1.本发明涉及技术领域,尤其涉及一种急救复温系统、急救复温控制方法、计算机设备及计算机可读存储介质。
背景技术:
2.伤员急救复温袋,这是一款针对野外紧急救护需求而设计的便携式装备,能够在急救现场提供一个安全、稳定的恒温环境,以维持伤员的生命支持,延缓伤员生命体征的下降,从而提高野外急救救治的成功率。以下为当前伤员急救复温袋相关技术的发展现状:
3.1.复合材料技术:为了在保温环境下增强便携式伤员急救复温袋的强度和耐磨性,目前采用复合材料技术,并结合最新的纳米技术,制造出轻便且坚固的外壳。
4.2.可充电锂电池技术:便携式复温袋有时需要依赖电源设备提供热源,目前最优的解决方法是使用可充电锂电池技术,该技术能显著提高设备续航时间和充电速度。
5.3.恒温控制技术:恒温控制技术是当前最重要的技术之一。利用先进的固体半导体技术,可以实现比传统被动冷却技术更精准的温度控制,且具有更宽的控温范围,适用于各种场景。
6.然而,上述相关技术也存在一定的缺陷:
7.1.关于nanotechnology技术:这种技术的精密制造过程导致其成本相对较高,在大规模生产时可能导致价格暴涨。
8.2.关于可充电锂电池技术:在野外急救过程中,如何在任何时间、任何地点稳定地获得能源,使设备正常工作,成为伤员急救复温袋的一大难题。目前的可充电锂电池主要用于轻度低温环境或常温环境,但在极度低温环境下,电池电量和设备性能会呈现线性下降趋势。
9.3.关于恒温控制技术:常规恒温控制技术仅控制加热过程,只能控制温度上升,无法控制温度下降。温度具有大延迟性特点,当加热过程出现过冲时,只能依靠自然散热来降低温度。一旦环境温度与复温袋内温度的温差不足以满足快速散热需求,过量的温度可能对伤员造成二次伤害。
10.4.关于现有的温控技术:通常是对袋内环境进行监测并动态调整温度。这种调控技术缺乏对不同伤员伤情及不同外部环境温度的分析,可能导致复温过程过于机械化。
11.目前针对相关技术中存在的复温袋成本高昂、锂电池在极度低温环境下无法使用、仅能加热、温控方法单一等问题,尚未提出有效的j9九游会真人的解决方案。
技术实现要素:
12.本发明的目的是针对现有技术中的不足,提供一种急救复温系统、急救复温控制方法、计算机设备及计算机可读存储介质,以解决相关技术中存在的复温袋成本高昂、锂电池在极度低温环境下无法使用、仅能加热、温控方法单一等问题。
13.为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:
14.第一方面,提供一种急救复温系统,包括:
15.温度控制装置,所述温度控制装置包括:
16.气体输送单元,用于输送具有预设温度的气体;
17.温度调节单元,所述温度调节单元与所述气体输送单元连接,用于对所述气体输送单元输送的气体进行温度调节,以使气体达到预设温度;
18.控制单元,所述控制单元分别与所述气体输送单元、所述温度调节单元连接,用于分别控制所述气体输送单元、所述温度调节单元;
19.回流单元,所述回流单元分别与所述气体输送单元、所述控制单元连接,用于向所述控制单元输送具有预设温度的气体,以使所述控制单元达到预设温度;
20.隔温管路单元,所述隔温管路单元与所述气体输送单元连接,用于向外输送具有预设温度的气体;
21.温度监测单元,所述温度监测单元与所述控制单元连接,用于监测环境温度,并向所述控制单元传输;
22.电源装置,所述电源装置与所述温度控制装置连接,所述电源装置包括:
23.耐低温电源单元,所述耐低温电源单元与所述控制单元连接,用于供电;
24.复温装置,所述复温装置与所述温度控制装置连接,所述复温装置包括:
25.复温单元,所述复温单元分别与所述隔温管路单元、所述温度监测单元连接,用于获取所述气体输送单元输送的具有预设温度的气体。
26.在其中的一些实施例中,所述气体输送单元包括:
27.气体输送元件,所述气体输送元件分别与所述温度调节单元、所述控制单元连接,用于在所述控制单元的控制下向外输送具有预设温度的气体;
28.第一进口元件,所述第一进口元件设置于所述气体输送元件的上游,用于供所述气体输送元件从外界获取气体;
29.第一出口元件,所述第一出口元件设置于所述气体输送元件的下游,并与所述隔温管路单元连接,用于向所述隔温管路单元输送具有预设温度的气体。
30.在其中的一些实施例中,所述温度调节单元包括:
31.加热元件,所述加热元件分别与所述气体输送单元、所述控制单元连接,用于在所述控制单元的控制下对所述气体输送单元的输送的气体进行加热,以使气体达到预设温度;
32.制冷元件,所述制冷元件分别与所述气体输送单元、所述控制单元连接,用于在所述控制单元的控制下对所述气体输送单元的输送的气体进行制冷,以使气体达到预设温度。
33.在其中的一些实施例中,所述控制单元包括:
34.模糊pid控制元件,所述模糊pid控制元件分别与所述气体输送单元、所述温度调节单元、所述回流单元、所述温度监测单元、所述电源装置连接
35.操作元件,所述操作元件与所述模糊pid控制元件连接,用于向所述模糊pid控制元件输送控制指令。
36.在其中的一些实施例中,所述回流单元包括:
37.回流元件,所述回流元件的第一端与所述气体输送单元连接,所述回流元件的第
二端与所述控制单元连接,用于向所述控制单元输送具有预设温度的气体,以使所述控制单元达到预设温度。
38.在其中的一些实施例中,所述回流单元还包括:
39.第一阀元件,所述第一阀元件设置于所述回流元件的第一端,并与所述控制单元连接,用于在所述控制单元的作用下控制所述回流元件开启或关闭。
40.在其中的一些实施例中,所述隔温管路单元包括:
41.隔温管路元件,所述隔温管路元件的第一端与所述气体输送单元连接,所述隔温管路元件的第二端与所述复温单元连接,用于向所述复温单元输送具有预设温度的气体,以使所述复温单元达到预设温度。
42.在其中的一些实施例中,所述隔温管路单元还包括:
43.第二阀元件,所述第二阀元件设置于所述隔温管路元件的第一端,并与所述控制单元连接,用于在所述控制单元的作用下控制所述隔温管路元件开启或关闭。
44.在其中的一些实施例中,所述温度监测单元包括:
45.第一温度监测元件,所述第一温度监测元件与所述控制单元连接,用于监测环境温度,并向所述控制单元传输;
46.第二温度监测元件,所述第二温度监测元件设置于所述复温单元的内部,并与所述控制单元连接,用于监测所述复温单元的温度,并向所述控制单元传输。
47.在其中的一些实施例中,所述耐低温电源单元包括:
48.耐低温电池元件,所述耐低温电池元件与所述控制单元连接,用于供电;
49.逆变元件,所述逆变元件分别与所述耐低温电池元件、所述控制单元连接,用于改变所述耐低温电池元件向所述控制单元输送的电压。
50.在其中的一些实施例中,所述复温单元包括:
51.复温元件,所述复温元件覆盖患者设置,用于对患者进行复温;
52.第二进口元件,所述第二进口元件设置于所述复温元件的上游,并与所述隔温管路单元连接,用于获取所述隔温管路单元输送的具有预设温度的气体;
53.循环网元件,所述循环网元件设置于所述复温元件的内部,并与所述第二进口元件连接,用于获取所述第二进口元件输送的具有预设温度的气体;
54.第二出口元件,所述第二出口元件设置于所述复温元件的下游,并与所述循环网元件连接,用于排出所述循环网元件的气体。
55.在其中的一些实施例中,所述温度控制装置还包括:
