基于呼吸机的自学习智能过滤系统

1.本发明涉及智能呼吸机技术领域，尤其涉及一种基于呼吸机的自学习智能过滤系统。


背景技术：

2.现有技术中，基于智能呼吸机的使用方法以及使用场景，在进行使用的时候会遇到多种情况，但不限于以下提到的一种，尤其是家用智能呼吸机在使用的时候，是通过气泵和管路辅助佩戴人员呼吸，并且通过口鼻面罩或是气管插入进行佩戴的。现有的智能呼吸机在使用的时候，可能会因为气泵损坏或是内部结构短路导致的无法正常运行，而如果此时人员处于睡眠状态，面罩的佩戴反而会影响佩戴人员呼吸，有可能会发生窒息的危险，而且在长期佩戴呼吸机的时候因为空气干燥，有可能会导致人员鼻腔出血等情况发生。
3.中国专利公开号：cn116077788a公开了一种基于呼吸机的自学习智能过滤系统，包括：机体外壳内壁的底部栓接有气路组件，所述气路组件的前侧栓接有集合宽管，所述集合宽管的前侧栓接有后段管，所述后段管远离集合宽管的一侧设置有功能组件，所述功能组件远离后段管的一侧设置有前段管，所述前段管远离功能组件的一侧设置有口鼻面罩，所述机体外壳的后侧设置有进气组件；所述气路组件包括气泵，所述气泵的前侧栓接有分支管，所述分支管的前侧与集合宽管栓接，所述分支管右侧的内侧栓接有吸气阀，所述吸气阀的前侧栓接有流量阀，所述流量阀的前侧与分支管栓接，所述分支管左侧的内侧栓接有呼气阀，所述呼气阀的前侧栓接有调压阀，所述调压阀的前侧与分支管栓接。由此可见，所述基于呼吸机的自学习智能过滤系统存在运行稳定性较低和供氧的效率较低的问题。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种基于呼吸机的自学习智能过滤系统，用于克服现有技术中运行稳定性较低和供氧的效率较低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种基于呼吸机的自学习智能过滤系统，包括：气体混合模块，用于对空气和氧气进行混合，包括用于提供空气和氧气的混合场所的气体混合罐；动力模块，其与所述气体混合模块相连，用于提供气体输送的动力，包括与第一输送管路相连用于推动混合气体沿输送管路进行移动的驱动器和与所述驱动器相连用于输送驱动器输出的混合气体的第二输送管路,其中，所述第一输送管路设置在所述气体混合罐的输出端；过滤模块，其与所述动力模块相连，包括与所述第二输送管路相连用于对第二输送管路输出的混合气体进行过滤的过滤器、与所述过滤器相连用于对所述混合气体进行加湿的湿化组件、与所述湿化组件相连用于对加湿混合气体进行雾化操作的雾化组件，所述雾化组件包括与所述湿化组件相连用于对湿化组件输出的加湿混合气体进行雾化操作的雾化器和与所述雾化器相连用于输送雾化器输出的雾化混合气体的第三输送管路；检测模块，其与所述过滤模块相连，包括设置在所述第三输送管路的输出端用于对雾化混合气体的氧气浓度进行检测的氧气浓度传感器、设置在靠近所述雾化器一端的所述第三输送管路
底部处用于检测所述雾化混合气体的水分子密度的气体质量流量传感器、设置在所述过滤器的输出端用于对过滤器输出的混合气体的流速进行检测的气体流速传感器以及设置在所述第三输送管路下方用于检测第三输送管路压力的压力传感器；中控模块，其分别与所述气体混合模块、所述动力模块、所述过滤模块以及所述检测模块相连，用于在根据所述氧气浓度传感器检测到的氧气浓度的方差判定过滤稳定性低于允许范围时将所述驱动器的气体输送压力调节至第一对应压力值，或根据所述压力传感器检测到的实际压力将湿化组件的加湿量调节至对应值，以及在第一条件下根据实际的混合气体的流速判定过滤效率低于允许范围时将所述驱动器的气体输送压力二次调节至第二对应压力值，或根据所述气体质量流量传感器检测到的水分子密度将所述雾化器的雾化压力调节至对应雾化压力；其中，所述第一条件为，所述中控模块完成对于所述驱动器的气体输送压力的初次调节。
6.进一步地，所述湿化组件包括：
7.第四输送管路，其与所述过滤器相连，用于输送过滤器输出的混合气体；
8.湿化器，其与所述第二输送管路相连，用于对所述过滤器输出的混合气体进行加湿操作；
9.第五输送管路，其与所述湿化器相连，用于将所述湿化器输出的加湿混合气体输送至所述雾化器。
10.进一步地，所述中控模块根据所述氧气浓度的方差确定过滤稳定性是否在允许范围内的两类判定方式，其中，
11.第一类判定方式为，所述中控模块在预设第一方差条件下判定过滤稳定性在允许范围内；
12.第二类判定方式为，所述中控模块在预设第二方差条件下判定过滤稳定性低于允许范围，初步判定湿化颗粒的下落程度超出允许范围，并根据压力传感器检测到的实际压力对湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围进行二次判定；
13.第三类判定方式为，所述中控模块在预设第三方差条件下判定过滤稳定性低于允许范围，通过计算氧气浓度的方差与预设第二方差的差值以将驱动器的气体输送压力调节至第一对应压力值；
14.其中，所述预设第一方差条件为，氧气浓度的方差小于等于预设第一方差；所述预设第二方差条件为，氧气浓度的方差大于预设第一方差且小于等于预设第二方差；所述预设第三方差条件为，氧气浓度的方差大于预设第二方差；所述预设第一方差小于所述预设第二方差。
15.进一步地，所述中控模块在所述预设第三方差条件下根据氧气浓度的方差与预设第二方差的差值确定针对所述驱动器的气体输送压力的两类调节方式，其中，
16.第一类调节方式为，所述中控模块在预设第一方差差值条件下使用预设第二压力调节系数将所述驱动器的气体输送压力调节至第一压力；
