CN111121186A - 高原气膜结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高原气膜结构。高原气膜结构包括：气膜本体，气膜本体与地面之间围成气膜腔体；氧气装置，氧气装置为气膜腔体提供氧气；控制***，控制***与氧气装置电连接，以控制氧气装置的供氧速率和供氧量；测量单元，测量单元与控制***电连接，测量单元测量气膜腔体内的氧气浓度、用户数量和用户位置，控制***根据氧气浓度、用户数量和用户位置控制氧气装置的供氧速率、供氧量和供氧位置，以实现局部供氧。本发明解决了现有技术中高原地区的气膜建筑存在缺氧的问题。

Description

高原气膜结构
技术领域
本发明涉及气膜建筑设备技术领域，具体而言，涉及一种高原气膜结构。
背景技术
随着气膜建筑应用领域的多样性，气膜建筑在高原地区具有良好的应用前景，而高原恶劣环境主要表现在是海拔高、空气稀薄。而气膜建筑具有良好的密封性能，不间断的空气循环***，气膜的内压力差达到250pa，由于气膜内部为正压，所以相当于降低了海拔高度，减少了人类的不适应性，但是仍无法满足空气稀薄缺氧的问题。
也就是说，现有技术中高原地区的气膜建筑存在缺氧的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高原气膜结构，以解决现有技术中高原地区的气膜建筑存在缺氧的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高原气膜结构，包括：气膜本体，气膜本体与地面之间围成气膜腔体；氧气装置，氧气装置为气膜腔体提供氧气；控制***，控制***与氧气装置电连接，以控制氧气装置的供氧速率和供氧量；测量单元，测量单元与控制***电连接，测量单元测量气膜腔体内的氧气浓度、用户数量和用户位置，控制***根据氧气浓度、用户数量和用户位置控制氧气装置的供氧速率、供氧量和供氧位置，以实现局部供氧。
进一步地，氧气装置包括：送氧口，送氧口为多个，多个送氧口间隔设置；电磁阀，各送氧口处均设置有电磁阀，电磁阀与控制***电连接，以能够单独控制送氧口的开闭。
进一步地，氧气装置还包括：支架，支架的至少一部分埋设在地面下，支架绕气膜本体的外周设置；送氧管，送氧管固定在支架上，送氧管包括支管，支管为多个，多个支管绕气膜本体的外周间隔设置，支管穿过气膜本体伸入气膜腔体，支管至少具有一个送氧口。
进一步地，氧气装置还包括隔热层，隔热层至少铺设在支架的下方，以减少支架与地层之间的热交换。
进一步地，气膜本体的底部周缘呈矩形，支管穿过气膜本体的位置避开矩形的长边的三分之一处和矩形的短边的四分之一处。
进一步地，测量单元包括人体感应器，人体感应器为多个，多个人体感应器间隔设置，多个人体感应器与多个送氧口处的电磁阀对应连接，人体感应器感测到用户后，控制***控制对应的送氧口打开，以实现定点供氧。
进一步地，测量单元还包括计算单元，计算单元根据用户数量来计算氧气消耗量，控制***根据氧气消耗量来调节氧气装置的供氧速率，使氧气维持在预设浓度。
进一步地，测量单元还包括氧气传感器，氧气传感器与控制***电连接，氧气传感器测量气膜腔体内氧气的含量，控制***根据传感器测量的氧气含量控制送氧口的开闭。
进一步地，测量单元还包括二氧化碳传感器，二氧化碳传感器与控制***电连接，二氧化碳传感器测量气膜腔体内二氧化碳的含量，控制***根据二氧化碳测量的二氧化碳含量控制送氧口的开闭。
进一步地，氧气装置为氧气罐，氧气罐安装有压力传感器，压力传感器与控制***电连接，压力传感器检测氧气罐内部的压力，压力传感器检测的压力值为零时，控制***提示工作人员更换氧气罐。
