一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统及方法，其技术特点是：通过建立一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统，实现了对船舶舱室特定区域进行正压环境建立、负压环境建立和正负压之间的自动快速切换。本发明专利技术同时通过利用变频送风机送风量随工作频率变化的特点，能够适应不同区域面积和换气次数的要求，一套系统能够满足多种房间的需求，具有通用性，大幅度减少了设计工作量。本发明专利技术通过对于变频排风机对排风量调节，实现特定区域的压力控制，改变了以往定频风机和可调节阀组合的调节方式，减少了一个执行机构，既提高了系统的可靠性，又降低了系统安装的复杂性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统及方法


[0001]本专利技术属于环境监测与控制
，尤其是一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统及方法。

技术介绍

[0002]房间内的正负压，通常是相对于房间外部的静压值而说的，即当房间内的压力值大于外部的静压值，房间为正压；当房间内的压力值小于外部的静压值，房间为负压。当房间为正压的情况，从空气流通的角度看，外面的空气是无法流入房间的，因此正压房适合用于防护，比如洁净厂房、实验室、一般的手术室等；反之当房间为负压的情况，房间内的空气是不会泄漏出去的，因此负压房适合用于隔离，比如抢救传染性疾病的病人等。
[0003]船舶舱室一般是对船舶内房间的通称，这里也可以包含各类坚固材料组合形成的方舱。往往在船舶舱室的设计中，受空间的限制，不会考虑房间气压的问题，或只考虑正压房或负压房的设计，这会导致舱室功能不完整，无法应对一些突发情况，比如船舶舱室内部出现传染病人无法隔离，从而造成大量人员被感染的情况；或者需要手术室正压环境的建立和维持等。此外，在船舶内部往往空间狭小，船员密度高，如何利用有限的空间或有限的舱室实现正负压功能的一键切换，具有很强的实用价值。
[0004]以往船舶舱室压力控制系统设计，是根据房间面积和换气次数决定送风量，从而确定送风机的性能指标，一般采用定频风机作为送风机。排风系统采用定频风机和可调节阀的形式，调节排风量，实现对压力的控制。这样的压力控制系统适用性差，对于不同类型和面积的船舶舱室需要进行重复设计，增加了设计人员的工作量。
[0005]对于船舶舱室的压力检测，采用压差传感器作为反馈环节，压差反馈有一定的滞后，同时如果压差传感器失效，会造成系统失调。
[0006]船舶舱室压力控制系统在使用时，对于净化单元的检测，以往采用时间累积法作为判据，根据净化单元的使用时间确定是否进行更换，这样的错判概率较高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统及方法，提供了一种适用于船舶舱室的控制系统，能够实现船舶舱室特定区域内环境的正压环境建立、负压环境建立和正负压之间的自动快速切换。
[0008]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0009]一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统，包括压差传感器、送风净化网、送风管道、送风管道风量传感器、送风密闭阀、定风量调节阀、变频送风机、送风机压力开关、净化单元、净化单元检测器、送风百叶、第一电缆、控制柜、第二电缆、排风百叶、排风机压力开关、变频排风机、排风管道风量传感器、排风管道、排风密闭阀和排风净化网；所述送风管道安装于船舶舱室顶部，送风百叶安装于送风管道进风口处，送风净化网安装于送风管道出风口处；在送风管道中安装净化单元、变频送风机、定风量调节阀和送风密闭阀；净化单
元检测器安装于送风管道外壁上，净化单元检测器的探头分别置于送风管道内净化单元的前后两端；送风机压力开关安装于送风管道外壁上，送风机压力开关的探头分别置于送风管道内变频送风机前后两端；送风管道风量传感器安装于送风管道外壁上，送风管道风量传感器的探头置于送风管道内；排风管道安装于船舶舱室顶部，位于送风管道对侧，排风百叶安装于排风管道出风口处，排风净化网安装于排风管道入风口处；在排风管道中安装变频排风机和排风密闭阀；排风机压力开关安装于排风管道外壁上，排风机压力开关的探头分别置于排风管道内变频排风机前后两端；排风管道风量传感器安装于送风管道外壁上，排风管道风量传感器的探头置于送风管道内；压差传感器安装于船舶舱室的核心区，压差传感器的探头一端置于核心区内，压差传感器的探头另一端置于室外；控制柜安装在船舶舱室设备区，通过第一电缆与送风管道上的设备和压差传感器连接，通过第二电缆与排风管道上的设备连接。
[0010]而且，所述变频送风机和变频排风机均为变频风机，并且其风量随变频风机的工作频率而变化。
[0011]而且，所述的送风管道风量传感器采集送风管道的风量，排风管道风量传感器采集排风管道的风量，送风管道风量传感器、排风管道风量传感器和安装于船舶舱室核心区内的压差传感器同时作为反馈环节，实现控制柜对船舶舱室压力的控制。
[0012]而且，所述净化单元检测器为压力传感器；控制柜通过检测净化单元两端的压力差，判断是否应对所述净化单元的滤芯进行更换。
[0013]一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制方法，正压的建立方法、负压的建立方法、正压向负压的切换方法和负压向正压的切换方法。
