[发明专利]一种高同步供氧呼吸装置、呼吸监测系统及方法

说明书

本发明涉及呼吸防护用品和呼吸监测领域，其公开了一种高同步供氧呼吸装置、呼吸监测系统及方法，解决传统口罩存在的舒适性低和功能单一的问题。本发明中的呼吸装置包括罩体还包括设置在罩体上的电源模块和与所述电源模块电连接的控制板、风机、报警模块和节流装置；所述控制板上设置有微控制器、数据存储模块、数据通信模块和风机驱动模块；所述节流装置包括节流元件和设置在节流元件上的压力传感器和压差传感器；所述风机驱动模块的信号输入端连接微控制器，信号输出端连接风机；所述压力传感器、压差传感器的信号输出端连接微控制器；所述微控制器还与数据存储模块、数据通信模块以及报警模块相连。本发明的呼吸装置适用于各种人群。

技术领域

本发明涉及呼吸防护用品和呼吸监测领域，具体涉及一种高同步供氧呼吸装置、呼吸监测系统及方法。

背景技术

在人们的生活工作环境中，一方面，各种污染物严重威胁着空气的质量，也直接威胁着人类的健康。另一方面，近年来各种传染性呼吸类疾病的肆虐，给人们的健康带来了巨大的危机。因此，目前需要佩戴口罩的场景越来越多。

现有技术中的口罩一般都是自吸过滤式口罩，需要靠人体呼吸，由肺部驱动气流进行过滤。其存在以下缺陷：

(1)呼吸困难：

由于口罩的密封性强，使用者要克服口罩对空气的阻力吸入外界的空气，就会感觉吸气困难，而呼出的气体被口罩遮挡，无法顺利排出到外界环境中，就会感觉气闷，甚至憋气，因而舒适性低。

(2)功能单一：

口罩只具备过滤pm2.5、粉尘或者阻挡飞沫的基本功能，不具备温度、湿度监测调节功能，也不具备对使用者的呼吸数据的上传分析用于进行疾病风险的评估、预警功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种高同步供氧呼吸装置、呼吸监测系统及方法，解决传统口罩存在的舒适性低和功能单一的问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种高同步供氧呼吸装置，包括罩体以及设置在罩体上的电源模块和与所述电源模块电连接的控制板、风机、报警模块和节流装置；所述控制板上设置有微控制器、数据存储模块、数据通信模块和风机驱动模块；所述节流装置包括节流元件和设置在节流元件上的压力传感器和压差传感器；

所述风机驱动模块的信号输入端连接微控制器，信号输出端连接风机；所述压力传感器、压差传感器的信号输出端连接微控制器；所述微控制器还与数据存储模块、数据通信模块以及报警模块相连；

所述风机用于带动外界空气进入罩体内；

所述压力传感器用于测量罩体内的气道压力值，并输出至微控制器；

所述压差传感器用于测量罩体内的气道流量值，并输出至微控制器；

所述微控制器用于根据所述气道压力值结合设定的压力期望值计算出PID输出值，转换为风机驱动控制量后控制风机驱动模块来调节风机的转速，从而调节气道压力；并根据所述气道流量值识别用户的呼吸过程，从而进行呼吸过程处理。

作为进一步优化，该装置还包括湿化器；所述湿化器用于对进入罩体的空气进行加热和/或加湿。

作为进一步优化，该装置还包括设置于罩体上对应口鼻处的监测装置，所述监测装置连接电源模块和微控制器，用于对罩体内的空气温度、湿度以及呼出的气体成分进行检测；所述微控制器还用于根据检测的空气温度、湿度控制湿化器以及通过数据存储模块记录呼吸数据，通过数据通信模块将所述呼吸数据传输给外部终端或APP。

作为进一步优化，所述呼吸数据包括呼吸状态、呼出的气体成分、罩体内空气温度、湿度、气道压力值和气道流量值数据。