高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统及其方法

技术领域

本发明涉及高原地区建筑领域，具体涉及一种高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统及其方法。

背景技术

传统的高压氧舱和低压氧舱一般采用不换气的方式，没有充分考虑舱体内部使用人数和呼吸要求，同时，氧舱一般没有保温措施，造成设备功耗较高；同时，氧舱运行一般采用有人值守的运行方式，安全性和可靠性有待进一步提高。密闭建筑群作为长期运行的加压密闭建筑群，功耗高和可靠性不足将严重制约产品的使用，传统的氧舱加压及控制方式并不适用于高海拔地区密闭建筑群。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统及其方法，旨在提高增压的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供一种高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统，包括用于监测高海拔地区密闭建筑群内部空气质量参数的监控单元、用于对高海拔地区密闭建筑群进行增压补氧的空气加压单元、以及与监控单元和空气加压单元电连接的控制单元，空气加压单元包括第一空气加压机构和第二空气加压机构，第一空气加压机构包括鼓风机以及与其连接的稳压罐，第二空气加压机构包括空气压缩机以及与其连接的空气储罐，稳压罐和空气储罐均通过对应的管道与高海拔地区密闭建筑群的进气口连通，控制单元根据监控单元得到的参数，来对空气加压单元进行控制，控制第一空气加压机构和第二空气加压机构是否工作。

优选地，所述稳压罐和空气储罐出口处的管道上均安装有用于对空气进行过滤的过滤器。

优选地，所述稳压罐和空气储罐出口处的管道上均安装有并联设置的第一流量调节装置和第二流量调节装置；所述第一流量调节装置包括串联设置的电磁阀和第一调节阀，第二流量调节装置包括第二调节阀，第一流量调节装置和第二流量调节装置均可手动操作。

优选地，所述监控单元包括位于高海拔地区密闭建筑群内的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气浓度测量仪以及二氧化碳浓度测量仪。

优选地，所述高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统还包括与所述控制单元、第一流量调节装置和第二流量调节装置电连接的备用电源单元，备用电源单元还与高海拔地区密闭建筑群内照明电器和生活电器连接。

优选地，所述空气储罐储存的空气应满足高海拔地区密闭建筑群内预设人数在24小时内的呼吸要求。

优选地，所述高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统还包括余热回收设备，余热回收设备的第一循环水通道与空气压缩机的冷却水通道连接以回收热量，余热回收设备的第二循环水通道与生活用水设备连通以提供热水。

优选地，所述鼓风机还连接有变频器；空气储罐、稳压罐及其管路上均覆有保温层。

本发明进一步提出一种基于上述的高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统的增压补氧方法，包括以下步骤：

获取当前高海拔地区密闭建筑群内的压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值；

当压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值三个指标中一个不满足预设条件时，控制单元控制第一空气加压机构和/或第二空气加压机构对高海拔地区密闭建筑群内进行增压补氧；

当压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值三个指标均满足预设条件时，控制单元控制第一空气加压机构和第二空气加压机构与高海拔地区密闭建筑群的进气口连通管道上的阀门关闭。

优选地，当太阳能发电装置存储电能大于预设电能或电价低于预设电价时，控制空气压缩机对空气储罐进行补压，空气压缩机工作过程中，通过余热回收设备进行余热回收，回收的热量为建筑群提供生活热水或供暖需求。

本发明提出的高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统，空气加压单元包括第一空气加压机构和第二空气加压机构，当其中一空气加压机构出现故障时，另一空气加压机构还可正常工作，保证了高海拔地区密闭建筑群内正常增压补氧，提高了系统的可靠性。另外，空气储罐一方面可以储能，另一方面在紧急情况(停电时)下可作为气源对高海拔地区密闭建筑群进行补氧增压。本高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统，具有工作可靠以及容易实现的优点。

附图说明

图1为本发明高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统的结构示意简图；

图2为本发明高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统的增压补氧方法的流程示意图。

图中，1-鼓风机，2-稳压罐，3-空气压缩机，4-空气储罐，5-电磁阀，6-第一调节阀，7-第二调节阀，8-过滤器，9-控制单元，10-监控单元，11-备用电源单元。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提出一种高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统。

参照图1，本优选实施例中，一种高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统，包括用于监测高海拔地区密闭建筑群内部空气质量参数的监控单元10、用于对高海拔地区密闭建筑群进行增压补氧的空气加压单元、以及与监控单元10和空气加压单元电连接的控制单元9，空气加压单元包括第一空气加压机构和第二空气加压机构，第一空气加压机构包括鼓风机1以及与其连接的稳压罐2，第二空气加压机构包括空气压缩机3以及与其连接的空气储罐4，稳压罐2和空气储罐4均通过对应的管道与高海拔地区密闭建筑群的进气口连通，控制单元9根据监控单元10得到的参数，来对空气加压单元进行控制，控制第一空气加压机构和第二空气加压机构是否工作。

