CN113176794A - 正负压控制设备、系统及方法、电子设备、存储介质及程序产品 - Google Patents

Abstract

本申请涉及自动控制技术领域，提供一种正负压控制设备、系统及方法、电子设备、计算机可读存储介质，及计算机程序产品。正负压控制设备包括传感器和处理装置，其中：传感器，被配置为获取被控空间的气压值；以及，处理装置，被配置为根据气压值以及预设目标气压值，确定当前误差值，并根据当前误差值控制执行器的净进风量；其中，执行器被配置为控制被控空间中的空气量。

Description

正负压控制设备、系统及方法、电子设备、存储介质及程序 产品

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种正负压控制设备、系统及方法、电子设备、计算机可读存储介质，及计算机程序产品。

背景技术

对空间气压提供稳定、准确的正负压控制是传染病医院、普通医院传染病区、洁净实验室、生物安全实验室，以及洁净生产车间等场所安全运行的关键。例如，由于生物安全实验室内的操作对象是危险性的微生物，对人体、动植物或环境具有危害，因此必须通过采用正负压控制设备，保持生物安全实验室的相对负压环境无论何时都不被破坏，以保证实验室内危险性微生物不能向外部环境中扩散。

发明内容

本申请实施例的一个方面提供一种正负压控制设备，包括传感器和处理装置，其中：传感器，被配置为获取被控空间的气压值；以及，处理装置，被配置为根据气压值以及预设目标气压值，确定当前误差值，并根据当前误差值控制执行器的净进风量；其中，执行器被配置为控制被控空间中的空气量。

本申请实施例的另一个方面提供一种正负压控制系统，包括本申请实施例提供的正负压控制设备以及执行器。

本申请实施例的又一个方面提供一种正负压控制方法，包括：根据传感器获取的被控空间的气压值以及预设目标气压值，确定当前误差值；以及，根据当前误差值，控制执行器的净进风量；其中，执行器被配置为控制被控空间中的空气量。

本申请实施例的又一个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；存储器，其上存储有至少一个程序，当该至少一个程序被该至少一个处理器执行，使得该至少一个处理器实现本申请实施例提供的正负压控制方法；以及，至少一个I/O接口，连接在该至少一个处理器与该存储器之间，配置为实现该至少一个处理器与存储器的信息交互。

本申请实施例的又一个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现本申请实施例提供的正负压控制方法。

本申请实施例的又一个方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的正负压控制方法。

附图说明

附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本公开，并不构成对本申请的限制。通过参考附图对详细示例实施例进行描述，以上和其它特征和优点对本领域技术人员将变得更加显而易见。

图1为本申请实施例提供的正负压控制设备的一种结构框图。

图2为本申请实施例提供的一种风阀的阀体结构示意图。

图3为本申请实施例提供的正负压控制设备的一种结构示意图。

图4为本申请实施例提供的正负压控制设备的另一种结构示意图。

图5为本申请实施例提供的正负压控制系统的一种结构框图。

图6为本申请实施例提供的正负压控制方法的一种流程示意图。

图7为本申请实施例提供的电子设备的一种结构框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请提供的一种正负压控制设备、系统及方法、电子设备、计算机可读存储介质，及计算机程序产品进行详细描述。

在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供该实施例的目的在于使本申请透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本申请的范围。

在不冲突的情况下，本申请各实施方式及实施方式中的各特征可相互组合。

如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本申请。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由……制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本申请的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。

稳定、准确地控制传染病医院、实验室，以及洁净生产车间等场所的正/负压，是确保这些场所安全运行的关键。相关的正负压控制设备，一般是通过人工调节风阀(也称风量调节阀)、风机等装置，使被控空间的气压大致处于正压或负压状态，存在控制精度不高、可靠性低等缺陷，这严重威胁了医院、实验室，以及生产车间等场所的运行安全。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种正负压控制设备。如图1所示，其为本申请实施例提供的正负压控制设备的一种结构框图。正负压控制设备100可包括传感器101和处理装置102。

传感器101可被配置为获取被控空间的气压值。处理装置102可被配置为根据该气压值以及预设目标气压值，确定当前误差值；以及根据该当前误差值控制执行器的净进风量。执行器用于控制该被控空间中的空气量。

也就是说，根据本申请实施例提供的正负压控制设备100，可以基于传感器101确定被控空间的当前气压；并由处理装置102根据该当前气压确定被控空间的当前气压与预设目标气压之间的误差，并根据该误差控制执行器的净进风量。从而，可实现空间气压的实时检测以及空间气压的定量控制，进而可对空间气压提供稳定、准确的气压控制。