[0014]而且，所述正压的建立方法包括以下步骤：设定控制压差为正值，控制系统启动，打开送风密闭阀，通过送风密闭阀自带的反馈，判断是否正常打开，若正常打开，则打开排风密闭阀，否则故障报警；通过排风密闭阀自带的反馈，判断是否正常打开，若正常打开，则启动变频送风机，否则故障报警；通过送风机压力开关检测变频送风机是否正常启动，若正常启动，则变频送风机按照系统对应船舶舱室的体积和换气次数的要求进行工作，否则故障报警；延迟启动变频排风机，通过排风机压力开关检测变频排风机是否正常启动，若正常启动，则变频排风机变频工作，并且其工作频率先由余风量进行快速PID自动调节，否则故障报警；余风量由送风管道风量传感器和排风管道风量传感器的反馈量的差值确定，通过船舶舱室核心区与外界环境的压差对变频排风机的工作频率，进行PID自动调节，船舶舱室核心区与外界环境的压差通过压差传感器检测，系统循环对压差进行采集，按照设定的正压值，通过PID自动调节变频排风机的工作频率。
[0015]而且，所述正压的建立方法包括以下步骤：设定控制压差为负值，控制系统启动，打开排风密闭阀，通过排风密闭阀自带的反馈，判断是否正常打开，若正常打开，则打开送风密闭阀，否则故障报警；通过送风密闭阀自带的反馈，判断是否正常打开，若正常打开，则启动变频排风机，否则故障报警；通过排风机压力开关检测变频排风机是否正常启动，若正常启动，则延时启动变频送风机，否则故障报警；通过送风机压力开关检测变频送风机是否正常启动，若正常启动，则变频送风机按照系统对应船舶舱室的体积和换气次数的要求进行工作，否则故障报警；变频排风机工作频率先由余风量进行快速PID自动调节，余风量由送风管道风量传感器和排风管道风量传感器的反馈量的差值确定，通过船舶舱室核心区与
外界环境的压差对变频排风机的工作频率，进行PID自动调节，船舶舱室核心区与外界环境的压差通过压差传感器检测，系统循环对压差进行采集，按照设定的负压值，通过PID自动调节变频排风机的工作频率。
[0016]而且，所述负压向负压切换的方法包括以下步骤：控制柜控制变频排风机加大工作频率，变频排风机的工作频率先由余风量进行快速PID自动调节，余风量由送风管道风量传感器和排风管道风量传感器的反馈量的差值确定，通过船舶舱室核心区与外界环境的压差对变频排风机的工作频率，进行PID自动调节，船舶舱室核心区与外界环境的压差通过压差传感器检测，系统循环对压差进行采集，按照设定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统，其特征在于：包括压差传感器、送风净化网、送风管道、送风管道风量传感器、送风密闭阀、定风量调节阀、变频送风机、送风机压力开关、净化单元、净化单元检测器、送风百叶、第一电缆、控制柜、第二电缆、排风百叶、排风机压力开关、变频排风机、排风管道风量传感器、排风管道、排风密闭阀和排风净化网；所述送风管道安装于船舶舱室顶部，送风百叶安装于送风管道进风口处，送风净化网安装于送风管道出风口处；在送风管道中安装净化单元、变频送风机、定风量调节阀和送风密闭阀；净化单元检测器安装于送风管道外壁上，净化单元检测器的探头分别置于送风管道内净化单元的前后两端；送风机压力开关安装于送风管道外壁上，送风机压力开关的探头分别置于送风管道内变频送风机前后两端；送风管道风量传感器安装于送风管道外壁上，送风管道风量传感器的探头置于送风管道内；排风管道安装于船舶舱室顶部，位于送风管道对侧，排风百叶安装于排风管道出风口处，排风净化网安装于排风管道入风口处；在排风管道中安装变频排风机和排风密闭阀；排风机压力开关安装于排风管道外壁上，排风机压力开关的探头分别置于排风管道内变频排风机前后两端；排风管道风量传感器安装于送风管道外壁上，排风管道风量传感器的探头置于送风管道内；压差传感器安装于船舶舱室的核心区，压差传感器的探头一端置于核心区内，压差传感器的探头另一端置于室外；控制柜安装在船舶舱室设备区，通过第一电缆与送风管道上的设备和压差传感器连接，通过第二电缆与排风管道上的设备连接。2.根据权利要求1所述的一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统，其特征在于：所述变频送风机和变频排风机均为变频风机，并且其风量随变频风机的工作频率而变化。3.根据权利要求1所述的一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统，其特征在于：所述的送风管道风量传感器采集送风管道的风量，排风管道风量传感器采集排风管道的风量，送风管道风量传感器、排风管道风量传感器和安装于船舶舱室核心区内的压差传感器同时作为反馈环节，实现控制柜对船舶舱室压力的控制。4.根据权利要求1所述的一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制系统，其特征在于：所述净化单元检测器为压力传感器；控制柜通过检测净化单元两端的压力差，判断是否应对所述净化单元的滤芯进行更换。5.一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制方法，其特征在于包括：正压的建立方法、负压的建立方法、正压向负压的切换方法和负压向正压的切换方法。6.根据权利要求5所述的一种用于船舶舱室的正负压快速切换控制方法，其特征在于：所述正压的建立方法包括以下步骤：设定控制压差为正值，控制系统启动，打开送风密闭阀，通过送风密闭阀自带的反馈，判断是否正常打开，若正常打开，则打开排风密闭阀，否则故障报警；通过排风密闭阀自带的反馈，判断是否正常打开，若正常打开，则启动变频送风机，否则故障报警；通过送风机压力开关检测变频送风机是否正常启动，若正常启动，则变频送风机按...

【专利技术属性】
技术研发人员：衣颖，张宗兴，王磊，李和薇，许恋斯，华呈新，刘嘉倬，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：