一种压力舱多舱室压力差控制方法技术

本发明专利技术公开了饱和潜水技术领域的一种压力舱多舱室压力差控制方法，包括在连接前舱和后舱的舱室门处加装差压传感器，将前加压阀、前减压阀、后加压阀的开度、后减压阀的开度以及前舱内部的环境压力值、后舱内部的环境压力值、前舱和后舱内部环境的压力差值共七个独立的变量作为输入；本发明专利技术采用多传感器采集舱室压力数据的基础上，通过收集包括两舱室的压力、阀门开度、门附近的压力差的运行数据，将下一时刻的动作判断与之前的状态联系起来，建立起一个压力舱状态相关的神经网络，通过神经网络的存储能力建立起数据之间的关联，通过循环神经网络状态的传递，达到精准控制的目的。达到精准控制的目的。达到精准控制的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种压力舱多舱室压力差控制方法


[0001]本专利技术涉及饱和潜水
，具体为一种压力舱多舱室压力差控制方法。

技术介绍

[0002]潜水员通过饱和潜水钟返回母船上的时候，从潜水钟转移至压力舱，在压力舱内进行转移、清洗消杀和降压等操作。通常压力舱由连接在一起的多个舱室组成，舱室内的压力为若干个大气压，同时各舱室之间需要保持一定的压力差，使得舱室间的门在打开时能够正向通风，避免一个舱室污染了下一级舱室，各舱室工作时需要维持在例如10个大气压，也就是1MPa，同时为了能够允许人工完成关闭舱室间门的操作，压力差不能高于约200Pa。压力舱的环境压力值是通过加压阀的进气和减压阀的出气来维持的，在高的压力环境下压力波动(200Pa/1MPa＝0.02％)是很难控制的。
[0003]目前普遍采用的控制方法是各个舱室独立维持压力，例如控制前舱的加压阀和减压阀使得前舱的压力维持在1MPa，另外控制后舱的加压阀和减压阀使得后舱的压力维持在1MPa+200Pa，由于舱室间的压力处于波动状态且加、减压阀对压力的控制存在略微的滞后现象，造成两舱室连接处的压力差波动较大，存在明显大于或者小于200Pa的情况，控制效果较差。
[0004]基于此，本专利技术设计了一种压力舱多舱室压力差控制方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种压力舱多舱室压力差控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出了的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]其中，压力舱至少包括前舱和后舱以及连通前舱和后舱的舱室门，所述前舱配备安装有前加压阀和前减压阀，所述后舱内部配备安装有后加压阀和后减压阀，所述前舱和所述后舱内部均安装有环境压力传感器；
[0008]具体压力差控制方法包括：在连接前舱和后舱的舱室门处加装差压传感器，所述差压传感器的两个输入端口分别位于所述前舱和所述后舱内部，根据压力值随时间的变化进行控制，采用基于时间序列的循环神经网络，将前加压阀的开度、前减压阀的开度、后加压阀的开度、后减压阀的开度、前舱内部的环境压力值、后舱内部的环境压力值、前舱和后舱内部环境的压力差值共七个独立的变量作为输入，将下一时刻的前加压阀的开度、前减压阀的开度、后加压阀的开度、后减压阀的开度共四个独立变量作为输出，差压传感器测得的压力差值与目标压力差值的误差作为误差函数，通过在试运行时采集数据，对神经网络进行训练，训练后的循环神经网络根据当前的状态准确的输出下一时刻阀门控制的动作，达到在高压力环境下将两舱室差压准确维持在200Pa的目的。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，所述前加压阀、所述前减压阀、所述后加压阀和所述后减压阀均采用同规格的电控阀门。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，每个所述环境压力传感器在对应舱室内的安装位置保持一致。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，所述目标压力差值小于200Pa且大于100Pa。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0013]1.本专利技术采用多传感器采集舱室压力数据的基础上，通过收集包括两舱室的压力、阀门开度、门附近的压力差的运行数据，将下一时刻的动作判断与之前的状态联系起来，建立起一个压力舱状态相关的神经网络，通过神经网络的存储能力建立起数据之间的关联，通过循环神经网络状态的传递，达到精准控制的目的；