应当理解的是，传感器101可用于获取被控空间的气压值，执行器可用于控制该相同被控空间中的空气量，从而传感器101与执行器在空间上对应设置。在一种可实施方式中，传感器101可被设置在被控空间之中或者通过气管/管道与该被控空间连通；执行器可被设置在该被控空间之中或者该被控空间与其它空间的交界处。因此，可预先建立并存储传感器101的标识信息和与其对应设置的执行器的标识信息的对应关系。相应地，处理装置102可被配置为：根据传感器101获取的气压值以及预设目标气压值，确定当前误差值；并根据该当前误差值、传感器101的标识信息，以及传感器101的标识信息与执行器的标识信息的对应关系，控制该执行器的净进风量。

因此，本申请实施例提供的正负压控制设备100还可包括多个传感器101，每个传感器101可与一个被控空间以及该被控空间中的执行器对应设置，并可预先建立并存储每个传感器101的标识信息和与其对应设置的执行器的标识信息的对应关系，从而该正负压控制设备100可并行地对多个被控空间提供稳定、准确的气压控制。

在一种可实施方式中，传感器101可为压差传感器。相应地，获取的被控空间的气压值则为被控空间的当前气压与当地大气压之间的当前差值D_c；预设目标气压值则可为预设目标差值D_t，且该预设目标差值D_t可为预先设置的该被控空间与本地自然环境之间的目标压差值。即，可将本地自然环境作为参考空间，将当地大气压作为参考空间的当前气压。

预设目标差值D_t的取值可以为正数也可以为负数，预设目标差值D_t的取值为正则表示预先设置的该被控空间与本地自然环境之间的目标压差为正压，从而可实现对该被控空间的正压控制；反之，预设目标差值D_t的取值为负则表示预先设置的该被控空间与本地自然环境之间的目标压差为负压，从而可实现对该被控空间的负压控制。因此，本申请实施例提供的正负压控制设备100可进一步对空间气压提供稳定、准确的正负压控制，从而实现正负压均可控，设备通用性更好，能够适用更多的应用场景。

处理装置102可包括的计算模块1021和控制模块1022。计算模块1021可被配置为根据该当前差值D_c以及该预设目标差值D_t，确定当前误差值e_n；以及，根据该当前误差值e_n，确定待调空气量O_n。控制模块1022可被配置为控制执行器的净进风量为该待调空气量O_n。

在一种可实施方式中，计算模块1021可被配置为根据该当前差值D_c以及该预设目标差值D_t，确定该当前误差值e_n＝D_c-D_t；以及，根据该当前误差值e_n，确定待调空气量

在该可实施方式中，e_x为第x次确定的误差值，x＝0，1，2…n，且n为正整数。当前误差值e_n为第n次确定的误差值，e_n-1为第n-1次确定的误差值，且e₀可为预设误差值。也就是说，该待调空气量O_n可根据当前误差值e_n(即，第n次确定的误差值)、前n次确定的误差值的积分，以及当前误差值e_n与前一次确定的误差值e_n-1的微分确定。e₀可为预先设置的一个初始误差值，e₀可根据实际使用需求灵活设置，本申请实施例对此不作任何限定。

K_p、K_i以及K_d分别为预设比例系数、预设积分系数以及预设微分系数，且在该可实施方式中，由于控制的方向性以及上述各差值计算的方向性，K_p、K_i以及K_d中的至少一个的取值可为负数。K_p、K_i以及K_d的绝对值的大小可根据实际使用需求灵活设置，本申请实施例对此不作任何限定。一般而言，K_p、K_i以及K_d的大小与被控空间的大小、形状，和/或执行器的运行参数(例如风机的功率、风阀的执行速度，和/或风阀的口径等)等因素有关。在具体实施中，可根据被控空间的情况和/或执行器的运行参数，预先设置K_p、K_i以及K_d的初始值，再在正负压控制设备100的使用过程中，根据控制效果调整K_p、K_i以及K_d的取值。此外，还可以将上述计算模块1021确定待调空气量O_n的算法与机器学习和/或神经网络等算法结合，从而可针对设定的被控空间，在实施多次正负压控制之后，确定针对该设定的被控空间的K_p、K_i以及K_d的最优取值。

在一种可实施方式中，若计算模块1021确定当前误差值e_n＝D_t-D_c，则K_p、K_i以及K_d中的至少一个的取值可为正数，本申请实施例在此不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例对K_p、K_i以及K_d中的任意一个的具体取值不作任何限定，只要基于K_p、K_i以及K_d计算出的O_n与当前误差值e_n的符号(即方向)相反，从而可实现通过调节O_n的空气量即可使当前误差值的绝对值有减小的趋势即可。

