排气口氧浓度的方案,本方案实时监测舱体内静态氧气浓度。
控制器为PC或单片机或DSP或ARM或PLC。控制器分别与压力采集单元、氧气采集单元电性连接,压力采集单元和氧气浓度采集单元还分别包括有将传感器的信号转换成可被控制器所识别的信号的信号转换器。控制器还与电磁阀模块电性连接,电磁阀模块包括一设置于舱体上的自动泄压阀。当动物治疗结束后,计算机向控制器发送泄压指令控制自动泄压阀打开,避免了人工泄压,避免了人为的失误,提高了系统的可靠性,减轻了工作人员的负担。信息输入显示单元与计算机电性连接,信息输入显示单元用于输入动物信息数据(包括品种、症状、年龄、体重、性别中至少一项)和/或氧舱运行参数(包括氧气浓度目标值、舱压目标值和保压时间中至少一项)和/或操作指令(启动、紧急停止等),还可通过该信息输入显示单元查看参数设定历史纪录。
计算机通过串行通信接口与控制器电性连接,计算机用于向控制器发送控制指令、对读取的数据进行分析计算,计算机储存有用于监控动物氧舱的控制程序。该发明采用计算机对动物氧舱运行进行全程控制,实现程序化、自动化,只需在信息输入显示单元输入动物信息和/或氧舱运行参数和/或操作指令后,即可进行无操作的控制,操作简便,安全可靠。
进一步地,智能动物氧舱还包括一与控制器电性连接的冷干模块,冷干模块连接在加压模块和舱体之间,从加压模块出来的气体经冷干模块冷却干燥后注入舱体。当湿度采集单元和温度采集单元监测到舱体内的温湿度超过预设值时,控制器控制冷干模块工作。给动物创造了一个温湿度适宜的治疗环境。
进一步地,电磁阀模块还包括与控制器分别电性连接的第二电磁阀和第三电磁阀。第二电磁阀为两位三通电磁阀,设于供氧模块和加压模块之间的管路上,其中一个进气口连接供氧模块的出气口,另一个进气口连通外界空气,出气口与加压模块的进气口连接。供氧模块出来的氧气无法直接注入舱体,必须经过加压模块压缩后才能进入。在供氧阶段,控制器控制两位三通电磁阀与供氧模块连接的出气口导通,与外界空气连通的进气口闭合。在加压阶段,控制器控制两位三通电磁阀与供氧模块连接的出气口闭合,与外界空气连通的进气口导通。第三电磁阀设于加压模块和舱体之间的管路上,在供氧加压保压过程中,该第三电磁阀保持导通状态,当进入泄压阶段时,第三电磁阀闭合。
进一步地,电磁阀模块还包括与控制器电性连接的第四电磁阀,第四电磁阀为恒压阀,设于舱体上。恒压阀可以很好的控制舱体内的压强,当超过预设定的压力时,恒压阀会自动泄压,当发生突然断电的情况时,自动恒压阀会因为失电而自动打开并进行泄压。
进一步地,该智能动物氧舱还包括设于舱体内的与控制器分别电性连接的湿度采集单元、温度采集单元。湿度采集单元包括湿度传感器和将传感器的信号转换成可被控制器所识别的信号的信号转换器。温度采集单元包括温度传感器和将传感器的信号转换成可被控制器所识别的信号的信号转换器。
进一步地,该智能动物氧舱还包括与控制器电性连接的报警装置,当计算机对读取的数据进行分析,发现是异常数据时,计算机发出报警指令给控制器,控制器控制报警装置发出警报信息,例如发出蜂鸣声或者闪灯。
发明并不局限于以上实施方式,在上述实施方式公开的技术内容下,还可以进行各种变化。凡是利用发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种智能动物氧舱的监控方法,其特征在于,所述监控方法包括以下步骤:
S1.将监控氧舱的控制程序存入计算机的存储器中,启动监控程序;
S2.通过信息输入显示单元输入动物信息数据和/或氧舱运行参数,所述动物信息数据包括动物品种、症状、年龄、体重、性别中至少一项;
S3.所述计算机对所述动物信息数据进行分析计算和/或根据所述氧舱运行参数确定氧气浓度目标值、舱压目标值以及保压时间;
S4.进入供氧阶段,所述计算机发送供氧指令给控制器,所述控制器控制供氧模块进行制氧,并控制加压模块对氧气进行压缩,向舱体内注入压缩氧气;氧气浓度采集单元采集所述舱体内的氧气浓度实测值发送给所述控制器,同时,压力采集单元采集舱体内的舱压实测值发送给所述控制器;所述计算机循环读取所述氧气浓度实测值和所述舱压实测值,并将读取到的数据进行分析计算而向所述控制器发送控制指令,所述控制器控制所述供氧模块至所述加压模块以及所述加压模块至所述舱体之间的电磁阀持续打开直至供氧足量:将初始的所述氧气浓度实测值、所述氧气浓度目标值和所述舱压实测值进行公式计算,当所述舱压实测值达预设值pi时,供氧足量,pi的计算公式为:
