1.一种飞机座舱内集成供氧系统,其特征在于,包括监测模块、存储模块、流通模块、控制模块、释放模块和收集模块,所述监测模块用于测量座舱中的空气数据,所述存储模块用于存储氧气,所述流通模块用于连接所述存储模块和氧气面罩,所述释放模块用于直接将所诉存储模块中的氧气释放在座舱中,所述收集模块用于采集座舱中的空气并其中的氧气进行提纯,所述控制模块用于对所述流通模块、所述释放模块和所述收集模块进行控制;
所述收集模块包括采集室、提纯室和无氧室,所述采集室用于采集空气,所述提纯室用于提纯氧气,提纯的氧气被输送至所述存储模块,提纯后的无氧空气被输送至所述无氧室,所述无氧室与所述释放模块连通,所述控制模块能够控制将所述无氧室中的空气经过所述释放模块释放到座舱中;
所述系统在进行紧急供氧的过程包括如下步骤:S21、所述控制模块对所述监测模块检测的气压值P进行分析,当气压值P满足下述条件时,判断飞机处于失压状态:
‑(P)′>ε;
其中(P)′表示气压值P关于时间的导数,ε为失压判断速率;
S23、所述控制模块控制所述采集室和所述无氧室开启工作,所述采集室的采集速率和所述无氧室的释放速率相同,具体的速率值v0为:其中,为基础速率,Oc为所述监测模块检测的氧气浓度值,P′为标准大气压;
S24、所述控制模块对采集室的采集速率和无氧室的释放速率进行调整,调整公式如下:
其中,vr为所述采集室调整后的采集速率,vs为无氧室调整后的释放速率,n为处于使用状态中的氧气面罩的数量,nz为氧气面罩的总数量,vmax为所述采集室能达到的最大采集速率,v′max为所述无氧室能达到的最大释放速率;
S25、当所述控制模块根据下式判断飞机脱离失压状态:其中,R为普适气体常数,T为温度,μ为空气的摩尔质量,V表示座舱的容积;
S28、所述控制模块控制所述释放模块和所述采集模块将座舱内的氧气浓度和气压值恢复至标准值。
2.如权利要求1所述的一种飞机座舱内集成供氧系统,其特征在于,所述系统还设有调节供氧模式,当所述座舱内的氧气浓度低于浓度阈值Yu时,所述控制模块控制所述释放模块释放氧气提高氧气浓度,当所述座舱内的气压值大于气压阈值时,所述控制模块控制所述采集模块收集座舱中的空气。
3.如权利要求2所述的一种飞机座舱内集成供氧系统,其特征在于,所述控制模块控制所述释放模块释放氧气的释放速率为其中,Oc′表示标准氧气浓度,M为当前存储模块中存有的氧气质量,Mz为存储模块中存储的初始氧气总质量,t′为预估时间。
4.如权利要求3所述的一种飞机座舱内集成供氧系统,其特征在于,所述控制模块控制所述采集室收集座舱中空气的收集速率vq为:其中,k为质量转换系数,Δt为释放模块开启工作与采集室开启工作的时间差。
5.如权利要求4所述的一种飞机座舱内集成供氧系统,其特征在于,所述预估时间的具体取值根据下式等式获取:
2(Yu‑Oc(0))=Oc(t′)‑Oc(0);
其中,Oc(t′)表示t′时间前的氧气浓度,Oc(0)表示当前的氧气浓度。