CN206532170U - 富氧集中控制装置、富氧流量控制终端与富氧控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了富氧集中控制装置、富氧流量控制终端与富氧控制系统，涉及过程控制技术领域，其中，该富氧集中控制装置包括：氧浓度测定器、富氧控制器、触摸屏和通信发送模块，并且，氧浓度测定器、触摸屏、通信发送模块均与富氧控制器相连，富氧流量控制终端包括：流量控制器、通信接收模块和流量控制阀，通信接收模块和流量控制阀均与流量控制器相连，使用时，富氧集中控制装置与多个富氧终端控制装置配合使用，用于为富氧环境提供氧气供给，这样，当富氧环境的空间较大时，能使各个出氧口的出氧量满足富氧环境均匀补氧的需求。

Description

富氧集中控制装置、富氧流量控制终端与富氧控制系统

技术领域

本实用新型涉及过程控制技术领域，尤其涉及富氧集中控制装置、富氧流量控制终端与富氧控制系统。

背景技术

众所周知，高原环境低压缺氧，平原人进入高原一般会因为缺乏内源氧而发生呼吸系统、循环系统、消化系统和神经系统的应激反应。原因在于，氧是人体生理代谢的基本元素，空气中的氧经过呼吸进入血液，与红细胞的血红蛋白结合，再经血液循环到全身组织。当进入高原地区后，空气中的氧分压降低，呼吸进入人体的氧也相应减少，这样进入动脉血液的氧也减少，造成机体缺氧。严重时，高原的缺氧环境会对人体诸多器官造成损害，引发严重的高原疾病(例如，呼吸困难、腹泻、便秘、神志模糊和反应迟钝等)。

为了避免缺氧反应，传统的方法是当人们进入高原后，不仅要避免剧烈运动，还要准备一些改善供血供氧的药物，但无法从根本上解决高原缺氧的问题。

为了改善民生，近年来开始逐步采取人工富氧工程(即通过供氧通道将中心供氧系统的氧气输送到富氧环境的多个出氧口处)来改善局域缺氧环境的氧分压，以争取使环境中的富氧量满足人体需求。但是，当富氧环境的空间较大时，例如，大型会议室等，为使环境中的供氧量足够充分，目前常用的有两种方法，第一种方法是增大供氧通道的压力，但是在大型会议室、展厅等富氧环境下供氧通道持续增压危险系数将显著增加；第二种方法是增加富氧口布设的数量，但现实情况是，增加出氧口后，无法保证每一个出氧口的出氧量，这种情况下，距离中心供氧系统较远的富氧口出氧量显著降低，出氧口的供氧量难以均匀，无法满足富氧环境均匀补氧的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供了富氧集中控制装置、富氧流量控制终端与富氧控制系统，通过氧浓度测定器、富氧控制器、触摸屏和通信发送模块的设置，使得富氧环境中各个出氧口的供氧量得以均衡。

第一方面，本实用新型实施例提供了富氧集中控制装置，包括：氧浓度测定器、富氧控制器、触摸屏和通信发送模块；

氧浓度测定器、触摸屏、通信发送模块均与富氧控制器相连；

氧浓度测定器，用于将测得的富氧环境的当前氧浓度发送给富氧控制器；

触摸屏，用于接收用户端设定的理想氧浓度，并将理想氧浓度发送给富氧控制器；

富氧控制器，用于根据理想氧浓度和当前氧浓度来生成出氧口的富氧流量控制信号；

通信发送模块，用于将富氧流量控制信号向外发送。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，氧浓度测定器包括氧化锆、热电偶和加热炉；

氧化锆、热电偶、加热炉均与富氧控制器相连；

氧化锆，用于实时测定富氧环境的当前氧浓度；

加热炉，用于为氧化锆进行加热；

热电偶，用于将测得的加热炉的温度转化为温度电信号，并将温度电信号发送给富氧控制器；

富氧控制器，还用于在接收到温度电信号后，调节加热炉的温度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，富氧集中控制装置还包括显示屏，显示屏与富氧控制器相连。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，富氧集中控制装置还包括温湿度传感器，温湿度传感器与富氧控制器相连；

