乙锗烷收集纯化设备及其安全控制方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及气体提纯技术领域，具体涉及一种乙锗烷收集纯化设备及其安全控制方法、装置和系统。
背景技术
乙锗烷(Ge2H6)，无色液体。相对密度1.98(100℃)，凝固点-109℃，沸点29℃，在215℃分解。不溶于水，还原性强于甲锗烷，100℃时与氧作用得二氧化锗，由甲锗烷经放电作用而制得。在锗烷生产过程中，经过多道除杂工序后的气体中还含有少量的杂质，主要成分为氢气、锗烷、二氧化碳、氦气、氧气和氮气等。
因此，提供一种乙锗烷收集纯化设备及其安全控制方法、装置和系统，将上述混合气体中的杂质气体与乙锗烷相分离，以便将纯净的锗烷气体装瓶交付使用，并保证分解过程中的安全，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种乙锗烷收集纯化设备及其安全控制方法、装置和系统，将上述混合气体中的杂质气体与乙锗烷相分离，以便将纯净的锗烷气体装瓶交付使用，并保证分解过程中的安全。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种乙锗烷收集纯化设备，包括：
冷凝装置，所述冷凝装置包括冷却液存放容器和置于所述冷却液存放容器中的冷阱，含乙锗烷气体经阀门和管路进入所述冷阱；
尾气吸收塔，所述尾气吸收塔与所述冷阱的尾气出口相连通；
加注装置，所述加注装置与所述冷阱的乙锗烷出口相连通，并将乙锗烷注入钢瓶；
预警装置，所述预警装置包括多个传感器和与所述传感器通信连接的中央处理器，所述传感器获取乙锗烷收集纯化设备的安全影响参数，并传送给中央处理，所述中央处理器判定所述安全影响参数高于或低于对应的阈值，则发出报警信号。
进一步地，所述冷阱为多个，各所述冷阱并联设置，含乙锗烷气体经阀门和管路分别进入各所述冷阱；
所述加注装置与钢瓶之间的加注管路上设置有压力表。
所述冷却液存放容器中的冷却液为液态氩、液态氮或干冰与柠檬酸的混合物。
所述预警装置还包括声光报警器，所述声光报警器安装于所述冷凝装置的外部；
所述安全影响参数包括但不限于：冷阱的温度和/或加注装置的气体体积，所述中央处理器判定所述温度高于高温阈值、低于低温阈值或气体体积超过体积阈值，则发出报警信号。
进一步地，所述乙锗烷收集纯化设备输送危险气体的管接头处均设置防护装置，所述管接头包括：第一管体，和位于第一管体右端的第二管体，及将所述第一管体和第二管体连接的管接头本体；
所述防护装置包括：
防护壳，所述防护壳中部设置水平通孔，所述第一管体外壁固定连接在所述水平通孔内，且所述防护壳右端开口；
第二壳体，与所述防护壳体形状匹配，所述第二壳体左右两端均开口，所述第二壳体外侧密封滑动连接在所述防护壳内侧；
所述防护壳内部，至少一组相对两侧均设置防护组件；
所述防护组件包括：第一固定块，一端与所述第一管体外侧固定连接，另一端与所述防护壳内侧固定连接；螺纹杆，平行于所述第一管体，所述螺纹杆与所述防护壳左侧壁和所述第一固定块转动连接；驱动件，设置在所述防护壳内或所述防护壳外，用于驱动所述螺纹杆旋转；滑块，所述滑块内侧设置水平螺纹通孔，所述水平螺纹通孔螺纹连接在所述螺纹杆外壁，所述滑块位于第一固定块右侧；两个固定杆，平行于所述第一管体，所述固定杆一端通过弹性件与所述滑块右侧固定连接；一个固定板，所述固定板左端与两个所述固定杆另一端固定连接，所述固定板上端还与所述第二壳体内下端固定连接；第一密封垫，固定连接在所述固定板右侧；第二密封垫固定连接在所述第二壳体下端靠近第二管体的一侧；
第二固定块，固定连接在所述第二管体上，所述第二密封垫用于密封在所述第二固定块远离第二管体的一侧，所述第一密封垫用于密封在所述第二固定块左侧；
压力传感器，设置在所述弹性件上；
气体传感器，设置在所述第一固定块上；
驱动电机，固定连接在所述第一固定块右侧或第二固定块左侧，所述驱动电机平行于所述第一管体，所述驱动电机右侧的输出端固定连接有第一齿轮；
第二齿轮，位于所述防护壳内，所述第二齿轮通过轴承转动连接在所述第一管体上，所述第二齿轮与第一齿轮啮合传动；
