本發(fā)明屬于氣體分離，具體公開了一種基于多模態(tài)ai交互的vpsa制氧系統(tǒng)智能控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
1、真空變壓吸附vpsa制氧技術(shù)啟動(dòng)方便、負(fù)荷調(diào)節(jié)簡單、安全性高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在許多行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用；
2、但傳統(tǒng)設(shè)備目前存在以下缺陷：一方面，傳統(tǒng)設(shè)備依賴手動(dòng)輸入?yún)?shù)，無法響應(yīng)突發(fā)性用氧需求變化且vpsa真空變壓吸附制氧裝置操作參數(shù)較復(fù)雜（真空度、吸附/解吸時(shí)序等）；另一方面，氣體輸入至吸附塔內(nèi)部的過程中攜帶有大顆粒雜質(zhì)，大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入吸附塔內(nèi)部后會影響氣體與吸附劑的接觸效果；
3、而現(xiàn)有的部分設(shè)備具備語音輸入功能能夠快速調(diào)節(jié)設(shè)備參數(shù)，但是由于現(xiàn)場環(huán)境工業(yè)場景中設(shè)備噪音顯著（真空泵>85db），傳統(tǒng)語音識別系統(tǒng)易受干擾。
4、基于上述，本領(lǐng)域技術(shù)人員提出了一種基于多模態(tài)ai交互的vpsa制氧系統(tǒng)智能控制方法及裝置用以解決上述提出的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提出一種基于多模態(tài)ai交互的vpsa制氧系統(tǒng)智能控制方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)不便于通過語音進(jìn)行控制的問題。
2、為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供了一種vpsa制氧裝置，包括吸附塔機(jī)構(gòu)、防護(hù)機(jī)構(gòu)，緩沖罐、交互終端和plc控制柜，
3、所述吸附塔機(jī)構(gòu)包括數(shù)量為兩個(gè)的外套，所述外套的內(nèi)側(cè)固定連接有吸附塔本體，所述吸附塔本體與外套之間固定連接有阻尼層，所述外套的底部設(shè)置有與吸附塔本體相連通的輸入管，所述外套的頂部設(shè)置有與吸附塔本體相連通的輸出管，兩個(gè)所述輸入管之間連通有安裝管和連接管，兩個(gè)所述輸出管之間連通有排氣管，所述外套的內(nèi)部開設(shè)有均勻分布的共振腔，所述共振腔的內(nèi)壁固定連接有墊層，所述外套的內(nèi)側(cè)開設(shè)有與共振腔相連通的連接孔；
4、所述安裝管和輸入管的表面均設(shè)置有電磁閥，所述安裝管表面的電磁閥數(shù)量為兩個(gè)且對稱分布設(shè)置，所述輸入管表面的電磁閥設(shè)置于安裝管與連接管之間。
5、在上述方案中，優(yōu)選的，所述吸附塔本體的內(nèi)部設(shè)置有吸附劑，所述吸附劑為沸石分子篩，所述輸入管的內(nèi)部設(shè)置有濾件，所述安裝管的另一端通過真空泵與緩沖罐相連通。
6、在上述方案中，優(yōu)選的，所述防護(hù)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于外套頂部的固定管，所述固定管的下端貫穿外套并與吸附塔本體的內(nèi)部相連通，所述固定管的表面連通有與緩沖罐相連通的導(dǎo)管。
7、在上述方案中，優(yōu)選的，所述固定管的內(nèi)部滑動(dòng)連接有安裝板，所述安裝板的內(nèi)壁螺紋連接有調(diào)節(jié)螺桿，所述調(diào)節(jié)螺桿的上端貫穿出安裝板并固定連接有轉(zhuǎn)動(dòng)塊，所述調(diào)節(jié)螺桿的下端貫穿出安裝板并固定連接有固定桿，所述固定桿的下端固定連接有膨大塊，所述膨大塊的直徑大于固定桿的直徑，所述固定桿的表面滑動(dòng)連接有密封環(huán)，所述密封環(huán)的外側(cè)與固定管的內(nèi)壁相接觸。
8、在上述方案中，優(yōu)選的，所述密封環(huán)與安裝板之間固定連接有彈簧，所述固定桿的表面開設(shè)有通槽。
9、一種基于多模態(tài)ai交互的vpsa制氧系統(tǒng)智能控制方法，包括以下步驟，
10、s1、將氣體通過連接管輸送至輸入管的內(nèi)部，并在輸入管的作用下將其輸入吸附塔本體的內(nèi)部利用吸附劑對其進(jìn)行處理；
