[发明专利]一种常压低氧预习服训练方法及系统

权利要求书

1.一种常压低氧预习服训练方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)设置需要模拟的海拔高度值X；

(2)采集当前训练环境中的氧气浓度，换算成对应的海拔高度Y；

(3)根据X和Y的差值R进行分段控制，当R∈(-∞，-200]时，通过经验控制使模拟海拔高度降低，停止向训练环境中提供氮气，打开全部氧气输送管路向训练环境提供氧气；当R∈[200，+∞)时，通过经验控制使模拟海拔高度升高，停止向训练环境中提供氧气，打开全部氮气输送管路向训练环境提供氮气；当R∈(-200，-50]∪[50，200)时，使用PD控制确定向训练环境中提供氧气和氮气的比例，使海拔高度Y以逐渐减小的变化率逼近设置高度；当R∈(-50，50)时，采用模糊控制确定向训练环境中提供氧气和氮气的比例，模糊控制器采用双输入单输出形式，选取训练环境中氧气浓度的误差E与误差变化率EC为输入量，得到输出的模糊量经过反模糊化得到实际输出值，实现舱内氧气浓度的模拟；

(4)当连续N个周期内∣R∣＜30m时，保持当前提供的氧气和氮气比例；否则返回步骤(3)，N为设定采样周期数量。

2.根据权利要求1所述的常压低氧预习服训练方法，其特征在于：还实时检测训练环境中二氧化碳浓度、参训人员的心率以及参训人员的血氧饱和度，当测训练环境中的氧气浓度低于设定值时，向训练环境补充氧气作为安全应急措施，同时报警提示人员撤离；当测训练环境中的二氧化碳浓度达到第一开启点时，通过排风设备排出训练环境中的气体，以控制二氧化碳气体浓度；当二氧化碳浓度继续上升达到第二开启点时，报警提示人员撤离；当参训人员的心率高于设定安全值时，向训练环境补充氧气作为安全应急措施，同时报警提示人员撤离；当参训人员的血氧饱和度低于设定安全值时，向训练环境补充氧气作为安全应急措施，同时报警提示人员撤离。

3.一种实现权利要求1所述方法的常压低氧预习服训练系统，包括舱体、供气系统、监测系统和控制系统，其特征在于：所述的舱体内放置若干训练用单车；所述的供气系统向舱体内提供氮气和氧气；所述的监测系统对舱体内的氧气浓度、二氧化碳浓度和温湿度值进行监测，并通过控制系统反馈至供气系统进行氧气浓度调节；所述的监测系统对训练人员的心率和血氧饱和度进行监测，并反馈给控制系统。

4.根据权利要求3所述的常压低氧预习服训练系统，其特征在于：所述的舱体为聚氨酯夹芯大板构成的长方体结构；舱顶沿中轴线均匀分布若干台循环风扇，舱顶轴线两侧分别均布若干进气孔连通供气系统；在舱体长侧壁的底部均布若干出气孔连通舱体外部；舱门开在舱体的短侧壁上，与舱门相对的短侧壁上部安装空调。

5.根据权利要求3所述的常压低氧预习服训练系统，其特征在于：所述的舱体采用长宽高分别为5m、2.5m和2.2m的长方体结构，每侧四个出气口距离舱体底边的距离均为220mm；每侧四个出气口距离舱体前壁的距离分别为1000mm、2000mm、3000mm、4000mm；每侧两个进气口距离舱体侧壁的距离均为130mm；每侧两个进气口与舱体前壁的距离分别为1666mm、3333mm；循环风扇直径为410mm；中部循环风扇中心距离舱体前壁的距离为2500mm；左右两风扇中心距离中间风扇中心的距离均为1250mm；每个循环风扇中心距离舱体侧壁的距离均为1250mm。

6.根据权利要求3所述的常压低氧预习服训练系统，其特征在于：所述的监测系统包括O₂浓度传感器、CO₂浓度传感器、温湿度传感器、O₂压力传感器、N₂压力传感器、心率传感器和血氧饱和度传感器，其中，O₂浓度传感器和CO₂浓度传感器安装于训练人员呼吸带位置，实时测试舱内相应气体浓度；温湿度传感器安装于舱前壁，实时测试舱内温湿度；O₂压力传感器和N₂压力传感器安装于供气系统，实时测试相应气体压力并提示操作人员打开新的气瓶；心率传感器和血氧饱和度传感器安装于训练单车把手侧，实时测试训练人员的生理状况。