本發明專利技術涉及化學及物理測量技術領域，提出了一種氧氣濃度的高精度監測方法、系統和智能制氧機，包括：獲取若干時刻的溫濕度數據、檢測氧氣濃度數據及標準氧氣濃度數據；獲取不同溫濕度傳感器之間的時間滯后量；獲取末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻；獲取當前時刻各溫濕度傳感器對末端溫濕度傳感器的溫度變化影響系數及濕度變化影響系數；獲取末端溫濕度傳感器下一時刻的溫度預測值及濕度預測值；結合檢測氧氣濃度數據，獲取修正氧氣濃度數據，并與標準氧氣濃度數據比較，得到當前時刻的最終氧氣濃度數據。本發明專利技術旨在解決制氧機中電化學氧氣傳感器受環境溫濕度影響導致氧氣輸出控制不準確的問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及化學及物理測量，具體涉及一種氧氣濃度的高精度監測方法、系統和智能制氧機。
技術介紹
1、制氧機作為一種關鍵的健康設備，廣泛應用于家庭護理、醫療救治以及高原、航空等特殊環境下的供氧；其在慢性阻塞性肺病患者的氧療中尤為重要，能夠有效提高患者的血氧飽和度，改善生活質量；此外，在急救和手術過程中，制氧機可以提供穩定的高純度氧氣，支持生命體征的維持，制氧機對維持和提升生命質量、保障健康起著至關重要的作用。然而，目前大多數制氧機的氧氣濃度監測存在一定的誤差，難以滿足對于高精度氧氣控制的需求；這些誤差可能影響制氧機的可靠性和有效性，尤其是在對氧氣濃度要求較為嚴格的場合，導致供氧質量不穩定。
2、電化學氧氣傳感器在便攜、家用、醫用制氧機中較為普遍，因其成本低、響應速度快，適合氧氣濃度的實時監測，雖然電化學氧氣傳感器具有成本低、響應快等優勢，但其測量精度容易受到環境溫度和濕度的影響；當環境濕度較高時，水分子可能干擾傳感器的電化學反應，導致氧氣濃度測量偏差；此外，溫度變化也會影響傳感器內部的化學反應速率，從而影響氧氣濃度讀數的準確性；環境溫濕度對于電化學氧氣傳感器的影響在實際應用中可能導致氧氣濃度監測結果不穩定，尤其是在長時間運行或環境條件波動較大的情況下，對氧氣輸出的精確控制造成困擾。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種氧氣濃度的高精度監測方法、系統和智能制氧機，以解決現有的制氧機中電化學氧氣傳感器受環境溫濕度影響導致氧氣輸出控制不準確的問題，所采用的技術方案具體如下：</p>2、本專利技術提出了一種氧氣濃度的高精度監測方法，該方法包括以下步驟：
3、在制氧機不同位置布置溫濕度傳感器，獲取若干時刻的溫濕度數據；分別通過電化學氧氣傳感器及高精度氧氣分析儀，獲取若干時刻的檢測氧氣濃度數據及標準氧氣濃度數據；
4、根據不同溫濕度傳感器的溫濕度數據之間時序變化的相關性，獲取不同溫濕度傳感器之間的時間滯后量；根據末端溫濕度傳感器不同時刻的溫濕度數據，獲取末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻；
5、基于末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻的溫濕度數據與相鄰溫濕度數據的變化，以及其他溫濕度傳感器相鄰時刻的溫濕度變化，結合末端溫濕度傳感器相對于其他溫濕度傳感器的時間滯后量，獲取當前時刻各溫濕度傳感器對末端溫濕度傳感器的溫度變化影響系數及濕度變化影響系數；結合其他溫濕度傳感器當前時刻的溫濕度數據，獲取末端溫濕度傳感器下一時刻的溫度預測值及濕度預測值；
6、基于溫度預測值及濕度預測值，結合檢測氧氣濃度數據，通過調整溫度修正系數及濕度修正系數獲取修正氧氣濃度數據，并與標準氧氣濃度數據比較，確定最終溫度修正系數及最終濕度修正系數，得到當前時刻的最終氧氣濃度數據。
7、可選的，所述不同溫濕度傳感器之間的時間滯后量，具體的獲取方法為：
8、將當前時刻記為，第溫度傳感器相對于第溫度傳感器的時間滯后量的計算方法為：
9、
10、其中，表示第溫度傳感器第個時刻的溫度數據，表示第溫度傳感器第個時刻的溫度數據，表示當前時刻，表示當前時刻之前第個時刻；表示第溫度傳感器以為最后一個溫度數據的數據序列與第溫度傳感器以為最后一個數據的數據序列之間的皮爾遜相關系數，數據序列的長度均為，且，表示預設的數據序列長度；表示求極大值點函數；
11、基于第溫度傳感器相對于第溫度傳感器的時間滯后量的計算方法，得到第溫濕度傳感器相對于第溫濕度傳感器的時間滯后量。
12、可選的，所述得到第溫濕度傳感器相對于第溫濕度傳感器的時間滯后量，包括的具體方法為：
13、獲取第濕度傳感器相對于第濕度傳感器的時間滯后量；將得到的溫度傳感器的時間滯后量與濕度傳感器的時間滯后量的均值，作為第溫濕度傳感器相對于第溫濕度傳感器的時間滯后量。
14、可選的，所述末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻，具體的獲取方法為：
15、末端溫濕度傳感器在時刻與時刻的溫濕度差異的計算方法為：
16、
17、其中，及分別表示末端溫濕度傳感器在時刻及時刻的溫度數據，及分別表示末端溫濕度傳感器在時刻及時刻的濕度數據，與分別表示溫度傳感器的溫度測量范圍大小與濕度傳感器的濕度測量范圍大小，表示絕對值函數；
18、根據末端溫濕度傳感器在不同時刻之間的溫濕度差異，得到末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻。