储液环，固定连接在所述第二齿轮上，且所述储液环套接在所述第一管体外侧，所述储液环用于储存吸收反应液，所述储液环出液管设置喷头，所述出液管还设置电磁阀；
微控制器，与所述电磁阀、驱动电机、压力传感器、气体传感器电连接。
进一步地，所述冷凝装置包括：还包括：
第一温度传感器，设置在所述冷阱进气口；
第二温度传感器，设置在所述冷阱的冷凝液流道内；
第一检测装置，设置在冷阱进气口，用于检测所述冷阱进气口的气体流速、和气压；
第三检测装置，设置在所述冷阱的冷凝液流道，用于检测其所在处冷凝液流速和液压；
第二检测装置，设置在冷阱尾气出口，用于检测所述冷阱尾气出口的气体流速和气压；
控制器，与报警器、所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置电连接，所述控制器基于所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置控制所述阀门及报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：所述控制器基于第一温度传感器、第二温度传感器、第二检测装置实时检测值及公式(1)计算综合冷凝系数k；
其中，T0为预设的乙锗烷冷凝后的目标温度，T1为第二温度传感器实时检测值，T3为第一温度传感器实时检测值；e为自然常数，取值为2.71828；S为误差系数，取值范围为0.2-1，L为所述冷凝液流道的总长度，v0为流速传感器检测值，μ1为冷凝液的吸热系数与冷凝液流道材料的换热系数、及冷阱中含乙锗烷气体的通道的材料的换热的综合值，所述冷凝液由制冷机输出，所述A为所述制冷机的安全制冷周期，μ2为所述制冷机的换热系数，f为所述乙锗烷气体的通道的平均阻力系数，q为所述含乙锗烷气体中含杂系数，取值为0-1；
步骤2：所述控制器基于步骤1、第一检测装置、第三检测装置计算目标流速；
其中，α为所述含乙锗烷气体的热流密度；所述冷凝液通道包含N个拐点，wj为冷凝液流道的第j个拐点对应的阻力系数，sin为正弦，θj为冷凝液流道的第j个拐点对应的处切线与水平方向夹角,P1为第三检测装置检测的液压值，P2为第一检测装置检测的气压；
步骤3：所述控制器控制所述阀门工作，使得所述第一检测装置检测的气体流速值为所述目标流速，且工作第一预设时长后比较所述第二检测装置检测的气体流速和气压是否大于对应的预设阈值，当所述第二检测装置检测的气体流速和/或气压是大于等于对应的预设阈值时，所述控制器控制报警器报警，并控制所述阀门工作减小所述冷阱进气口的气体流速；当所述第二检测装置检测的气体流速和气压小于对应的预设阈值时，所述控制器控制阀门工作，使得所述第一检测装置检测的气体流速值持续第一预设时长为所述目标流速。
本发明还提供一种安全控制方法，基于如上所述乙锗烷收集纯化设备，所述方法包括以下步骤：
获取乙锗烷纯化过程中的安全影响参数；
判定所述安全影响参数超出安全阈值，则发出预警指令；
根据所述预警指令，发出预警信号。
进一步地，获取乙锗烷纯化过程中的安全影响参数，判定所述安全影响参数超出安全阈值，则发出预警指令，具体包括：
获取冷阱的当前温度，以及加注装置中加注的乙锗烷体积；
判定所述冷阱中的当前温度高于高温阈值、当前温度低于低温阈值或乙锗烷体积超过阈值，则发出预警指令。
本发明还提供一种安全控制装置，用于实施如上所述的方法，所述装置包括：
参数获取单元，用于获取乙锗烷纯化过程中的安全影响参数；
安全判定单元，用于判定所述安全影响参数超出安全阈值，则发出预警指令；
预警输出单元，用于根据所述预警指令，发出预警信号。
进一步地，还包括安全反应装置，所述安全反应装置包括：
第一确定模块，与所述参数获取单元连接，用于根据预定的第一分级规则，确认所述参数获取单元获取的各当前安全影响参数对应的各当前第一等级，其中各安全影响参数均对应有第一分级规则；
计算模块，与所述第一确定模块连接，用于根据预定的等级叠加计算规则，计算各当前第一等级叠加后的当前叠加值；
第二确定模块，与所述计算模块连接，用于根据预定的叠加值分级规则，确定所述当前叠加值对应的当前叠加等级；