[0014]2.本专利技术相对于目前普遍采用的两舱室分别控制压力的方案，能够解决舱室门处实际的压力差与两舱室压力的差值不相同的问题，能够对舱室门处真实的压力差进行控制；
[0015]3.本专利技术相对于采用舱室门处压力差进行控制的方案，解决了由于该压力差与两舱室压力的差值不相同，造成的数据选择选择困难的问题，同时将与当前压力控制相关的所有变量的连续状态引入控制过程，避免了单纯考虑当前压力差控制而存在阀门控制滞后造成压力调节滞后，引起进一步压力波动的问题。
附图说明
[0016]图1为本专利技术总体结构示意图。
[0017]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0018]前舱1、前加压阀10、前减压阀11、后舱2、后加压阀20、后减压阀21、舱室门3、环境压力传感器4、差压传感器5。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种压力舱多舱室压力差控制方法，其中压力舱至少包括前舱1和后舱2以及连通前舱1和后舱2的舱室门3，所述前舱1配备安装有前加压阀10和前减压阀11，所述后舱2内部配备安装有后加压阀20和后减压阀21，所述前舱1和所述后舱2内部均安装有环境压力传感器4；
[0021]具体压力差控制方法包括：在连接前舱1和后舱2的舱室门3处加装差压传感器5，所述差压传感器5的两个输入端口分别位于所述前舱1和所述后舱2内部，根据压力值随时间的变化进行控制，采用基于时间序列的循环神经网络，将前加压阀10的开度、前减压阀11的开度、后加压阀20的开度、后减压阀21的开度、前舱1内部的环境压力值、后舱2内部的环境压力值、前舱1和后舱2内部环境的压力差值共七个独立的变量作为输入，将下一时刻的前加压阀10的开度、前减压阀11的开度、后加压阀20的开度、后减压阀21的开度共四个独立变量作为输出，差压传感器5测得的压力差值与目标压力差值的误差作为误差函数，通过在试运行时采集数据，对神经网络进行训练，训练后的循环神经网络根据当前的状态准确的
输出下一时刻阀门控制的动作，达到在高压力环境下将两舱室差压准确维持在200Pa的目的。
[0022]采集在舱内门附近两个舱室之间的压力差，舱室整体情况如图1。需要注意的是，此时差压传感器5的压力差数据往往与后舱2内环境压力传感器4与前舱1内环境压力传感器4数据的差不相同，这种问题是由于舱室空间较大，随空气流动，舱室门3处的压力与舱室内的压力略有不同引起的。
[0023]作为本专利技术的进一步方案，所述前加压阀10、所述前减压阀11、所述后加压阀20和所述后减压阀21均采用同规格的电控阀门；
[0024]工作时，同规格的电控阀门可以方便统一开度数据的控制，例如同等规格的阀门伺服电机，通过伺服电机的控制时序电路信号的差异即可方便直接的区别各阀门的开度差异，同时也方便控制对应的阀门开度。
[0025]作为本专利技术的进一步方案，每个所述环境压力传感器4在对应舱室内的安装位置保持一致；
[0026]工作时，由于多舱室之间的气压流动，环境压力传感器4的安装差异过于大会干扰数据采集的一致性，对后续的神经网络训练也会造成干扰，影响最终的数据稳定性，影响相邻舱室的压差控制。
[0027]作为本专利技术的进一步方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力舱多舱室压力差控制方法，压力舱至少包括前舱(1)和后舱(2)以及连通前舱(1)和后舱(2)的舱室门(3)，所述前舱(1)配备安装有前加压阀(10)和前减压阀(11)，所述后舱(2)内部配备安装有后加压阀(20)和后减压阀(21)，所述前舱(1)和所述后舱(2)内部均安装有环境压力传感器(4)，其特征在于：具体压力差控制方法包括：在连接前舱(1)和后舱(2)的舱室门(3)处加装差压传感器(5)，所述差压传感器(5)的两个输入端口分别位于所述前舱(1)和所述后舱(2)内部，根据压力值随时间的变化进行控制，采用基于时间序列的循环神经网络，将前加压阀(10)的开度、前减压阀(11)的开度、后加压阀(20)的开度、后减压阀(21)的开度、前舱(1)内部的环境压力值、后舱(2)内部的环境压力值、前舱(1)和后舱(2)内部环境的压力差值共七个独立的变量作为输入，将下一时刻的前加压...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐焕新，张南，付信忠，孙旭东，
申请(专利权)人：明石创新产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：