CN110450605B - 一种适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统，包括供氧模块、监测模块、以及调节模块；所述供氧模块包括设置于车辆驾驶室后壁的若干可拆卸连接的高分子膜制氧机、以及连接所述制氧机的第一集气罐和第二集气罐；所述监测模块包括用于收集驾驶员血氧信息和驾驶室内氧气信息的检测装置以及设置于发动机处的尾气监测传感器；所述调节模块包括用于调整送往驾驶室内的氧气量的驾驶室供氧调节装置和用于调整送往发动机的氧气量的发动机供氧调节装置。本发明利用高分子膜制氧技术制备氧气，可为车辆及驾驶员持续供氧，并且在需氧量变化的情况下可以方便地调节供氧量，实现有效供氧。

Description

一种适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统
技术领域
本发明涉及高海拔运输车辆供氧设备，具体来说，涉及一种适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统。
背景技术
高海拔高寒矿山空气稀薄，含氧量较少，对于矿产运输过程，存在驾驶员供氧不足和发动机燃烧不完全的问题，为了保障驾驶员的安全和提升发动机工作效率，给驾驶舱及发动机供氧就显得尤为重要。王先鹤(CN2647680)发明了一种汽车供氧呼吸装置。该装置由供氧呼吸器、供氧控制器、氧气发生器构成，氧气发生器通过供氧干管与供氧控制器连接，供氧控制器的氧气支管与供氧呼吸器连接。呼吸器以液氧贮罐为氧源，车载液氧贮罐能满足人体和汽车发动机的需要，提高了人体通氧量和舒适度，有效的保护了人员身体健康，克服了发动机缺氧引起的燃烧不充分，排烟温度高、冒黑烟，气缸积碳增加功率下降，车速低等许多问题。该呼吸装置构思巧妙，解决了高原地区工作人员的吸氧问题和汽车发动机的缺问题，同时使工作人员的工作效率成倍的提高，使汽车发动机的故障大幅度降低。但该方案利用压缩氧气瓶，氧量有限，不能实现持续供氧，不利于推广使用，且携带压缩储氧罐可能存在安全隐患。黄家清(CN105584992A)发明了一种汽车制氧结构。包含进气管、分子筛制氧结构、空气压缩结构、进气过滤结构等。进气管通过进气过滤结构后连接空气压缩结构,空气压缩结构的出口连接分子筛制氧结构，分子筛制氧结构的氧气出口连接一个三通，三通的两个气路分别通入驾驶室和者发动机，可以单独或者同时为驾驶室和发动机供氧。进而使得发动机高原不熄火，司机不缺氧，不会疲劳驾驶，提升了驾驶安全性，同时能降低PM2.5，还能增加发动机的稳定性。但随着海拔、环境等的变化，需要的供氧量不同，现有的装置不能根据需氧量的变化来调整供氧量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统，在高海拔高寒矿山运输过程中，能够持续为驾驶人员及车辆发动机提供充裕的氧气，在需氧量变化的情况下可以调节供氧量，实现有效供氧。
本发明的技术方案可以通过以下技术措施来实现：
一种适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统，包括供氧模块、监测模块、以及调节模块；所述供氧模块包括设置于车辆驾驶室后壁的若干可拆卸连接的高分子膜制氧机、以及连接所述制氧机的第一集气罐和第二集气罐，所述第一集气罐和第二集气罐分别用于向驾驶室及发动机供氧；所述监测模块包括用于收集驾驶员血氧信息和驾驶室内氧气信息的检测装置以及设置于发动机处的尾气监测传感器；所述调节模块包括用于调整送往驾驶室内的氧气量的驾驶室供氧调节装置和用于调整送往发动机的氧气量的发动机供氧调节装置；
所述血氧检测装置通过wifi接收器将驾驶员血氧情况及驾驶室内的氧气含量信息发送于驾驶室供氧调节装置，所述尾气监测传感器通过电信号连接发动机供氧调节装置，所述驾驶室供氧调节装置和发动机供氧调节装置分别连接所述第一集气罐和第二集气罐。
优选地，所述高分子膜制氧机分为两部分，各部分相互并联并分别与第一集气罐和第二集气罐相连。
优选地，所述高分子膜制氧机壳体的两侧分别设置有卡槽和卡扣，各个高分子膜制氧机之间通过卡槽和卡扣相连。
优选地，所述驾驶室供氧调节装置上设置有驾驶室供氧调节面板，用于实时显示驾驶员身体血氧含量与驾驶室内氧气含量。