17.第二类调节方式为，所述中控模块在预设第二方差差值条件下使用预设第一压力调节系数将所述驱动器的气体输送压力调节至第二压力；
18.其中，所述预设第一方差差值条件为，氧气浓度的方差与预设第二方差的差值小于等于预设方差差值；所述预设第二方差差值条件为，氧气浓度的方差与预设第二方差的差值大于预设方差差值；所述预设第一压力调节系数小于所述预设第二压力调节系数。
19.进一步地，所述中控模块在所述预设第二方差条件下根据压力传感器检测到的实际压力确定湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围的两类二次判定方式，其中，
20.第一类程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第一实际压力条件下二次判定湿化颗粒的下落程度在允许范围内；
21.第二类程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第二实际压力条件下二次判定湿化颗粒的下落程度超出允许范围，通过计算压力传感器检测到的实际压力与预设实际压力的差值以将湿化组件的加湿量调节至对应值；
22.其中，所述预设第一实际压力条件为，压力传感器检测到的实际压力小于等于预设实际压力；所述预设第二实际压力条件为，压力传感器检测到的实际压力大于预设实际压力。
23.进一步地，所述中控模块在所述预设第二实际压力条件下根据压力传感器检测到的实际压力与预设实际压力的差值确定针对所述湿化组件的加湿量的两类调节方式，其中，
24.第一类加湿量调节方式为，所述中控模块在预设第一实际压力差值条件下使用预设第二加湿量调节系数将所述湿化组件的加湿量调节至第一加湿量；
25.第二类加湿量调节方式为，所述中控模块在预设第二实际压力差值条件下使用预设第一加湿量调节系数将所述湿化组件的加湿量调节至第二加湿量；
26.其中，所述预设第一实际压力差值条件为，压力传感器检测到的实际压力与预设实际压力的差值小于等于预设实际压力差值；所述预设第二实际压力差值条件为，压力传感器检测到的实际压力与预设实际压力的差值大于预设实际压力差值；所述预设第一加湿量调节系数小于所述预设第二加湿量调节系数。
27.进一步地，所述中控模块在所述第一条件下根据实际的混合气体的流速确定过滤效率是否在允许范围内的三类判定方式，其中，
28.第一类效率判定方式为，所述中控模块在预设第一流速条件下判定过滤效率在允许范围内；
29.第二类效率判定方式为，所述中控模块在预设第二流速条件下判定过滤效率低于允许范围，通过计算实际的混合气体的流速与预设第一流速的差值以将驱动器的气体输送压力二次调节至第二对应压力值；
30.第三类效率判定方式为，所述中控模块在预设第三流速条件下判定过滤效率低于允许范围，初步判定雾化程度低于允许范围，并根据水分子密度对雾化程度是否低于允许范围进行二次判定；
31.其中，所述预设第一流速条件为，实际的混合气体的流速小于等于预设第一流速；所述预设第二流速条件为，实际的混合气体的流速大于预设第一流速且小于等于预设第二流速；所述预设第三流速条件为，实际的混合气体的流速大于预设第二流速；所述预设第一流速小于所述预设第二流速。
32.进一步地，所述中控模块在所述预设第二流速条件下根据实际的混合气体的流速与预设流速的差值确定针对驱动器的气体输送压力的两类二次调节方式，其中，
33.第一类压力二次调节方式为，所述中控模块在预设第一流速差值条件下使用预设第三压力二次调节系数将所述驱动器的气体输送压力二次调节至第三压力；
34.第二类压力二次调节方式为，所述中控模块在预设第二流速差值条件为使用预设第四压力二次调节系数将所述驱动器的气体输送压力二次调节至第四压力；
35.其中，所述预设第一流速差值条件为，实际的混合气体的流速与预设流速的差值小于等于预设流速差值；所述预设第二流速差值条件为，实际的混合气体的流速与预设流速的差值大于预设流速差值；所述预设第三压力二次调节系数小于所述预设第四压力二次调节系数。
36.进一步地，所述中控模块在所述预设第三流速条件下根据水分子密度对雾化程度是否在允许范围内的两类二次判定方式，其中，
37.第一类雾化程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第一密度条件下二次判定雾化程度在允许范围内；
38.第二类雾化程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第二密度条件下二次判定雾化程度低于允许范围，通过计算水分子密度与预设密度的差值以将雾化器的雾化压力调节至对应雾化压力；
39.其中，所述预设第一密度条件为，水分子密度小于等于预设密度；所述预设第二密度条件为，水分子密度大于预设密度。
40.进一步地，所述中控模块在所述预设第二密度条件下根据计算水分子密度与预设密度的差值确定针对雾化器的雾化压力的两类调节方式，其中，
41.第一类雾化压力调节方式为，所述中控模块在预设第一密度差值条件下使用预设第一雾化压力调节系数将所述雾化器的雾化压力调节至第一雾化压力；
42.第二类雾化压力调节方式为，所述中控模块在预设第二密度差值条件下使用预设第二雾化压力调节系数将所述雾化器的雾化压力调节至第二雾化压力；
43.其中，所述预设第一密度差值条件为，水分子密度与预设密度的差值小于等于预设密度差值；所述预设第二密度差值条件为，水分子密度与预设密度的差值大于预设密度差值；所述预设第一雾化压力调节系数小于所述预设第二雾化压力调节系数。