本领域技术人员可以理解的是，K_p、K_i以及K_d是用于将压差值转换为待调空气量O_n的系数。例如，预先设置待调空气量O_n的单位为立方米/秒(m³/s)，当前差值D_c、预设目标差值D_t以及当前误差值e_n的单位均为帕斯卡(Pa)，则K_p、K_i以及K_d的单位可为m³/(s×Pa)。

例如，传感器101确定实验室A的当前差值D_c为3Pa(即，实验室A的当前气压与当地大气压之间的当前差值为3Pa)，预设目标差值D_t为5Pa(即，预设实验室A的空间气压为正压，且实验室A的气压与当地大气压之间的目标压差值为5Pa)；则e_n＝3Pa-5 Pa＝-2Pa。假设e₀，e₁，…，e_n-1均为0，且K_p、K_i以及K_d的取值均为负数，则待调空气量O_n＝-2×(K_p+K_i+K_d)m³/s，且为正数。控制模块1022控制执行器的净进风量为O_n(即，执行器向实验室A内净送风的速率为O_n m³/s)，从而可提高实验室A内的气压，维持实验室A的正压状态。

由上述内容可知，根据本申请实施例提供的正负压控制设备100，可将比例积分微分(Proportion Integration Differentiation，PID)算法应用于待调空气量O_n的确定。由于PID算法具有使系统误差减小、在系统进入稳态后几乎无稳态误差，以及避免被控量严重超调等优势，从而使得本申请实施例提供的正负压控制设备100对空间气压的控制更加准确和稳定。

在一种可实施方式中，执行器可包括风阀和风机。相应地，控制模块1022可被配置为控制风阀的开度为目标开度，以及控制风机的净进风量为目标净进风量；且该目标开度与该目标净进风量的乘积等于该待调空气量O_n。目标开度可大于等于0且小于等于100％。

也就是说，当执行器既包括风阀也包括风机时，执行器的净进风量等于风阀的开度与风机的净进风量的乘积。因此，控制模块1022可根据确定的待调空气量O_n，分别为风阀和风机确定合适的目标开度和目标净进风量，以使得整个执行器的净进风量等于该确定的待调空气量O_n。

在一种可实施方式中，执行器也可仅包括风机。相应地，控制模块1022可被配置为控制风机的净进风量为目标净进风量，且该目标净进风量等于该待调空气量O_n。

也就是说，当执行器仅包括风机时，执行器的净进风量就等于风机的净进风量。因此，控制模块1022只需控制风机的净进风量等于确定的待调空气量O_n即可。

在一种可实施方式中，风阀可为可连续且可定量控制的风阀。例如，风阀的驱动信号可为连续变化的电流(如4-20毫安(ma))，风阀的开度可根据驱动信号的改变在全关和全开之间相应地改变，如4ma与全关(即开度为0)对应，20ma与全开(即开度为100％)对应；且驱动信号的参数大小与开度的大小可以为线性对应关系也可以是非线性对应关系。因此，在控制风阀的开度为目标开度时，控制模块1022可控制风阀的驱动信号为与目标开度相对应的目标信号。

例如，对于可连续且可定量控制的风阀，控制模块1022若确定风阀的目标开度为全开，而该风阀全开对应的驱动电流为20ma，则控制模块1022可以直接控制该风阀的驱动电流为20ma，则可实现风阀的全开。

在一种可实施方式中，风阀可为非定量控制的风阀。例如，风阀的开度仅可被调大或调小，且风阀可反馈开度是否已经全开或全关。在这种情况下，可预先将风阀的开度调到起始开度(例如，全关或全开)，再将风阀的开度从起始开度连续调大或调小，直至风阀的开度被调节至终止开度(例如，全开或全关)，并记录整个调节过程经历的时长，从而可预先获得以全关为起点开始单向连续调节，风阀的各个开度与调节时长的对应关系，和/或以全开为起点开始单向连续调节，风阀的各个开度与调节时长的对应关系。