环境信息获取装置，用于获取所述乙锗烷收集纯化设备所在的当前环境的信息；
第三确定模块，与所述环境信息获取装置连接，用于根据预定的环境危险分级规则，所述确定所述当前环境的信息对应的当前环境危险等级；
第二存储器，存储有若干不同的安全处理规则/或安全控制模型，所述安全处理规则和/或安全控制模型的参数包含：与各安全影响参数对应的基准第一等级、基准叠加等级、及基准环境危险等级；
第三确定模块，与所述第一确定模块、计算模块、第二存储器、第三确定模块连接，用于将所述当前叠加等级、第一确定模块确定的各当前第一等级、所述当前环境信息对应的当前环境危险等级，与各不同的安全处理规则/或安全控制模型对应的基准第一等级、基准叠加等级、基准环境危险等级比较，获取与当前叠加等级、第一确定模块确定的各第一等级、环境危险基准等级差值累加值最高的目标安全处理规则；
控制单元，与所述第一确定模块、计算模块、第二确定模块、第二存储器、第三确定模块连接，所述控制单元还与控制终端连接，用于将所述目标安全处理规则发送给所述控制终端。
本发明还提供一种安全控制系统，所述系统包括：处理器和第一存储器；
所述第一存储器用于存储一个或多个程序指令；
所述处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行如上所述的方法。
本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于被一种安全控制系统执行如上所述的方法。
本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：本发明创造性的提供了一种乙锗烷收集纯化设备，其对乙锗烷进行回收和纯化时，首先将包含乙锗烷气体的混合气体通入冷凝装置中，乙锗烷被冷凝于冷凝装置中；然后利用尾气吸收塔将未被冷凝的其它气体通过真空泵吸入尾气吸收塔以回收；连接钢瓶并对钢瓶进行冷却，调节冷凝装置的温度，以对冷凝装置进行升温，将冷凝于其中的锗烷气化，并注入钢瓶。同时，在回收纯化过程中，通过预警装置的设置，在冷凝装置温度过高、过低或尾气回收达到体积阈值时，能够及时发出预警，以避免发生生产事故，提高了生产安全性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所提供的乙锗烷收集纯化设备一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的安全控制方法一种具体实施方式的流程图。
图3为本发明防护装置的一种实施例的结构示意图。
图中：1、冷却液存放容器；2、冷阱；3、尾气吸收塔；4、加注装置；5、传感器；6、防护装置；61、防护壳；62、第二壳体；63、防护组件；631、第一固定块；632、螺纹杆；633、滑块；634、固定杆；635、弹性件；636、固定板；637、第一密封垫；64、第一管体；65、第二管体；66、第二固定块；67、驱动电机；68、第二齿轮；69、储液环；610、第一齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
请参考图1，图1为本发明所提供的乙锗烷收集纯化设备一种具体实施方式的结构示意图。其中，图1中只示出了一个气压传感器的可选放置位置；
在一种具体实施方式中，本发明所提供的乙锗烷收集纯化设备包括：冷凝装置，所述冷凝装置包括冷却液存放容器1和置于所述冷却液存放容器中的冷阱2，含乙锗烷气体经阀门和管路进入所述冷阱；尾气吸收塔3，所述尾气吸收塔与所述冷阱的尾气出口相连通；加注装置4，所述加注装置与所述冷阱的乙锗烷出口相连通，并将乙锗烷注入钢瓶；预警装置，所述预警装置包括多个传感器5和与所述传感器通信连接的中央处理器，所述传感器获取乙锗烷收集纯化设备的安全影响参数，并传送给中央处理，所述中央处理器判定所述安全影响参数高于或低于对应的安阈值，则发出报警信号。
所述安全影响参数包括但不限于：冷阱的温度和/或加注装置的气体体积，所述中央处理器判定所述温度高于高温阈值、低于低温阈值或气体体积超过体积阈值，则发出报警信号。
