本发明涉及氦气纯化，尤其涉及一种超高纯氦气纯化系统及纯化方法。
背景技术：
1、随着科技的日益发展，电子、化工行业对高纯度气体的需求日益增多。以半导体行业为例，它使得高度集成的高质量产品有了长足的进步，而高度集成要求材料有很高的纯度，其中就包括高纯度气体。气体纯度是直接影响器件质量的重要因素；
2、高纯气体是集成电路、光伏、光纤和发光二极管等产业的最重要的基础材料，随着生产对高纯气体（电子气）要求越来越高，要求对电子气中杂质分析灵敏度将是ppb级，而电子气中有害杂质主要表现为氧和碳的化合物，如水、氧、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等，因此就需要通过技术手段使得氦气的纯度达到最大化，但是，现有技术中，无法对纯化设备进行监管分析，进而无法保证纯化设备稳定运行和高效纯化率，进而降低纯化设备的工作效率，且无法对工作过程中的原料气加热转化进行监管，进而影响后续的除杂效率，导致纯化效率降低，不利于设备的稳定纯化处理，且无法对纯化设备的监管力度进行调控，进而降低设备运行过程中应急管理的应对及时性；
3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种超高纯氦气纯化系统及纯化方法，去解决上述提出的技术缺陷，本发明通过从前端和本体两个角度进行分析，以保证整个氦气纯化过程的安全性，同时有助于提高氦气纯化效率，且有助于及时的做出预警反馈管理，以保证氦气纯化过程的稳定进行，而在原料气加热转化正常前提下，对处理数据进行纯化处理监管评估分析，以便及时的预警反馈管理，同时根据信息反馈情况对纯化设备进行调整，一方面提高纯化设备的纯化效率，另一方面提高纯化设备的除杂效率，以及通过信息反馈的方式进行深入式分析进行信息融合风险评估分析，同时结合历史信息和曲线图进行分析，以便根据信息反馈情况对纯化设备监管力度进行调控，以保证纯化设备的稳定性运行和纯化效率的稳定。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种超高纯氦气纯化系统，包括纯化监管平台、信息存储单元、运转监管单元、转化处理单元、处理自检单元、融合分析单元以及执行管理单元，当纯化监管平台生成运管指令时，将运管指令发送至信息存储单元，信息存储单元在接收到运管指令后，立即采集氦气纯化的状态风险数据和温控数据，状态风险数据包括供给风险值和参数风险值，温控数据包括潜在影响值和运行干扰值，将状态风险数据和温控数据分别发送至运转监管单元和转化处理单元；
3、运转监管单元在接收到状态风险数据后，立即对状态风险数据进行运行预处理安全监管反馈分析，将得到的正常信号发送至转化处理单元，将得到的风险信号发送至执行管理单元；
4、转化处理单元在接收到温控数据和正常信号后，立即对温控数据进行加热转化安全监管分析，将得到的反馈信号发送至处理自检单元，将得到的异常信号经处理自检单元发送至执行管理单元；
5、处理自检单元在接收到反馈信号后，立即采集纯化设备的处理数据，处理数据包括效率风险值和杂质干扰值，并对处理数据进行纯化处理监管评估分析，将得到的优化信号或调控信号发送至执行管理单元，将得到的稳定信号发送至融合分析单元；
6、融合分析单元在接收到稳定信号后，立即进行信息融合风险评估分析，将得到的策调信号发送至执行管理单元。
7、优选的，所述运转监管单元的预处理安全监管反馈分析过程如下：
8、s1：设置监管周期，并将监管周期标记为时间阈值，获取到时间阈值内整个纯化设备的供给风险值，供给风险值表示前端电源的供电电压的波动频率与供电故障次数经数据归一化处理后得到的积值，再与防护风险值经数据归一化处理后得到的积值，供电故障次数包括短路次数、漏电次数，防护风险值表示冷却风扇的过负荷运行次数与预警反馈时长经数据归一化处理后得到的积值，过负荷运行次数表示运行功率超出额定运行功率所对应时长与单次运行时长之比超出预设阈值所对应的次数，预警反馈时长表示冷却故障预警反馈开始时刻到预警执行时刻之间的时长；