44.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过设置气体混合模块、动力模块、过滤模块、检测模块以及中控模块，中控模块在根据氧气浓度传感器检测到的氧气浓度的方差判定过滤稳定性低于允许范围时将驱动器的气体输送压力调节至第一对应压力值，降低了由于对驱动器的气体输送压力的调节不精准导致的过滤系统的运行稳定性下降的影响，通过根据设置在输送管路底部的压力传感器检测到的实际压力将湿化组件的加湿量调节至对应值，降低了由于对湿化组件的加湿量的调节不精准导致过滤系统的效率稳定性下降的影响，通过中控模块完成对于所述驱动器的气体输送压力的初次调节条件下根据实际的混合气体的流速判定过滤效率低于允许范围时将所述驱动器的气体输送压力二次调节至第二对应压力值，降低了由于对驱动器的气体输送压力的二次调节不精准对于过滤系统的运行稳定性下降的影响，通过根据水分子密度将雾化器的雾化压力调节至对应值，降低了由于对雾化器的雾化压力的调节不精准导致过滤系统的效率稳定性下降的影响，实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
45.进一步地，本发明所述系统在不同方差条件下对应判定过滤稳定性或根据压力传感器检测到的实际压力对湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围进行二次判定，避免了对于过滤系统中湿化颗粒的下落程度的判定不精准导致的过滤系统的运行稳定性降低的问
题，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
46.进一步地，本发明所述系统在根据氧气浓度传感器检测到的氧气浓度的方差判定过滤稳定性低于允许范围时将驱动器的气体输送压力调节至第一对应压力值，降低了由于对驱动器的气体输送压力的调节不精准导致的过滤系统的运行稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
47.进一步地，本发明所述系统在预设第二方差条件下对湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围进行二次判定，提高了过滤系统的运行稳定性，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
48.进一步地，本发明所述系统通过根据设置在输送管路底部的压力传感器检测到的实际压力将湿化组件的加湿量调节至对应值，降低了由于对湿化组件的加湿量的调节不精准导致过滤系统的效率稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
49.进一步地，本发明所述系统在第一条件下对过滤效率是否在允许范围内进行判定，避免了对于过滤效率的判定不精准导致的过滤系统的运行稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
50.进一步地，本发明所述系统通过中控模块完成对于所述驱动器的气体输送压力的初次调节条件下根据实际的混合气体的流速判定过滤效率低于允许范围时将所述驱动器的气体输送压力二次调节至第二对应压力值，降低了由于对驱动器的气体输送压力的二次调节不精准对于过滤系统的运行稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
51.进一步地，本发明所述系统在预设第三流速条件下对雾化程度是否在允许范围内进行二次判定，避免了对于雾化程度的二次判定不精准导致的过滤系统的效率稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
52.进一步地，本发明所述系统通过根据水分子密度将雾化器的雾化压力调节至对应雾化压力，降低了由于对雾化器的雾化压力的调节不精准导致过滤系统的效率稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
附图说明
53.图1为本发明实施例基于呼吸机的自学习智能过滤系统的结构示意图；
54.图2为本发明实施例基于呼吸机的自学习智能过滤系统的整体结构框图；
55.图3为本发明实施例基于呼吸机的自学习智能过滤系统的检测模块具体结构框图；
56.图4为本发明实施例基于呼吸机的自学习智能过滤系统的过滤模块具体框图。
具体实施方式
57.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
58.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
59.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。
60.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
61.请参阅图1、图2、图3以及图4所示，其分别为本发明实施例基于呼吸机的自学习智能过滤系统的结构示意图、整体结构框图、检测模块具体结构框图以及过滤模块具体框图。本发明一种基于呼吸机的自学习智能过滤系统，包括：
62.气体混合模块，用于对空气和氧气进行混合，包括用于提供空气和氧气的混合场所的气体混合罐17；
63.动力模块，其与所述气体混合模块相连，用于提供气体输送的动力，包括与第一输送管路16相连用于推动混合气体沿输送管路进行移动的驱动器15和与所述驱动器15相连用于输送驱动器15输出的混合气体的第二输送管路13，其中，所述第一输送管路16设置在所述气体混合罐17的输出端；