温湿度传感器，用于将测量的环境中的温湿度转化为温湿度电信号发送给富氧控制器；

富氧控制器，还用于将温湿度电信号发送给显示屏进行显示。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，富氧集中控制装置还包括气压传感器，气压传感器与富氧控制器相连；

气压传感器，用于将测量的环境中的气压转化为气压电信号发送给富氧控制器；

富氧控制器，还用于将气压电信号发送给显示屏进行显示。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，富氧集中控制装置还包括第一光电耦合器，第一光电耦合器连接在加热炉和富氧控制器之间；

第一光电耦合器，用于断开或连通加热炉和富氧控制器之间的连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，通信发送模块为无线通信模块。

第二方面，本实用新型实施例提供了富氧流量控制终端，包括：流量控制器、通信接收模块和流量控制阀；

通信接收模块和流量控制阀均与流量控制器相连；

通信接收模块，用于接收富氧流量控制信号；

流量控制器，用于根据富氧流量控制信号为流量控制阀计算流量控制信号；

流量控制阀，用于按照流量控制信号调节富氧流量的大小。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，富氧流量控制终端还包括第二光电耦合器；

第二光电耦合器连接在流量控制器和流量控制阀之间，用于断开或连通流量控制器和流量控制阀之间的连接。

第三方面，本实用新型实施例提供了富氧控制系统，包括：上述富氧集中控制装置和多个上述富氧流量控制终端；

富氧集中控制装置与多个富氧流量控制终端配合使用，用于为富氧环境提供氧气供给。

本实用新型实施例提供的富氧集中控制装置、富氧流量控制终端与富氧控制系统，其中，该富氧集中控制装置包括：氧浓度测定器、富氧控制器、触摸屏和通信发送模块，并且，氧浓度测定器、触摸屏、通信发送模块均与富氧控制器相连，在使用过程中，氧浓度测定器用来测量富氧环境的当前氧浓度，并将测得的当前氧浓度发送给富氧控制器，触摸屏用于接收用户端设定的理想氧浓度(即用户希望当前环境能达到的目标氧浓度)，并将理想氧浓度发送给富氧控制器，这样，富氧控制器在接收到理想氧浓度和当前氧浓度后，能根据理想氧浓度和当前氧浓度来生成出氧口的富氧流量控制信号，并在计算出富氧流量控制信号后由通信发送模块将富氧流量控制信号向外发送。可见，通过上述氧浓度测定器、富氧控制器、触摸屏和通信发送模块的设置，使用户端能够通过触摸屏来设定富氧环境的理想氧浓度，并由氧浓度测定器来测量环境中富氧环境的当前氧浓度，这样，富氧控制器能够通过理想氧浓度和当前氧浓度来生成出氧口的富氧流量控制信号，通过为出氧口设定富氧流量控制信号，使得富氧环境中的出氧口能按照富氧流量控制信号进行氧气供给，进而满足富氧环境的供氧需求。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的富氧集中控制装置的结构连接图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的富氧集中控制装置的结构框架图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的富氧流量控制终端的结构框架图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的富氧控制系统的结构连接图。

图标：1-富氧控制系统；2-富氧集中控制装置；3-富氧流量控制终端；11-氧浓度测定器；12-触摸屏；13-富氧控制器；14-通信发送模块；111-氧化锆；112-热电偶；113-加热炉；31-通信接收模块；32-流量控制阀；33-流量控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

