一种二氧化碳储存装置及监控方法与流程

本技术蚊虫防治设备，具体涉及一种二氧化碳储存装置及监控方法。

背景技术：

1、现有技术中常常使用二氧化碳灭蚊器来灭杀蚊虫，市面上的二氧化碳灭蚊器主要有两种二氧化碳供应方式，一种是加压罐，另一种则通过二氧化碳吸附剂分离空气中的二氧化碳；但是无论采用何种技术路线，都只能通过时间粗略判断二氧化碳是否储满和释放完毕，其无法实现对二氧化碳的实时存储量和实时释放量进行动态监控，二氧化碳储存装置的可控性较差。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种二氧化碳储存装置及监控方法，旨在解决现有技术中存在的可控性差的缺陷。

2、本技术通过以下技术方案实现上述目的：

3、一种二氧化碳储存装置，包括罐体；

4、二氧化碳吸附剂，所述二氧化碳吸附剂填充于所述罐体内；

5、进气管，所述进气管与所述罐体相连，所述罐体上还设置有第一排气管和第二排气管，所述进气管上设置有第一二氧化碳传感器和第一气体流量计，所述第一排气管上设置有第二二氧化碳传感器和第二气体流量计；所述第二排气管上设置有第三二氧化碳传感器和第三气体流量计；

6、加热模组，所述加热模组设置于所述罐体内，所述罐体内还设置有温度检测模组；

7、控制器，所述控制器分别与各气体流量计、各二氧化碳传感器、加热模组和温度检测模组电连接。

8、相应的，本技术还公开了基于上述二氧化碳储存装置的监控方法，包括以下步骤：

9、计算所述二氧化碳储存装置的二氧化碳存储总量；

10、根据所述二氧化碳存储总量设定第一判定条件和第二判定条件；

11、获取进气管的实时入口参数和第一排气管的实时出口参数，根据所述实时入口参数和实时出口参数计算二氧化碳实时存储量；

12、判定所述二氧化碳实时存储量是否满足第一判定条件，若满足则判定储满二氧化碳，终止二氧化碳储存程序；

13、获取第二排气管的实时排放参数，根据所述实时排放参数计算二氧化碳释放量；

14、判定所述二氧化碳释放量是否满足第二判定条件，若满足则判定二氧化碳释放完毕，终止二氧化碳释放程序。

15、可选的，计算所述二氧化碳储存装置的二氧化碳存储总量，包括以下步骤：

16、获取所述二氧化碳储存装置内填充的二氧化碳吸附剂的质量参数；

17、获取二氧化碳吸附剂的吸附密度；

18、根据所述质量参数和所述吸附密度计算二氧化碳存储总量。

19、可选的，获取进气管的实时入口参数和第一排气管的实时出口参数，根据所述实时入口参数和实时出口参数计算二氧化碳实时存储量，包括以下步骤：

20、设定数据刷新周期；

21、构建标准坐标系，其中所述标准坐标系的横轴表示数据刷新时间与程序启动时间之间的时差，纵轴表示二氧化碳吸附流量，纵轴表示二氧化碳吸附流量；

22、获取进气管的实时入口参数和第一排气管的实时出口参数；

23、根据所述实时入口参数和实时出口参数计算二氧化碳吸附流量参数集合{m1、m2、m3、...、mm}；

24、根据所述二氧化碳吸附流量参数集合{m1、m2、m3、...、mm}拟合计算二氧化碳实时存储量；

25、每间隔一个刷新周期重复步骤获取进气管的实时入口参数和第一排气管的实时出口参数。

26、可选的，获取进气管的实时入口参数和第一排气管的实时出口参数，包括以下步骤：

27、获取所述第一二氧化碳传感器的所有浓度参数和所述第一气体流量计的所有流量参数；

28、根据采样时间先后为所有浓度参数编号，按编号依次排序后归集编制第一浓度参数集合{ρ11、ρ12、ρ13、...、ρ1m}；其中1为进气管的编号，m表示参数编号；

29、根据采样时间先后为所有流量参数编号，按编号依次排序后归集编制第一流量参数集合{q11、q12、q13、...、q1m}；其中1为进气管的编号，m表示参数编号；

30、将所述第一浓度参数集合{ρ11、ρ12、ρ13、...、ρ1m}与所述第一流量参数集合{q11、q12、q13、...、q1m}合并作为实时入口参数；

31、获取所述第二二氧化碳传感器的所有浓度参数和所述第二气体流量计的所有流量参数；

32、根据采样时间先后为所有浓度参数编号，按编号依次排序后归集编制第二浓度参数集合{ρ21、ρ22、ρ23、...、ρ2m}；其中2为第一排气管的编号，m表示参数编号；

33、根据采样时间先后为所有流量参数编号，按编号依次排序后归集编制第二流量参数集合{q21、q22、q23、...、q2m}；其中2为第一排气管的编号，m表示参数编号；

34、将所述第二浓度参数集合{ρ21、ρ22、ρ23、...、ρ2m}与所述第二流量参数集合{q21、q22、q23、...、q2m}合并作为实时出口参数。

35、可选的，根据所述实时入口参数和实时出口参数计算二氧化碳吸附流量参数集合{m1、m2、m3、...、mm}，包括以下步骤：

36、根据所述实时入口参数计算二氧化碳输入量参数集合{m11、m12、m13、...、m1m}，其中所述二氧化碳输入量参数的计算公式为m1m＝ρ1mq1m；

37、根据所述实时出口参数计算二氧化碳排出量参数集合{m21、m22、m23、...、m2m}，其中所述二氧化碳排出量参数的计算公式为m2m＝ρ2mq2m；

38、根据所述二氧化碳输入量与所述二氧化碳输出量计算二氧化碳吸附流量参数集合{m1、m2、m3、...、mm}；其中所述二氧化碳吸附流量的计算公式为mm＝m1m-m2m。