64.过滤模块，其与所述动力模块相连，包括与所述第二输送管路13相连用于对第二输送管路13输出的混合气体进行过滤的过滤器12、与所述过滤器12相连用于对所述混合气体进行加湿的湿化组件、与所述湿化组件相连用于对加湿混合气体进行雾化操作的雾化组件，所述雾化组件包括与所述湿化组件相连用于对湿化组件输出的加湿混合气体进行雾化操作的雾化器6和与所述雾化器6相连用于输送雾化器6输出的雾化混合气体的第三输送管路20；
65.检测模块，其与所述过滤模块相连，包括设置在所述第三输送管路20的输出端用于对雾化混合气体的氧气浓度进行检测的氧气浓度传感器9、设置在靠近所述雾化器6一端的所述第三输送管路20底部处用于检测所述雾化混合气体的水分子密度的气体质量流量传感器7、设置在所述过滤器12的输出端用于对过滤器12输出的混合气体的流速进行检测的气体流速传感器11以及设置在所述第三输送管路20下方用于检测第三输送管路20压力的压力传感器10；
66.中控模块，其分别与所述气体混合模块、所述动力模块、所述过滤模块以及所述检测模块相连，用于在根据所述氧气浓度传感器9检测到的氧气浓度的方差判定过滤稳定性低于允许范围时将所述驱动器15的气体输送压力调节至第一对应压力值，或，根据所述压力传感器10检测到的实际压力将湿化组件的加湿量调节至对应值，
67.以及，在第一条件下根据实际的混合气体的流速判定过滤效率低于允许范围时将所述驱动器15的气体输送压力二次调节至第二对应压力值，或根据所述气体质量流量传感器7检测到的水分子密度将所述雾化器6的雾化压力调节至对应雾化压力；
68.其中，所述第一条件为，所述中控模块完成对于所述驱动器15的气体输送压力的初次调节。
69.具体而言，所述气体混合模块包括：
70.第六输送管路19，其与所述气体混合罐17相连，用于向气体输送罐内输送空气；
71.空气储存罐1，其与所述第六输送管路19相连，用于储存空气；
72.第七输送管路18，其与所述气体混合罐17相连，用于向气体混合罐17内输送氧气；
73.氧气储存罐2，其与所述第七输送管路18相连，用于储存氧气。
74.具体而言，所述动力模块还包括：
75.触发器14，其与所述驱动器15相连，用于控制驱动器15的开闭状态。
76.具体而言，所述过滤模块中雾化组件还包括：
77.呼吸面罩8，其与所述第三输送管路20相连，用于输出雾化状态混合气体。
78.本发明通过设置气体混合模块、动力模块、过滤模块、检测模块以及中控模块，中控模块在根据氧气浓度传感器9检测到的氧气浓度的方差判定过滤稳定性低于允许范围时将驱动器15的气体输送压力调节至第一对应压力值，降低了由于对驱动器15的气体输送压力的调节不精准导致的过滤系统的运行稳定性下降的影响，通过根据设置在输送管路底部的压力传感器10检测到的实际压力将湿化组件的加湿量调节至对应值，降低了由于对湿化组件的加湿量的调节不精准导致过滤系统的效率稳定性下降的影响，通过中控模块完成对于所述驱动器15的气体输送压力的初次调节条件下根据实际的混合气体的流速判定过滤效率低于允许范围时将所述驱动器15的气体输送压力二次调节至第二对应压力值，降低了由于对驱动器15的气体输送压力的二次调节不精准对于过滤系统的运行稳定性下降的影响，通过根据水分子密度将雾化器6的雾化压力调节至对应雾化压力，降低了由于对雾化器6的雾化压力的调节不精准导致过滤系统的效率稳定性下降的影响，实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
79.请继续参阅图1所述，所述湿化组件包括：
80.第四输送管路3，其与所述过滤器12相连，用于输送过滤器12输出的混合气体；
81.湿化器4，其与所述第二输送管路13相连，用于对所述过滤器12输出的混合气体进行加湿操作；
82.第五输送管路5，其与所述湿化器4相连，用于将所述湿化器4输出的加湿混合气体输送至所述雾化器6。
83.请继续参阅图2所示，所述中控模块根据所述氧气浓度的方差确定过滤稳定性是否在允许范围内的两类判定方式，其中，
84.第一类判定方式为，所述中控模块在预设第一方差条件下判定过滤稳定性在允许范围内；
85.第二类判定方式为，所述中控模块在预设第二方差条件下判定过滤稳定性低于允许范围，初步判定湿化颗粒的下落程度超出允许范围，并根据压力传感器10检测到的实际压力对湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围进行二次判定；
86.第三类判定方式为，所述中控模块在预设第三方差条件下判定过滤稳定性低于允许范围，通过计算氧气浓度的方差与预设第二方差的差值以将驱动器15的气体输送压力调节至第一对应压力值；
87.其中，所述预设第一方差条件为，氧气浓度的方差小于等于预设第一方差；所述预设第二方差条件为，氧气浓度的方差大于预设第一方差且小于等于预设第二方差；所述预
设第三方差条件为，氧气浓度的方差大于预设第二方差；所述预设第一方差小于所述预设第二方差。
88.具体而言，氧气浓度的方差记为q，预设第一方差记为q1，预设第二方差记为q2，氧气浓度的方差与预设第二方差的差值记为
△
q，设定
△
q＝q-q2，其中q1＜q2。
89.具体而言，所述方差为现领域内技术人员所熟知的参数，其计算公式在此不再赘述。
90.本发明所述系统在不同方差条件下对应判定过滤稳定性或根据压力传感器10检测到的实际压力对湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围进行二次判定，避免了对于过滤系统中湿化颗粒的下落程度的判定不精准导致的过滤系统的运行稳定性降低的问题，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