我国地势西高东低，其中，高原占地约26％，在广大的高原地区，缺氧是关系到民生的主要问题。例如，高原地区的疾病率呈逐年上升态势。加之，逐渐流行的西部旅游热，越来越多的人走进西部高原，但同时也饱受高原反应的困扰。为了改善民生，近年来政府逐步采取了一些人工富氧工程(即通过供氧通道将中心供氧系统的氧气输送到富氧环境的多个出氧口处)来改善局域缺氧环境的氧分压，以争取使环境中(尤其是居民长期生活的室内空间)的富氧量满足人体需求。这里，富氧环境通常指供人们生活和居住的密闭环境，当富氧环境的空间较大时，仍无法保证氧气的供应量，甚至会出现在一个区域中有的地方氧气充足，有的地方氧气稀少的现象，为使环境空间中的供氧量足够均匀，目前常应用的有两种方法，第一种方法是增大供氧通道的压力，但是，供氧通道持续增压危险系数将显著增加；第二种方法是增加富氧口布设的数量，但现实情况是，增加出氧口后，无法保证每一个出氧口的出氧量，这种情况下，距离中心供氧系统较远的富氧口出氧量明显降低，出氧口的供氧量难以满足富氧环境均匀补氧的需求。

基于此，本实用新型实施例提供了富氧集中控制装置、富氧流量控制终端与富氧控制系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1和图2，本实施例提出的富氧集中控制装置2包括：氧浓度测定器11、富氧控制器13、触摸屏12和通信发送模块14，在该方案中，氧浓度测定器11、触摸屏12以及通信发送模块14均与富氧控制器13相连。在本装置进行工作时，由氧浓度测定器11测量富氧环境的当前氧浓度，并将测得的当前氧浓度发送给富氧控制器13，此外，本方案中设置有触摸屏12用以接收用户端设定的理想氧浓度，并由触摸屏12将理想氧浓度发送给富氧控制器13，这样，富氧控制器13可以根据理想氧浓度和当前氧浓度来生成出氧口的富氧流量控制信号，并由通信发送模块14将富氧流量控制信号向外发送给富氧流量控制终端3。

在本方案中的氧浓度测定器11具体包括氧化锆111、热电偶112和加热炉113，并且，氧化锆111、热电偶112、加热炉113均与富氧控制器13相连。氧化锆111即二氧化锆(ZrO2)，是锆的主要氧化物，通常状态下为白色无臭无味的晶体，化学性质不活泼，熔点高、电阻率高、折射率高、热膨胀系数低，能带间隙大约为5-7eV，研究表明，氧化锆111在温度为700摄氏度时具有测定氧气浓度的作用，在本实施例中，即运用氧化锆111来实时测定富氧环境的当前氧浓度，并配备有加热炉113，用于实时为氧化锆111进行加热，以保证氧化锆111的温度。同时，为了有效检测氧化锆111的温度值，在本方案中还配有热电偶112，热电偶112用于测量加热炉113的温度，将测得的温度转化为温度电信号，并将温度电信号发送给富氧控制器13，这样，富氧控制器13还用于在接收到温度电信号后，调节加热炉113的温度，以保证氧化锆111能够测定氧气浓度。

富氧集中控制装置2中还包括显示屏，显示屏与富氧控制器13相连，在本方案中，显示屏是一种将电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具，即在富氧控制器13的输出和控制下进行数据显示，通常，显示屏分为阴极射线管显示器CRT、液晶显示器LCD和发光二极管LED等。CRT显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等优点。但其可视面积需要根据显像管的实际尺寸才能设定。LCD显示器优点是机身薄、辐射小、便于安装。但液晶显示屏的缺点是色彩不够艳，可视角度不高等。LCD显示器是一种通过控制半导体发光二极管来进行文字、图像、视频等显示的屏幕，其动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠，因此，广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等用作显示装置。在本方案中，优先选用LCD显示器作为显示屏。

在本方案中，富氧集中控制装置2还包括温湿度传感器，这里，温湿度传感器优选为数字温湿度传感器，温湿度传感器与富氧控制器13相连，温湿度传感器用于测量环境的温湿度，并将测得的温湿度转化为温湿度电信号发送给富氧控制器13，以便富氧控制器13将温湿度电信号发送给显示屏进行显示。设置温湿度传感器并进行显示的原因在于，富氧过程中，随着富氧过程的进行，空气中的温湿度会逐渐下降，严重时，人们在这种环境中会有干燥的感觉。在本方案中，设置温湿度传感器能将环境中的温湿度通过显示屏进行实时显示，以供用户进行参考。