空气储罐4可连接多台空气压缩机3，以更快地将空气储罐4中的容量存储满。因鼓风机1直接对高海拔地区密闭建筑群进行加压时，其压力不稳定，因此设置稳压罐2对空气进行缓冲和稳压。稳压罐2的容量远小于空气储罐4的容量。空气储罐4将空气压缩机3压缩的空气存储起来后，因空气储罐的容量很大，因此，空气压缩机3在一段时间不需要工作，通过空气储罐4缓慢向高海拔地区密闭建筑群进行增压补氧。通常来说，空气储罐4的容积大于20m

进一步地，稳压罐2和空气储罐4出口处的管道上均安装有用于对空气进行过滤的过滤器8。稳压罐2和空气储罐4也可共用一过滤器8，也可稳压罐2和空气储罐4分别设置一过滤器8。本实施例中，通过设置过滤器8对空气进行过滤，提高了空气质量。

进一步地，稳压罐2和空气储罐4出口处的管道上均安装有并联设置的第一流量调节装置和第二流量调节装置；第一流量调节装置包括串联设置的电磁阀5和第一调节阀6，第二流量调节装置包括第二调节阀7。

当第一流量调节装置或第二流量调节装置出现故障时，可启动第二流量调节装置或第一流量调节装置，即流量调节装置均冗余，发生问题时启用备用阀门。

另外，第一流量调节装置和第二流量调节装置均可手动操作，从而方便在停电的情况下用户通过手动关闭或开启阀门。

具体地，监控单元10包括位于高海拔地区密闭建筑群内的温度传感器、湿度传感器、压力传感器、氧气浓度测量仪以及二氧化碳浓度测量仪，从而分别监测高海拔地区密闭建筑群内温度、湿度、压力、氧气浓度和二氧化碳浓度，监控单元10监控的参数发送至控制单元9。

进一步地，本高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统还包括与控制单元9、第一流量调节装置和第二流量调节装置电连接的备用电源单元11，备用电源单元11还与高海拔地区密闭建筑群内照明电器和生活电器连接。备用电源单元11的存储能源应能满足建筑群内照明、用水及洗浴等基本需求。备用电源单元11存储能源可与太阳能发电装置电连接。

空气储罐4储存的空气应满足高海拔地区密闭建筑群内预设人数(预设人数至少为两个)在24小时内的呼吸要求。

进一步地，本高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统还包括余热回收设备，余热回收设备的第一循环水通道与空气压缩机3的冷却水通道连接以回收热量，余热回收设备的第二循环水通道与生活用水设备连通以提供热水。通过设置余热回收设备，从而对空气压缩机的热量进行回收，进一步降低本增压补氧系统的能耗。

另外，鼓风机1还连接有变频器，稳压罐2、空气储罐4及其管路上均覆有保温层，从而节约能耗。

本高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统的工作过程如下。

通过监控单元10实时获取当前高海拔地区密闭建筑群内的压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值；

当压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值三个指标中一个不满足预设条件时，控制单元9控制第一空气加压机构和/或第二空气加压机构对高海拔地区密闭建筑群内进行增压补氧；

当压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值三个指标均满足预设条件时，控制单元9控制第一空气加压机构和第二空气加压机构与高海拔地区密闭建筑群的进气口连通管道上的阀门关闭(此时，高海拔地区密闭建筑群内部的新风系统以低功率运行以降低系统能耗)。

本实施例提出的高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统，空气加压单元包括第一空气加压机构和第二空气加压机构，当其中一空气加压机构出现故障时，另一空气加压机构还可正常工作，保证了高海拔地区密闭建筑群内正常增压补氧。另外，空气储罐4一方面可以储能(提前利用空气压缩机3将空气压缩，在断电时缓慢释放空气储罐4中空气)，另一方面在紧急情况(停电时)下可作为气源对高海拔地区密闭建筑群进行补氧增压。本高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统，具有工作可靠以及容易实现的优点。

本发明进一步提出一种高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统的增压补氧方法。

本优选实施例中，一种基于上述高海拔地区密闭建筑群智能增压补氧系统的增压补氧方法，包括以下步骤：

步骤S10，获取当前高海拔地区密闭建筑群内的压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值；

步骤S20，当压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值三个指标中一个不满足预设条件时，控制单元9控制第一空气加压机构和/或第二空气加压机构对高海拔地区密闭建筑群内进行增压补氧；

步骤S30，当压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值三个指标均满足预设条件时，控制单元9控制第一空气加压机构和第二空气加压机构与高海拔地区密闭建筑群的进气口连通管道上的阀门关闭。

本实施例提出的增压补氧方法，通过监控压力值、氧气浓度值和二氧化碳浓度值三种参数，保证了高海拔地区密闭建筑群内的空气质量。

另外，当太阳能发电装置存储电能大于预设电能或电价低于预设电价时，控制空气压缩机3对空气储罐4进行补压，空气压缩机3工作过程中，通过余热回收设备进行余热回收，回收的热量为建筑群提供生活热水或供暖需求。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。