本發(fā)明涉及智能控制，尤其涉一種應用于制供氧系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)方法和智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術：

1、醫(yī)院白天和晚上的用氧量差異較大，在夜間常常出現(xiàn)短時用氣高峰，導致供氧量不足，傳統(tǒng)制氧機往往無法有效應對這種情況。

2、如圖1所示是制供氧系統(tǒng)結構示意圖，制氧系統(tǒng)一般包括制氧機、壓氧機和儲氣罐。傳統(tǒng)的制氧供氧流程為：制氧機制氧—氧壓機加壓后輸送至儲氣罐-儲氣罐邊儲氣邊向用戶供氧。在非用氧高峰時期，產(chǎn)氧量一般大于用戶的平均用氧量，儲氣罐經(jīng)過一段時間后將打滿。比如，產(chǎn)氧量為60m3/h，用戶平均用氧量為40m3/h，高峰時期用氧量為80m3/h。在平峰期，制氧機將有20m3/h的富余流量進入儲氣罐進行存儲。但在高峰時期，產(chǎn)氧量小于消耗量，即使儲氣罐開始具有充足余量，也會在短時間消耗，導致供氧不足。

3、當產(chǎn)氧量為60m3/h，高峰時期用氧量為80m3/h，差額流量為20m3/h。如果不使用儲氣罐進行提前儲氣是不夠用戶使用的。如用戶配備的是10m3儲氣罐，在用氧高峰來臨前將儲氣罐設定壓力設定為0.4-0.8mpa，意味著儲氣罐內(nèi)儲存可供輸出的氧氣量為：40m3。在制氧機同時制氧的情況下，該額外儲存的氧氣可彌補20m3/h差額流量，為用戶提供足額80m3/h的流量，可保證供用戶至少有2個小時的高峰流量使用。

4、但是設備長時間工作在高負荷狀態(tài)會對設備壽命產(chǎn)生一定影響，故在高峰期過后將降低設備的工作壓力，以延長設備使用壽命。

5、傳統(tǒng)的制氧量的控制方法通過儲氣罐的壓力進行自動啟停，如設置壓力為：0.4-0.8mpa。當儲氣罐壓力不斷增高到0.8mpa時，制氧機停止工作，屆時將由儲氣罐往外放氧氣至用戶端，直到儲氣罐壓力降低到0.4mpa時，制氧機將重新啟動制氧。但在用氧高峰期，儲氣罐的壓力可能持續(xù)低于0.4mpa，產(chǎn)氧量低于消耗量，無法滿足用氧需求。因此只能增加制氧設備，以應對突發(fā)情況。但是高峰時期相比平峰期更短，增加設備經(jīng)濟效用降低。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種應用于制供氧系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)方法和智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)制氧系統(tǒng)無法滿足短時用氣高峰需求的問題。

2、本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

3、本發(fā)明的第一方面，提供一種應用于制供氧系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)方法，應用于制氧系統(tǒng)，所述制氧系統(tǒng)包括制氧機和儲氣罐，所述方法包括：

4、實時獲取所述制氧機的啟動間隔、制氧系統(tǒng)的用氧數(shù)據(jù)、以及所述儲氣罐的壓力；

5、基于歷史啟動間隔數(shù)據(jù)、歷史用氧數(shù)據(jù)預測用氧高峰時段；

6、確定所述壓力與所述儲氣罐的最大設定壓力的比值；

7、基于所述比值調(diào)節(jié)所述制氧機的啟動間隔；

8、基于所述用氧高峰時段調(diào)節(jié)所述儲氣罐的最大設定壓力，和/或，基于所述用氧高峰時段調(diào)節(jié)所述制氧機的啟動間隔。

9、本發(fā)明通過實時監(jiān)測制氧系統(tǒng)中制氧機的啟動間隔和儲氣罐的壓力，根據(jù)啟動間隔數(shù)據(jù)、用氧數(shù)據(jù)預測用氧高峰時段，提前對儲氣罐的最大設定壓力和制氧機工作時間進行調(diào)節(jié)，以存儲更多氧量，應對短時高峰用氧需求。同時根據(jù)儲氣罐的實時壓力與最大設定壓力的比值調(diào)節(jié)制氧機工作時間，使得制氧系統(tǒng)的供氧量匹配實際的用氧需求，保證氧氣供應的穩(wěn)定性。

10、在一種實施方式中，所述基于所述用氧高峰時段調(diào)節(jié)所述儲氣罐的最大設定壓力，包括：

11、在所述用氧高峰時段之前的第一時間，將所述儲氣罐的最大設定壓力從第一壓力值調(diào)節(jié)為第二壓力值，所述第一壓力值小于所述第二壓力值；

12、在所述用氧高峰時段結束后，將所述儲氣罐的最大設定壓力從第二壓力值調(diào)節(jié)為第一壓力值。

13、在一種實施方式中，所述方法還包括：

14、根據(jù)預測的氧氣消耗數(shù)據(jù)判斷所述用氧高峰之前是用氧平峰期或用氧攀升期；

15、若是用氧平峰期，獲取所述用氧平峰期的單位時間耗氧量，根據(jù)所述單位時間耗氧量與產(chǎn)氧量的差值，以及所述儲氣罐的實時壓力，計算打滿儲氣罐所需的時間，根據(jù)所述時間確定第一時間；