91.请继续参阅图2所示，所述中控模块在所述预设第三方差条件下根据氧气浓度的方差与预设第二方差的差值确定针对所述驱动器15的气体输送压力的两类调节方式，其中，
92.第一类调节方式为，所述中控模块在预设第一方差差值条件下使用预设第二压力调节系数将所述驱动器15的气体输送压力调节至第一压力；
93.第二类调节方式为，所述中控模块在预设第二方差差值条件下使用预设第一压力调节系数将所述驱动器15的气体输送压力调节至第二压力；
94.其中，所述预设第一方差差值条件为，氧气浓度的方差与预设第二方差的差值小于等于预设方差差值；所述预设第二方差差值条件为，氧气浓度的方差与预设第二方差的差值大于预设方差差值；所述预设第一压力调节系数小于所述预设第二压力调节系数。
95.具体而言，预设方差差值记为
△
q0，预设第一压力调节系数记为α1，预设第二压力调节系数记为α2，驱动器15的气体输送压力记为v，其中，0＜α1＜α2＜1，调节后的驱动器15的气体输送压力记为v’，设定v’＝v
×
(1+αi)/2，其中，αi为预设第i压力调节系数，设定i＝1，2。
96.本发明所述系统在根据氧气浓度传感器9检测到的氧气浓度的方差判定过滤稳定性低于允许范围时将驱动器15的气体输送压力调节至第一对应压力值，降低了由于对驱动器15的气体输送压力的调节不精准导致的过滤系统的运行稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
97.请继续参阅图2所示，所述中控模块在所述预设第二方差条件下根据压力传感器10检测到的实际压力确定湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围的两类二次判定方式，其中，
98.第一类程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第一实际压力条件下二次判定湿化颗粒的下落程度在允许范围内；
99.第二类程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第二实际压力条件下二次判定湿化颗粒的下落程度超出允许范围，通过计算压力传感器10检测到的实际压力与预设实际压力的差值以将湿化组件的加湿量调节至对应值；
100.其中，所述预设第一实际压力条件为，压力传感器10检测到的实际压力小于等于预设实际压力；所述预设第二实际压力条件为，压力传感器10检测到的实际压力大于预设实际压力。
101.具体而言，预设实际压力记为p1，压力传感器10检测到的实际压力记为p，压力传感器10检测到的实际压力与预设实际压力的差值记为
△
p，设定
△
p＝p-p1。
102.本发明所述系统在预设第二方差条件下对湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围进行二次判定，提高了过滤系统的运行稳定性，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
103.请继续参阅图2所示，所述中控模块在所述预设第二实际压力条件下根据压力传感器10检测到的实际压力与预设实际压力的差值确定针对所述湿化组件的加湿量的两类调节方式，其中，
104.第一类加湿量调节方式为，所述中控模块在预设第一实际压力差值条件下使用预设第二加湿量调节系数将所述湿化组件的加湿量调节至第一加湿量；
105.第二类加湿量调节方式为，所述中控模块在预设第二实际压力差值条件下使用预设第一加湿量调节系数将所述湿化组件的加湿量调节至第二加湿量；
106.其中，所述预设第一实际压力差值条件为，压力传感器10检测到的实际压力与预设实际压力的差值小于等于预设实际压力差值；所述预设第二实际压力差值条件为，压力传感器10检测到的实际压力与预设实际压力的差值大于预设实际压力差值；所述预设第一加湿量调节系数小于所述预设第二加湿量调节系数。
107.具体而言，预设实际压力差值记为
△
p0，预设第一加湿量调节系数记为β1，预设第二加湿量调节系数记为β2，湿化组件的加湿量记为h，其中，0＜β1＜β2＜1，调节后的湿化组件的加湿量记为h’，设定h’＝h
×
(1+2βj)/3，其中，βj为预设第j加湿量调节系数，设定j＝1，2。
108.本发明所述系统通过根据设置在输送管路底部的压力传感器10检测到的实际压力将湿化组件的加湿量调节至对应值，降低了由于对湿化组件的加湿量的调节不精准导致过滤系统的效率稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
109.请继续参阅图2所示，所述中控模块在所述第一条件下根据实际的混合气体的流速确定过滤效率是否在允许范围内的三类判定方式，其中，
110.第一类效率判定方式为，所述中控模块在预设第一流速条件下判定过滤效率在允许范围内；
111.第二类效率判定方式为，所述中控模块在预设第二流速条件下判定过滤效率低于允许范围，通过计算实际的混合气体的流速与预设第一流速的差值以将驱动器15的气体输送压力二次调节至第二对应压力值；
112.第三类效率判定方式为，所述中控模块在预设第三流速条件下判定过滤效率低于允许范围，初步判定雾化程度低于允许范围，并根据水分子密度对雾化程度是否低于允许范围进行二次判定；