进一步地，预警装置除了对冷静温度和加注装置的气体体积进行监控外，还可以包括设置在各阀门处的气体检测仪，该气体检测仪用于感应阀门处是否有乙锗烷气体泄漏，从而避免有毒气体泄漏，保证安全。
中央处理器可以设置在纯化现场，也可以设置云端处理器，并将传感器通过远程传输协议与智能终端相连，将传感器检测到的数据实时上传至云端处理器，经云端处理器判断后，将报警信号传输给智能终端，从而实现远程报警。智能终端具体可以为电脑或手机等，报警信号可以为文字信息推送、声光报警信息推送等。除了云端报警外，所述预警装置还包括声光报警器，所述声光报警器安装于所述冷凝装置的外部，以便进行现场报警。
具体地，所述冷阱为多个，各所述冷阱并联设置，含乙锗烷气体经阀门和管路分别进入各所述冷阱；这样，通过设置多个冷阱可实现快速、多通道的进行混合气体冷却和分离，从而提高了处理效率。
为了避免压力过大导致的爆炸，同时也保证具有足够的加注压力，所述加注装置与钢瓶之间的加注管路上设置有压力表。
上述冷却液存放容器中的冷却液可以为液态氩、液态氮或干冰与柠檬酸的混合物。
在一个实施例中，如图3所示，所述乙锗烷收集纯化设备输送危险气体(如所述含乙锗烷气体，和/或所述尾气)的管接头处均设置防护装置6，所述管接头包括：第一管体64，和位于第一管体64右端的第二管体65，及将所述第一管体64和第二管体65连接的管接头本体；管接头本体/管接头的具体结构为现有，在此不再赘述；
所述防护装置6包括：
防护壳61，所述防护壳61中部设置水平通孔，所述第一管体64外壁固定连接在所述水平通孔内，且所述防护壳64右端开口；
第二壳体62，与所述防护壳61体形状匹配，所述第二壳体62左右两端均开口，所述第二壳体62外侧密封滑动连接在所述防护壳内侧；优选的，所述防护壳可为与第一管体形状相同；
所述防护壳61内部，至少一组相对两侧(如上下两侧和/或前后两侧)均设置防护组件63；
所述防护组件63包括：第一固定块631，一端与所述第一管体64外侧固定连接，另一端与所述防护壳61内侧固定连接；螺纹杆632，平行于所述第一管体64，所述螺纹杆632与所述防护壳61左侧壁和所述第一固定块631转动连接；驱动件，设置在所述防护壳61内或所述防护壳61外，用于驱动所述螺纹杆632旋转(优选的，所述驱动件可为所述防护壳外的驱动手柄，或所述防护壳内外的驱动电机，当为驱动电机时，该驱动电机与控制器电连接)；滑块633，所述滑块633内侧设置水平螺纹通孔，所述水平螺纹通孔螺纹连接在所述螺纹杆632外壁，所述滑块633位于第一固定块631右侧；两个固定杆634，平行于所述第一管体64，所述固定杆634一端通过弹性件635与所述滑块633右侧固定连接；一个固定板636，所述固定板636左端与两个所述固定杆634另一端固定连接，所述固定板636上端还与所述第二壳体62内下端固定连接；第一密封垫637，固定连接在所述固定板636右侧；第二密封垫固定连接在所述第二壳体62下端靠近第二管体65的一侧；
第二固定块66，固定连接在所述第二管体65上，所述第二密封垫用于密封在所述第二固定块66远离第二管体的一侧，所述第一密封垫637用于密封在所述第二固定块66左侧；
压力传感器5，设置在所述弹性件635上(优选的，压力传感器设置在所述弹性件与滑块之间，可设置在滑块上，或者弹性件一侧设置安装层，所述安装层设所述压力传感器)；
气体传感器5，设置在所述第一固定块631上；
驱动电机67，固定连接在所述第一固定块631右侧或第二固定块66左侧，所述驱动电机67平行于所述第一管体64，所述驱动电机67右侧的输出端固定连接有第一齿轮610；
第二齿轮68，位于所述防护壳61内，所述第二齿轮68通过轴承转动连接(套接)在所述第一管体64上，所述第二齿轮68与第一齿轮啮合传动；
储液环69，固定连接在所述第二齿轮68上，且所述储液环69套接在所述第一管体64外侧，所述储液环69用于储存吸收反应液(及与所述危险气体吸收反应的液体)，所述储液环69出液管设置喷头，所述出液管还设置电磁阀；