39、可选的，根据所述二氧化碳吸附流量参数集合{m1、m2、m3、...、mm}拟合计算二氧化碳实时存储量，包括以下步骤：

40、根据所述二氧化碳吸附流量m1、m2、m3、...、mm和时差构建拟合点坐标(m1、t1)、(m2、t3)、...、(mm、tm)；

41、在所述标准坐标系内标记各拟合点；

42、对各所述拟合点进行拟合计算，获取二氧化碳吸附流量分布曲线的计算方程式f(t)；

43、对所述二氧化碳吸附流量分布曲线进行积分运算，获取二氧化碳实时存储量；其中所述积分运算公式为

44、可选的，第一判定条件的表达式为p≤k1p总，所述第二判定条件的表达式为p'≤k2p总；其中p表示二氧化碳实时存储量，p'表示二氧化碳释放量，p总表示二氧化碳存储总量，k1和k2均表示计算系数，且0＜k1≤1，0＜k2≤1。

45、可选的，获取第二排气管的实时排放参数，根据所述实时排放参数计算二氧化碳释放量，包括以下步骤：

46、设定数据刷新周期；

47、构建标准坐标系，其中所述标准坐标系的横轴表示数据刷新时间与程序启动时间之间的时差，纵轴表示二氧化碳释放量；

48、获取第二排气管的实时排放参数，其中所述实时排放参数包括第三二氧化碳传感器采集的第三浓度参数集合{ρ31、ρ32、ρ33、...、ρ3m}与第三气体流量计采集的第三流量参数集合{q31、q32、q33、...、q3m}；

49、根据所述实时排放参数计算二氧化碳释放量参数集合{m1'、m2'、m3'、...、mm'}，其中所述二氧化碳排出量参数的计算公式为mm'＝ρ3mq3m；

50、根据所述二氧化碳释放量参数集合{m1'、m2'、m3'、...、mm'}拟合计算二氧化碳释放量；

51、每间隔一个刷新周期重复步骤获取第二排气管的实时排放参数。

52、可选的，根据所述二氧化碳释放量参数集合{m1'、m2'、m3'、...、mm'}拟合计算二氧化碳释放量，包括以下步骤：

53、根据所述二氧化碳释放量参数集合{m1'、m2'、m3'、...、mm'}和时差构建拟合点坐标(m1'、t1')、(m2'、t3')、...、(mm'、tm')；

54、在所述标准坐标系内标记各拟合点；

55、对各所述拟合点进行拟合计算，获取二氧化碳释放流量分布曲线的计算方程式f'(t)；

56、对所述二氧化碳释放流量分布曲线分布曲线进行积分运算，获取二氧化碳实时存储量；其中所述积分运算公式为

57、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：

58、本技术所述的二氧化碳储存装置包括罐体，在所述罐体上设置有进气管，所述罐体上还设置有第一排气管和第二排气管，所述进气管上设置有第一二氧化碳传感器和第一气体流量计，所述第一排气管上设置有第二二氧化碳传感器和第二气体流量计；所述第二排气管上设置有第三二氧化碳传感器和第三气体流量计；所述罐体内设置有加热模组，所述储存装置还包括控制器，控制器分别与各气体流量计、各二氧化碳传感器、加热模组和温度检测模组电连接；

59、相应的，本技术还公开了用于上述储存装置的监控方法，首先计算二氧化碳储存装置的二氧化碳存储总量，根据二氧化碳存储总量设定第一判定条件和第二判定条件；随后根据进气管的实时入口参数和第一排气管的实时出口参数，根据所述实时入口参数和实时出口参数计算二氧化碳实时存储量，并判定所述二氧化碳实时存储量是否满足第一判定条件，若满足则判定储满二氧化碳，终止二氧化碳储存程序；通过实时排放参数计算二氧化碳释放量，判定所述二氧化碳释放量是否满足第二判定条件，若满足则判定二氧化碳释放完毕，终止二氧化碳释放程序；

60、通过二氧化碳传感器能够准确检测输入端和出口端的二氧化碳浓度，同时结合气流流量计得到的流量参数，本技术通过准确计算任意时间段内进口端参数随空气输入的二氧化碳的总量，同时也能够准确计算任意时间段内随空气输出的二氧化碳的总量，二者的差值即为被吸附储存的二氧化碳的量，同理也可以准确计算二氧化碳释放过程中已经释放的二氧化碳的量；

61、同时，由于二氧化碳吸附剂的总量有限，其能够吸附的二氧化碳存在上限，通过比对实时检测参数与二氧化碳存储总量即可判定二氧化碳存储过程中，其是否储满，也可以快速判定二氧化碳释放过程中二氧化碳的剩余量，与现有技术中通过预估时间的判定方式相比，本技术尽可能的实现了对二氧化碳含量准确监控；

62、其次，通过不间断刷新参数即可不间断的获取新的参数，从而实现对二氧化碳含量的动态监控，其不但监控精度更高，同时方便工作人员随时掌控二氧化碳储存装置的工作状态；

63、最后，上述动态变化的参数在方便监控二氧化碳储存装置工作状态的同时，还为灭蚊器的工作提供了数据支持，若在二氧化碳即将释放完毕时实现多个二氧化碳储存装置的状态切换，避免在二氧化碳储存量耗尽的情况下继续释放二氧化碳，从而实现对设备工作状态的精确控制，有利于提高灭蚊效果。