[发明专利]一种具有供氧装置的高原环境下使用的健身房

摘要

本发明提供一种具有供氧装置的高原环境下使用的健身房，健身房由底板、墙体和顶盖合围而成；健身房内包括：安置在健身房内的多种健身器材，健身房外部设有供氧装置；供氧装置包括：空气瓶、干燥器、过滤器、氧氮分离器、混合瓶、氧氮控制模块；空气瓶出口通过输气管路与干燥器入口连接，干燥器出口与过滤器入口连接，过滤器出口与氧氮分离器入口连接，氧氮分离器的氧气出口一通过输气管路与健身房内部连通；空气瓶与干燥器的输气管路上设有针型阀和稳压阀；过滤器与氧氮分离器之间的输气管路上设有流量计、压力表和针型阀；健身房外部具有保温棉，在寒冷天气使用时，保证室内温度，而且有供氧装置给室内供氧适合高原环境使用。

主权项

1.一种具有供氧装置的高原环境下使用的健身房，其特征在于，健身房由底板、墙体和顶盖合围而成；所述墙体上开设有窗和门，窗上设有通风装置，墙体上设有多个通风装置；所述顶盖上设有太阳能发电板，健身房内设有蓄电池、整流电路、变压电路，太阳能发电板与蓄电池电连接，蓄电池通过整流电路和变压电路给健身房内的灯具供电；所述墙体设有内层钢板和外层钢板，在内层钢板和外层钢板之间设有空腔，空腔内部设有保温棉；外层钢板表面涂有防腐涂料；所述内层钢板和外层钢板通过螺栓连接；所述顶盖的表面涂有防腐涂料；门包括：单门和折叠门；单门与墙体铰接，折叠门设有折门一、折门二和折门三；所述折门一上设有锁件，折门二上设有与锁件相适配的锁别，锁件与锁别相配合使折门一与折门二锁合；所述折门二一端与折门三铰接，所述折门三另一端与墙体铰接；健身房内包括：安置在健身房内的多种健身器材，设置在健身房内的服务器；健身房外部设有通过输气管路与健身房内部连通的供氧装置；每种健身器材上均设有吸氧面罩、体感采集处理系统以及正对使用者正面的显示屏、光源收发器；显示屏、光源收发器与体感采集处理系统连接，显示屏用于显示体感采集处理系统发送的数据信息以及健身器材的运行状态；每个吸氧面罩分别与供氧装置连接；健身房内还设有用于感应健身房内氧含量的氧含量传感器、用于感应健身房内温度的温度传感器、用于感应健身房内湿度的湿度传感器；所述供氧装置包括：空气瓶、干燥器、过滤器、氧氮分离器、混合瓶、氧氮控制模块；所述空气瓶出口通过输气管路与干燥器入口连接，干燥器出口与过滤器入口连接，过滤器出口与氧氮分离器入口连接，氧氮分离器的氧气出口一通过输气管路与健身房内部连通；所述空气瓶与干燥器的输气管路上设有针型阀和稳压阀；过滤器与氧氮分离器之间的输气管路上设有流量计、压力表和针型阀；氧氮分离器的氧气出口一与健身房的输气管路上设有氧量分析仪、流量计、电磁阀、压力表和针型阀；氧氮分离器的氮气出口和氧气出口二分别与混合瓶的入口连接，混合瓶的出口与吸氧面罩连接；氧气出口二与混合瓶之间设有氧气流量计和氧气阀，氮气出口与混合瓶之间设有氮气流量计和氮气阀；混合瓶上设有氧浓度测量仪和氮浓度测量仪；氧气阀、氮气阀、氧浓度测量仪和氮浓度测量仪分别与氧氮控制模块连接，氧氮控制模块用于通过氧气阀和氮气阀调节混合瓶内的氧氮混合比例，通过氧浓度测量仪和氮浓度测量仪获取混合瓶氧氮混合比例；氧氮控制模块还与服务器通信连接，使服务器获取混合瓶内的氧氮混合比例，并且服务器根据所处的高原环境对氧氮控制模块设置氧氮混合比例；所述体感采集处理系统包括：氧含量接收模块、温度接收模块、湿度接收模块、身份ID模块、面部区域设置模块、面部识别模块、视频预处理模块、视频放大处理模块、心率信号消噪处理模块、心率值转换模块、氧含量接收模块、心率与耗氧量折算模块、心率持续时间计量模块、体感通信模块；温度接收模块用于接收温度传感器感应健身房内的温度；湿度接收模块用于接收湿度传感器感应健身房内的湿度；氧含量接收模块用于接收氧含量传感器感应健身房内的氧含量；身份ID模块用于使用户设置个人身份ID，并将个人身份ID传输给服务器；所述面部区域设置模块用于设置面部敏感区域；所述光源收发器用于获取面部视频图像；所述面部识别模块用于从获取的面部视频图像中的每一帧中选取面部敏感区域作为后续的心率信号的提取区域；当在获取的视频中，某一帧中的选取面部敏感区域失败时，使用上一帧中的面部敏感区域作为当前帧中的面部敏感区域；所述视频预处理模块用于对选取的面部敏感区域的视频帧进行计量，当计量的帧数达到预设帧数时，将所述视频帧发送至视频放大处理模块；当计量的帧数未达到预设帧数时，继续计量视频帧直至达到预设帧数；所述视频放大处理模块用于对所述视频预处理模块发送的视频帧进行视频放大处理，将放大处理后的视频帧在RGB颜色空间内进行分解，形成三幅单通道图像；分别计算三通道图像的面部敏感区域内像素的空间平均值，形成对应每一帧的红绿蓝三个信号值，信号值范围在0～255之间，每一帧的红绿蓝三个信号值形成三个原始信号序列，以使从每一帧中放大出心率信号；所述心率信号消噪处理模块用于对原始心率信号序列进行带通滤波处理，以调整信号波形和消除噪声