微控制器，与所述电磁阀、驱动电机67、压力传感器5、气体传感器5电连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
当需要拆卸管接头和/或第二管体65时，通过驱动件正向转动，带动螺纹杆632转动，螺纹杆632转动时，螺纹杆632上的滑块633向左移动，带动所述第二壳体62在所述防护壳61内侧向左滑动，使得第一密封垫637、第二密封垫与第二固定块66相互分离，此时可以拆卸管接头和/或第二管体65；
当安装好管接头、第一管体64和第二管体65后，通过驱动件反向转动，带动螺纹杆632转动，螺纹杆632转动时，螺纹杆632上的滑块633向右移动，带动所述第二壳体62在所述防护壳61内侧向右滑动，使得第一密封垫637、第二密封垫靠近第二固定块66，第一密封垫637密封第二固定块66左侧，第二密封垫密封第二固定块66远离第二管体65的一侧(外侧)及第二壳体62左侧(内侧)，使得第二固定块66与第二壳体62、防护壳61之间形成密封容纳空间；且固定杆634一端通过弹性件635与所述滑块633右侧固定连接，通过滑块633施加在第一密封垫637上的作用力，使得第一密封垫637可靠密封第二固定块66左侧，且通过压力传感器5检测弹性件635的作用力，避免弹性件635对第一密封垫637的作用力过小导致密封不紧，或者作用力过大容易损坏第一密封垫637，从而保证第一密封垫637可靠密封；
在所述乙锗烷收集纯化设备工作过程中，气体传感器5实时检测所述密封容纳空间中的气体浓度，当所述密封容纳空间中有毒有害气体浓度值超过对应的阈值时，所述控制器控制所述电磁阀打开及控制所述驱动电机67转动，所述喷头环所述第一管体64或第二管体65对管接头处周向喷洒，通过喷洒吸收反应液，及时处理所述有毒有害气体，避免泄漏造成安全风险，同时所述控制器控制其连接的报警器进行报警，以提醒泄漏；且所述周向旋转喷洒，以通过喷洒效率；该技术方案通过上述安全防护，可保证对管接头处的泄漏可靠监测，提高本发明的安全性。
进一步地，本发明还提供一种安全控制方法，基于如上所述乙锗烷收集纯化设备，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
S1：获取乙锗烷纯化过程中的安全影响参数，具体地，该安全影响参数可以为温度、是否有气体泄漏，以及火灾隐患等；
S2：判定所述安全影响参数超出安全阈值，则发出预警指令；例如，在工作过程中，当获取当前温度过高时，则可能出现影响反应进行的因素，此时可以发出报警或发出断电指令，直接切断相关设备，停止纯化设备的供电，以避免发生无效反应。进一步地，当温度进一步升高，例如某一检测点的瞬时温度达到800℃以上，则提示可能出现火灾，此时设备在发出报警指令、切断设备电源的同时，可以同步触发火警报警，自动拨打火警电话，以争取灭火速度，降低损失。并且，该纯化设备也可以包括喷淋组件，喷淋组件通过开关阀与水源连通，当触发火警预警时，可以通过开启开关阀，实现第一时间的喷淋灭火。
S3：根据所述预警指令，发出预警信号；具体地，该预警信号可以为声光报警信号或者报警信息的推送等。
进一步地，获取乙锗烷纯化过程中的安全影响参数，判定所述安全影响参数超出安全阈值，则发出预警指令，具体包括：
获取冷阱的当前温度，以及加注装置中加注的乙锗烷体积；
判定所述冷阱中的当前温度高于高温阈值、当前温度低于低温阈值或乙锗烷体积超过阈值，则发出预警指令。
该方法还包括：
获取各阀门位置的乙锗烷气体，判定阀门位置的乙锗烷气体浓度超过预设值，则发出预警指令。则感应阀门处是否有乙锗烷气体泄漏，从而避免有毒气体泄漏，保证安全。
在上述具体实施方式中，本发明所提供的安全控制方法，在回收纯化过程中，通过预警装置的设置，在冷凝装置温度过高、过低或尾气回收达到体积阈值时，或者当乙锗烷气体发生泄漏时，能够及时发出预警，以避免发生生产事故，提高了生产安全性。
本发明还提供一种安全控制装置，用于实施如上所述的方法，在一种具体实施方式中，所述装置包括：
参数获取单元，用于获取乙锗烷纯化过程中的安全影响参数；
安全判定单元，用于判定所述安全影响参数超出安全阈值，则发出预警指令；
预警输出单元，用于根据所述预警指令，发出预警信号。
