本发明专利技术涉及一种静电纺丝的生产环境监控预警系统，至少包括：直接控制模块，其用于直接调控静电纺丝过程中生产环境的环境参数，其包括温度控制系统、电压控制系统、湿度调节系统、供液调节系统、供气装置以及收集端调节装置中的至少一个子控制单元；监测模块，其用于对生产环境的环境参数进行监测，其被配置为：确定至少一个子控制单元在主动监测时长内的关于至少一个指定环境参数变化信息的失衡时间段信息；至少根据获取到的至少一个子控制单元在所述主动监测时长内的所述至少一个指定环境参数变化信息的失衡时间段信息，确定所述直接控制模块在实时预警系数评价阶段内的纺丝环境风险预警系数。境风险预警系数。境风险预警系数。
【技术实现步骤摘要】
一种静电纺丝的生产环境监控预警系统
[0001]本专利技术涉及静电纺丝
，尤其涉及一种静电纺丝的生产环境监控预警系统。
技术介绍
[0002]静电纺丝工艺的基本原理是通过施加高压来产生电荷，以产生相互排斥的力来克服带电聚合物液体中的表面张力，主要通过与电纺丝射流相关的弯曲不稳定性来完成带电射流的减薄作用。在喷丝板和收集器之间施加电压，表面电荷在溶液表面累积。当电场超过一定值时，表面电荷的静电排斥力克服了表面张力，电荷流体射流从泰勒锥的尖端喷出，并在静电纺丝设备中的收集衬底上形成纤维。在静电纺丝过程中，许多因素包括溶液特性(例如粘度、浓度、电导率等)，加工条件(例如电压、流速、收集距离等)以及环境条件(温度、湿度、大气、压力等)对最终产品的直径、组织/排列、表面形态以及润湿性有不同的影响。通过调整静电纺丝参数，可以达到所需的纳米纤维特性。
[0003]目前已有相关研究提出通过监测静电纺过程以适应性调节静电纺参数的方式来达到所需的纺丝要求的技术方案，例如，公开号为CN105442067A的专利文献提出了一种温湿度自动控制的静电纺丝装置机箱，包括带有推拉门的箱体；箱体内设有照明装置和环境控制装置；照明装置包括安装在所述箱体内部的照明灯以及安装在推拉门内侧的开关；箱体底部设有行走轮。推拉门包括第一门板和第二门板；箱体正面平行的设置有两条滑道，第一门板和第二门板各自分别安装在其中的一条滑道上。第一门板的左右两侧、以及第二门板的左右两侧均设有内扣式的把手。该技术方案中温湿度传感器会实时监测箱体内的温度和湿度，自动控制箱体的温度和湿度均适宜喷丝作业，自动化程度高。在箱体上设置的排风模块，可以保证箱体内通风良好，排风过程通过滤芯过滤掉杂质，不会污染环境，并且能避免灰尘侵入。
[0004]上述技术方案根据既定的温湿度参数来持续地监测纺丝环境，然而纺丝环境参数间断地小幅度地浮动就会被忽略，各环境参数之间的此类误差的累积可能会对纺丝过程造成无法通过静电纺丝控制系统确定到的质量影响。
[0005]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0006]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种静电纺丝的生产环境监控预警系统。该系统包括：直接控制模块，其用于通过至少一个子控制单元调控静电纺丝过程中生产环境的环境参数。该系统包括：监测模块，其用于对生产环境的环境参数进行监测。监测模块被配置为：确定至少一个子控制单元在主动监测时长内的关于至少一个指定环境参数变化信
息的失衡时间段信息。监测模块至少根据获取到的至少一个子控制单元在所述主动监测时长内的所述至少一个指定环境参数变化信息的失衡时间段信息，确定所述直接控制模块在实时预警系数评价阶段内的纺丝环境风险预警系数。
[0007]本申请中所提及的子控制单元，包括温度控制系统、电压控制系统、湿度调节系统、供液调节系统、供气装置以及收集端调节装置中的至少一个。直接控制模块协调地控制所有子控制单元的工作参数，以调控纺丝生产环境。
[0008]本申请中所提及的主动监测时长可以指预设的监测周期，周期性地采集失衡时间段信息。所述指定环境参数变化信息可以指预设的例如温度、电场强度等环境参数的阈值/阈值范围。所述失衡时间段信息可以指检测到的实时工作数据/环境数据偏离指定环境参数变化信息的程度及时间。由于工作数据/环境数据的偏离可能是瞬时地，或持续性一段时间，或间断地多次偏离，因此失衡时间段信息可以包含一个或若干个时间段信息。实时预警系数评价阶段可以指当前时刻下所对应的预警系数评价阶段。
[0009]在本申请中，监测模块实时地获取生产环境的环境参数，并依据触发阈值较高的监测条件进行实时监测，并且监测模块会周期性地基于主动监测时长对一段时间内的生产环境的环境参数进行综合评价。既实现了实时监测的目标，同时还周期性对即使不会触发实时监测条件的较小参数波动进行综合评价，以及时调整纺丝环境参数，避免误差的累积而导致的突变的生产环境波动。
[0010]优选地，所述监测模块还被配置为在确定当前时刻触发与预设环境参数相关的主动监测阶段时进入实时预警系数评价阶段，在主动监测时长内根据所述直接控制模块在上一个预警系数评价阶段的预警系数，向其至少一个子控制单元发送与之对应的指定环境参数变化信息。当前的实时预警系数评价阶段内的指定环境参数变化信息，是依据上一个预警系数评价阶段的预警系数来确定的，监测模块中预设有基本的指定环境参数变化信息，每个实时警系数评价阶段所对应的是将基本的指定环境参数变化信息与上一个预警系数评价阶段的预警系数所对应的比例相乘后得到的指定环境参数变化信息。在上一阶段的预警系数较高时，其对应的比例数值相对较小，也就使得当前阶段的监测用指定环境参数相对更小，提高了监测模块在当前阶段的监测级别。