56.湿度监测单元,所述湿度监测单元与所述控制单元连接,用于监测环境湿度,并向所所述控制单元传输。
57.在其中的一些实施例中,所述湿度监测单元包括:
58.湿度监测元件,所述湿度监测元件与所述控制单元连接,用于监测环境湿度,并向所所述控制单元传输。
59.第二方面,提供一种急救复温控制方法,应用于如第一方面所述的急救复温系统,包括:
60.获取环境温度和目标温度,其中,所述目标温度是患者需要达到的温度;
61.判断所述目标温度是否高于所述环境温度;
62.在所述目标温度高于所述环境温度的情况下,生成第一升温策略,其中,所述第一升温策略为升温主导、降温辅助;
63.在所述目标温度低于所述环境温度的情况下,生成第一降温策略,其中,所述第一降温策略为降温主导、升温辅助;
64.执行所述第一升温策略或所述第一降温策略。
65.在其中的一些实施例中,在执行所述第一升温策略或所述第一降温策略之后,还包括:
66.获取实际温度,其中,所述实际温度为所述急救复温系统的所述复温单元的温度;
67.计算所述实际温度与所述目标温度的误差;
68.判断所述误差是否大于预设误差阈值;
69.在所述误差大于所述误差阈值的情况下,生成第二降温策略,其中,所述第二降温策略为降温主导、升温辅助;
70.在所述误差小于所述误差阈值的情况下,生成第二升温策略,其中,所述第二升温策略为升温主导、降温辅助;
71.执行所述第二降温策略或所述第二升温策略。
72.在其中的一些实施例中,还包括:
73.获取患者的伤情;
74.根据所述伤情的分类,生成温度调节参数,其中,所述温度调节参数包括温度调节阻尼系数和温度调节速率阈值;
75.根据所述温度调节参数改变升温策略或降温策略的温度调节速率。
76.在其中的一些实施例中,还包括:
77.获取实际温度调节速率,其中,所述实际温度调节速率为所述急救复温系统的所述复温单元的温度改变速率;
78.判断所述实际温度调节速率是否大于所述温度调节速率阈值;
79.在所述实际温度调节速率大于所述温度调节速率阈值的情况下,生成温度调节阻尼,其中,所述温度调节阻尼=所述温度调节阻尼系数*(所述实际温度调节速率-所述温度调节速率阈值);
80.根据所述温度调节阻尼改变所述升温策略或所述降温策略的温度调节速率。
81.第三方面,本发明提供一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述的急救复温控制方法。
82.第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上第一方面所述的急救复温控制方法。
83.本发明采用以上技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:
84.本发明的一种急救复温系统、急救复温控制方法、计算机设备及计算机可读存储介质,通过设置温度调节单元,对气体输送单元输送的气体进行加热或制冷,可以对体温较低的患者进行升温复温以及对体温较高的患者进行降温复温,扩大了适用范围;控制单元采用模糊pid算法,自适应性高、抗干扰能力强、鲁棒性高以及便于进行调试;利用回流单元对控制单元进行温度控制,避免在极低温或极高温环境下控制单元无法工作;通过设置耐
低温电源单元,可以适用于极低温环境,防止在极低温环境下电源装置无法供电;复温装置采用轻量化材料制备而成,降低了重量、生产成本,提高便携性,便于携带,从而适用于野外探险,地震救援,紧急救援,战争中的军事急救等场合。
附图说明
85.图1是根据本发明实施例的急救复温系统的框架图;
86.图2是根据本发明实施例的气体输送单元的框架图;
87.图3是根据本发明实施例的温度调节单元的框架图;
88.图4是根据本发明实施例的控制单元的框架图;
89.图5是根据本发明实施例的回流单元的框架图;
90.图6是根据本发明实施例的隔温管路单元的框架图;
91.图7是根据本发明实施例的温度监测单元的框架图;
92.图8是根据本发明实施例的湿度监测单元的框架图;
93.图9是根据本发明实施例的耐低温电源单元的框架图;
94.图10是根据本发明实施例的复温单元的框架图;
95.图11是根据本发明实施例的急救复温控制方法的流程图(一);
96.图12是根据本发明实施例的急救复温控制方法的流程图(二);
97.图13是根据本发明实施例的急救复温控制方法的流程图(三);
98.图14是根据本发明实施例的急救复温控制方法的流程图(四);
99.图15是根据本发明实施例的温度控制装置的人机交互界面示意图;
100.图16是根据本发明实施例的急救复温系统的温度控制流程图。
101.其中的附图标记为:100、温度控制装置;110、气体输送单元;111、气体输送元件;112、第一进口元件;113、第一出口元件;120、温度调节单元;121、加热元件;122、制冷元件;130、控制单元;131、模糊pid控制元件;132、操作元件;140、回流单元;141、回流元件;142、第一阀元件;150、隔温管路单元;151、隔温管路元件;152、第二阀元件;160、温度监测单元;161、第一温度监测元件;162、第二温度监测元件;163、第三温度监测元件;170、湿度监测单元;171、湿度监测元件;
102.200、电源装置;210、耐低温电源单元;211、耐低温电池元件;212、逆变元件;
103.300、复温装置;310、复温单元;311、复温元件;312、第二进口元件;313、循环网元件;314、第二出口元件。
具体实施方式
104.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
105.显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并
且冗长的,然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本技术公开的内容不充分。
106.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本技术所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。
107.除非另作定义,本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或单元(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“a和/或b”可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。
108.实施例1
109.本实施例涉及本发明的急救复温系统。
110.本发明的一个示意性实施例,如图1所示,一种急救复温系统,包括温度控制装置100、电源装置200和复温装置300。其中,温度控制装置100用于向外输送具有预设温度的气体;电源装置200与温度控制装置100连接,用于向温度控制装置100供电;复温装置300与温度控制装置100连接,用于覆盖患者、获取温度控制装置100输送的具有预设温度的气体以及对患者进行复温。
111.在本发明中,温度控制装置100具有加热功能和制冷功能,可以向外输出温度较高的气体或者温度较低的气体,以适用于不同环境、不同伤情的患者。
112.在本发明中,电源装置200为耐低温电源,可以在极端低温的情况下进行工作,扩大了适用范围。