此外，富氧集中控制装置2中还包括气压传感器，这里，气压传感器优选为数字气压传感器，气压传感器与富氧控制器13相连。气压传感器用来测量环境中的气压，并将测得的气压转化为气压电信号发送给富氧控制器13，富氧控制器13还用于将气压电信号发送给显示屏进行显示。通常，在富氧前后，富氧环境中的气压值不会改变，但是，通过环境中氧气浓度的增加，能使人们感觉到所处环境的“海拔变化”。例如，当西宁市的某会议室内，空气中的氧气浓度增加到西安市的空气中氧浓度水平时，富氧控制器13将现在环境中的氧浓度转化为西安市的“海拔”(即模拟海拔)进行显示，并通过与西宁市的真实海拔相比，使人们能够直观的感受到富氧的效果。

另外，富氧集中控制装置2还包括第一光电耦合器，光电耦合器也称光电隔离器，能够以光为媒介传输电信号，因此，用在本方案中安全可靠。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用，在本方案中，第一光电耦合器连接在加热炉113和富氧控制器13之间，通常，加热炉的电压为强电信号，例如220V，而富氧控制器的电压为弱电信号，通过以光为媒介将加热炉113使用的强电信号转化为弱电信号以便富氧控制器13接收，第一光电耦合器用来断开或连通加热炉113和富氧控制器13之间的连接，便于随时切断或连通加热炉113。

另外，在本装置中，通信发送模块14为无线通信模块，这里，无线通信模块可以为ZigBee、Wifi或4G中的任意一种，优选为ZigBee，ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议，其特点是传输距离近、复杂度低、功耗低，适合用于自动控制和远程控制领域，在本方案中可以嵌入富氧控制器13。

综上所述，本实施例提供的富氧集中控制装置2包括：氧浓度测定器11、富氧控制器13、触摸屏12和通信发送模块14，其中，氧浓度测定器11、触摸屏12、通信发送模块14均与富氧控制器13相连，在工作时，氧浓度测定器11将测得的富氧环境的当前氧浓度发送给富氧控制器13，触摸屏12用来接收用户端设定的理想氧浓度，并将理想氧浓度发送给富氧控制器13，富氧控制器13根据理想氧浓度和当前氧浓度来生成出氧口的富氧流量控制信号，并通过通信发送模块14将富氧流量控制信号向外发送，通过上述装置的设定，为出氧口设定了富氧流量控制信号。

实施例2

参见图3，本实施例提供了富氧流量控制终端3包括：流量控制器33、通信接收模块31和流量控制阀32，其中，通信接收模块31和流量控制阀32均与流量控制器33相连，通信接收模块31用来接收富氧流量控制信号，在接收到富氧流量控制信号后，流量控制器33用来根据富氧流量控制信号来计算流量控制阀32的流量控制信号，以便于流量控制阀32按照流量控制信号调节富氧流量的大小，这样，使富氧流量控制终端3能够按照既定的流量进行氧气补给，便于维护环境中氧气的均匀性。

此外，富氧流量控制终端3还包括第二光电耦合器，第二光电耦合器连接在流量控制器33和流量控制阀32之间，用于断开或连通流量控制器33和流量控制阀32之间的连接。当使用的流量控制阀32为电流控制的流量控制阀32时，还可加入V/I转换器，这样，通过V/I转换器能将信号转换为适合流量控制阀32使用的信号。

综上所述，本实施例提供的富氧流量控制终端3包括：流量控制器33、通信接收模块31和流量控制阀32，并且，通信接收模块31和流量控制阀32均与流量控制器33相连，通信接收模块31用来接收富氧流量控制信号，这样，流量控制器33能根据富氧流量控制信号来计算流量控制阀32的流量控制信号，以便于流量控制阀32按照流量控制信号来调节流量大小，通过上述控制，使出氧口能够按照流量控制阀32的控制来进行氧气供给。