16、若是用氧攀升期，根據(jù)攀升曲線與耗氧量的對應關系，以及所述儲氣罐的實時壓力，計算打滿儲氣罐所需的時間，根據(jù)所述時間確定第一時間。

17、在一種實施方式中，當所述儲氣罐的壓力達到所述儲氣罐的最大設定壓力時，執(zhí)行停機命令，停止所述制氧機工作。

18、在一種實施方式中，所述歷史啟動間隔數(shù)據(jù)為當前時間至第二時間內(nèi)所監(jiān)測的啟動間隔數(shù)據(jù)，所述歷史用氧數(shù)據(jù)為當前時間至第二時間內(nèi)所監(jiān)測的制氧系統(tǒng)的用氧數(shù)據(jù)，所述第二時間早于當前時間；

19、所述基于歷史啟動間隔數(shù)據(jù)、歷史用氧數(shù)據(jù)預測未來的氧氣消耗數(shù)據(jù)，包括：

20、通過特征工程提取所述歷史啟動間隔數(shù)據(jù)、歷史用氧數(shù)據(jù)的特征向量，包括時序特征向量、周期特征向量和節(jié)假日特征向量；

21、通過訓練好的時間序列預測模型處理所述特征向量，得到未來的氧氣消耗數(shù)據(jù)。

22、在一種實施方式中，所述基于所述用氧高峰時段調(diào)節(jié)所述制氧機的啟動間隔，包括：

23、在所述用氧高峰時段之前的第一時間，將所述制氧機的啟動間隔從第一間隔值調(diào)節(jié)為第二間隔值，所述第一間隔值大于所述第二間隔值；

24、在所述用氧高峰時段結束后，將所述制氧機的啟動間隔從第二間隔值調(diào)節(jié)為第一間隔值。

25、在一種實施方式中，所述基于所述比值調(diào)節(jié)所述制氧機的啟動間隔，包括：

26、若所述比值小于第一預設值，則將所述制氧機的啟動間隔縮短預設時間；

27、若所述比值大于第二預設值，則將所述制氧機的啟動間隔延長預設時間；

28、所述第一預設值小于所述第二預設值。

29、在一種實施方式中，調(diào)節(jié)所述制氧機的啟動間隔的方法為：通過調(diào)節(jié)所述儲氣罐的壓力值，間接調(diào)節(jié)所述制氧機的啟動間隔，當所述儲氣罐的壓力增加，所述制氧機的啟動間隔也同步增加。

30、在一種實施方式中，所述制氧系統(tǒng)還包括氧壓機，所述方法還包括：實時獲取所述氧壓機的排氣溫度和機箱溫度，若所述排氣溫度或所述機箱溫度大于等于預警值，則觸發(fā)降負載程序，降低所述儲氣罐的壓力。

31、本發(fā)明的第二方面，提供了一種應用于制供氧系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述制氧系統(tǒng)包括制氧機和儲氣罐，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括：

32、數(shù)據(jù)采集模塊，用于實時獲取所述制氧機的啟動間隔、制氧系統(tǒng)的用氧數(shù)據(jù)、以及所述儲氣罐的壓力；

33、智能預測模塊，用于基于歷史啟動間隔數(shù)據(jù)、歷史用氧數(shù)據(jù)預測用氧高峰時段；

34、壓力檢測模塊，用于確定所述壓力與所述儲氣罐的最大設定壓力的比值；

35、控制模塊，用于基于所述比值調(diào)節(jié)所述制氧機的啟動間隔；還用于

36、基于所述用氧高峰時段調(diào)節(jié)所述儲氣罐的最大設定壓力；和/或，

37、基于所述用氧高峰時段調(diào)節(jié)所述制氧機的啟動間隔。

38、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

39、通過實時監(jiān)測制氧系統(tǒng)中制氧機的啟動間隔和儲氣罐的壓力，根據(jù)啟動間隔數(shù)據(jù)預測用氧高峰時段，可提前對儲氣罐的最大設定壓力和制氧機工作時間進行調(diào)節(jié)，以存儲更多氧量，應對短時高峰用氧需求，同時根據(jù)儲氣罐的實時壓力與最大設定壓力的比值調(diào)節(jié)制氧機工作時間，使得制氧系統(tǒng)的供氧量匹配實際的用氧需求，保證氧氣供應的穩(wěn)定性。

40、通過實時監(jiān)測氧壓機的排氣溫度和機箱溫度，若排氣溫度或機箱溫度任意一者超過了預警值，則觸發(fā)降負載程序，降低所述儲氣罐的壓力，實現(xiàn)動態(tài)平衡調(diào)節(jié)，避免制氧機的工作負荷過重或儲氣罐高壓持續(xù)時間過長，提高設備使用壽命。