一种二氧化碳浓度检测和氧气再生系统的制作方法

1.本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种二氧化碳浓度检测和氧气再生系统。


背景技术：

2.二氧化碳是一种碳氧化合物，常温常压下是一种无色无味而其水溶液略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体，还是空气的组分之一；
3.二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得，主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、制造碳化软饮料(气态)等等；研究表明低浓度的二氧化碳没有毒性，高浓度的二氧化碳则会使动物中毒。
4.现有的二氧化碳浓度检测系统使用时存在的缺陷包括：只能通过单一的二氧化碳检测仪器进行检测，检测效率低而且容易受到外界的干扰，导致检测效果以及制氧效果不佳的缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种二氧化碳浓度检测和氧气再生系统，其主要目的在于解决现有方案中二氧化碳浓度的检测效果不佳的技术问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方法实现：一种二氧化碳浓度检测和氧气再生系统，包含数据采集模块、数据传输模块、处理标记模块、计算分析模块和制氧调控模块；
7.数据采集模块包含设备采集单元和环境采集单元，设备采集单元用于采集检测设备的运行信息，环境采集单元用于采集检测环境的环境信息，该运行信息包含检测设备的类型数据、时长数据、表面温度数据和二氧化碳数据；该环境信息包含人员数量数据、聚集温度数据和迁移数据；将运行信息和环境信息通过数据传输模块发送至处理标记模块；
8.处理标记模块接收运行信息和环境信息，对运行信息进行处理标记，得到类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据；对环境信息进行处理标记，得到人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据，将处理后的类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据以及人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据通过数据传输模块发送至计算分析模块；
9.计算分析模块接收处理后的类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据并进行计算，得到浓变系数和设运值；计算分析模块接收处理后的人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据并进行计算，得到人迁系数和环匹值；对设运值和环匹值进行计算分析，得到分析匹配集，将分析匹配集通过数据传输模块发送至制氧调控模块；
10.制氧调控模块根据分析匹配集对制氧设备进行制氧和预警提示。
11.进一步地，对运行信息进行处理标记，得到类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据，包括：
12.获取运行信息中的类型数据、时长数据、表面温度数据和二氧化碳数据；
13.对类型数据中检测设备的类型进行标记并获取对应的类型预设值，将标记的类型和类型预设值进行组合得到类型处理数据；
14.对时长数据中的检测时长进行标记和取值，得到时长处理数据；
15.对表面温度数据中检测设备的表面温度进行标记和取值，得到表面温度处理数据；
16.对二氧化碳数据中的二氧化碳浓度进行标记和取值，得到二氧化碳处理数据。
17.进一步地，对环境信息进行处理标记，得到人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据，包括：
18.获取环境信息中的人员数量数据、聚集温度数据和迁移数据；
19.对不同检测区域内人员数量数据中的人员数量进行标记并取值，得到人员数量处理数据；
20.对聚集温度数据中的聚集温度进行标记和取值，得到聚集温度处理数据；
21.对迁移数据中的人员迁移率进行标记和取值，得到迁移处理数据。
22.进一步地，接收处理后的类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据并进行计算，得到浓变系数和设运值，包括：
23.获取标记的类型预设值、检测时长、表面温度和二氧化碳浓度进行归一化处理并取值；
24.利用公式计算得到浓变系数，该公式为
[0025][0026]
其中，nbx表示为浓变系数，n1和n2表示为不同时间点的二氧化碳浓度，t0表示为不同时间点对检测设备检测的间隔时长且不为零，μ表示为预设的浓度修正因子，取值范围为(0,1)；
[0027]
根据浓变系数利用公式计算得到设运值，该公式为
[0028][0029]
其中，sy表示为设运值，c1表示为类型预设值，c2表示为检测设备的检测时长，c3表示为检测设备的表面温度，a1、a2和a3表示为不同的比例系数且均大于零。
[0030]
进一步地，计算分析模块接收处理后的人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据并进行计算，得到人迁系数和环匹值，包括：
[0031]
获取标记的人员数量、聚集温度和人员迁移率进行归一化处理并取值；