9、s2：获取到时间阈值内整个纯化设备的参数风险值，参数风险值表示整个纯化设备的运行参数所对应数值符合预设范围的个数，运行参数包括振动频率、异响分贝值，将供给风险值和参数风险值与内部录入存储的预设供给风险值阈值和预设参数风险值阈值进行比对分析：
10、若供给风险值小于预设供给风险值阈值，且参数风险值等于预设参数风险值阈值，则生成正常信号；
11、若供给风险值大于等于预设供给风险值阈值，或参数风险值不等于预设参数风险值阈值，则生成风险信号。
12、优选的，所述转化处理单元的加热转化安全监管分析过程如下：
13、t1：获取到时间阈值内压缩机的潜在影响值，潜在影响值表示压缩机的实际运行电压偏离额定电压的部分，与运行初始温度到最大温度值之间的时长低于预设阈值的部分经数据归一化处理后得到的积值；
14、t2：获取到时间阈值内压缩机的运行干扰值，运行干扰值表示压缩机内原料气一氧化碳转化为二氧化碳的转化速率低于预设阈值的部分，再与过压运行时长与投入运行时长之间的比值经数据归一化处理后得到的积值，过压运行时长表示压缩机运行电压超出额定运行电压所对应的运行总时长，投入运行时长表示压缩机投入使用时刻到当前时刻之间的时长；
15、t3：将潜在影响值和运行干扰值与内部录入存储的预设潜在影响值阈值和预设运行干扰值阈值进行比对分析：
16、若潜在影响值小于预设潜在影响值阈值，且运行干扰值小于预设运行干扰值阈值，则生成反馈信号；
17、若潜在影响值大于等于预设潜在影响值阈值，或运行干扰值大于等于预设运行干扰值阈值，则生成异常信号。
18、优选的，所述处理自检单元的纯化处理监管评估分析过程如下：
19、ss1：将时间阈值划分为i个子时间段，i为大于零的自然数，获取到各个子时间段内纯化设备的效率风险值，效率风险值表示子时间段内纯化设备的纯化工作效率变化曲线位于预设纯化工作效率变化曲线下方的线段长度；
20、ss2：获取到各个子时间段内纯化设备的杂质干扰值，杂质干扰值表示二氧化碳除杂率低于预设阈值的部分与液化分离参数所对应分离率低于预设阈值的个数经数据归一化处理后得到的积值，液化分离参数包括氧、氮，将效率风险值和杂质干扰值分别标号为xli和zai；
21、ss3：根据公式得到各个子时间段的优化需求评估系数ri，以子时间段的个数为x轴，以优化需求评估系数ri为y轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制优化需求评估系数曲线，同时在该坐标系中绘制预设优化需求评估系数曲线，从坐标系中获取到优化需求评估系数曲线的最小波谷值，并将从坐标系中获取到的优化需求评估系数曲线的最小波谷值标记为优化值，并对优化值进行判别分析：
22、若优化值位于预设优化需求评估系数曲线下方，则生成优化信号；
23、若优化值位于预设优化需求评估系数曲线上方或之上，则生成分辨指令。
24、优选的，所述处理自检单元生成分辨指令时：
25、从优化需求评估系数曲线中获取到相连两点线段的长度，并将从优化需求评估系数曲线中获取到的相连两点线段的长度标记为变化线值，将变化线值与内部预设变化线值阈值进行比对分析，将变化线值大于预设变化线值阈值所对应线段个数与线段总个数之比标记为浮动优化系数，将浮动优化系数与内部录入存储的预设浮动优化系数阈值进行比对分析：
26、若浮动优化系数小于预设浮动优化系数阈值，则生成稳定信号；
27、若浮动优化系数大于等于预设浮动优化系数阈值，则生成调控信号。
28、优选的，所述融合分析单元的信息融合风险评估分析过程如下：