113.在本发明中,复温装置300一般为复温袋。患者被放置入复温袋的内部,从而使得患者的四肢、躯干都能被进行复温。
114.如图1所示,温度控制装置100包括气体输送单元110、温度调节单元120、控制单元130、回流单元140、隔温管路单元150和温度监测单元160。其中,气体输送单元110用于输送具有预设温度的气体;温度调节单元120与气体输送单元110连接,用于对气体输送单元110输送的气体进行温度调节,以使气体达到预设温度;控制单元130分别与气体输送单元110、温度调节单元120连接,用于分别控制气体输送单元110、温度调节单元120;回流单元140分别与气体输送单元110、控制单元130连接,用于向控制单元130输送具有预设温度的气体,
以使控制单元130达到预设温度;隔温管路单元150与气体输送单元110连接,用于向外输送具有预设温度的气体;温度监测单元160与控制单元130连接,用于监测环境温度,并向控制单元130传输。
115.其中,温度调节单元120对气体输送单元110输送的气体进行加热或制冷;回流单元140将气体输送单元110输送的气体传输至控制单元130,以使控制单元130的工作温度保持稳定,防止因控制单元130的工作温度过低或过高而导致控制单元130无法工作;隔温管路单元150对气体输送单元110输送的气体进行保温,避免温度损失。
116.如图2所示,气体输送单元110包括气体输送元件111、第一进口元件112和第一出口元件113。其中,气体输送元件111分别与温度调节单元120、控制单元130连接,用于在控制单元130的控制下向外输送具有预设温度的气体;第一进口元件112设置于气体输送元件111的上游,用于供气体输送元件111从外界获取气体;第一出口元件113设置于气体输送元件111的下游,并与隔温管路单元150连接,用于向隔温管路单元150输送具有预设温度的气体。
117.在其中的一些实施例中,气体输送元件111包括支架件和风扇件。其中,支架件分别与第一进口元件112、第一出口元件113连接;风扇件设置于支架件内部,并与控制单元130连接,用于在控制单元130控制下从第一进口元件112抽取气体、向第一出口元件113输出气体。
118.在其中的一些实施例中,气体输送元件111为风机。
119.第一进口元件112的第一端与外界连通,第一进口元件112的第二端与气体输送元件111连接,用于在气体输送元件111的作用下将外界气体输入。
120.在其中的一些实施例中,第一进口元件112包括但不限于进口管、进口接头。
121.第一出口元件113的第一端与气体输送元件111连接,第一出口元件113的第二端分别与回流单元140、隔温管路单元150连接,用于将具有预设温度的气体分别输送至回流单元140、隔温管路单元150。
122.在其中的一些实施例中,第一出口元件113包括但不限于出口管、出口接头。
123.进一步地,气体输送单元110还包括第一过滤元件。其中,第一过滤元件设置于第一进口元件112的第一端,用于对进入第一进口元件112的气体进行过滤。
124.在其中的一些实施例中,第一过滤元件与第一进口元件112进行可拆卸连接,包括但不限于插接、卡接、螺纹连接等。
125.在其中的一些实施例中,第一过滤元件为第一过滤网。
126.进一步地,气体输送单元110还包括第二过滤元件。其中,第二过滤元件设置于第一出口元件113的第二端,用于对离开第一出口元件113的气体进行过滤。
127.在其中的一些实施例中,第二过滤元件与第一出口元件113进行可拆卸连接,包括但不限于插接、卡接、螺纹连接等。
128.在其中的一些实施例中,第二过滤元件为第二过滤网。
129.如图3所示,温度调节单元120包括加热元件121和制冷元件122。其中,加热元件121分别与气体输送单元110、控制单元130连接,用于在控制单元130的控制下对气体输送单元110的输送的气体进行加热,以使气体达到预设温度;制冷元件122分别与气体输送单元110、控制单元130连接,用于在控制单元130的控制下对气体输送单元110的输送的气体
进行制冷,以使气体达到预设温度。
130.具体地,加热元件121与气体输送元件111连接,用于对气体输送元件111输送的气体进行加热;制冷元件122与气体输送元件111连接,用于对气体输送元件111输送的气体进行制冷。
131.加热元件121设置于气体输送元件111的上游和/或下游。
132.在其中的一些实施例中,加热元件121设置于第一进口元件112与气体输送元件111之间,和/或,加热元件121设置于气体输送元件111与第一出口元件113之间。
133.在其中的一些实施例中,加热元件121为ptc加热片。
134.制冷元件122设置于气体输送元件111的上游和/或下游。
135.在其中的一些实施例中,制冷元件122设置于第一进口元件112与气体输送元件111之间,和/或,制冷元件122设置于气体输送元件111与第一出口元件113之间。
136.制冷元件122与加热元件121可以位于气体输送元件111的同一侧,也可以位于气体输送元件111的不同侧。
137.在其中的一些实施例中,制冷元件122为微型压缩机。
138.如图4所示,控制单元130包括模糊pid控制元件131和操作元件132。其中,模糊pid控制元件131分别与气体输送单元110、温度调节单元120、回流单元140、温度监测单元160、电源装置200连接;操作元件132与模糊pid控制元件131连接,用于向模糊pid控制元件131输送控制指令。
139.具体地,模糊pid控制元件131分别与气体输送元件111、加热元件121、制冷元件122连接。
140.在其中的一些实施例中,模糊pid控制元件131为pid控制器。
141.操作元件132与模糊pid控制元件131通信连接,包括但不限于有线连接。
142.在其中的一些实施例中,操作元件132为操作按钮。在这种情况下,操作元件132为若干个,每一操作元件132对应一功能,包括但不限于开关、温度设置等。
143.在其中的一些实施例中,操作元件132为操作屏幕。在这种情况下,操作元件132为触摸屏。
144.在其中的一些实施例中,操作元件132为操作屏幕与操作按钮的组合。在这种情况下,操作屏幕可以为触摸屏,也可以为非触摸屏。即,可以通过操作屏幕输入控制指令,也可以通过操作按钮输入控制指令。
145.如图5所示,回流单元140包括回流元件141。其中,回流元件141的第一端与气体输送单元110连接,回流元件141的第二端与控制单元130连接,用于向控制单元130输送具有预设温度的气体,以使控制单元130达到预设温度。
146.具体地,回流元件141的第一端与第一出口元件113连接,回流元件141的第二端与模糊pid控制元件131连接,用于向模糊pid控制元件131输送具有预设温度的气体,以使模糊pid控制元件131达到预设温度。
147.一般地,回流元件141的第二端与模糊pid控制元件131为直接接触或非直接接触。
148.在其中的一些实施例中,回流元件141与第一出口元件113为可拆卸连接,包括但不限于螺纹连接。
149.在其中的一些实施例中,回流元件141与第一出口元件113一体成型。
150.在其中的一些实施例中,回流元件141包括回流件和导热件。其中,回流件的第一端与第一出口元件113的第二端连接;导热件分别与回流件的第二端、模糊pid控制元件131连接。