具体地，该参数获取单元用于获取冷阱的当前温度、加注装置中加注的乙锗烷体积，以及各阀门位置的乙锗烷气体；
判定所述冷阱中的当前温度高于高温阈值、当前温度低于低温阈值或乙锗烷体积超过阈值，或判定阀门位置的乙锗烷气体浓度超过预设值，则发出预警指令。
在一个实施例中，所述安全控制装置还包括安全反应装置，所述安全反应装
置包括：
第一确定模块，与所述参数获取单元连接，用于根据预定的第一分级规则，确认所述参数获取单元获取的各当前安全影响参数对应的各当前第一等级，其中各安全影响参数均对应有第一分级规则；
计算模块，与所述第一确定模块连接，用于根据预定的等级叠加计算规则，计算各当前第一等级叠加后的当前叠加值；
第二确定模块，与所述计算模块连接，用于根据预定的叠加值分级规则，确定所述当前叠加值对应的当前叠加等级；
环境信息获取装置，用于获取所述乙锗烷收集纯化设备所在的当前环境的信息；
第三确定模块，与所述环境信息获取装置连接，用于根据预定的环境危险分级规则，所述确定所述当前环境的信息对应的当前环境危险等级；
第二存储器，存储有若干不同的安全处理规则/或安全控制模型，所述安全处理规则和/或安全控制模型的参数包含：与各安全影响参数对应的基准第一等级、基准叠加等级、及基准环境危险等级；
第三确定模块，与所述第一确定模块、计算模块、第二存储器、第三确定模块连接，用于将所述当前叠加等级、第一确定模块确定的各当前第一等级、所述当前环境信息对应的当前环境危险等级，与各不同的安全处理规则/或安全控制模型对应的基准第一等级、基准叠加等级、基准环境危险等级比较，获取与当前叠加等级、第一确定模块确定的各第一等级、环境危险基准等级差值累加值最高的目标安全处理规则；所述差值累加值，如当所述当前叠加等级、第一确定模块确定的各当前第一等级、所述当前环境信息对应的当前环境危险等级，与第一个安全处理规则/或安全控制模型对应的基准第一等级、基准叠加等级、基准环境危险等级比较，通过计算当前叠加等级与第一个安全处理规则/或安全控制模型对应的基准叠加等级的差值、当前环境危险等级与第一个安全处理规则/或安全控制模型对应的基准环境危险等级的差值、各当前第一等级与第一个安全处理规则/或安全控制模型对应的各第一等级的差值，然后将第一个安全处理规则/或安全控制模型对应的上述三个差值累加即可得到第一个安全处理规则/或安全控制模型对应的差值累加值；
控制单元，与所述第一确定模块、计算模块、第二确定模块、第二存储器、第三确定模块连接，所述控制单元还与控制终端连接，用于将所述目标安全处理规则发送给所述控制终端。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
上述技术方案，首先通过第一确定模块，确认所述参数获取单元获取的各当前(实时)安全影响参数对应的各当前第一等级；然后通过计算模块，根据预定的等级叠加计算规则，计算各当前第一等级叠加后的当前叠加值；然后通过第二确定模块，根据预定的叠加值分级规则，确定所述当前叠加值对应的当前叠加等级；
同时环境信息获取装置，获取所述乙锗烷收集纯化设备所在的当前环境的信息；并通过第三确定模块，根据预定的环境危险分级规则，所述确定所述当前环境的信息对应的当前环境危险等级；
另外，第二存储器，存储有若干不同的安全处理规则/或安全控制模型，所述安全处理规则和/或安全控制模型的参数包含：与各安全影响参数对应的基准第一等级、基准叠加等级、及基准环境危险等级；
最后通过第三确定模块，将所述当前叠加等级、第一确定模块确定的各当前第一等级、所述当前环境信息对应的当前环境危险等级，与各不同的安全处理规则/或安全控制模型对应的基准第一等级、基准叠加等级、基准环境危险等级比较，获取与当前叠加等级、第一确定模块确定的各第一等级、环境危险基准等级差值累加值最高的目标安全处理规则，并通过控制单元将所述目标安全处理规则发送给所述控制终端；