优选地，所述发动机供氧调节装置上设置有发动机供氧调节面板，用于实时显示尾气中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳的含量。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明利用高分子膜制氧技术制备氧气，可为车辆及驾驶员持续供氧。并且在需氧量变化的情况下可以方便地调节供氧量，实现有效供氧。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统的结构示意图；
图2是本发明适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统高分子膜制氧机的结构示意图；
图3是本发明适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统集气罐的结构示意图；
图4是本发明适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统发动机供氧调节装置的结构示意图；
图5是本发明适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统驾驶室供氧调节模块的结构示意图；
图6是本发明适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统血氧检测装置的结构示意图。
图中的附图标注为：
1，第二集气罐；2，控制电缆；3，发动机供氧调节装置；4，尾气监测传感器；5，蓄电池；6，高分子膜制氧机；7，第一集气罐；8，驾驶室供氧调节装置；9，制氧机出气口；10，指示灯；11，按钮开关；12，卡扣；13，卡槽；14，进风口；15，集气罐出气口；16，集气罐进气口；17，封口盖；18，发动机供氧调节面板；19，wifi接收器；20，驾驶室供氧调节面板；21，血氧检测装置。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。
一种适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统，包括供氧模块、监测模块、以及调节模块。
所述供氧模块包括设置于车辆驾驶室后壁的若干可拆卸连接的高分子膜制氧机6、以及连接所述制氧机的第一集气罐7和第二集气罐1，所述第一集气罐7和第二集气罐1分别用于向驾驶室及发动机供氧。
所述监测模块包括用于收集驾驶员血氧信息和驾驶室内氧气信息的血氧检测装置21以及设置于发动机处的尾气监测传感器4。
所述调节模块包括用于调整送往驾驶室内的氧气量的驾驶室供氧调节装置8和用于调整送往发动机的氧气量的发动机供氧调节装置3；
具体的：在驾驶室内和发动机进气口装有测量氧气含量的传感器，当传感器检测到驾驶室或者发动机进气口氧气含量较高或者较低时，传感器就会给对应的供氧装置提供反馈，通过减少或者增加氧气量的输送调节驾驶室和发动机进气口的氧气含量，以维持驾驶室和发动机进气口最优氧气含量。
所述血氧检测装置21通过wifi接收器19将驾驶员血氧情况及驾驶室内的氧气含量信息发送于驾驶室供氧调节装置8，所述尾气监测传感器4通过电信号连接发动机供氧调节装置3，所述驾驶室供氧调节装置8和发动机供氧调节装置3分别通过控制电缆2连接所述第一集气罐7和第二集气罐1。
所述各个高分子膜制氧机6均通过制氧机出气口9及制氧机出气管连接第一集气罐7或第二集气罐1，并通过插接式电源线连接蓄电池5，蓄电池5通过电线与车辆起电机相连，储存车辆行驶过程中产生的电量。
所述集气罐均有多个集气罐进气口16和一个集气罐出气口15，所述集气罐进气口16通过气管与多个高分子膜制氧机6相连，未相连的集气罐进气口16利用配套的封口盖17封闭。所述集气罐出气口15通过集气罐出气管与车辆驾驶室或者车辆发动机相连，由驾驶室供氧调节装置8或发动机供氧调节装置3自动调节压入驾驶室或发动机的氧气。
所述高分子膜制氧机6有不锈钢金属壳体，所述壳体的两侧分别设置有卡槽13和卡扣12，各个高分子膜制氧机6之间通过卡槽13和卡扣12相连。将任一高分子膜制氧机6通过螺钉固定于车辆驾驶室后壁，其余的高分子膜制氧机6均可根据需氧量的变化，通过卡槽13与卡扣12实现可拆卸式连接。
所述高分子膜制氧机6为YQJ-8型高原车载氧气机，制氧机的进风口14设置有空气滤网，防止粉尘、油污等进入制氧机，延长高分子膜制氧机6的使用寿命。所述高分子膜制氧机6的顶部有一个制氧机出气口9、一个按钮开关11、一个指示灯10，所述制氧机出气口9用于通过气管连接第一集气罐7或者第二集气罐1，所述按钮开关11用于打开或关闭制氧机，所述指示灯10用于显示所述制氧机的模式，当指示灯10亮起表示制氧机正在工作。