151.在其中的一些实施例中,回流元件141包括回流件。其中,回流件的第一端与第一出口元件113的第二端连接,回流件的第二端对准模糊pid控制元件131。
152.在其中的一些实施例中,回流件包括但不限于回流管。
153.在其中的一些实施例中,导热件包括但不限于导热片。
154.进一步地,回流单元140还包括第一阀元件142。其中,第一阀元件142设置于回流元件141的第一端,并与控制单元130连接,用于在控制单元130的作用下控制回流元件141开启或关闭。
155.具体地,第一阀元件142与模糊pid控制元件131连接,用于在模糊pid控制元件131的作用下控制回流元件141开启或关闭。
156.在其中的一些实施例中,第一阀元件142仅提供开启和关闭功能。
157.在其中的一些实施例中,第一阀元件142的开度可以被模糊pid控制元件131进行调节。
158.在其中的一些实施例中,第一阀元件142为电磁阀。
159.进一步地,回流单元140还包括第三过滤元件。其中,第三过滤元件设置于回流元件141的第一端和/或第二端,用于对进入回流元件141的气体或离开回流元件141的气体进行过滤。
160.在其中的一些实施例中,第三过滤元件与回流元件141进行可拆卸连接,包括但不限于插接、卡接、螺纹连接等。
161.在其中的一些实施例中,第三过滤元件为第三过滤网。
162.如图6所示,隔温管路单元150包括隔温管路元件151。其中,隔温管路元件151的第一端与气体输送单元110连接,隔温管路元件151的第二端与复温装置300连接,用于向复温装置300输送具有预设温度的气体,以使复温装置300达到预设温度。
163.具体地,隔温管路元件151的第一端与第一出口元件113的第二端连接。
164.隔温管路元件151与第一出口元件113为可拆卸连接,包括但不限于螺纹连接。
165.在其中的一些实施例中,隔温管路元件151包括管路件和保温件。其中,管路件的第一端与第一出口元件113的第二端连接,管路件的第二端与复温装置300连接;保温件覆盖管路件设置,用于对管路件进行保温。
166.在其中的一些实施例中,保温件由保温材料制备而成。
167.进一步地,隔温管路单元150还包括第二阀元件152。其中,第二阀元件152设置于隔温管路元件151的第一端,并与控制单元130连接,用于在控制单元130的作用下控制隔温管路元件151开启或关闭。
168.具体地,第二阀元件152与模糊pid控制元件131连接,用于在模糊pid控制元件131的作用下控制隔温管路元件151开启或关闭。
169.在其中的一些实施例中,第二阀元件152仅提供开启和关闭功能。
170.在其中的一些实施例中,第二阀元件152的开度可以被模糊pid控制元件131进行调节。
171.在其中的一些实施例中,第二阀元件152为电磁阀。
172.进一步地,隔温管路单元150还包括第四过滤元件。其中,第四过滤元件设置于隔温管路元件151的第一端和/或第二端,用于对进入隔温管路元件151的气体或离开隔温管路元件151的气体进行过滤。
173.在其中的一些实施例中,第四过滤元件与隔温管路元件151进行可拆卸连接,包括但不限于插接、卡接、螺纹连接等。
174.在其中的一些实施例中,第四过滤元件为第四过滤网。
175.如图7所示,温度监测单元160包括第一温度监测元件161和第二温度监测元件162。其中,第一温度监测元件161与控制单元130连接,用于监测环境温度,并向控制单元130传输;第二温度监测元件162设置于复温装置300的内部,并与控制单元130连接,用于监测复温装置300的温度,并向控制单元130传输。
176.具体地,第一温度监测元件161与模糊pid控制元件131连接,用于监测环境温度,并向模糊pid控制元件131传输;第二温度监测元件162与模糊pid控制元件131连接,用于监测复温装置300的温度,并向模糊pid控制元件131传输。
177.一般地,第一温度监测元件161与模糊pid控制元件131通信连接,包括但不限于有线连接、无线连接。
178.在其中的一些实施例中,第一温度监测元件161为温度传感器。
179.一般地,第二温度监测元件162与模糊pid控制元件131通信连接,如无线连接。
180.在其中的一些实施例中,第二温度监测元件162为温度传感器。
181.进一步地,温度监测单元160还包括第三温度监测元件163。其中,第三温度监测元件163与控制单元130连接,用于监测控制单元130的温度,并向控制单元130传输。
182.具体地,第三温度监测元件163与模糊pid控制元件131连接,用于监测模糊pid控制元件131的温度,并向模糊pid控制元件131传输。
183.一般地,第三温度监测元件163与模糊pid控制元件131通信连接,包括但不限于有线连接、无线连接。
184.在其中的一些实施例中,第三温度监测元件163为温度传感器。
185.进一步地,温度控制装置100还包括湿度监测单元170。其中,湿度监测单元170与控制单元130连接,用于监测环境湿度,并向所控制单元130传输。
186.设置湿度监测单元170的目的是避免控制单元130在高湿环境下工作。
187.如图8所示,湿度监测单元170包括湿度监测元件171。其中,湿度监测元件171与控制单元130连接,用于监测环境湿度,并向所控制单元130传输。
188.具体地,湿度监测元件171与模糊pid控制元件131连接,用于监测环境湿度,并向模糊pid控制元件131传输。
189.一般地,湿度监测元件171与模糊pid控制元件131通信连接,包括但不限于有线连接、无线连接。
190.在其中的一些实施例中,湿度监测元件171为湿度传感器。
191.在其中的一些实施例中,湿度监测单元170与温度监测单元160可以集成设置。
192.进一步地,温度控制装置100还包括壳单元。其中,壳单元的内部安装有气体输送单元110、温度调节单元120、控制单元130、回流单元140和温度监测单元160,壳单元的外部
安装有隔温管路单元150。
193.如图1所示,电源装置200包括耐低温电源单元210,耐低温电源单元210与控制单元130连接,用于供电。
194.如图9所示,耐低温电源单元210包括耐低温电池元件211和逆变元件212。其中,耐低温电池元件211与控制单元130连接,用于供电;逆变元件212分别与耐低温电池元件211、控制单元130连接,用于改变耐低温电池元件211向控制单元130输送的电压。
195.具体地,耐低温电池元件211与模糊pid控制元件131连接;逆变元件212分别与耐低温电池元件211、模糊pid控制元件131连接,用于改变耐低温电池元件211向模糊pid控制元件131输送的电压。
196.在其中的一些实施例中,耐低温电池元件211的电压为24v。
197.在其中的一些实施例中,耐低温电池元件211为可充电锂电池。
198.在其中的一些实施例中,耐低温电池元件211的电解质含有降低碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等溶剂的冰点的助剂。
199.在其中的一些实施例中,耐低温电池元件211的电解质为凝胶态。
200.逆变元件212用于将耐低温电池元件211的电压升压为220v,并向模糊pid控制元件131供电。
201.在其中的一些实施例中,逆变元件212为逆变器。