[0011]优选地，所述系统还包括静电纺装置和收集端调节装置。所述静电纺装置用于在设于其与收集端调节装置之间的电场下使待纺丝液以微小射流的方式从其至少一个子纺丝件脱离并被收集端调节装置所捕获而形成纺丝层。若获取到的在实时预警系数评价阶段内的失衡时间段信息介于第一指定环境参数变化信息与第二指定环境参数信息所指定的范围内时，所述监测模块调取在主动监测时长内的关于纺丝层的检测信息并基于预设纺丝层条件对其进行判断。监测模块结合判断结果确定至少一个子控制单元在实时预警系数评价阶段内对应于第一预警系数，至少一个子控制单元根据第一预警系数指示监测模块向由生产人员操作的移动终端发送预警信息。指定环境参数变化信息可以是指数值范围，包括端点值第一与第二指定环境参数信息。
[0012]在失衡时间段信息介于第一指定环境参数变化信息与第二指定环境参数信息所指定的范围时，所述监测模块获取关于纺丝层的检测信息，进一步地确定该失衡时间段信息下是否影响纺丝层的形成情况。根据失衡时间段信息下对纺丝层形成的影响情况，可以对应地确定到第一预警系数。预警系数可以包括预设的例如一级、二级、三级等级别，依此
来向生产人员发出预警信息，生产人员可以确定到风险程度。
[0013]在失衡时间段信息超出第一指定环境参数变化信息与第二指定环境参数信息所指定的范围时，所述监测模块输出与失衡时间段信息所对应的第二预警系数并向由生产人员操作的移动终端发送预警信息。
[0014]优选地，所述收集端调节装置至少包括光控组件、第一图像采集组件以及第一数据处理模块，所述关于纺丝层的检测信息包括由光控组件与第一图像采集组件所分别获取到的第一信息和第二信息。其中，在所述待纺丝液内含有感光组分的情况下，待纺丝液能够以裹携有感光颗粒并至少克服待纺丝液间所形成的表面张力的微小射流的方式在所述电场下从至少一个子纺丝件脱离并被收集端调节装置所捕获而形成纺丝层，所述光控组件被配置为向被收集端调节装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝的生产环境监控预警系统，其特征在于，至少包括：直接控制模块(1)，其用于通过至少一个子控制单元(2)调控静电纺丝过程中生产环境的环境参数；监测模块(3)，其用于对生产环境的环境参数进行监测，其被配置为：确定至少一个子控制单元(2)在主动监测时长内的关于至少一个指定环境参数变化信息的失衡时间段信息；至少根据获取到的至少一个子控制单元(2)在所述主动监测时长内的所述至少一个指定环境参数变化信息的失衡时间段信息，确定所述直接控制模块(1)在实时预警系数评价阶段内的纺丝环境风险预警系数。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测模块(3)还被配置为在确定当前时刻触发与预设环境参数相关的主动监测阶段时进入实时预警系数评价阶段，在主动监测时长内根据所述直接控制模块(1)在上一个预警系数评价阶段的预警系数，向其至少一个子控制单元(2)发送与之对应的指定环境参数变化信息。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括静电纺装置(12)和收集端调节装置(9)，所述静电纺装置(12)用于在设于其与收集端调节装置(9)之间的电场下使待纺丝液以微小射流的方式从其至少一个子纺丝件脱离并被收集端调节装置(9)所捕获而形成纺丝层(13)，若获取到的在实时预警系数评价阶段内的失衡时间段信息介于第一指定环境参数变化信息与第二指定环境参数信息所指定的范围内时，所述监测模块(3)调取在主动监测时长内的关于纺丝层(13)的检测信息并基于预设纺丝层(13)条件对其进行判断，并结合判断结果确定至少一个子控制单元(2)在实时预警系数评价阶段内对应于第一预警系数，至少一个子控制单元(2)根据第一预警系数指示监测模块(3)向由生产人员操作的移动终端发送预警信息。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述收集端调节装置(9)至少包括光控组件(14)、第一图像采集组件(10)以及第一数据处理模块(11)，所述关于纺丝层(13)的检测信息包括由光控组件(14)与第一图像采集组件(10)所分别获取到的第一信息和第二信息，其中，在所述待纺丝液内含有感光组分的情况下，待纺丝液能够以裹携有感光颗粒并至少克服待纺丝液间所形成的表面张力的微小射流的方式在所述电场下从至少一个子纺丝件脱离并被收集端调节装置(9)所捕获而形成纺丝层(13)，所述光控组件(14)被配置为向被收集端调节装置(9)所捕获并随其收集衬底离开电场区域的纺丝层(13)投射区域光线，第一图像采集组件(10)对纺丝层(13)进行图像采集。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述收集端调节装置(9)至少包括第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：于淼，
申请(专利权)人：聚纳达青岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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