例如，如图2所示，其为本申请实施例提供的一种风阀的阀体结构示意图，其中，201为阀门，202为阀片。当阀片202打开角度a时(即，阀片202与阀门201所在的平面之间的锐角夹角为a)，阀门201未被阀片202遮挡的区域为可直接通风的区域，因此，风阀的开度k即为阀门201未被阀片202遮挡的区域的面积s与阀门201的面积之比。若阀门201的半径为r，则阀门201的面积s₀＝πr²，阀门201未被阀片202遮挡的区域的面积s₁＝πr²*(1-cos(a))，从而得到风阀的开度k＝s₁/s₀＝1-cos(a)，即建立了风阀的开度k与阀片202打开的角度a之间的对应关系。又由于可以记录阀片202打开的角度a从0度(即，起始开度为全关)连续变化到90度(即，终止开度为全开)所使用的时间，或者记录阀片202打开的角度a从90度(即，起始开度为全开)连续变化到0度(即，终止开度为全关)所使用的时间，从而可获得当从起始开度单向连续变化时，风阀的各个开度k与调节时长t之间的对应关系。

相应地，在控制风阀的开度为目标开度时，控制模块1022可根据获取的风阀的各个开度与调节时长的对应关系，控制风阀的开度从起始开度增大或减小的时长为与目标开度相对应的目标调节时长，以使得最终风阀的开度为目标开度。

例如，对于非定量控制的风阀，预先确定了在以全关为起点连续调大开度时，风阀的各个开度与调节时长的对应关系；则控制模块1022可首先控制风阀的开度为全关，再控制风阀的开度以全关为起点连续增大，且增大的时长为与目标开度相对应的目标调节时长，以使得风阀的开度最终为目标开度。

由此可见，本申请实施例提供的正负压控制设备100可适用于各种类型的风阀，因此在对现有实验室或者病房等场所的正负压控制系统进行升级改造时，这些场所原有的风阀仍可以继续被使用，这大大降低了设备升级的成本，且进一步提高了本申请实施例提供的正负压控制设备100的通用性。

在一种可实施方式中，风机可具体包括进风风机和/或出风风机。进风风机可用于向被控空间内送风，出风风机可用于从被控空间向外排风。相应地，控制模块1022可被配置为控制进风风机的档位为第一目标档位，和/或控制出风风机的档位为第二目标档位；且进风风机在第一目标档位的进风量与出风风机在第二目标档位的出风量之差等于目标净进风量。

也就是说，风机可包括进风风机和出风风机中的至少一个，风机的净进风量等于进风风机的进风量与出风风机的出风量之差。因此，在控制模块1022确定风机的目标净进风量之后，可分别确定进风风机的目标进风量和/或出风风机的目标出风量，只要进风风机的目标进风量与出风风机的目标出风量之差等于该目标净进风量即可。

此外，进风风机的进风量以及出风风机的出风量可分别由进风风机的档位和出风风机的档位控制，因此，控制模块1022可分别控制进风风机的档位和/或出风风机的档位，即可分别控制进风风机的进风量和/或出风风机的出风量。

需要说明的是，本申请实施例对执行器包括的风阀、进风风机和/或出风风机的数量均不作任何限定。执行器可包括零个、一个或者多个风阀，零个、一个或者多个进风风机，以及零个、一个或者多个出风风机。此外，在对执行器进行控制时，基于任何算法分别确定各风阀的目标开度、各进风风机的目标进风量，和/或各出风风机的目标出风量，以使整个执行器的净进风量为待调空气量O_n，都在本申请的保护范围之内。

在一种可实施方式中，处理装置102还可无需确定待调空气量O_n，可仅根据当前误差值e_n，控制执行器的净进风量。相应地，计算模块1021可被配置为根据传感器101获取到的当前差值D_c以及预设目标差值D_t，确定当前误差值e_n＝Dc-Dt。控制模块1022可被配置为响应于确定该当前误差值e_n为正，控制执行器的净进风量减小；响应于确定该当前误差值e_n为负，控制执行器的净进风量增大；以及，响应于确定该当前误差值e_n为零，控制执行器保持当前的净进风量。

也就是说，当处理装置102确定被控空间的当前气压与当地大气压之间的当前差值D_c大于预设目标差值D_t时，则可确定被控空间的当前气压过高，则可控制执行器的净进风量减小；反之，当处理装置102确定被控空间的当前气压与当地大气压之间的当前差值D_c小于预设目标差值D_t时，则可确定被控空间的当前气压过低，则可控制执行器的净进风量增大。

此外，由于当执行器既包括风阀也包括风机时，执行器的净进风量等于进风风机的进风量与出风风机的出风量之差与风阀的开度的乘积；当执行器仅包括风机时，执行器的净进风量等于进风风机的进风量与出风风机的出风量之差；因此，仍然可通过分别控制风阀的开度、进风风机的进风量和/或出风风机的出风量的增大或减小，来控制执行器的净进风量的增大或减小，本申请实施例在此不再赘述。