[0032]
利用公式计算得到人迁系数，该公式为
[0033][0034]
其中，rbx表示为人迁系数，b1和b2表示为不同的比例系数且均大于零，r1和r2表示为不同时间点的人员数量，s表示为检测区域的面积，d1表示为人员迁移率，η表示为预设的检测修正因子，取值范围为(0,1)；
[0035]
根据人迁系数利用公式计算得到环匹值，该公式为
[0036][0037]
其中，hp表示为环匹值，w1和w2表示为不同时间点的聚集温度，t1表示为不同时间点之间对检测环境检测的间隔时长且不为零，b3、b4和b5表示为不同的比例系数且均大于零。
[0038]
进一步地，对设运值和环匹值进行计算分析，得到分析匹配集，包括：
[0039]
根据设运值和环匹值利用公式计算得到制匹值，该公式为
[0040][0041]
其中，zp表示为制匹值，c1和c2表示为不同的比例系数且均大于零；
[0042]
将制匹值与预设的制匹范围进行匹配，若制匹值不大于制匹范围的最小值，则生成第一分析信号；若制匹值大于制匹范围的最小值且不大于制匹范围的最大值，则生成第二分析信号；若制匹值大于制匹范围的最大值，则生成第三分析信号；
[0043]
将制匹值与第一分析信号、第二分析信号和第三分析信号组合，得到分析匹配集。
[0044]
进一步地，制氧调控模块根据分析匹配集对制氧设备进行制氧和预警提示，包括：
[0045]
对分析匹配集进行分析，若存在第一分析信号，则控制制氧设备不进行制氧操作；
[0046]
若存在第二分析信号，则控制制氧设备进行制氧操作；
[0047]
若存在第三分析信号，则进行预警提示。
[0048]
本发明的有益效果：
[0049]
本发明公开的各个方面，数据采集模块包含设备采集单元和环境采集单元，利用设备采集单元采集检测设备的运行信息，利用环境采集单元采集检测环境的环境信息，通过从检测设备和检测环境进行综合分析，提高对二氧化碳浓度检测的准确性；
[0050]
通过处理标记模块接收运行信息和环境信息，对运行信息和环境信息进行处理标记，可以使得运行信息和环境信息中的各个数据标准化和规范化，便于进行计算和分析，可以提高数据计算的效率和准确性；
[0051]
通过计算分析模块接收处理后的类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据并进行计算，得到浓变系数和设运值；计算分析模块接收处理后的人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据并进行计算，得到人迁系数和环匹值；对设运值和环匹值进行计算分析，得到分析匹配集，通过对处理后的数据进行计算分析，可以使得各个数据之间建立联系，可以从检测设备、检测环境以及制氧设备等方面进行综合分析，便于及时进行制氧和预警提示；
[0052]
制氧调控模块根据分析匹配集对制氧设备进行制氧和预警提示；可以达到克服现有方案中只能通过单一的二氧化碳检测仪器进行检测，检测效率低而且容易受到外界的干扰，导致二氧化碳浓度的检测效果以及氧气的制取效果均不佳的缺陷。
附图说明
[0053]
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0054]
图1为本发明一种二氧化碳浓度检测和氧气再生系统的模块示意图。
具体实施方式
[0055]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方法进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0056]
实施例一
[0057]
请参阅图1所示，本发明为一种二氧化碳浓度检测和氧气再生系统，包含数据采集模块、数据传输模块、处理标记模块、计算分析模块和制氧调控模块；
[0058]
数据采集模块包含设备采集单元和环境采集单元，设备采集单元用于采集检测设备的运行信息，环境采集单元用于采集检测环境的环境信息，该运行信息包含检测设备的类型数据、时长数据、表面温度数据和二氧化碳数据；该环境信息包含人员数量数据、聚集温度数据和迁移数据；表面温度数据表示为检测设备表面的温度，时长数据表示为检测设备运行的时长，将运行信息和环境信息通过数据传输模块发送至处理标记模块；数据传输模块用于对各个模块之间的数据进行传输；
[0059]
本发明中，通过采集检测设备的运行信息和检测环境的环境信息进行综合计算分析，使得检测环境内的二氧化碳浓度可以及时有效的检测和处理，并对制氧设备制氧的运行进行综合分析，可以提高二氧化碳浓度检测和处理的有效性，克服现有方案中只能通过单一的检测仪进行检测并制氧，并且不能对制氧后的效果进行分析处理的缺陷。
[0060]
处理标记模块接收运行信息和环境信息，对运行信息进行处理标记，得到类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据；包括：
[0061]
获取运行信息中的类型数据、时长数据、表面温度数据和二氧化碳数据；
[0062]
对类型数据中检测设备的类型进行标记并获取对应的类型预设值，将检测设备的类型标记为a0，设定不同的检测设备的类型均对应一个不同的类型预设值，将类型数据中的类型与所有的类型进行匹配获取对应的类型预设值并标记为c1，将标记的类型和类型预设值进行组合，得到类型处理数据；
[0063]
对时长数据中的检测时长进行标记，将检测时长标记为c2并取值，得到时长处理数据；
[0064]
对表面温度数据中检测设备的表面温度进行标记，将表面温度标记为c3并取值，得到表面温度处理数据；
[0065]
