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龍圖騰網(wǎng)獲悉山東黃海智能裝備有限公司申請的專利一種緊急呼吸系統(tǒng)供氧速度控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119620794B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-02發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510156905.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D13/62；該發(fā)明授權(quán)一種緊急呼吸系統(tǒng)供氧速度控制方法是由謝艷美;李云霞;饒志鵬;弭吉越設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-02-13向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種緊急呼吸系統(tǒng)供氧速度控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明提出的一種緊急呼吸系統(tǒng)供氧速度控制方法，屬于PID控制優(yōu)化領(lǐng)域，具體步驟為：步驟一：基于實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，進(jìn)行供氧需求預(yù)測建模；步驟二：設(shè)計呼吸系統(tǒng)供氧速度PID控制器，將實際供氧速度與控制信號相關(guān)聯(lián)；步驟三：在控制器中嵌入改進(jìn)洪水算法；改進(jìn)洪水算法包括：一、算法探索階段，構(gòu)建動態(tài)步長因子，并結(jié)合目標(biāo)函數(shù)對當(dāng)前解的梯度信息；二、算法開發(fā)階段，取消固定的最大值和最小值范圍，替換為全局最優(yōu)解與局部最優(yōu)解的動態(tài)擴(kuò)散項，以個體歷史最優(yōu)引導(dǎo)項代替固定最小值；步驟四：將優(yōu)化后控制信號用于實時調(diào)節(jié)供氧設(shè)備的氧氣供給速度，實現(xiàn)在緊急情況下對呼吸系統(tǒng)供氧速度的精確控制，確保供氧速度在目標(biāo)范圍內(nèi)快速匹配。

本發(fā)明授權(quán)一種緊急呼吸系統(tǒng)供氧速度控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種緊急呼吸系統(tǒng)供氧速度控制方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：基于實時監(jiān)測的呼吸頻率、吸氣時間、吸氣流速、血氧濃度和外界氣壓的數(shù)據(jù)，進(jìn)行供氧需求預(yù)測建模，預(yù)估短時間內(nèi)使用者的目標(biāo)供氧速度；步驟二：根據(jù)供氧需求預(yù)測模型的輸出，結(jié)合呼吸系統(tǒng)工作特性和供氧設(shè)備響應(yīng)特性，設(shè)計呼吸系統(tǒng)供氧速度PID控制器，將實際供氧速度與控制器輸出的控制信號相關(guān)聯(lián)；步驟三：在呼吸系統(tǒng)供氧速度PID控制器中嵌入改進(jìn)洪水算法，優(yōu)化控制器的輸出控制信號；改進(jìn)洪水算法包括：一、在算法探索階段，引入最優(yōu)解與當(dāng)前解之間的距離及歸一化尺度，構(gòu)建動態(tài)步長因子，并結(jié)合目標(biāo)函數(shù)對當(dāng)前解的梯度信息，具體實現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型為： 式中，r為動態(tài)步長因子，Sbest表示當(dāng)前迭代種群的最優(yōu)解，Si表示第i個水體的位置，∈表示微小值，用于避免分母為零，表示當(dāng)前解在目標(biāo)函數(shù)上的梯度信息，表示第i個水體位置的適應(yīng)度值對第i個水體位置的偏導(dǎo)數(shù)；改進(jìn)后的種群個體的位置更新數(shù)學(xué)模型為： 式中，表示第i個水體的新位置，α為擾動強(qiáng)度因子，rand是介于0到1之間的隨機(jī)值，Sj和Sk為種群中的兩個隨機(jī)個體，β為梯度權(quán)重因子，其它參數(shù)意義同上；二、在算法開發(fā)階段，取消固定的最大值和最小值范圍，替換為全局最優(yōu)解與局部最優(yōu)解的動態(tài)擴(kuò)散項，同時以個體歷史最優(yōu)引導(dǎo)項代替固定最小值，改進(jìn)后的種群個體的位置更新數(shù)學(xué)模型為： 式中，表示新生成的水體個體位置，Sbest表示當(dāng)前迭代種群的最優(yōu)解，γ為動態(tài)擴(kuò)散因子，rand是介于0到1之間的隨機(jī)值，Sglobal表示整個優(yōu)化過程的全局最優(yōu)解，Slocal表示局部最優(yōu)解，δ為歷史權(quán)重因子，Shistory表示個體的歷史最優(yōu)位置，Si表示第i個水體的位置；步驟四：將優(yōu)化后的控制信號用于實時調(diào)節(jié)供氧設(shè)備的氧氣供給速度，實現(xiàn)緊急情況下呼吸系統(tǒng)供氧速度在目標(biāo)范圍內(nèi)的快速匹配與穩(wěn)定維持。

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