202.如图1所示,复温装置300包括复温单元310,复温单元310分别与隔温管路单元150、温度监测单元160连接,用于获取气体输送单元110输送的具有预设温度的气体。
203.如图10所示,复温单元310包括复温元件311、第二进口元件312、循环网元件313和第二出口元件314。其中,复温元件311覆盖患者设置,用于对患者进行复温;第二进口元件312设置于复温元件311的上游,并与隔温管路单元150连接,用于获取隔温管路单元150输送的具有预设温度的气体;循环网元件313设置于复温元件311的内部,并与第二进口元件312连接,用于获取第二进口元件312输送的具有预设温度的气体;第二出口元件314设置于复温元件311的下游,并与循环网元件313连接,用于排出循环网元件313的气体。
204.具体地,第二进口元件312与隔温管路元件151连接,用于获取隔温管路元件151输送的具有预设温度的气体。
205.在其中的一些实施例中,复温元件311包括外层件和内层件。其中,外层件的内壁设置有循环网元件313,外层件的内部设置有第二温度监测元件162;内层件设置于外层件的内壁,并覆盖循环网元件313设置。
206.在其中的一些实施例中,外层件呈睡袋状。
207.在其中的一些实施例中,外层件由聚酯纤维材料制备而成。
208.在其中的一些实施例中,外层件为复温袋。
209.在其中的一些实施例中,内层件由聚氨酯泡沫材料制备而成。
210.在其中的一些实施例中,内层件为保温内胆。
211.在其中的一些实施例中,复温元件311为复温袋。
212.第二进口元件312的第一端与隔温管路元件151的第二端连通,第二进口元件312的第二端与循环网元件313连接,用于获取经隔温管路元件151传输的具有预设温度的气体。
213.在其中的一些实施例中,第二进口元件312设置于复温元件311的底端、中部、顶端。
214.在其中的一些实施例中,第二进口元件312包括但不限于进口管、进口接头。
215.循环网元件313包括第一引流件、若干第一分流件和第二引流件。其中,第一引流件设置于外层件的内部,第一引流件的第一端与第二进口元件312的第二端连接;若干第一分流件嵌设于内层件设置,每一第一分流件的第一端与第一引流件的第二端连接;第二引流件设置于外层件的内部,第二引流件的第一端分别与若干第一分流件的第二端连接,第二引流件的第二端与第二出口元件314的第一端连接。
216.在其中的一些实施例中,第一引流件为引流管。
217.在其中的一些实施例中,第一分流件为分流管。
218.在其中的一些实施例中,第二引流件为引流管。
219.进一步地,循环网元件313还包括若干第二分流件。其中,若干第二分流件分布设置于若干第一分流件之间,每一第二分流件分别与至少两第一分流件连接。
220.在其中的一些实施例中,第二分流件为分流管。
221.在其中的一些实施例中,循环网元件313由导热性能良好的材料制备而成,包括但不限于金属,如铜、铝等。
222.第二出口元件314的第一端与循环网元件313连接,第二出口元件314的第二端与外界连通,用于将循环网元件313与复温元件311进行热交换的气体排出。
223.在其中的一些实施例中,第二出口元件314设置于复温元件311的底端、中部、顶端。
224.一般地,第二出口元件314与第二进口元件312可以位于复温元件311的同一侧,也可以位于复温元件311不同侧。
225.优选地,第二出口元件314与第二进口元件312位于复温元件311的不同侧,如第二进口元件312设置于复温元件311的底端,第二出口元件314设置于复温元件311的顶端。
226.在其中的一些实施例中,第二出口元件314包括但不限于出口管、出口接头。
227.进一步地,复温单元310还包括第五过滤元件。其中,第五过滤元件设置于第二进口元件312的第一端,用于对进入第二进口元件312的气体进行过滤。
228.在其中的一些实施例中,第五过滤元件与第二进口元件312进行可拆卸连接,包括但不限于插接、卡接、螺纹连接等。
229.在其中的一些实施例中,第五过滤元件为第五过滤网。
230.本发明的使用方法如下:
231.将复温元件311套设患者设置;
232.通过操作元件132向模糊pid控制元件131输入控制指令;
233.模糊pid控制元件131根据控制指令启动加热元件121和/或制冷元件122,并启动气体输送元件111;
234.加热元件121或制冷元件122对气体输送元件111进行温度控制,以使气体达到预设温度;
235.在气体输送元件111的作用下,气体通过第一进口元件112、第一出口元件113、隔温管路元件151、第二进口元件312进入循环网元件313,并通过第二出口元件314排出;
236.循环网元件313对复温元件311进行温度控制,从而对患者进行复温。
237.本发明的技术效果如下:
238.1)通过设置温度调节单元,对气体输送单元输送的气体进行加热或制冷,可以对体温较低的患者进行升温复温以及对体温较高的患者进行降温复温,扩大了适用范围;
239.2)控制单元采用模糊pid算法,自适应性高、抗干扰能力强、鲁棒性高以及便于进行调试;
240.3)利用回流单元对控制单元进行温度控制,避免在极低温或极高温环境下控制单元无法工作;
241.4)通过设置耐低温电源单元,可以适用于极低温环境,防止在极低温环境下电源装置无法供电;
242.5)复温装置采用轻量化材料制备而成,降低了重量、生产成本,提高便携性,便于携带,从而适用于野外探险,地震救援,紧急救援,战争中的军事急救等场合。
243.实施例2
244.本实施例涉及本发明的急救复温控制方法。
245.图11是根据本发明实施例的急救复温控制方法的流程图(一)。如图11所示,一种急救复温控制方法,应用于如实施例1所述的急救复温系统,包括:
246.步骤s1102、获取环境温度和目标温度,其中,目标温度是患者需要达到的温度;
247.步骤s1104、判断目标温度是否高于环境温度;
248.步骤s1106、在目标温度高于环境温度的情况下,生成第一升温策略,其中,第一升温策略为升温主导、降温辅助;
249.步骤s1108、在目标温度低于环境温度的情况下,生成第一降温策略,其中,第一降温策略为降温主导、升温辅助;
250.步骤s1110、执行第一升温策略或第一降温策略。
251.在步骤s1102~步骤s1110中,执行主体为温度控制装置100。具体地,执行主体为控制单元130。更具体地,执行主体为模糊pid控制元件131。
252.其中,步骤s1106和步骤s1108为并列的步骤。
253.在步骤s1102中,获取环境温度是指模糊pid控制元件131获取第一温度监测元件161传输的环境温度。
254.在步骤s1102中,获取目标温度是指模糊pid控制元件131获取操作元件132传输的目标温度。
255.在步骤s1104中,判断目标温度是否高于环境温度是指判断目标温度是否大于环境温度。
256.在步骤s1106中,目标温度高于环境温度是指目标温度>环境温度。
257.在步骤s1106中,第一升温策略为升温主导、降温辅助是指模糊pid控制元件131同时开启加热元件121和制冷元件122,且加热元件121的加热功率高于制冷元件122的制冷功率,从而避免升温速率较高,防止短时间急剧升温。
258.在步骤s1108中,目标温度低于环境温度是指目标温度<环境温度。