(1)上述技术方案通过将各安全影响参数进行分级，以实现针对不同的参数的范围采取不同的安全处理规则/措施；(2)同时将跟各安全参数对应的当前分级进行叠加，以实现综合考虑各安全影响参数综合、相互作用的因素，并进行分级，以实现对不同的综合考虑后的叠加等级采取不同的安全处理规则/措施；(3)另外，还考虑环境影响因素，确定环境风险等级，针对不同的环境风险等级采取不同的安全处理规则/措施；同时上述均转化为等级，转换为同一量纲，便于计算及累加及后续的比较；同时还通过第二存储器存储有若干不同的安全处理规则/或安全控制模型，每个全处理规则/或安全控制模型均对应为不同的安全处理规则/措施；所述安全处理规则和/或安全控制模型的参数包含与实际各安全影响参数等级对应、各安全影响参数叠加等级及环境等级对应的基准等级，以通过综合考虑上述(1)-(3)的因素确定合适的安全处理规则/措施并发送给控制终端，便于管理人员及时采取相关措施，提高本发明的安全性。
在一个实施例中，所述冷凝装置包括：还包括：
第一温度传感器，设置在所述冷阱进气口；
第二温度传感器，设置在所述冷阱的冷凝液流道内；
第一检测装置，设置在冷阱进气口，用于检测所述冷阱进气口的气体流速、和气压；
第三检测装置，设置在所述冷阱的冷凝液流道，用于检测其所在处冷凝液流速和液压；
第二检测装置，设置在冷阱尾气出口，用于检测所述冷阱尾气出口的气体流速和气压；
控制器，与报警器、所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置电连接，所述控制器基于所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置控制所述阀门及报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：所述控制器基于第一温度传感器、第二温度传感器、第二检测装置实时检测值及公式(1)计算综合冷凝系数k；
其中，T0为预设的乙锗烷冷凝后的目标温度，T1为第二温度传感器实时检测值，T3为第一温度传感器实时检测值；e为自然常数，取值为2.71828；S为误差系数，取值范围为0.2-1，L为所述冷凝液流道的总长度，v0为流速传感器检测值，μ1为冷凝液的吸热系数与冷凝液流道材料的换热系数、及冷阱中含乙锗烷气体的通道的材料的换热的综合值(优选的，可为三者累乘或者按照预定的规则叠加)，所述冷凝液由制冷机输出，所述A为所述制冷机的安全制冷周期，μ2为所述制冷机的换热系数，f为所述乙锗烷气体的通道的平均阻力系数，q为所述含乙锗烷气体中含杂系数，取值为0-1；
步骤2：所述控制器基于步骤1、第一检测装置、第三检测装置计算目标流速；
其中，α为所述含乙锗烷气体的热流密度；所述冷凝液通道包含N个拐点，wj为冷凝液流道的第j个拐点对应的阻力系数，sin为正弦，θj为冷凝液流道的第j个拐点对应的处切线与水平方向夹角,P1为第三检测装置检测的液压值，P2为第一检测装置检测的气压；
步骤3：所述控制器控制所述阀门工作，使得所述第一检测装置检测的气体流速值为所述目标流速，且工作第一预设时长后比较所述第二检测装置检测的气体流速和气压是否大于对应的预设阈值，当所述第二检测装置检测的气体流速和/或气压是大于等于对应的预设阈值时，所述控制器控制报警器报警，并控制所述阀门工作减小所述冷阱进气口的气体流速；当所述第二检测装置检测的气体流速和气压小于对应的预设阈值时，所述控制器控制阀门工作，使得所述第一检测装置检测的气体流速值持续第一预设时长为所述目标流速。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过第一温度传感器，检测所述冷阱进气口含乙锗烷气体温度，通过第二温度传感器检测所述冷阱的冷凝液流道内冷凝液温度，通过第一检测装置检测所述冷阱进气口的气体流速、和气压，通过第三检测装置检测冷阱的冷凝液流道冷凝液流速和液压，通过第二检测装置检测所述冷阱尾气出口的气体流速和气压，所述控制器基于所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置控制所述阀门及报警器工作；