在一种可实施方式中，传感器101可为气压传感器。相应地，获取到的被控空间的气压值则为被控空间的绝对气压的值P_c。在这种情况下，可将本地的自然环境作为参考空间，并将当地大气压的值作为参考气压值P_r。处理装置102包括的计算模块1021可被配置为首先根据该被控空间的绝对气压的值P_c与参考气压值P_r，确定被控空间的当前气压与当地大气压之间的当前差值D_c＝P_c-P_r。在确定当前差值D_c之后，计算模块1021可进一步基于该当前差值D_c以及预设目标气压值(即预设目标差值D_t)确定当前误差值e_n，或者确定当前误差值e_n以及待调空气量O_n。

也就是说，传感器101可获取被控空间的相对气压值，也可获取被控空间的绝对气压值，只要设置合适的参考空间(也即参考气压值)，便可基于被控空间的相对气压值或被控空间的绝对气压值，以及预设目标气压值，确定当前误差值e_n，并基于该当前误差值e_n控制执行器的净进风量。

另外，为了方便进行正负压控制，本申请实施例均是以预设目标气压值为预设目标差值D_t为例进行说明。需要说明的是，同传感器101获取的气压值类似，预设目标气压值可以为相对的目标气压值(例如预设目标差值D_t)，也可为绝对的目标气压值；例如，在实现正压控制时，预设目标气压值可被设置为一个高于当地大气压的绝对气压值。只要设置合适的参考空间(也即参考气压值)，便可基于获取的被控空间的气压值，以及相对的目标气压值或绝对的目标气压值，确定当前误差值e_n，并基于该当前误差值e_n控制执行器的净进风量。

此外，参考空间可根据实际使用需求灵活设置，只要在实施一次正负压控制的过程中，使用的参考空间相同即可，本申请实施例对此不作任何限定。

在一种可实施方式中，如图3所示，其为本申请实施例提供的正负压控制设备100的一种结构示意图。正负压控制设备100可包括柜体103。柜体103可具有至少两层；其中，传感器101被设置在至少两层中的第一层，处理装置102被设置在至少两层中的第二层。

也就是说，本申请实施例提供的正负压控制设备100可采用气电分层布局。在该布局中，传感器101被布置在一层；处理装置102，以及配套的电子电路和/或总线等被布置在另一层；从而，可大幅减小设备的体积和整体重量，降低设备的部署难度，提高设备的可维护性，方便故障检修以及零部件的更换。

如图3所示，正负压控制设备100可包括隔板104。位于隔板104的一侧的柜内空间为第一层，其中布置有多个传感器101。该多个传感器101中的每一个传感器101可连接柜内气管/管道，并通过该柜内气管/管道连通对应的被控空间。位于隔板104的另一侧的柜内空间为第二层，其中布置有处理装置102。该处理装置102可与该多个传感器101和/或外置设备(如执行器、显示屏等)通信连接和/或电连接。

如图3所示的正负压控制设备100中封装有多个传感器101，该多个传感器101可分别连通多个被控空间，每个传感器101可以与处理装置102通信连接和/或电连接，且该处理装置102又可以和与每个传感器101在空间上对应设置的执行器通信连接和/或电连接，从该而正负压控制设备100可并行地对多个被控空间提供稳定、准确的正负压控制。

图4为本申请实施例提供的正负压控制设备100的另一种结构示意图。在一种可实施方式中，如图3和4所示，正负压控制设备100可包括接口装置105。接口装置105可设置在柜体103的至少一个柜壁上，且该至少一个柜壁与第一层和第二层的排列方向平行。接口装置105靠近第一层的一侧具有至少一个第一端子1051，第一端子1051可用于插拔气管/管道。接口装置105靠近第二层的一侧具有至少一个第二端子1052，第二端子1052可用于插拔电缆。

从图3可以看出，接口装置105可设置在垂直于隔板104的一个柜壁上。在图3和图4中，接口装置105的一侧具有多个第一端子1051，该多个第一端子1051具体可为多个气管接口。该多个气管接口中的任一个气管接口的一端可通过柜内气管/管道连通至对应的传感器101，该气管接口的另一端可通过柜外气管/管道连通至对应的被控空间，从而该传感器101可通过柜内和柜外的气管/管道连通至该被控空间并检测该被控空间的气压值。可以理解的是，为了方便安装，该多个第一端子1051应位于该接口装置105的靠近该多个传感器101(即第一层)的一侧。此外，任一个气管接口可配置有自动锁死装置，以方便气管/管道的插拔和/或固定。