259.在步骤s1108中,第一降温策略为降温主导、升温辅助是指模糊pid控制元件131同时开启加热元件121和制冷元件122,且制冷元件122的制冷功率高于加热元件121的加热功
率,从而避免降温速率较高,防止短时间急剧降温。
260.通过上述步骤,根据目标温度与环境温度的判断结果,生成对应的温度控制策略,利用升温和降温进行相互辅助以控制温度调节速率,避免温度剧烈变化,防止对患者造成二次伤害。
261.图12是根据本发明实施例的急救复温控制方法的流程图(二)。如图12所示,在执行第一升温策略或第一降温策略之后,还包括:
262.步骤s1202、获取实际温度,其中,实际温度为急救复温系统的复温单元310的温度;
263.步骤s1204、计算实际温度与目标温度的误差;
264.步骤s1206、判断误差是否大于预设误差阈值;
265.步骤s1208、在误差大于误差阈值的情况下,生成第二降温策略,其中,第二降温策略为降温主导、升温辅助;
266.步骤s1210、在误差小于误差阈值的情况下,生成第二升温策略,其中,第二升温策略为升温主导、降温辅助;
267.步骤s1212、执行第二降温策略或第二升温策略。
268.在步骤s1202~步骤s1212中,执行主体为温度控制装置100。具体地,执行主体为控制单元130。更具体地,执行主体为模糊pid控制元件131。
269.其中,步骤s1208和步骤s1210为并列的步骤。
270.在步骤s1202中,获取实际温度是指模糊pid控制元件131获取第二温度监测元件162传输的复温元件311的内部温度。
271.在步骤s1202中,一般为在执行第一升温策略或第一降温策略一定时间后进行检测。一般地,在执行第一升温策略或第一降温策略至少10min的情况下进行检测。
272.在步骤s1206中,一般地,误差阈值为0
±
1℃,即-1℃~1℃。
273.优选地,误差阈值为0
±
0.5℃,即-0.5℃~0.5℃。
274.在步骤s1208中,误差大于误差阈值是指误差>0~1℃。即表明实际温度>目标温度,需要对复温元件311进行降温。
275.在步骤s1208中,第二降温策略为降温主导、升温辅助是指模糊pid控制元件131同时开启加热元件121和制冷元件122,且制冷元件122的制冷功率高于加热元件121的加热功率。
276.在步骤s1210中,误差小于误差阈值是指误差<-1~0℃。即表明实际温度<目标温度,需要对复温元件311进行升温。
277.在步骤s1210中,第二升温策略为升温主导、降温辅助是指模糊pid控制元件131同时开启加热元件121和制冷元件122,且加热元件121的加热功率高于制冷元件122的制冷功率。
278.对于上述步骤,包括以下四种实施方式:
279.(一)先执行第一升温策略,再执行第二升温策略
280.即实际温度未达到目标温度,需要继续对复温元件311进行加热;
281.在这种实施方式中,第二升温策略的加热元件121的加热功率大于第一升温策略的加热元件121的加热功率,和/或,第二升温策略的制冷元件122的制冷功率小于第一升温
策略的制冷元件122的制冷功率;
282.(二)先执行第一升温策略,再执行第二降温策略
283.即实际温度大于目标温度,需要对复温元件311进行制冷;
284.在这种实施方式中,第二降温策略的加热元件121的加热功率小于第一升温策略的加热元件121的加热功率,和/或,第二降温策略的制冷元件122的制冷功率大于第一升温策略的制冷元件122的制冷功率;
285.(三)先执行第一降温策略,再执行第二升温策略
286.即实际温度小于目标温度,需要对复温元件311进行加热;
287.在这种实施方式中,第二升温策略的加热元件121的加热功率大于第一降温策略的加热元件121的加热功率,和/或,第二升温策略的制冷元件122的制冷功率小于第一降温策略的制冷元件122的制冷功率;
288.(四)先执行第一降温策略,再执行第二降温策略
289.即实际温度大于目标温度,需要对复温元件311进行制冷;
290.在这种实施方式中,第二降温策略的制冷元件122的制冷功率大于第一降温策略的制冷元件122的制冷功率,和/或,第二降温策略的加热元件121的加热功率小于第一降温策略的加热元件121的加热功率。
291.通过上述步骤,根据实际温度与目标温度的判断结果,生成对应的二次温度控制策略,利用升温和降温进行相互辅助对实际温度进行精细调节,避免实际温度偏离目标温度,防止对患者造成二次伤害。
292.图13是根据本发明实施例的急救复温控制方法的流程图(三)。如图13所示,急救复温控制方法还包括:
293.步骤s1302、获取患者的伤情;
294.步骤s1304、根据伤情的分类,生成温度调节参数,其中,温度调节参数包括温度调节阻尼系数和温度调节速率阈值;
295.步骤s1306、根据温度调节参数改变升温策略或降温策略的温度调节速率。
296.在步骤s1302~步骤s1306中,执行主体为温度控制装置100。具体地,执行主体为控制单元130。更具体地,执行主体为模糊pid控制元件131。
297.在本发明中,步骤s1302~步骤s1306与步骤s1102~步骤s1108是并列的步骤。
298.在步骤s1302中,获取患者的伤情是指指模糊pid控制元件131获取操作者通过操作元件132输入的患者的伤情。
299.在步骤s1304中,伤情的分类包括但不限于烧伤、骨折、刀伤、枪伤、中度、饥饿、冻伤、溺水、电击伤、中暑等。
300.通过上述步骤,根据患者的伤情生成不同的温度调节参数,从而生成针对性的升温策略、降温策略,以适用于不同患者,达到精细复温效果。
301.图14是根据本发明实施例的急救复温控制方法的流程图(四)。如图14所示,急救复温控制方法还包括:
302.步骤s1402、获取实际温度调节速率,其中,实际温度调节速率为急救复温系统的复温单元310的温度改变速率;
303.步骤s1404、判断实际温度调节速率是否大于温度调节速率阈值;
304.步骤s1406、在实际温度调节速率大于温度调节速率阈值的情况下,生成温度调节阻尼,其中,温度调节阻尼=温度调节阻尼系数*(实际温度调节速率-温度调节速率阈值);
305.步骤s1408、根据温度调节阻尼改变升温策略或降温策略的温度调节速率。
306.在步骤s1402~步骤s1408中,执行主体为温度控制装置100。具体地,执行主体为控制单元130。更具体地,执行主体为模糊pid控制元件131。
307.在本发明中,步骤s1402~步骤s1408与步骤s1202~步骤s1212是并列的步骤。
308.在步骤s1402中,获取实际温度调节速率是指模糊pid控制元件131根据第二温度监测元件162传输的复温元件311的内部温度和时间计算获得。
309.在步骤s1408中,根据温度调节阻尼改变升温策略或降温策略的温度调节速率是指降低升温速率或降低降温速率。
310.进一步地,在步骤s1404之后,还包括:
311.步骤s1410、在实际温度调节速率小于温度调节速率阈值的情况下,生成温度调节阻尼,其中,温度调节阻尼=温度调节阻尼系数*(温度调节速率阈值-实际温度调节速率)。
312.其中,步骤s1410与步骤s1406是并列的步骤。
313.在这种情况下,在步骤s1408中,根据温度调节阻尼改变升温策略或降温策略的温度调节速率是指提高升温速率或提高降温速率。