应用本发明的技术方案，高原气膜结构包括气膜本体、氧气装置、控制***和测量单元，气膜本体与地面之间围成气膜腔体；氧气装置为气膜腔体提供氧气；控制***与氧气装置电连接，以控制氧气装置的供氧速率和供氧量；测量单元与控制***电连接，测量单元测量气膜腔体内的氧气浓度、用户数量和用户位置，控制***根据氧气浓度、用户数量和用户位置控制氧气装置的供氧速率、供氧量和供氧位置，以实现局部供氧。
通过设置氧气装置可以为气膜腔体内提供氧气，以保证气膜腔体内氧气的含量，减少气膜腔体内出现氧气稀薄的现象，使得用户在气膜腔体内可以有充足的氧气，减少缺氧的问题，大大增加了用户的使用效果。测量单元的设置使得氧气装置能够根据气膜腔体内的氧气浓度来对气膜腔体进行供氧，以维持气膜腔体内的氧气浓度。而测量单元还可以检测到气膜腔体内用户数量和用户位置，以使得控制***通过用户数量来增加供氧量，以维持气膜腔体内所用用户的用氧需求。控制***根据用户位置控制氧气装置的部分区域开闭，进而实现局部供氧，以减少氧气的浪费。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的一个可选实施例的高原气膜结构的一个角度的视图；以及
图2示出了图1中高原气膜结构的另一个角度的视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、气膜本体；20、地面；30、气膜腔体；40、控制***；50、氧气装置；51、送氧口；52、送氧管；53、支管；54、电磁阀；55、支架；60、测量单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中高原地区的气膜建筑存在缺氧的问题，本发明提供了一种高原气膜结构。
如图1至图2所示，高原气膜结构包括气膜本体10、氧气装置50、控制***40和测量单元60，气膜本体10与地面20之间围成气膜腔体30；氧气装置50为气膜腔体30提供氧气；控制***40与氧气装置50电连接，以控制氧气装置50的供氧速率和供氧量；测量单元60与控制***40电连接，测量单元60测量气膜腔体30内的氧气浓度、用户数量和用户位置，控制***40根据氧气浓度、用户数量和用户位置控制氧气装置50的供氧速率、供氧量和供氧位置，以实现局部供氧。
通过设置氧气装置50可以为气膜腔体30内提供氧气，以保证气膜腔体30内氧气的含量，减少出现气膜腔体30内出现氧气稀薄的现象，使得用户在气膜腔体30内可以有充足的氧气，减少缺氧的问题，大大增加了用户的使用效果。测量单元60的设置使得氧气装置50能够根据气膜腔体30内的氧气浓度来对气膜腔体30进行供氧，以维持气膜腔体30内的氧气浓度。而测量单元60还可以检测到气膜腔体30内用户数量和用户位置，以使得控制***40通过用户数量来增加供氧量，以维持气膜腔体30内所用用户的用氧需求。控制***40根据用户位置控制氧气装置50的部分区域开闭，进而实现局部供氧，以减少氧气的浪费。
在本实施例中，氧气装置50包括送氧口51和电磁阀54，送氧口51为多个，多个送氧口51间隔设置；各送氧口51处均设置有电磁阀54，电磁阀54与控制***40电连接，以能够单独控制送氧口51的开闭。这样设置使得多个送氧口51分别位于气膜腔体30的不同区域处，以使得送氧口51为其所在的区域供氧，以实现局部供氧。此外，送氧口51在多个位置，可以减少局部氧气含量高、局部氧气含量低的情况，大大增加了气膜腔体30内氧气浓度的均匀性，避免出现局部缺氧的现象。
如图1所示，氧气装置50还包括支架55和送氧管52，支架55的至少一部分埋设在地面20下，支架55绕气膜本体10的外周设置；送氧管52固定在支架55上，送氧管52包括支管53，支管53为多个，多个支管53绕气膜本体10的外周间隔设置，支管53穿过气膜本体10伸入气膜腔体30，支管53至少具有一个送氧口51。这样设置使得送氧口51位于气膜腔体30内不同的位置，使得氧气装置50可以在不同的位置对气膜腔体30进行供氧，以实现局部供氧。由于本申请中的高原气膜结构是应用于高原地区的，而高原地区存在冻土层，将送氧管52设置在地上可以减少对冻土层的破坏，减少冻土层形态的变化而导致高原气膜结构坍塌的情况，大大增加了高原气膜结构工作的稳定性。