对二氧化碳数据中的二氧化碳浓度进行标记，将二氧化碳浓度标记为n i，i＝1，2...n，得到二氧化碳处理数据；
[0066]
对环境信息进行处理标记，得到人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据，包括：
[0067]
获取环境信息中的人员数量数据、聚集温度数据和迁移数据；
[0068]
对不同检测区域内人员数量数据中的人员数量进行标记，将人员数量标记为ri，i＝1，2...n，得到人员数量处理数据；
[0069]
对聚集温度数据中的聚集温度进行标记，将聚集温度标记为wi，i＝1，2...n，得到聚集温度处理数据；聚集温度为检测区域内的温度；
[0070]
对迁移数据中的人员迁移率进行标记，将人员迁移率标记为d1，得到迁移处理数
据；人员迁移率表示在预设的时间内人员流动数量的变化；
[0071]
将处理后的类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据以及人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据通过数据传输模块发送至计算分析模块；其中，检测区域可以为：以检测设备为中心以及预设的半径和高度建立一个圆柱区域；
[0072]
本发明中，通过对采集的运行信息和环境信息进行处理操作，使得各个数据之间标准化和规范化，可以提高数据计算的效率和准确性。
[0073]
计算分析模块接收处理后的类型处理数据、时长处理数据、表面温度处理数据和二氧化碳处理数据并进行计算，得到浓变系数和设运值；包括：
[0074]
获取标记的类型预设值、检测时长、表面温度和二氧化碳浓度进行归一化处理并取值；
[0075]
利用公式计算得到浓变系数，该公式为
[0076][0077]
其中，nbx表示为浓变系数，n1和n2表示为不同时间点的二氧化碳浓度，t0表示为不同时间点对检测设备检测的间隔时长且不为零，μ表示为预设的浓度修正因子，取值可以为0.68924；
[0078]
根据浓变系数利用公式计算得到设运值，该公式为
[0079][0080]
其中，sy表示为设运值，c1表示为类型预设值，c2表示为检测设备的检测时长，c3表示为检测设备的表面温度，a1、a2和a3表示为不同的比例系数且均大于零；
[0081]
计算分析模块接收处理后的人员数量处理数据、聚集温度处理数据和迁移处理数据并进行计算，得到人迁系数和环匹值；包括：
[0082]
获取标记的人员数量、聚集温度和人员迁移率进行归一化处理并取值；
[0083]
利用公式计算得到人迁系数，该公式为
[0084][0085]
其中，rbx表示为人迁系数，b1和b2表示为不同的比例系数且均大于零，r1和r2表示为不同时间点的人员数量，s表示为检测区域的面积，d1表示为人员迁移率，η表示为预设的检测修正因子，取值可以为0.86514；
[0086]
根据人迁系数利用公式计算得到环匹值，该公式为
[0087][0088]
其中，hp表示为环匹值，w1和w2表示为不同时间点的聚集温度，t1表示为不同时间点之间对检测环境检测的间隔时长且不为零，b3、b4和b5表示为不同的比例系数且均大于零；
[0089]
对设运值和环匹值进行计算分析，得到分析匹配集，包括：
[0090]
根据设运值和环匹值利用公式计算得到制匹值，该公式为
[0091][0092]
其中，zp表示为制匹值，c1和c2表示为不同的比例系数且均大于零；
[0093]
将制匹值与预设的制匹范围进行匹配，若制匹值不大于制匹范围的最小值，则生成第一分析信号；若制匹值大于制匹范围的最小值且不大于制匹范围的最大值，则生成第二分析信号；若制匹值大于制匹范围的最大值，则生成第三分析信号；
[0094]
将制匹值与第一分析信号、第二分析信号和第三分析信号组合，得到分析匹配集；
[0095]
将分析匹配集通过数据传输模块发送至制氧调控模块；
[0096]
本发明中，通过对处理后的数据进行计算和分析，使得各个数据之间建立联系，从多个方面对检测环境的二氧化碳浓度进行综合分析，进而可以提高数据分析的准确性和有效性，便于及时进行制氧处理和预警提示。
[0097]
制氧调控模块根据分析匹配集对制氧设备进行制氧和预警提示，包括：
[0098]
对分析匹配集进行分析，若存在第一分析信号，则控制制氧设备不进行制氧操作；
[0099]
若存在第二分析信号，则控制制氧设备进行制氧操作；
[0100]
若存在第三分析信号，则进行预警提示。
[0101]
本发明中，第一分析信号表示检测区域内的二氧化碳浓度在正常范围内，无需进行制氧和预警提示；第二分析信号表示检测区域内的二氧化碳浓度超出正常范围需要进行制氧操作；第三分析信号表示检测区域内的二氧化碳浓度超出制氧设备的制氧能力需要进行预警和提示控制人流量。
[0102]
本发明实施例中的公式均是去除量纲取其数值计算，通过采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设比例系数和阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获取。
[0103]
在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
[0104]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
[0105]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。