在图3和图4中，接口装置105的靠近处理装置102的一侧具有多个第二端子1052，该多个第二端子1052具体可为多个标准接口。该多个标准接口中的任一标准接口可用于插拔信号线或电线，以实现柜内的处理装置102与外置设备的通信连接和/或电连接。该多个标准接口可以为相同标准的接口，也可以包括基于不同标准的各种接口，例如，该多个标准接口可包括通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口，EMAC接口，和/或串行ATA(Serial ATA，SATA)接口等；本申请实施例对此不作任何限定。

在一种可实施方式中，处理装置102还可包括检测模块(图1未示出)。检测模块可被配置为获取正负压控制的运行参数信息。正负压控制的运行参数信息可包括传感器101上报的气压值、传感器101与处理装置102的通信参数、处理装置102与执行器的通信参数，以及执行器的运行参数中的至少一个。

也就是说，检测模块可实时或者每隔设定时间获取正负压控制设备100的各种运行参数信息，以用于检测正负压控制设备100是否出现故障。

传感器101与处理装置102的通信参数可包括但不限于传感器101上报气压值的时间。处理装置102与执行器的通信参数可包括但不限于执行器(包括风阀、进风风机和出风风机中的任意一个)返回的控制反馈信号。执行器的运行参数可包括但不限于风阀的开度，和/或风机(包括进风风机或出风风机)在设定档位的实际功率、电流和/或电压等。

在一种可实施方式中，正负压控制设备100还可包括收发装置(图1未示出)。检测模块可被配置为根据获取到的正负压控制的运行参数信息，确定故障检测结果，故障检测结果包括正负压控制正常运行或正负压控制非正常运行。收发装置可被配置为上报故障检测结果至服务器。也就是说，检测正负压控制设备100是否出现故障可以由正负压控制设备100自身实施，再由正负压控制设备100的收发装置将故障检测结果上报至服务器。

在一种可实施方式中，收发装置可被配置为上报正负压控制的运行参数信息至服务器，并获取服务器返回的故障检测结果。也就是说，检测正负压控制设备100是否出现故障还可以由服务器实施，并由正负压控制设备100的收发装置接收服务器返回的故障检测结果。

在一种可实施方式中，检测正负压控制设备100是否出现故障可以包括以下至少一个：响应于确定传感器101上报的气压值未在该传感器101的有效量程范围内，确定该传感器101出现故障，否则确定该传感器101运行正常；响应于根据传感器101上报气压值的时间，确定超过第一设定时长未接收到传感器101上报的气压值，确定传感器101与处理装置102通信异常，否则确定传感器101与处理装置102正常通信；响应于确定在第二设定时长内未接收到执行器(包括风阀、进风风机和出风风机中的任意一个)返回的控制反馈信号，确定处理装置102与执行器通信异常，否则确定处理装置102与执行器正常通信；控制风阀的开度为全开或全关，响应于确定该风阀的实际开度未达到全开或全关，确定该风阀出现故障，否则确定该风阀运行正常；以及，响应于确定风机(包括进风风机或出风风机)在设定档位的实际功率、电流和/或电压不等于该风机在该设定档位的额定功率、电流和/或电压，确定该风机出现故障，否则确定该风机运行正常。

第一设定时长和第二设定时长可根据实际使用需求灵活设置，本申请实施例对此不作任何限定。

在一种可实施方式中，收发装置可被配置为发送故障检测结果至与正负压控制设备100通信连接的输出设备。输出设备可包括但不限于显示器和/或移动终端。

也就是说，可通过外设显示器和/或移动终端显示故障检测结果，以使得用户能够及时得知正负压控制设备100的运行状态。因此，不仅可以支持在低污染区对高污染区的设备的远程监控，一旦发现设备出现异常，可及时进行维护或者维修，从而可进一步提高空间气压控制的可靠性。

本申请实施例还提供了一种正负压控制系统。如图5所示，其为本申请实施例提供的正负压控制系统的一种结构框图，该正负压控制系统10可包括本申请实施例的任一种可实施方式中的正负压控制设备100以及执行器200。正负压控制设备100的结构和功能以及执行器200的结构和功能可参考前述各可实施方式，本申请实施例在此不再赘述。

在一种可实施方式中，正负压控制系统10还可包括服务器、显示器和/或移动终端(图5未示出)。服务器的结构和功能、显示器的结构和功能以及移动终端的结构和功能可参考前述各可实施方式，本申请实施例在此不再赘述。