的影响；心率计算模块用于对消除噪声的三个信号序列分别进行FFT变换，计算三个信号序列的对应功率谱密度，选取G通道信号序列中最大功率对应的频率作为心率的计算值；所述心率与耗氧量折算模块用于将心率的计算值折算成使用人员的耗氧量，并通过体感通信模块向服务器发出计算耗氧量信号；所述心率持续时间计量模块用于当某一健身器材使用人员的心率在170次/分持续预设的时长时，所述健身器材的体感采集处理系统通过体感通信模块向服务器发出心率负荷信号；服务器包括：通风控制模块、供氧控制模块、供氧单控模块、数据处理模块、数据存储模块、人机交互模块、计时模块、计速模块、计量模块、卡路里消耗计算模块、个性化设置模块、时间模块、网络管理模块、数据管理模块、事件管理模块、报表模块、IP地址管理模块、安防模块、信息交流模块、服务器通信模块、海拔高度设置模块、海拔高度与含氧量折算模块、氧量比较提示模块；所述海拔高度设置模块用于设置健身器材所处环境的海拔高度；所述海拔高度与含氧量折算模块用于根据健身器材所处环境的海拔高度折算成所述海拔高度的含氧量；所述通风控制模块分别与每个通风装置连接，通风控制模块用于分别控制每个通风装置的启停；所述服务器通信模块与健身房内每个健身器材的体感通信模块建立通信连接，使服务器与健身房内每个健身器材的体感采集处理系统进行交互；个性化设置模块用于用户根据个人特质设置当次健身阈值，阈值包括：健身的时长、或健身的消耗量、或跑步距离、或骑车的距离；IP地址管理模块用于对健身房内的每个健身器材设置唯一的IP地址，使服务器通过IP地址查询的健身器材的数据信息，或向健身器材发送数据信息、或接收健身器材发送数据信息；所述供氧控制模块与供氧装置连接，供氧控制模块用于根据数据处理模块发出的控制指令控制供氧装置开启或停止供氧；所述供氧单控模块分别与吸氧面罩和供氧装置连接，供氧单控模块用于当用户带上吸氧面罩上，通过操作设置在吸氧面罩上的开关，使供氧单控模块控制供氧装置对吸氧面罩进行供氧；数据处理模块用于根据健身器材所处环境的海拔高度，折算出该海拔高度下的含氧量，并将该含氧量与零海拔地区进行比较得出含氧量的数据差，再通过控制供氧装置对健身房内进行加氧，使健身房内的含氧量保持与零海拔地区的含氧量相同；还用于将体感采集处理系统发送的各种数据信息进行整理，对体感采集处理系统发送的各种数据信息与个性化设置模块设置的阈值进行对比形成资源统计信息以及将体感采集处理系统发送的各种数据信息与用户身份ID所对应往期使用健身器材数据进行对比形成资源统计信息，并将资源统计信息反馈至体感采集处理系统，通过显示屏显示；所述氧量比较提示模块用于接收每个健身器材的心率与耗氧量折算模块发出使用该健身器材用户的耗氧量，当用户的耗氧量大于最大吸氧量时，氧量比较提示模块通过服务器通信模块向体感采集处理系统发送提示信号，体感采集处理系统在接收到提示信号后，通过显示屏显示提示信号，提示用户使用吸氧面罩进行吸氧；计时模块用于计量用户当次使用健身器材的时长；计速模块用于计量用户当次使用健身器材的平均速度、最大速度、最小速度；计量模块用于计量用户当次使用跑步机、或骑行车的距离；所述卡路里消耗计算模块用于计量用户当次使用健身器材所消耗的卡路里；所述数据存储模块用于采用开放的存储平台Oracle、MySQL或者Sybase来进行系统的数据存储，并保存每个用户历史数据，生成相应的趋势分析报告，进行保存；所述时间模块用于根据获取的北斗时钟源时间信息设置服务器运行时间，同时统一设置每个健身器材的体感采集处理系统运行时间；所述网络管理模块用于使服务器与健身器材之间通过WIFI或者zigee或CAN的形式通信连接，共享数据存储模块储存的数据信息，对网拓扑管理、健身器材管理、网络性能管理，实现了网络环境透明化，达到高效管理目的；所述数据管理模块用于从数据角度同时整合用户的距离数据、环境数据、消耗卡路里数据、计速数据、计时数据、温度数据、湿度数据、心率数据、耗氧量数据、海拔高度数据，通过线路、表格、图形的展现形式进行有机整合，通过对数据的可视化管理，让所有数据关键参数醒目地投射到显示屏上，帮助用户了解健身状况，对健身过程跟踪管理；所述事件管理模块用于将服务器得到的各类原始数据信息与个性化设置模块设置的阈值以及往期使用健身器材数据进行对比，当前数据未达到设置的阈值或者与往期数据比较产生不良的效果时，进行报警提示；将报警信息形成报警统计，并存储；所述报表模块用于将用户的数据形成分析报告，用户通过分析报告准确评估整个运动情况，获悉用户自身的情况，整理形成系统整体的运动信息，按照时间段、或按照个人体貌特征、或按照性别形成一系统报告，通过梯形图、或曲线图、或图表展现在显示器上，实现运动经验的共享和管理；所述安防模块用于对服务器进行防护，防止非授权用户登录，以及非授权软件进行安装及登录系统；所述信息交流模块用于使具有身份ID的用户，通过移动终端与服务器建立通信连接，共享运动信息，并与其他用户共享运动信息。