314.通过上述步骤,根据实际温度调节速率与温度调节速率阈值的判断结果,生成对应的温度调节阻尼,从而对实际温度调节速率进行精细调节,避免温度急剧变化或缓慢变化,防止对患者造成二次伤害。
315.另外,本技术实施例的急救复温控制方法可以由计算机设备来实现。计算机设备的组件可以包括但不限于处理器以及存储有计算机程序指令的存储器。
316.在一些实施例中,处理器可以包括中央处理器(cpu),或者特定集成电路(application specific integrated circuit,简称为asic),或者可以被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
317.在一些实施例中,存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器可包括硬盘驱动器(hard disk drive,简称为hdd)、软盘驱动器、固态驱动器(solid state drive,简称为ssd)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus,简称为usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中,存储器是非易失性(non-volatile)存储器。在特定实施例中,存储器包括只读存储器(read-only memory,简称为rom)和随机存取存储器(random access memory,简称为ram)。在合适的情况下,该rom可以是掩模编程的rom、可编程rom(programmable read-only memory,简称为prom)、可擦除prom(erasable programmable read-only memory,简称为eprom)、电可擦除prom(electrically erasable programmable read-only memory,简称为eeprom)、电可改写rom(electrically alterable read-only memory,简称为earom)或闪存(flash)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,该ram可以是静态随机存取存储器(static random-access memory,简称为sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,简称为dram),其中,dram可以是快速页模式动态随机存取存储器(fast page mode dynamic random access memory,简称为
fpmdram)、扩展数据输出动态随机存取存储器(extended date out dynamic random access memory,简称为edodram)、同步动态随机存取内存(synchronous dynamic random-access memory,简称sdram)等。
318.存储器可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件,以及处理器所执行的可能的计算机程序指令。
319.处理器通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令,以实现上述实施例中的任意一种二维码准入方法。
320.在其中一些实施例中,计算机设备还可包括通信接口和总线。其中,处理器、存储器、通信接口通过总线连接并完成相互间的通信。
321.通信接口用于实现本技术实施例中各单元、装置、单元和/或设备之间的通信。通信接口还可以实现与其他部件例如:外接设备、图像/数据采集设备、数据库、外部存储以及图像/数据处理工作站等之间进行数据通信。
322.总线包括硬件、软件或两者,将计算机设备的部件彼此耦接在一起。总线包括但不限于以下至少之一:数据总线(databus)、地址总线(address bus)、控制总线(control bus)、扩展总线(expansion bus)、局部总线(local bus)。举例来说而非限制,总线可包括图形加速接口(accelerated graphics port,简称为agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(extended industry standard architecture,简称为eisa)总线、前端总线(front side bus,简称为fsb)、超传输(hyper transport,简称为ht)互连、工业标准架构(industry standard architecture,简称为isa)总线、无线带宽(infiniband)互连、低引脚数(low pin count,简称为lpc)总线、存储器总线、微信道架构(micro channel architecture,简称为mca)总线、外围组件互连(peripheral component interconnect,简称为pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(serial advanced technology attachment,简称为sata)总线、视频电子标准协会局部(video electronics standards association local bus,简称为vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线可包括一个或多个总线。尽管本技术实施例描述和示出了特定的总线,但本技术考虑任何合适的总线或互连。
323.该计算机设备可以执行本技术实施例中的急救复温控制方法。
324.另外,结合上述实施例中的急救复温控制方法,本技术实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种急救复温控制方法。
325.实施例3
326.本实施例涉及本发明的一个具体实施方式。
327.一种急救复温装置,包括大容量耐低温移动电源、智能温控模块和复温袋。其中,智能温控模块分别与大容量耐低温移动电源、复温袋连接。
328.大容量耐低温移动电源为24v电池,通过大功率逆变器将电压升压为220v为伤员急救复温袋设备供电。为了应对极度低温环境,对锂电池做了如下改进:
329.1)液态溶剂低温凝固的处置策略:借鉴乙二醇降低水冰点的方案,可引入具有相似性质的助剂,从而有效地降低电解液中碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯等溶剂的冰点。
330.2)锂离子的有效传输问题j9九游会真人的解决方案:通过运用原位凝胶化技术,可以将液态电解
质转化为半固态的凝胶态,这种转变使得离子迁移通道在环境变化下不易受到影响,进而实现离子迁移通道的有效固化。
331.因此,经过对电解液溶剂的改良与电解液凝胶化的处理,能够显著降低低温对电解液迁移的影响,进而促使锂电池的低温性能得到显著提升,使其低温特性得到显著改善。
332.智能温控模块内置强力风机、ptc加热片、微型压缩机、温控过程智能决策模块、暖风分流风道、温湿度监测模块,通过对当前环境和病人病情进行伤情分析模型分析,做出最佳的温控策略。