113.其中，所述预设第一流速条件为，实际的混合气体的流速小于等于预设第一流速；所述预设第二流速条件为，实际的混合气体的流速大于预设第一流速且小于等于预设第二流速；所述预设第三流速条件为，实际的混合气体的流速大于预设第二流速；所述预设第一流速小于所述预设第二流速。
114.具体而言，实际的混合气体的流速记为y，预设第一流速记为y1，预设第二流速记
为y2，实际的混合气体的流速与预设第一流速的差值记为
△
y，设定
△
y＝y-y1，其中y1＜y2。
115.本发明所述系统在第一条件下对过滤效率是否在允许范围内进行判定，避免了对于过滤效率的判定不精准导致的过滤系统的运行稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
116.请继续参阅图2所示，所述中控模块在所述预设第二流速条件下根据实际的混合气体的流速与预设流速的差值确定针对驱动器15的气体输送压力的两类二次调节方式，其中，
117.第一类压力二次调节方式为，所述中控模块在预设第一流速差值条件下使用预设第三压力二次调节系数将所述驱动器15的气体输送压力二次调节至第三压力；
118.第二类压力二次调节方式为，所述中控模块在预设第二流速差值条件为使用预设第四压力二次调节系数将所述驱动器15的气体输送压力二次调节至第四压力；
119.其中，所述预设第一流速差值条件为，实际的混合气体的流速与预设流速的差值小于等于预设流速差值；所述预设第二流速差值条件为，实际的混合气体的流速与预设流速的差值大于预设流速差值；所述预设第三压力二次调节系数小于所述预设第四压力二次调节系数。
120.具体而言，预设流速差值记为
△
y0，预设第三压力二次调节系数记为α3，预设第四压力二次调节系数记为α4，其中，1＜α3＜α4，调节后的驱动器15的气体输送压力记为v”，设定v”＝v
’×
(1+αm)/2，其中，αm为预设第m压力二次调节系数，设定m＝3，4。
121.本发明所述系统通过中控模块完成对于所述驱动器15的气体输送压力的初次调节条件下根据实际的混合气体的流速判定过滤效率低于允许范围时将所述驱动器15的气体输送压力二次调节至第二对应压力值，降低了由于对驱动器15的气体输送压力的二次调节不精准对于过滤系统的运行稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
122.请继续参阅图2所示，所述中控模块在所述预设第三流速条件下根据水分子密度对雾化程度是否在允许范围内的两类二次判定方式，其中，
123.第一类雾化程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第一密度条件下二次判定雾化程度在允许范围内；
124.第二类雾化程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第二密度条件下二次判定雾化程度低于允许范围，通过计算水分子密度与预设密度的差值以将雾化器6的雾化压力调节至对应雾化压力；
125.其中，所述预设第一密度条件为，水分子密度小于等于预设密度；所述预设第二密度条件为，水分子密度大于预设密度。
126.具体而言，预设密度记为r0，水分子密度记为r，水分子密度与预设密度的差值记为
△
r，设定
△
r＝r-r0。
127.本发明所述系统在预设第三流速条件下对雾化程度是否在允许范围内进行二次判定，避免了对于雾化程度的二次判定不精准导致的过滤系统的效率稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
128.请继续参阅图2所示，所述中控模块在所述预设第二密度条件下根据计算水分子
密度与预设密度的差值确定针对雾化器6的雾化压力的两类调节方式，其中，
129.第一类雾化压力调节方式为，所述中控模块在预设第一密度差值条件下使用预设第一雾化压力调节系数将所述雾化器6的雾化压力调节至第一雾化压力；
130.第二类雾化压力调节方式为，所述中控模块在预设第二密度差值条件下使用预设第二雾化压力调节系数将所述雾化器6的雾化压力调节至第二雾化压力；
131.其中，所述预设第一密度差值条件为，水分子密度与预设密度的差值小于等于预设密度差值；所述预设第二密度差值条件为，水分子密度与预设密度的差值大于预设密度差值；所述预设第一雾化压力调节系数小于所述预设第二雾化压力调节系数。
132.具体而言，预设密度差值记为
△
r0，预设第一雾化压力调节系数记为γ1，预设第二雾化压力调节系数记为γ2，雾化器6的雾化压力记为z，其中，1＜γ1＜γ2，调节后的雾化器6的雾化压力记为z’，设定z’＝z
×
(1+3γw)/4，其中，γw为预设第w雾化压力调节系数，设定w＝1，2。
133.本发明所述系统通过根据水分子密度将雾化器6的雾化压力调节至对应雾化压力，降低了由于对雾化器6的雾化压力的调节不精准导致过滤系统的效率稳定性下降的影响，进一步实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。
134.实施例1
135.本实施例1中控模块在所述预设第三方差条件下根据氧气浓度的方差与预设第二方差的差值确定针对所述驱动器的气体输送压力的调节方式，其中，预设方差差值记为
△
q0，预设第一压力调节系数记为α1，预设第二压力调节系数记为α2，驱动器的气体输送压力记为v，其中，0＜α1＜α2＜1，设定α1＝0.8，α2＝0.9，
△
q0＝2，v＝0.2kpa
136.本实施例1求得
△
q＝4，中控模块判定
△
q＞
△
q0并使用预设第一压力调节系数将所述驱动器的气体输送压力调节至第二压力v’，计算得v’＝0.2kpa