根据本申请实施例提供的正负压控制系统10，可以基于传感器确定被控空间的当前气压；并由处理装置根据该当前气压确定被控空间的当前气压与预设目标气压之间的误差，并根据该误差控制执行器200的净进风量。从而，可实现空间气压的实时检测以及空间气压的定量控制，进而可对空间气压提供稳定、准确的气压控制。

本申请实施例还提供了一种正负压控制方法。如图6所示，其为本申请实施例提供的正负压控制方法的一种流程示意图，该正负压控制方法可包括步骤S601和步骤S602。

在步骤S601中，根据传感器获取的被控空间的气压值以及预设目标气压值，确定当前误差值。

在步骤S602中，根据当前误差值，控制执行器的净进风量。执行器被配置为控制被控空间中的空气量。

在一种可实施方式中，该正负压控制方法可由本公开实施例提供的正负压控制设备100的处理装置102实施，且该正负压控制方法的各步骤的具体实施可参考前述各可实施方式中对正负压控制设备100的描述，本申请实施例在此不再赘述。

根据本申请实施例提供的正负压控制方法，可以根据传感器获取的被控空间的当前气压，确定该当前气压与预设目标气压之间的误差，并根据该误差控制执行器的净进风量。从而，可实现空间气压的实时检测以及空间气压的定量控制，进而可对空间气压提供稳定、准确的气压控制。

本申请实施例还提供了一种电子设备。如图7所示，其为本申请实施例提供的电子设备的一种结构框图。该电子设备可包括：至少一个处理器701；存储器702，其上存储有至少一个程序，当至少一个程序被至少一个处理器执行，使得至少一个处理器实现本申请实施例提供的正负压控制方法；以及，至少一个I/O接口703，连接在至少一个处理器与存储器702之间，配置为实现至少一个处理器与存储器702的信息交互。

其中，处理器701为具有数据处理能力的器件，其包括但不限于中央处理器(CPU)等；存储器702为具有数据存储能力的器件，其包括但不限于随机存取存储器(RAM，更具体如SDRAM、DDR等)、只读存储器(ROM)、带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存(FLASH)；I/O接口(读写接口)703连接在处理器701与存储器702间，能实现处理器701与存储器702的信息交互，其包括但不限于数据总线(Bus)等。

在一种可实施方式中，处理器701、存储器702和I/O接口703通过总线相互连接，进而与电子设备的其它组件，如传感器，连接。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被执行时实现本申请实施例提供的正负压控制方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的正负压控制方法。

用于实施本申请实施例提供的正负压控制方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得当计算机程序由处理器或控制器执行时使得流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其它的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其它传输机制之类的调制数据信号中的其它数据，并且可包括任何信息递送介质。

本文已经公开了示例实施例，并且虽然采用了具体术语，但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义，并且不用于限制的目的。在一些示例中，对本领域技术人员显而易见的是，除非另外明确指出，否则可单独使用与特定实施方式相结合描述的特征、特性和/或元素，或可与其它实施方式相结合描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附的权利要求阐明的本申请的范围的情况下，可进行各种形式和细节上的改变。

Claims (17)

1.一种正负压控制设备，其特征在于，包括传感器和处理装置，其中：

所述传感器，被配置为获取被控空间的气压值；以及

所述处理装置，被配置为根据所述气压值以及预设目标气压值，确定当前误差值，并根据所述当前误差值控制执行器的净进风量；其中，所述执行器被配置为控制所述被控空间中的空气量。

2.根据权利要求1所述的正负压控制设备，其中：

所述传感器包括压差传感器，获取的所述气压值为所述被控空间的当前气压与参考空间的当前气压之间的当前差值D_c；以及，所述预设目标气压值为预设目标差值D_t，且所述预设目标差值D_t为预先设置的所述被控空间与所述参考空间之间的目标压差值；

所述处理装置包括计算模块和控制模块；

所述计算模块，被配置为根据所述当前差值D_c以及所述预设目标差值D_t，确定所述当前误差值e_n；以及，根据所述当前误差值e_n，确定待调空气量O_n；以及

所述控制模块，被配置为控制所述执行器的净进风量为所述待调空气量O_n。

3.根据权利要求2所述的正负压控制设备，其中，所述计算模块，被配置为：

根据所述当前差值D_c以及所述预设目标差值D_t，确定所述当前误差值e_n＝D_c-D_t；以及

根据所述当前误差值e_n，确定所述待调空气量

其中，K_p、K_i以及K_d分别为预设比例系数、预设积分系数以及预设微分系数；e_x为第x次确定的误差值，x＝0，1，2…n，且n为正整数；所述当前误差值e_n为第n次确定的误差值，e_n-1为第n-1次确定的误差值，且e₀为预设误差值。