在本实施例中，氧气装置50还包括隔热层，隔热层至少铺设在支架55的下方，以减少支架55与地层之间的热交换。由于支架55的至少一部分埋设在地下，在地层上设置隔热层可以减少支架55处的温度传递到冻土层处，减少对冻土层的影响，以使得各个支架55的位置保持不变，以增加氧气装置50工作的稳定性。
如图2所示，气膜本体10的底部周缘呈矩形，支管53穿过气膜本体10的位置避开矩形的长边的三分之一处和矩形的短边的四分之一处。由于支管53穿过气膜本体10时需要在气膜本体10上开孔，为了保证气膜本体10自身的强度，需要避开应力最大的位置，这样才能保证气膜本体10不会因开孔而撕裂的情况。需要说明的是，在每个支管53穿过气膜本体10的位置处，均设置有软连接件，软连接件连接在气膜本体10和支管53上，以密封气膜本体10与支管53之间的缝隙，以保证气膜腔体30的密闭性。
在本实施例中，测量单元60包括人体感应器，人体感应器为多个，多个人体感应器间隔设置，多个人体感应器与多个送氧口51处的电磁阀54对应连接，人体感应器感测到用户后，控制***40控制对应的送氧口51打开，以实现定点供氧。人体感应器用于感测人体，这样可以根据用户在哪个区域，哪个区域就进行供氧，以保证用户的用氧需求。这样设置可以避免气膜腔体30内仅有部分区域有用户，而其他区域没有人进行大面积的供氧的情况，进而减少了氧气和能源浪费的同时保证气膜腔体30内用户的用氧需求。
在本实施例中，测量单元60还包括计算单元，计算单元根据用户数量来计算氧气消耗量，控制***40根据氧气消耗量来调节氧气装置50的供氧速率，使氧气维持在预设浓度。这样设置使得氧气装置50根据用户数量来调节供氧速率，进而可以保证气膜腔体30内的氧气可以保证每个用户的使用需求，避免出现用户过多的情况下，氧气装置50提供的氧气不够使用。根据用户的数量来调节供氧速率，可以减少氧气的浪费和供氧不充足的情况，以保证气膜腔体30内的氧气可以维持的一定的浓度。
在另一个实施例中，测量单元60还包括氧气传感器，氧气传感器与控制***40电连接，氧气传感器测量气膜腔体30内氧气的含量，控制***40根据传感器测量的氧气含量控制送氧口51的开闭。这样设置使得气膜腔体30内的氧气维持在一定的浓度下，以保证用户对氧气的使用需求。控制***40内设置有预设氧气浓度，氧气传感器测量的氧气含量低于预设氧气浓度时，控制***40将送氧口51打开，以使得气膜腔体30内的氧气浓度一直维持在预设氧气浓度的浓度。
具体的，预设氧气浓度为百分之二十一。预设氧气浓度也就是正常大气压下的氧气浓度，这样也不会出现氧气过多对人体产生损害。
在另一个实施例中，测量单元60还包括二氧化碳传感器，二氧化碳传感器与控制***40电连接，二氧化碳传感器测量气膜腔体30内二氧化碳的含量，控制***40根据二氧化碳测量的二氧化碳含量控制送氧口51的开闭。二氧化碳的含量增高后表示气膜腔体30内用户的数量增多，氧气的消耗量较大，控制***40将送氧口51打开，以使气膜腔体30内的氧气可以满足用户的使用需求。
在本实施例中，氧气装置50为氧气罐，氧气罐安装有压力传感器，压力传感器与控制***40电连接，压力传感器检测氧气罐内部的压力，压力传感器检测的压力值为零时，控制***40提示工作人员更换氧气罐。氧气装置50采取氧气罐的形式不用设置单独的制氧机，就不会对冻土层造成破坏，也减少了生产成本。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高原气膜结构，其特征在于，包括：
气膜本体(10)，所述气膜本体(10)与地面(20)之间围成气膜腔体(30)；
氧气装置(50)，所述氧气装置(50)为所述气膜腔体(30)提供氧气；