×
(1+0.8)/2＝0.18kpa。
137.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
138.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，包括：气体混合模块，用于对空气和氧气进行混合，包括用于提供空气和氧气的混合场所的气体混合罐；动力模块，其与所述气体混合模块相连，用于提供气体输送的动力，包括与第一输送管路相连用于推动混合气体沿输送管路进行移动的驱动器和与所述驱动器相连用于输送驱动器输出的混合气体的第二输送管路,其中，所述第一输送管路设置在所述气体混合罐的输出端；过滤模块，其与所述动力模块相连，包括与所述第二输送管路相连用于对第二输送管路输出的混合气体进行过滤的过滤器、与所述过滤器相连用于对所述混合气体进行加湿的湿化组件、与所述湿化组件相连用于对加湿混合气体进行雾化操作的雾化组件，所述雾化组件包括与所述湿化组件相连用于对湿化组件输出的加湿混合气体进行雾化操作的雾化器和与所述雾化器相连用于输送雾化器输出的雾化混合气体的第三输送管路；检测模块，其与所述过滤模块相连，包括设置在所述第三输送管路的输出端用于对雾化混合气体的氧气浓度进行检测的氧气浓度传感器、设置在靠近所述雾化器一端的所述第三输送管路底部处用于检测所述雾化混合气体的水分子密度的气体质量流量传感器、设置在所述过滤器的输出端用于对过滤器输出的混合气体的流速进行检测的气体流速传感器以及设置在所述第三输送管路下方用于检测第三输送管路压力的压力传感器；中控模块，其分别与所述气体混合模块、所述动力模块、所述过滤模块以及所述检测模块相连，用于在根据所述氧气浓度传感器检测到的氧气浓度的方差判定过滤稳定性低于允许范围时将所述驱动器的气体输送压力调节至第一对应压力值，或根据所述压力传感器检测到的实际压力将湿化组件的加湿量调节至对应值，以及，在第一条件下根据实际的混合气体的流速判定过滤效率低于允许范围时将所述驱动器的气体输送压力二次调节至第二对应压力值，或根据所述气体质量流量传感器检测到的水分子密度将所述雾化器的雾化压力调节至对应雾化压力；其中，所述第一条件为，所述中控模块完成对于所述驱动器的气体输送压力的初次调节。2.根据权利要求1所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述湿化组件包括：第四输送管路，其与所述过滤器相连，用于输送过滤器输出的混合气体；湿化器，其与所述第二输送管路相连，用于对所述过滤器输出的混合气体进行加湿操作；第五输送管路，其与所述湿化器相连，用于将所述湿化器输出的加湿混合气体输送至所述雾化器。3.根据权利要求1所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述中控模块根据所述氧气浓度的方差确定过滤稳定性是否在允许范围内的两类判定方式，其中，第一类判定方式为，所述中控模块在预设第一方差条件下判定过滤稳定性在允许范围内；第二类判定方式为，所述中控模块在预设第二方差条件下判定过滤稳定性低于允许范围，初步判定湿化颗粒的下落程度超出允许范围，并根据压力传感器检测到的实际压力对
湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围进行二次判定；第三类判定方式为，所述中控模块在预设第三方差条件下判定过滤稳定性低于允许范围，通过计算氧气浓度的方差与预设第二方差的差值以将驱动器的气体输送压力调节至第一对应压力值；其中，所述预设第一方差条件为，氧气浓度的方差小于等于预设第一方差；所述预设第二方差条件为，氧气浓度的方差大于预设第一方差且小于等于预设第二方差；所述预设第三方差条件为，氧气浓度的方差大于预设第二方差；所述预设第一方差小于所述预设第二方差。4.根据权利要求3所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述中控模块在所述预设第三方差条件下根据氧气浓度的方差与预设第二方差的差值确定针对所述驱动器的气体输送压力的两类调节方式，其中，第一类调节方式为，所述中控模块在预设第一方差差值条件下使用预设第二压力调节系数将所述驱动器的气体输送压力调节至第一压力；第二类调节方式为，所述中控模块在预设第二方差差值条件下使用预设第一压力调节系数将所述驱动器的气体输送压力调节至第二压力；其中，所述预设第一方差差值条件为，氧气浓度的方差与预设第二方差的差值小于等于预设方差差值；所述预设第二方差差值条件为，氧气浓度的方差与预设第二方差的差值大于预设方差差值；所述预设第一压力调节系数小于所述预设第二压力调节系数。5.根据权利要求4所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述中控模块在所述预设第二方差条件下根据压力传感器检测到的实际压力确定湿化颗粒的下落程度是否超出允许范围的两类二次判定方式，其中，第一类程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第一实际压力条件下二次判定湿化颗粒的下落程度在允许范围内；第二类程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第二实际压力条件下二次判定湿化颗粒的下落程度超出允许范围，通过计算压力传感器检测到的实际压力与预设实际压力的差值以将湿化组件的加湿量调节至对应值；其中，所述预设第一实际压力条件为，压力传感器检测到的实际压力小于等于预设实际压力；所述预设第二实际压力条件为，压力传感器检测到的实际压力大于预设实际压力。