实施例3

参见图4，本实施例提供了富氧控制系统1包括：上述富氧集中控制装置2和多个上述的富氧流量控制终端3，富氧集中控制装置2与多个富氧流量控制终端3配合使用，从而为富氧环境提供氧气供给，特别是在富氧环境的空间较大时，可在该富氧环境的不同位置的出氧口处配备多个富氧流量控制终端3，多个富氧流量控制终端3在富氧集中控制装置2的控制下工作，从而有效保证了各个出氧口的氧气量，使得环境中的氧气供给足够均匀。

综上所述，本实施例提供的富氧控制系统1包括：富氧集中控制装置2和与富氧集中控制装置2配合使用的多个富氧流量控制终端3，通过二者的配合使用，使出氧口的氧气供给按照既定流量进行补给，从而保证了环境中氧气供应的均匀性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.富氧集中控制装置，其特征在于，包括：氧浓度测定器、富氧控制器、触摸屏和通信发送模块；

所述氧浓度测定器、所述触摸屏、所述通信发送模块均与所述富氧控制器相连；

所述氧浓度测定器，用于将测得的富氧环境的当前氧浓度发送给所述富氧控制器；

所述触摸屏，用于接收用户端设定的理想氧浓度，并将所述理想氧浓度发送给所述富氧控制器；

所述富氧控制器，用于根据所述理想氧浓度和所述当前氧浓度来生成出氧口的富氧流量控制信号；

所述通信发送模块，用于将所述富氧流量控制信号向外发送。

2.根据权利要求1所述的富氧集中控制装置，其特征在于，所述氧浓度测定器包括氧化锆、热电偶和加热炉；

所述氧化锆、所述热电偶、所述加热炉均与所述富氧控制器相连；

所述氧化锆，用于实时测定富氧环境的当前氧浓度；

所述加热炉，用于为所述氧化锆进行加热；

所述热电偶，用于将测得的所述加热炉的温度转化为温度电信号，并将所述温度电信号发送给所述富氧控制器；

所述富氧控制器，还用于在接收到所述温度电信号后，调节所述加热炉的温度。

3.根据权利要求1所述的富氧集中控制装置，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与所述富氧控制器相连。

4.根据权利要求3所述的富氧集中控制装置，其特征在于，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述富氧控制器相连；

所述温湿度传感器，用于将测量的环境中的温湿度转化为温湿度电信号发送给所述富氧控制器；

所述富氧控制器，还用于将所述温湿度电信号发送给所述显示屏进行显示。

5.根据权利要求3所述的富氧集中控制装置，其特征在于，还包括气压传感器，所述气压传感器与所述富氧控制器相连；

所述气压传感器，用于将测量的环境中的气压转化为气压电信号发送给所述富氧控制器；

所述富氧控制器，还用于将所述气压电信号发送给所述显示屏进行显示。

6.根据权利要求2所述的富氧集中控制装置，其特征在于，还包括第一光电耦合器，所述第一光电耦合器连接在所述加热炉和所述富氧控制器之间；

所述第一光电耦合器，用于断开或连通所述加热炉和所述富氧控制器之间的连接。

7.根据权利要求1所述的富氧集中控制装置，其特征在于，所述通信发送模块为无线通信模块。

8.富氧流量控制终端，其特征在于，包括：流量控制器、通信接收模块和流量控制阀；

所述通信接收模块和所述流量控制阀均与所述流量控制器相连；

所述通信接收模块，用于接收富氧流量控制信号；

所述流量控制器，用于根据所述富氧流量控制信号为所述流量控制阀计算流量控制信号；

所述流量控制阀，用于按照所述流量控制信号调节富氧流量的大小。

9.根据权利要求8所述的富氧流量控制终端，其特征在于，还包括第二光电耦合器；

所述第二光电耦合器连接在所述流量控制器和所述流量控制阀之间，用于断开或连通所述流量控制器和所述流量控制阀之间的连接。

10.富氧控制系统，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的富氧集中控制装置和多个如权利要求8-9任一项所述的富氧流量控制终端；

所述富氧集中控制装置与所述多个富氧流量控制终端配合使用，用于为富氧环境提供氧气供给。