333.在极度低温环境下,在低温阶段,电池处于休眠阶段;当电池被激活时,如电路检测到环境温度低于系统要求值,电路发送指令到智能温控模块,智能温控模块会以相对微弱的电流给智能温控模块供电从而使电池温度缓慢上升。在这个过程中,只要电池脱离超低温区域,电池自身开始工作,其产生的热量被温控材料控制在系统中,正向激励系统温度上升至安全工作温度。并且将加热暖风引出一部分分流来供给温控过程智能决策模块,使得设备的工作温度维持在一个工作性能良好的温度区间,解决了极端低温下设备不工作、工作异常和故障损毁等问题。
334.智能温控模块采用ptc加热片加热和微型压缩机制冷来实现复温袋袋内恒温控制,高效温控的同时还具备安全性、便携性和高效节能性。
335.温控过程智能决策模块采用模糊pid温控算法和伤情分析模型,根据设备操作者设定的温度值,智能温控模块通过模糊pid进行加热控制并将袋内实际温度恒定在设定温度上下轻微浮动。结合模糊控制使得相较于传统pid算法,在不同的外界温度环境下,都能达到一个较为良好的温控效果,大大增强了温控系统的稳定性和自适应能力。然后在该温控的过程中,根据现场医师初步诊断伤员的伤情,将伤情的具体信息通过人机交互界面(如图15所示)输入进系统内,内部伤情分析模型进行伤情分析,来制定合适的升降温速度策略,过快或者过慢的升降温速度都有可能导致对伤员的二次伤害或者救治效果不佳。结合以上所述的智能温控技术,使得伤员的救治率可以达到最大化。
336.在本发明中,与传统pid算法相比,本发明的模糊pid温控算法具有如下优势:
337.(1)自适应性:模糊pid控制器能够根据不同的系统工作状况自适应地调整控制策略,适应不确定性和变化的环境。它能够根据实际情况自动调整参数,以提供更好的控制性能。
338.(2)抗干扰能力:传统pid控制器对于系统中的干扰或噪声可能产生较大的响应。而模糊pid控制器通过模糊逻辑处理器(fuzzy logic controller)的输入和输出模糊化过程,能够更好地抑制干扰和噪声的影响。
339.(3)鲁棒性:模糊pid控制器对于系统参数变化或非线性特性的变化具有较好的鲁棒性。传统pid控制器的性能通常依赖于系统模型的准确性,而模糊pid控制器通过使用模糊化和去模糊化的过程,能够更好地适应复杂的系统动态。
340.(4)直观性:模糊pid控制器使用模糊逻辑规则来描述系统行为,这些规则通常以自然语言的形式表达。因此,模糊pid控制器更易于理解和调试,提供了更直观的控制策略。
341.具体地,本发明的模糊pid温控算法的控制逻辑如下:
342.传统pid的温控方法为,根据kp比例系数)、ki(积分系数)、kd(微分系数),由out=kp*(e(k)-e(k-1)) kie(k) kd(e(k)-2e(k-1) e(k-2))公式来计算出具体的输出量(其中,
out为温控系统输出数值,e(k)代表当前调控温度误差,e(k-1)代表上次调控温度误差,e(k-2)代表上上次调控温度误差),从而实现对温控系统输出功率的实时调节,在实际使用中,pid系数为固定值,只适用于某个温度档位的精准温控。当温度设定值出现较大改动时,原先的kp、ki、kd三个系数将不再适用,届时温控系统将会发生强烈震荡,温控失效。而模糊pid控制器的温控原理,是我们能够根据实际温度和误差来确定合适的控制策略,模糊控制通过模糊化输入和输出,以及定义模糊规则和推理机制,自动调配合适的kp、ki、kd系数,以适应不同的系统动态和控制要求。并具备自适应性、抗干扰能力和鲁棒性。
343.在本发明中,伤情分析模型的控制逻辑如下:
344.本发明的伤情分析模型,是基于历史数据和大量的训练样本,伤情分析模型可以分析伤者当前伤情,与升降温速度对当前病情的影响。根据伤者当前具体伤情,产生一个升降温阻尼系数kres和一个安全升降温速度阈值l,当温度传感器监测到,每秒的温度变化速度vt超出l,则会产生一个升降温阻尼outres=kres*(vt-l)。使得最后的温控系统输出数值为out-outres。
345.采用温湿度监测模块监测环境湿度的目的是避免设备在高湿环境下工作。具体原因如下:
346.湿度过高时则会对系统产生如下影响:
347.1)腐蚀和氧化:湿度高会增加设备内部和外部的湿气含量,导致金属部件容易受到腐蚀和氧化。这可能导致电子元件的损坏、电路短路以及连接器的松动或损坏。
348.2)绝缘性能下降:高湿度环境下,绝缘材料(如橡胶、塑料)可能吸湿,导致绝缘性能下降。这可能导致电气设备的短路、漏电和其他安全问题。
349.3)电气故障:湿度过高可能导致电气设备的电气故障。湿气可能会在电子元件之间引起电弧放电,导致设备的电路损坏或烧毁。
350.4)性能降低:某些设备在高湿度环境下可能会出现性能降低的情况。例如,电子设备的电子元件可能在高湿度下变得不稳定,导致设备的速度变慢、响应时间延长或功能失效。
351.5)短路和故障:高湿度环境下,电子元件之间可能会出现电流短路的情况,导致设备的故障。这可能会导致设备的损坏、数据丢失或系统崩溃。
352.因此,通过高湿报警灯,当湿度超过设备可以安全正常工作的最高值时,高湿报警灯报警灯亮起,对使用者发出警示。
353.复温袋采用高性价比的柔性保温材料,以聚酯纤维面料作为复温袋袋体的表层面料,聚氨酯泡沫作为面料内部夹层。该设计使得复温袋袋体具有低价格、高保温、可便携和柔性舒适使用等优势。
354.如图15所示,本实施例的工作流程如下:
355.a)开启电源开关,大容量耐低温移动电源通过将内部24v电压逆变为220v为智能温控模块供电,智能温控模块开启工作;
356.b)智能温控模块通过对当前环境和病人病情进行伤情分析模型分析,做出最佳的温控策略;
357.c)智能温控模块可实现升温和降温两种温控方式。
358.c1、若此时目标温度高于环境温度,则由升温功能作为主导,降温功能作为辅助,
优化升温过程,防止温度上升过快或温度过高,引发其他病症;
359.c2、若此时目标温度低于环境温度,则由降温功能作为主导,升温功能作为辅助,优化降温过程,防止温度下降过快或温度过低,引发其他病症;
360.d)最终由智能温控模块输出合适温度的风通过隔温管道输送进入复温袋袋体,由复温袋袋体内的循环风道,将温度均匀输送到复温袋袋体内各个区域,最后通过袋体出风口把风排出,循环往复;
361.e)经过上述步骤来实现了一次完整的复温袋袋内温度控制。
362.本发明的优点如下:
363.1)复温袋袋体具有低价格、高保温、可便携和柔性舒适使用等优势;
364.2)通过对电解液中溶剂的改性以及电解液凝胶化,弱化低温对电解液迁移的影响,使低温曲线大幅度向下迁移;
365.3)利用暖风分流风道对温控过程智能决策模块进行保温,使得设备的工作温度维持在一个工作性能良好的温度区间,解决了极端低温下设备不工作、工作异常和故障损毁等问题;
366.4)采用ptc加热片加热和微型压缩机制冷来实现复温袋袋内恒温控制,高效温控的同时还具备安全性、便携性和高效节能性;
367.5)采用模糊pid温控算法,在不同的外界温度环境下,都能达到一个较为良好的温控效果,大大增强了温控系统的稳定性和自适应能力;
368.6)利用伤情分析模型进行伤情分析,来制定合适的升降温速度策略,过快或者过慢的升降温速度都有可能导致对伤员的二次伤害或者救治效果不佳。
369.以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。