29、获取到时间阈值内稳定信号所对应的优化值，获取到时间阈值内反馈信号所对应的潜在影响值和运行干扰值，获取到时间阈值内正常信号所对应的供给风险值和参数风险值，将优化值、潜在影响值、运行干扰值、供给风险值以及参数风险值分别标号为yz、qy、yg、gg、cf；
30、根据公式得到纯化风险评估系数，其中，f1、f2、f3、f4以及f5分别为优化值、潜在影响值、运行干扰值、供给风险值以及参数风险值的预设权重因子系数，f1、f2、f3、f4以及f5均为大于零的正数，f6为预设容错因子系数，f6取值为2.914，p为纯化风险评估系数，获取到历史m个正常纯化设备的纯化风险评估系数，m为大于零的自然数，以纯化风险评估系数的个数为x轴，以纯化风险评估系数为y轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制纯化风险评估系数曲线，进而从纯化风险评估系数曲线获取到所有上升线段的长度值，并将从纯化风险评估系数曲线获取到的所有上升线段的长度值标记为潜在值，将潜在值与其内部存储的预设潜在值阈值进行比对分析，将潜在值大于预设潜在值阈值所对应上升线段个数与上升线段总个数之比标记为超标风险值，同时获取到上升线段个数与纯化风险评估系数曲线中线段总个数之比，并将获取到的上升线段个数与纯化风险评估系数曲线中线段总个数之比标记为趋势比，将超标风险值与趋势比经数据归一化处理后得到的积值标记为调控需求值，将调控需求值与内部录入存储的预设调控需求值阈值进行比对分析：
31、若调控需求值小于预设调控需求值阈值，则不生成任何信号；
32、若调控需求值大于等于预设调控需求值阈值，则生成策调信号。
33、本发明的有益效果如下：
34、（1）本发明通过从前端和本体两个角度进行分析，以保证整个氦气纯化过程的安全性，同时有助于提高氦气纯化效率，且有助于及时的做出预警反馈管理，以保证氦气纯化过程的稳定进行，从前端角度对状态风险数据进行运行预处理安全监管反馈分析，以了解整个纯化设备运行要素风险情况，以便对存在运行风险的纯化设备进行优化处理，以保证纯化设备的纯化安全性和稳定性，而在前端供电正常前提下，对本体的温控数据进行加热转化安全监管分析，以判断原料气经过压缩机加热是否安全转化和正常转化，以保证二氧化碳转化效率，同时降低对后续氦气的纯化效率影响风险；
35、（2）本发明在原料气加热转化正常前提下，对处理数据进行纯化处理监管评估分析，以判断纯化设备工作是否正常，以便及时的预警反馈管理，同时根据信息反馈情况对纯化设备进行调整，一方面提高纯化设备的纯化效率，另一方面提高纯化设备的除杂效率，以及通过信息反馈的方式进行深入式分析进行信息融合风险评估分析，以判断整个纯化设备的纯化风险是否过高，同时结合历史信息和曲线图进行分析，以便根据信息反馈情况对纯化设备监管力度进行调控，以保证纯化设备的稳定性运行和纯化效率的稳定。
1.一种超高纯氦气纯化系统，其特征在于，包括纯化监管平台、信息存储单元、运转监管单元、转化处理单元、处理自检单元、融合分析单元以及执行管理单元；
2.根据权利要求1所述的一种超高纯氦气纯化系统，其特征在于，所述运转监管单元的预处理安全监管反馈分析过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种超高纯氦气纯化系统，其特征在于，所述转化处理单元的加热转化安全监管分析过程如下：
4.根据权利要求3所述的一种超高纯氦气纯化系统，其特征在于，所述处理自检单元的纯化处理监管评估分析过程如下：
5.根据权利要求4所述的一种超高纯氦气纯化系统，其特征在于，所述处理自检单元生成分辨指令时：
6.根据权利要求5所述的一种超高纯氦气纯化系统，其特征在于，所述融合分析单元的信息融合风险评估分析过程如下：
7.一种超高纯氦气纯化方法，该方法应用于权利要求6所述的一种超高纯氦气纯化系统，其特征在于，具体包括以下步骤：