首先：控制器基于第一温度传感器、第二温度传感器、第二检测装置实时检测值及公式(1)计算综合冷凝系数，公式(1)中考虑冷阱进气口含乙锗烷气体温度、冷阱的冷凝液流道内冷凝液温度、预设的乙锗烷冷凝后的目标温度的比较因素，冷凝液流道的总长度及冷凝液流速，冷凝液的吸热系数与冷凝液流道材料的换热系数、及冷阱中含乙锗烷气体的通道的材料的换热的综合值；制冷机的安全制冷周期，所述制冷机的换热系数，乙锗烷气体的通道的平均阻力系数，所述含乙锗烷气体中含杂系数，等多参数对冷凝装置的冷凝效果的影响，获取综合冷凝系数，使得计算结果更加可靠；且考虑制冷机的安全周期和换热系数因素，以使得冷凝器的综合换热系数与制冷机安全相适应，使得整个装置更加安全；且考虑含乙锗烷气体的通道对气体阻力影响及含乙锗烷气体含杂率多冷凝效果的影响，使得计算与具体的含乙锗烷气体的通道更加适应，以保证冷凝效率/效果；
然后，所述控制器基于步骤1、第一检测装置、第三检测装置计算目标流速；公式(2)中综合考虑所述含乙锗烷气体的热流密度，及流速损失因素(所述冷凝液通道包含N个拐点及每个j个拐点对应的阻力系数累加后获取平均阻力系数，每个拐点对应的处切线与水平方向夹角对流体流速的影响)，及换热的换热液与含乙锗烷气体压力的比较因素对流速进行修正，使得计算结果更加可靠，最终获取目标流速(即与上述多因素适应的最佳流速)；
最后，所述控制器控制所述阀门工作，使得所述第一检测装置检测的气体流速值为所述目标流速，且工作第一预设时长后比较所述第二检测装置检测的气体流速和气压是否大于对应的预设阈值，当所述第二检测装置检测的气体流速和/或气压是大于等于对应的预设阈值塔时，所述控制器控制报警器报警，并控制所述阀门工作减小所述冷阱进气口的气体流速，以使得通入乙锗烷气体流速与冷凝装置的冷凝效果相适应及与尾气吸收塔的吸收效果相适应，避免冷凝装置冷凝的乙锗烷气体量过少，导致大量的乙锗烷气体压力排放至尾气吸收塔，而超出尾气吸收塔的处理能力范围，导致可能出现安全风险；当所述第二检测装置检测的气体流速和气压小于对应的预设阈值时，所述控制器控制阀门工作，使得所述第一检测装置检测的气体流速值持续第一预设时长为所述目标流速。上述第一预设时长的设置实现周期性检测，实现异常时及时报警，使得本发明更加安全。
在上述具体实施方式中，本发明所提供的安全控制方法，在回收纯化过程中，通过预警装置的设置，在冷凝装置温度过高、过低或尾气回收达到体积阈值时，或者当乙锗烷气体发生泄漏时，能够及时发出预警，以避免发生生产事故，提高了生产安全性。
根据本发明实施例的第三方面，本发明还提供一种安全控制系统，所述系统包括：处理器和第一存储器；
所述第一存储器用于存储一个或多个程序指令；
所述处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行如上所述的方法。
与上述实施例相对应的，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中包含一个或多个程序指令。其中，所述一个或多个程序指令用于被一种安全控制系统执行如上所述的方法。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific工ntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机第一存储器，闪存、只读第一存储器，可编程只读第一存储器或者电可擦写可编程第一存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
存储介质可以是第一存储器，例如可以是易失性第一存储器或非易失性第一存储器，或可包括易失性和非易失性第一存储器两者。
其中，非易失性第一存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasablePROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。
易失性第一存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，简称DRRAM)。
本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