其中,po为舱体中初始绝对压力,p1为所述舱压目标值,x为舱体中初始的氧气浓度实测值,y为氧气浓度目标值,c1为供氧模块供氧浓度,c2为空气中氧气浓度;
S5.进入加压阶段,所述计算机发送加压指令给所述控制器,所述控制器控制加压模块进外界空气进行压缩,向所述舱体内注入压缩空气,所述计算机将所述舱压实测值和所述舱压目标值进行比较而向所述控制器发送控制指令,所述控制器控制所述加压模块至所述舱体之间的电磁阀持续打开直至所述舱压实测值达到所述舱压目标值;
S6.进入保压阶段,所述计算机将所述舱压实测值与预设值进行比较,当所述舱压实测值下降到所述预设值时,所述控制器控制所述供氧模块进行制氧,并控制加压模块对氧气进行压缩,向所述舱体内注入压缩氧气,所述计算机向所述控制器发送控制指令从而控制所述供氧模块至所述加压模块以及所述加压模块至所述舱体之间的电磁阀持续打开直至舱压实测值达到舱压目标值;
S7.循环步骤S6达到预设的所述保压时间后,进入泄压阶段,所述计算机发送泄压指令给所述控制器,所述控制器控制自动泄压阀打开;
S8.达到预设的泄压时间,退出监控程序。
2.如权利要求1所述的监控方法,其特征在于,步骤S3中所述计算机对所述动物信息数据进行分析计算,确定所述舱压目标值的方法为:
建立数学模型;
将所述动物品种、症状、年龄、体重、性别中至少一项作为自变量,代入所述数学模型中计算出作为因变量的所述舱压目标值。
3.如权利要求2所述的监控方法,其特征在于,将所述动物体重作为自变量,代入所述数学模型中计算出作为因变量的所述舱压目标值,所述数学模型为:
其中,p1为所述舱压目标值,a、b、r、s为预设常数,w为动物体重。
4.如权利要求1所述的监控方法,其特征在于,还包括所述计算机将读取的所述氧气浓度实测值和氧气浓度理论值进行比较,当所述氧气浓度实测值和所述氧气浓度理论值相差超过预设范围时报警,所述氧气浓度理论值的计算公式为
其中,po为舱体中初始绝对压力,p3为当前所述舱压实测值,c1为供氧模块供氧浓度,c2为空气中氧气浓度。
5.一种智能动物氧舱,包括舱体、通过管路、缆线与所述舱体直接或者间接连接的供氧模块和加压模块以及用于控制所述管路导通/闭合和用于控制所述舱体与外界空气相通/隔绝的电磁阀模块,其特征在于,还包括:
控制器、压力采集单元以及氧气浓度采集单元,所述控制器分别与所述压力采集单元、所述氧气采集单元、所述供氧模块、所述加压模块和所述电磁阀模块电性连接;
信息输入显示单元和计算机,所述信息输入显示单元与所述计算机电性连接,用于输入动物信息数据和/或氧舱运行参数和/或操作指令,还用于数据显示,所述动物信息数据包括动物品种、症状、年龄、体重、性别中至少一项;所述计算机通过串行通信接口与所述控制器电性连接,所述计算机用于向所述控制器发送控制指令以及对读取的数据进行分析计算,所述计算机储存有用于监控所述动物氧舱的控制程序,所述计算机用于对所述动物信息数据进行分析计算和/或根据所述氧舱运行参数确定氧气浓度目标值、舱压目标值以及保压时间;
所述电磁阀模块包括第一电磁阀,所述第一电磁阀为自动泄压阀,设于所述舱体上,与所述控制器电性连接,所述电磁阀模块还包括设于所述供氧模块和所述加压模块之间的管路上的第二电磁阀以及设于所述加压模块和所述舱体之间的管路上的第三电磁阀;
所述氧气浓度采集单元用于采集所述舱体内的氧气浓度实测值并发送给所述控制器,所述压力采集单元采集舱体内的舱压实测值并发送给所述控制器;所述计算机用于循环读取所述氧气浓度实测值和所述舱压实测值,并将读取到的数据进行分析计算而向所述控制器发送控制指令;所述控制器控制所述第二电磁阀和第三电磁阀持续打开直至供氧足量:将初始的所述氧气浓度实测值、所述氧气浓度目标值和所述舱压实测值进行公式计算,当所述舱压实测值达预设值pi时,供氧足量,pi的计算公式为:
其中,po为舱体中初始绝对压力,p1为所述舱压目标值,x为舱体中初始的氧气浓度实测值,y为氧气浓度目标值,c1为供氧模块供氧浓度,c2为空气中氧气浓度。
6.如权利要求5所述的智能动物氧舱,其特征在于,所述控制器为PC或单片机或DSP或ARM或PLC。
7.如权利要求5所述的智能动物氧舱,其特征在于,所述智能动物氧舱还包括一与所述控制器电性连接的冷干模块,所述冷干模块连接在所述加压模块和所述舱体之间,从所述加压模块出来的气体经所述冷干模块冷却干燥后注入所述舱体内。
8.如权利要求5所述的智能动物氧舱,其特征在于,所述信息输入显示单元为触摸显示器或者键盘加非触摸显示器的组合。
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