6.根据权利要求5所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述中控模块在所述预设第二实际压力条件下根据压力传感器检测到的实际压力与预设实际压力的差值确定针对所述湿化组件的加湿量的两类调节方式，其中，第一类加湿量调节方式为，所述中控模块在预设第一实际压力差值条件下使用预设第二加湿量调节系数将所述湿化组件的加湿量调节至第一加湿量；第二类加湿量调节方式为，所述中控模块在预设第二实际压力差值条件下使用预设第一加湿量调节系数将所述湿化组件的加湿量调节至第二加湿量；其中，所述预设第一实际压力差值条件为，压力传感器检测到的实际压力与预设实际压力的差值小于等于预设实际压力差值；所述预设第二实际压力差值条件为，压力传感器检测到的实际压力与预设实际压力的差值大于预设实际压力差值；所述预设第一加湿量调节系数小于所述预设第二加湿量调节系数。
7.根据权利要求6所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述中控模块在所述第一条件下根据实际的混合气体的流速确定过滤效率是否在允许范围内的三类判定方式，其中，第一类效率判定方式为，所述中控模块在预设第一流速条件下判定过滤效率在允许范围内；第二类效率判定方式为，所述中控模块在预设第二流速条件下判定过滤效率低于允许范围，通过计算实际的混合气体的流速与预设第一流速的差值以将驱动器的气体输送压力二次调节至第二对应压力值；第三类效率判定方式为，所述中控模块在预设第三流速条件下判定过滤效率低于允许范围，初步判定雾化程度低于允许范围，并根据水分子密度对雾化程度是否低于允许范围进行二次判定；其中，所述预设第一流速条件为，实际的混合气体的流速小于等于预设第一流速；所述预设第二流速条件为，实际的混合气体的流速大于预设第一流速且小于等于预设第二流速；所述预设第三流速条件为，实际的混合气体的流速大于预设第二流速；所述预设第一流速小于所述预设第二流速。8.根据权利要求7所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述中控模块在所述预设第二流速条件下根据实际的混合气体的流速与预设流速的差值确定针对驱动器的气体输送压力的两类二次调节方式，其中，第一类压力二次调节方式为，所述中控模块在预设第一流速差值条件下使用预设第三压力二次调节系数将所述驱动器的气体输送压力二次调节至第三压力；第二类压力二次调节方式为，所述中控模块在预设第二流速差值条件下使用预设第四压力二次调节系数将所述驱动器的气体输送压力二次调节至第四压力；其中，所述预设第一流速差值条件为，实际的混合气体的流速与预设流速的差值小于等于预设流速差值；所述预设第二流速差值条件为，实际的混合气体的流速与预设流速的差值大于预设流速差值；所述预设第三压力二次调节系数小于所述预设第四压力二次调节系数。9.根据权利要求8所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述中控模块在所述预设第三流速条件下根据水分子密度对雾化程度是否在允许范围内的两类二次判定方式，其中，第一类雾化程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第一密度条件下二次判定雾化程度在允许范围内；第二类雾化程度二次判定方式为，所述中控模块在预设第二密度条件下二次判定雾化程度低于允许范围，通过计算水分子密度与预设密度的差值以将雾化器的雾化压力调节至对应雾化压力；其中，所述预设第一密度条件为，水分子密度小于等于预设密度；所述预设第二密度条件为，水分子密度大于预设密度。10.根据权利要求9所述的基于呼吸机的自学习智能过滤系统，其特征在于，所述中控模块在所述预设第二密度条件下根据计算水分子密度与预设密度的差值确定针对雾化器的雾化压力的两类调节方式，其中，
第一类雾化压力调节方式为，所述中控模块在预设第一密度差值条件下使用预设第一雾化压力调节系数将所述雾化器的雾化压力调节至第一雾化压力；第二类雾化压力调节方式为，所述中控模块在预设第二密度差值条件下使用预设第二雾化压力调节系数将所述雾化器的雾化压力调节至第二雾化压力；其中，所述预设第一密度差值条件为，水分子密度与预设密度的差值小于等于预设密度差值；所述预设第二密度差值条件为，水分子密度与预设密度的差值大于预设密度差值；所述预设第一雾化压力调节系数小于所述预设第二雾化压力调节系数。

技术总结
本发明涉及智能呼吸机技术领域，尤其涉及一种基于呼吸机的自学习智能过滤系统，包括：气体混合模块，用于对空气和氧气进行混合；动力模块，用于提供气体输送的动力；过滤模块，其与所述动力模块相连，包括与所述第二输送管路相连用于对第二输送管路输出的混合气体进行过滤的过滤器；检测模块，其与所述过滤模块相连，包括设置在所述第三输送管路的输出端用于对雾化混合气体的氧气浓度进行检测的氧气浓度传感器；中控模块，用于在根据所述氧气浓度传感器检测到的氧气浓度的方差判定过滤稳定性低于允许范围时将所述驱动器的气体输送压力调节至第一对应压力值。本发明实现了对于过滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。滤系统的运行稳定性和供氧效率的提高。


技术研发人员：谭玉凤 陈丽花
受保护的技术使用者：广州医科大学附属第一医院（广州呼吸中心）
技术研发日：2023.08.11
技术公布日：2023/10/11