4.根据权利要求2所述的正负压控制设备，其中，所述执行器包括风阀和风机；以及

所述控制模块，被配置为控制所述风阀的开度为目标开度，以及控制所述风机的净进风量为目标净进风量；

其中，所述目标开度与所述目标净进风量的乘积等于所述待调空气量O_n，且所述目标开度大于等于0且小于等于100％。

5.根据权利要求4所述的正负压控制设备，其中，所述控制模块，被配置为：

控制所述风阀的驱动信号为与所述目标开度相对应的目标信号；或

根据获取的所述风阀的开度与调节时长的对应关系，控制所述风阀的开度从起始开度增大或减小的时长为与所述目标开度相对应的目标调节时长。

6.根据权利要求4所述的正负压控制设备，其中，所述风机包括进风风机和/或出风风机；以及

所述控制模块，被配置为控制所述进风风机的档位为第一目标档位，和/或控制所述出风风机的档位为第二目标档位；其中，所述进风风机在所述第一目标档位的进风量与所述出风风机在所述第二目标档位的出风量之差等于所述目标净进风量。

7.根据权利要求1所述的正负压控制设备，其中：

所述传感器包括压差传感器，获取的所述气压值为所述被控空间的当前气压与参考空间的当前气压之间的当前差值D_c；以及，所述预设目标气压值为预设目标差值D_t，且所述预设目标差值D_t为预先设置的所述被控空间与所述参考空间之间的目标压差值；

所述处理装置包括计算模块和控制模块；

所述计算模块，被配置为根据所述当前差值D_c以及所述预设目标差值D_t，确定所述当前误差值e_n＝D_c-D_t；以及

所述控制模块，被配置为响应于确定所述当前误差值e_n为正，控制所述执行器的净进风量减小；响应于确定所述当前误差值e_n为负，控制所述执行器的净进风量增大；以及，响应于确定所述当前误差值e_n为零，控制所述执行器保持当前的净进风量。

8.根据权利要求1所述的正负压控制设备，包括柜体，其中：

所述柜体具有至少两层；

所述传感器被设置在所述至少两层中的第一层；以及

所述处理装置被设置在所述至少两层中的第二层。

9.根据权利要求8所述的正负压控制设备，包括接口装置，其中：

所述接口装置设置在所述柜体的至少一个柜壁上，且所述至少一个柜壁与所述至少两层的排列方向平行；以及

所述接口装置靠近所述第一层的一侧具有至少一个第一端子，所述接口装置靠近所述第二层的一侧具有至少一个第二端子；其中，所述至少一个第一端子用于插拔气管和/或管道，所述至少一个第二端子用于插拔电缆。

10.根据权利要求1所述的正负压控制设备，其中，所述处理装置包括检测模块；

所述检测模块，被配置为获取正负压控制的运行参数信息；

其中，所述正负压控制的运行参数信息包括所述气压值、所述传感器与所述处理装置的通信参数、所述处理装置与所述执行器的通信参数，以及所述执行器的运行参数中的至少一个。

11.根据权利要求10所述的正负压控制设备，包括收发装置，其中：

所述检测模块，被配置为根据获取到的所述正负压控制的运行参数信息，确定故障检测结果，所述故障检测结果包括正负压控制正常运行或正负压控制非正常运行；以及，所述收发装置，被配置为上报所述故障检测结果至服务器；

或

所述收发装置，被配置为上报所述正负压控制的运行参数信息至服务器，并获取所述服务器返回的故障检测结果，所述故障检测结果包括正负压控制正常运行或正负压控制非正常运行。

12.根据权利要求11所述的正负压控制设备，其中：

所述收发装置，被配置为发送所述故障检测结果至与所述正负压控制设备通信连接的输出设备；

其中，所述输出设备包括显示器和/或移动终端。

13.一种正负压控制系统，包括根据权利要求1-12中任一项所述的正负压控制设备以及所述执行器。

14.一种正负压控制方法，其特征在于，包括：

根据传感器获取的被控空间的气压值以及预设目标气压值，确定当前误差值；以及

根据所述当前误差值，控制执行器的净进风量；

其中，所述执行器被配置为控制所述被控空间中的空气量。

15.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；

存储器，其上存储有至少一个程序，当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现根据权利要求14所述的正负压控制方法；以及

至少一个I/O接口，连接在所述至少一个处理器与所述存储器之间，配置为实现所述至少一个处理器与所述存储器的信息交互。

16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现根据权利要求14所述的正负压控制方法。

17.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求14所述的正负压控制方法。

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