11、s2、通過交互終端和plc控制柜對不同的電磁閥進(jìn)行啟閉，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)吸附塔本體的交錯(cuò)作業(yè)，使得其中一個(gè)吸附塔本體進(jìn)行吸附作業(yè)的同時(shí)另一個(gè)吸附塔本體進(jìn)行再生作業(yè)；
12、s3、需要進(jìn)行調(diào)節(jié)吸附塔本體工作狀態(tài)時(shí)，通過語音進(jìn)行控制，交互終端采集語音指令，并將噪音過濾后區(qū)分有效指令，交互終端識別指令后并將指令傳輸至plc控制柜；
13、s4、plc控制柜接收指令后根據(jù)指令對執(zhí)行終端的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)；
14、s5、執(zhí)行終端狀態(tài)調(diào)節(jié)后通過對應(yīng)的傳感器檢測實(shí)時(shí)狀態(tài)并將信號傳輸至plc控制柜；
15、s6、plc控制柜接收到信號信息后進(jìn)行解析并傳輸至交互終端進(jìn)行語音播報(bào)。
16、在上述方案中，優(yōu)選的，所述交互終端包括抗噪麥克風(fēng)、計(jì)算機(jī)、觸控屏和揚(yáng)聲器；
17、所述抗噪麥克風(fēng)用于采集語音，對噪音進(jìn)行過濾后區(qū)分有效指令，所述觸控屏用于輸入文本指令，所述揚(yáng)聲器用于接受plc控制柜傳輸信號經(jīng)過交互終端解析后的語音播報(bào)；
18、所述計(jì)算機(jī)的內(nèi)部設(shè)置有語音識別模塊、設(shè)備維護(hù)及操作說明本地知識庫、語音指令庫和緊急制動(dòng)協(xié)議。
19、在上述方案中，優(yōu)選的，所述執(zhí)行終端包括電磁閥、真空泵、鼓風(fēng)機(jī)、氧分析儀、現(xiàn)場監(jiān)測儀表控制閥門和現(xiàn)場操作控制箱。
20、在上述方案中，優(yōu)選的，所述緊急制動(dòng)協(xié)議包括專用指令集；
21、所述專用指令集包括“緊急停機(jī)”指令；
22、其中，所述抗噪麥克風(fēng)采集語音且語音識別模塊識別到“緊急停機(jī)”指令后，所述計(jì)算機(jī)將指令傳輸至plc控制柜并依次執(zhí)行優(yōu)先關(guān)閉閥門邏輯、鼓風(fēng)機(jī)真空泵停機(jī)、安全泄壓。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
24、抗噪麥克風(fēng)能夠通過頻譜分析區(qū)分有效指令與設(shè)備噪音，根據(jù)真空泵啟停狀態(tài)自動(dòng)切換降噪算法，啟泵時(shí)啟用強(qiáng)降噪模式，設(shè)計(jì)工業(yè)級語音識別模型，在85db噪音環(huán)境下有效提高了指令識別準(zhǔn)確率，同時(shí)支持文本指令解析，防護(hù)機(jī)構(gòu)的設(shè)置能夠在工作過程中進(jìn)一步減少噪音的傳遞，配合抗噪麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)與語音識別的協(xié)同降噪，提高了工業(yè)環(huán)境下對語音識別的準(zhǔn)確性。
25、通過設(shè)置濾件，能夠?qū)斎胛剿倔w內(nèi)氣體中的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行過濾，減少大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入吸附塔本體對沸石分子篩造成的影響，提高了對氣體的處理效果，利用吸附塔本體內(nèi)的沸石分子篩對氣體中的氧氣氮?dú)膺M(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)制氧的目的，同時(shí)通過啟閉不同的電磁閥能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)吸附塔本體交替作業(yè)的目的，實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)吸附塔本體在制氧的同時(shí)另一個(gè)吸附塔本體對內(nèi)部的沸石分子篩進(jìn)行再生作業(yè)。
26、通過設(shè)置緊急制動(dòng)協(xié)議，能夠在緊急情況時(shí)通過語音輸入“緊急停機(jī)”指令，抗噪麥克風(fēng)采集語音且語音識別模塊識別到“緊急停機(jī)”指令后，計(jì)算機(jī)將指令傳輸至plc控制柜并依次執(zhí)行優(yōu)先關(guān)閉閥門邏輯、鼓風(fēng)機(jī)真空泵停機(jī)、安全泄壓。