控制***(40)，所述控制***(40)与所述氧气装置(50)电连接，以控制所述氧气装置(50)的供氧速率和供氧量；
测量单元(60)，所述测量单元(60)与所述控制***(40)电连接，所述测量单元(60)测量所述气膜腔体(30)内的氧气浓度、用户数量和用户位置，所述控制***(40)根据所述氧气浓度、所述用户数量和所述用户位置控制所述氧气装置(50)的供氧速率、供氧量和供氧位置，以实现局部供氧。
2.根据权利要求1所述的高原气膜结构，其特征在于，所述氧气装置(50)包括：
送氧口(51)，所述送氧口(51)为多个，多个所述送氧口(51)间隔设置；
电磁阀(54)，各所述送氧口(51)处均设置有电磁阀(54)，所述电磁阀(54)与所述控制***(40)电连接，以能够单独控制所述送氧口(51)的开闭。
3.根据权利要求2所述的高原气膜结构，其特征在于，所述氧气装置(50)还包括：
支架(55)，所述支架(55)的至少一部分埋设在所述地面(20)下，所述支架(55)绕所述气膜本体(10)的外周设置；
送氧管(52)，所述送氧管(52)固定在所述支架(55)上，所述送氧管(52)包括支管(53)，所述支管(53)为多个，多个所述支管(53)绕所述气膜本体(10)的外周间隔设置，所述支管(53)穿过所述气膜本体(10)伸入所述气膜腔体(30)，所述支管(53)至少具有一个所述送氧口(51)。
4.根据权利要求3所述的高原气膜结构，其特征在于，所述氧气装置(50)还包括隔热层，所述隔热层至少铺设在所述支架(55)的下方，以减少所述支架(55)与地层之间的热交换。
5.根据权利要求3所述的高原气膜结构，其特征在于，所述气膜本体(10)的底部周缘呈矩形，所述支管(53)穿过所述气膜本体(10)的位置避开所述矩形的长边的三分之一处和所述矩形的短边的四分之一处。
6.根据权利要求2所述的高原气膜结构，其特征在于，所述测量单元(60)包括人体感应器，所述人体感应器为多个，多个所述人体感应器间隔设置，多个所述人体感应器与多个所述送氧口(51)处的电磁阀(54)对应连接，所述人体感应器感测到用户后，所述控制***(40)控制对应的送氧口(51)打开，以实现定点供氧。
7.根据权利要求2所述的高原气膜结构，其特征在于，所述测量单元(60)还包括计算单元，所述计算单元根据所述用户数量来计算氧气消耗量，所述控制***(40)根据所述氧气消耗量来调节所述氧气装置(50)的供氧速率，使所述氧气维持在预设浓度。
8.根据权利要求2所述的高原气膜结构，其特征在于，所述测量单元(60)还包括氧气传感器，所述氧气传感器与所述控制***(40)电连接，所述氧气传感器测量所述气膜腔体(30)内氧气的含量，所述控制***(40)根据所述传感器测量的氧气含量控制送氧口(51)的开闭。
9.根据权利要求2所述的高原气膜结构，其特征在于，所述测量单元(60)还包括二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器与所述控制***(40)电连接，所述二氧化碳传感器测量所述气膜腔体(30)内二氧化碳的含量，所述控制***(40)根据所述二氧化碳测量的二氧化碳含量控制所述送氧口(51)的开闭。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的高原气膜结构，其特征在于，所述氧气装置(50)为氧气罐，所述氧气罐安装有压力传感器，所述压力传感器与控制***(40)电连接，所述压力传感器检测所述氧气罐内部的压力，所述压力传感器检测的压力值为零时，所述控制***(40)提示工作人员更换所述氧气罐。
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任卫艮: ""浅析高原冻土地区气膜建筑的应用"", 《煤炭工程》 *

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