[發明專利]開頂式氣體模擬氣室的節氣型控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201711003932.1
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107544567B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 馬亞平;曹兵;宋麗華;哈蓉;賈昊;柳康樂
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所 64103
• 代理人: 楊麗坤;孫彥虎

本發明提供一種開頂式氣體模擬氣室的節氣型控制系統及其控制方法，感知外界環境的風速，自動選擇合適的供氣方式，大大減少的氣體的浪費，平均一周才需要更換氣瓶，使得系統更佳智能，節省開支。

技術領域

本發明涉及開頂式氣體模擬氣室的控制系統，尤其涉及一種開頂式氣體模擬氣室的節氣型控制系統及其控制方法。

背景技術

氣候變化對人類的影響已是不爭的事實，大氣 CO₂濃度和溫度是氣候變化的最重要特征，其對植物也產生重要的影響，通過增溫和增加 CO₂濃度模擬氣候變化，監測在模擬氣候環境下對植物產生的影響，目前主要有三種模擬氣候變化試驗的方式，本研究主要采用半封閉式的頂部開口的室外氣候模擬室，即開頂氣室（open top chamber,OTC）,氣室采用塑鋼骨架，鑲嵌玻璃，底面形狀為正八邊形，氣室上部為向內傾斜的 45°斜面與大氣相通。自然采光，氣室配有監測溫濕度及 CO₂傳感器，可將數據傳輸至控制系統，控制系統通過設定程序控制室內 CO₂濃度。

現有系統普遍采用“上下限”方式控制氣室氣體濃度，存在控制精度不高、抗干擾能力差、調節速度慢等缺點。而且還缺乏對外界環境的感知，無法對復雜環境做出及時反映和對系統的保護，當外界環境變化時候，尤其是風大的情況下，氣室內的氣體被大量帶走，氣室只能大量補充 CO₂，氣體消耗過大，換氣頻繁，2-3 天就要更換氣瓶，造成很大的浪費。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種開頂式氣體模擬氣室的節氣型控制系統及其控制方法，感知外界環境的風速，自動選擇合適的供氣方式，大大減少的氣體的浪費，平均一周才需要更換氣瓶，使得系統更佳智能，節省開支。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種開頂式氣體模擬氣室的節氣型控制方法，所述方法包括：

根據得到的開頂式氣體模擬氣室外的風速信息，判斷風速是否超過第一設定閾值；

若是，則關閉補氣系統；

否則，根據 PI 算法調節開頂式氣體模擬氣室內的補氣量。

最優的，根據得到的開頂式氣體模擬氣室外的風速信息，

判斷風速在低于第一設定閾值且高于第二設定閾值時，根據 PI 算法調節開頂式氣體模擬氣室內的補氣量，且補氣速度為第一設定速度；

判斷風速在低于第二設定閾值時，根據 PI 算法調節開頂式氣體模擬氣室內的補氣量，且補氣速度為第二設定速度；

其中第一設定閾值大于第二設定閾值，其中第一設定速度小于第二設定速度；

其中，統計連續關閉補氣系統的次數，根據連續關閉補氣系統的次數，

判斷連續關閉補氣系統的次數是否超過設定次數值；

若否，間隔預設時間后，再根據得到的開頂式氣體模擬氣室外的風速信息，

判斷風速是否超過第一設定閾值；

若是，間隔至少兩倍的預設時間后，再根據得到的開頂式氣體模擬氣室外的風速信息，判斷風速是否超過第一設定閾值；

其中，關閉補氣系統的同時發送預設警報信息給管理員；根據統計的每罐氣的使用時間，計算得到當前一罐氣的平均使用時間，每次更換氣瓶后，更新一次當前一罐氣的平均使用時間，從更換氣瓶開始計算時間，到當前一罐氣的平均使用時間結束前預設換氣時間的時候，發送換氣信息給管理員。