27、防護(hù)機(jī)構(gòu)的設(shè)置，能夠在發(fā)生電路故障無法通過開啟電磁閥對吸附塔本體內(nèi)部氣體進(jìn)行釋放時(shí)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，利用防護(hù)機(jī)構(gòu)對吸附塔本體進(jìn)行泄壓保護(hù)，避免超壓造成的損壞，有效提高了安全性。
1.一種vpsa制氧裝置，包括吸附塔機(jī)構(gòu)、防護(hù)機(jī)構(gòu)（3），緩沖罐（4）、交互終端（1）和plc控制柜（5），其特征在于，所述吸附塔機(jī)構(gòu)包括數(shù)量為兩個(gè)的外套（2），所述外套（2）的內(nèi)側(cè)固定連接有吸附塔本體（207），所述吸附塔本體（207）與外套（2）之間固定連接有阻尼層（205），所述外套（2）的底部設(shè)置有與吸附塔本體（207）相連通的輸入管（201），所述外套（2）的頂部設(shè)置有與吸附塔本體（207）相連通的輸出管（208），兩個(gè)所述輸入管（201）之間連通有安裝管（203）和連接管（202），兩個(gè)所述輸出管（208）之間連通有排氣管（206），所述外套（2）的內(nèi)部開設(shè)有均勻分布的共振腔，所述共振腔的內(nèi)壁固定連接有墊層（209），所述外套（2）的內(nèi)側(cè)開設(shè)有與共振腔相連通的連接孔（210）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種vpsa制氧裝置，其特征在于，包括：所述吸附塔本體（207）的內(nèi)部設(shè)置有吸附劑（211），所述吸附劑（211）為沸石分子篩，所述輸入管（201）的內(nèi)部設(shè)置有濾件（212），所述安裝管（203）的另一端通過真空泵與緩沖罐（4）相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種vpsa制氧裝置，其特征在于，包括：所述防護(hù)機(jī)構(gòu)（3）包括設(shè)置于外套（2）頂部的固定管（301），所述固定管（301）的下端貫穿外套（2）并與吸附塔本體（207）的內(nèi)部相連通，所述固定管（301）的表面連通有與緩沖罐（4）相連通的導(dǎo)管（308）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種vpsa制氧裝置，其特征在于，包括：所述固定管（301）的內(nèi)部滑動(dòng)連接有安裝板（303），所述安裝板（303）的內(nèi)壁螺紋連接有調(diào)節(jié)螺桿（302），所述調(diào)節(jié)螺桿（302）的上端貫穿出安裝板（303）并固定連接有轉(zhuǎn)動(dòng)塊，所述調(diào)節(jié)螺桿（302）的下端貫穿出安裝板（303）并固定連接有固定桿（304），所述固定桿（304）的下端固定連接有膨大塊，所述膨大塊的直徑大于固定桿（304）的直徑，所述固定桿（304）的表面滑動(dòng)連接有密封環(huán)（306），所述密封環(huán)（306）的外側(cè)與固定管（301）的內(nèi)壁相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種vpsa制氧裝置，其特征在于，包括：所述密封環(huán)（306）與安裝板（303）之間固定連接有彈簧（307），所述固定桿（304）的表面開設(shè)有通槽（305）。
6.一種基于多模態(tài)ai交互的vpsa制氧系統(tǒng)智能控制方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的vpsa制氧裝置，其特征在于，包括以下步驟，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于多模態(tài)ai交互的vpsa制氧系統(tǒng)智能控制方法，其特征在于，
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于多模態(tài)ai交互的vpsa制氧系統(tǒng)智能控制方法，其特征在于，所述執(zhí)行終端包括電磁閥（204）、真空泵、鼓風(fēng)機(jī)（7）、氧分析儀（6）、現(xiàn)場監(jiān)測儀表控制閥門和現(xiàn)場操作控制箱。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于多模態(tài)ai交互的vpsa制氧系統(tǒng)智能控制方法，其特征在于，所述緊急制動(dòng)協(xié)議包括專用指令集；