所述驾驶室供氧调节装置8上设置有驾驶室供氧调节面板20，用于显示驾驶员身体血氧含量与驾驶室内氧气含量。驾驶室供氧调节装置8可分析驾驶员身体血氧含量和驾驶室内氧气含量，根据血氧浓度可以确定空气中需要的氧气浓度，根据驾驶室内的氧气浓度，用需要的氧气浓度减去当时空气的氧气浓度，再乘以驾驶室的容积，就可以得到集气罐送入驾驶室的氧气量。
所述发动机供氧调节装置3上设置有发动机供氧调节面板18，用于实时显示尾气中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳的含量。所述发动机供氧调节装置3通过分析尾气中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳的含量，可以得到发动机进气口需要的氧气含量，在进气口的监测装置可以监测当时进气口的氧气浓度，用需要的氧气含量减去当时的氧气含量，再乘以发动机每分钟的吸气量，就可以得到每分钟压入发动机的氧气量。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统，其特征在于，包括供氧模块、监测模块、以及调节模块；所述供氧模块包括设置于车辆驾驶室后壁的若干可拆卸连接的高分子膜制氧机、以及连接所述制氧机的第一集气罐和第二集气罐，所述第一集气罐和第二集气罐分别用于向驾驶室及发动机供氧；所述监测模块包括用于收集驾驶员血氧信息和驾驶室内氧气信息的血氧检测装置以及设置于发动机处的尾气检测传感器；所述调节模块包括用于调整送往驾驶室内的氧气量的驾驶室供氧调节装置和用于调整送往发动机的氧气量的发动机供氧调节装置；
所述血氧检测装置通过wifi接收器将驾驶员血氧情况及驾驶室内的氧气含量信息发送于驾驶室供氧调节装置，所述尾气检测传感器通过电信号连接发动机供氧调节装置，所述驾驶室供氧调节装置和发动机供氧调节装置分别连接所述第一集气罐和第二集气罐；
所述高分子膜制氧机壳体的两侧分别设置有卡槽和卡扣，各个高分子膜制氧机之间通过卡槽和卡扣相连；
在驾驶室内和发动机进气口装有测量氧气含量的传感器，当传感器检测到驾驶室或者发动机进气口氧气含量较高或者较低时，传感器就会给对应的供氧装置提供反馈，通过减少或者增加氧气量的输送调节驾驶室和发动机进气口的氧气含量，以维持驾驶室和发动机进气口最优氧气含量；
所述驾驶室供氧调节装置上设置有驾驶室供氧调节面板，用于显示驾驶员身体血氧含量与驾驶室内氧气含量；驾驶室供氧调节装置可分析驾驶员身体血氧含量和驾驶室内氧气含量，根据血氧浓度可以确定空气中需要的氧气浓度，根据驾驶室内的氧气浓度，用需要的氧气浓度减去当时空气的氧气浓度，再乘以驾驶室的容积，就可以得到集气罐送入驾驶室的氧气量；
所述发动机供氧调节装置上设置有发动机供氧调节面板，用于实时显示尾气中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳的含量；所述发动机供氧调节装置通过分析尾气中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳的含量，可以得到发动机进气口需要的氧气含量，在进气口的监测装置可以监测当时进气口的氧气浓度，用需要的氧气含量减去当时的氧气含量，再乘以发动机每分钟的吸气量，就可以得到每分钟压入发动机的氧气量。
2.根据权利要求1所述的适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统，其特征在于，所述高分子膜制氧机分为两部分，各部分相互并联并分别与第一集气罐和第二集气罐相连。
3.根据权利要求1所述的适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统，其特征在于，所述驾驶室供氧调节装置上设置有驾驶室供氧调节面板，用于显示驾驶员身体血氧含量与驾驶室内氧气含量。
4.根据权利要求1所述的适用于高海拔矿山运输车辆的壁挂式模块化供氧系统，其特征在于，所述发动机供氧调节装置上设置有发动机供氧调节面板，用于实时显示尾气中一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、二氧化碳的含量。
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