19、可選的，所述根據末端溫濕度傳感器在不同時刻之間的溫濕度差異，得到末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻，包括的具體方法為：
20、獲取末端溫濕度傳感器采集到的若干時刻對應的目標溫濕度差異，預設相似閾值，將目標溫濕度差異小于相似閾值的對應時刻，作為當前時刻的相似時刻；其中，目標溫濕度差異為末端溫濕度傳感器在若干時刻與當前時刻的溫濕度差異。
21、可選的，所述當前時刻各溫濕度傳感器對末端溫濕度傳感器的溫度變化影響系數及濕度變化影響系數，具體的獲取方法為：
22、對于任意溫度傳感器任意一個時刻的溫度數據，將該溫度傳感器該時刻的溫度數據與相鄰前一時刻的溫度數據的差值，記為該溫度傳感器該時刻的溫度變化量；獲取各時刻下末端溫濕度傳感器相對于其他溫濕度傳感器的時間滯后量；
23、將當前時刻的相似時刻構成集合，記為，當前時刻第溫度傳感器對末端溫度傳感器的溫度變化影響系數的計算方法為：
24、
25、其中，表示當前時刻的所有相似時刻構成的集合，表示集合中元素數量，表示末端溫度傳感器在時刻下的溫度變化量，表示第溫度傳感器在時刻下的溫度變化量，表示時刻下末端溫濕度傳感器相對于第溫濕度傳感器的時間滯后量；
26、獲取當前時刻第濕度傳感器對末端濕度傳感器的濕度變化影響系數。
27、可選的，所述末端溫濕度傳感器下一時刻的溫度預測值及濕度預測值，具體的獲取方法為：
28、
29、其中，表示末端溫濕度傳感器下一時刻的溫度預測值，表示末端溫度傳感器當前時刻的溫度數據，表示當前時刻第溫度傳感器對末端溫度傳感器的溫度變化影響系數，表示第溫度傳感器在時刻的下一時刻下的溫度變化量，表示當前時刻下末端溫濕度傳感器相對于第溫濕度傳感器的時間滯后量；
30、獲取末端濕度傳感器下一時刻的濕度預測值。
31、可選的，所述修正氧氣濃度數據，具體的獲取方法為：
32、當前時刻的修正氧氣濃度數據的計算公式為：
33、
34、其中，表示當前時刻下的修正氧氣濃度數據，表示當前時刻下的檢測氧氣濃度數據，與分別表示末端溫濕度傳感器下一時刻的溫度預測值與濕度預測值，與分別表示基準溫度與基準濕度，與分別表示溫度修正系數與濕度修正系數。
35、本專利技術還提出了一種氧氣濃度的高精度監測系統，該系統包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述不同溫濕度傳感器之間的時間滯后量，具體的獲取方法為：
3.根據權利要求2所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述得到第溫濕度傳感器相對于第溫濕度傳感器的時間滯后量，包括的具體方法為：
4.根據權利要求1所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻，具體的獲取方法為：
5.根據權利要求4所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述根據末端溫濕度傳感器在不同時刻之間的溫濕度差異，得到末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻，包括的具體方法為：
6.根據權利要求2所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述當前時刻各溫濕度傳感器對末端溫濕度傳感器的溫度變化影響系數及濕度變化影響系數，具體的獲取方法為：
7.根據權利要求6所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述末端溫濕度傳感器下一時刻的溫度預測值及濕度預測值，具體的獲取方法為：
8.根據權利要求1所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述修正氧氣濃度數據，具體的獲取方法為：
9.一種氧氣濃度的高精度監測系統，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-8任意一項所述一種氧氣濃度的高精度監測方法的步驟。
10.一種智能制氧機，其特征在于，所述智能制氧機包括：
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【技術特征摘要】
1.一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述不同溫濕度傳感器之間的時間滯后量，具體的獲取方法為：
3.根據權利要求2所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述得到第溫濕度傳感器相對于第溫濕度傳感器的時間滯后量，包括的具體方法為：
4.根據權利要求1所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻，具體的獲取方法為：
5.根據權利要求4所述的一種氧氣濃度的高精度監測方法，其特征在于，所述根據末端溫濕度傳感器在不同時刻之間的溫濕度差異，得到末端溫濕度傳感器當前時刻的若干相似時刻，包括的具體方法為：
6.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐宗，李志超，劉慶春，謝勇，吳玉良，
申請(專利權)人：湖南一特醫療股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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