CN114708764A - 一种高空低温缺氧环境模拟训练系统及其训练方法 - Google Patents

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李�诚
叶昆鹏
王向
苑飞
赵兴成
刘丹星
孙生生
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Abstract

本发明公开一种高空低温缺氧环境模拟训练系统及其训练方法，其包括训练室、设备室，训练室的其中1墙体上设有进气孔、排气口，训练室与设备室之间通过Y型气管进行连通，Y型气管包括一端与进气孔连通的混合气管，混合气管的另一端连接有第一气管和第二气管，第一气管的另一端与位于设备室内的制氮机连接，第二气管的另一端与位于设备室内的冷气机连接。本发明可实现在平原环境下对低温低氧的高原环境进行模拟，通过在模拟环境中的适应训练，可有效的增强个体对高原缺氧的适应性，加快高原习服过程；且本发明的全封闭的训练室，通过控制氮气与冷空气的量来对氧气含量及温度按需调节，以可对高原的低温低氧环境实现有效模拟，操作简单方便。

Description

一种高空低温缺氧环境模拟训练系统及其训练方法
技术领域
本发明涉及环境模拟实验设备技术领域，尤其涉及一种高空低温缺氧环境模拟训练系统及其训练方法。
背景技术
高原环境具有气压低、低氧分压和低气温的特点，对人体生理系统影响显著。平原世居者进入高原后容易出现各种不适症状，包括头痛、头晕、恶心、呕吐、疲劳等，严重者可能出现高原脑水肿和高原肺水肿等威胁生命的疾病。初到高原人员在机体功能和代谢上发生了变化，运动能力和工作能力大幅下降，感知和反应能力降低，机体出现循环和呼吸加快等代偿性反应，能够在一定程度上消除缺氧导致的不利影响。人体对高原低氧环境具有一定适应习服能力，因此，在生理负荷可承担范围内，借助特定设备开展训练可加快高原习服过程。
发明内容
因此，基于以上背景，本发明提供一种高空低温缺氧环境模拟训练系统及其训练方法。
本发明提供的技术方案为：
一种高空低温缺氧环境模拟训练系统，其包括训练室、设备室，所述训练室的其中1墙体上设有进气孔、排气口，所述排气口位于进气孔的下方，所述训练室与设备室之间通过Y型气管进行连通，所述Y型气管包括一端与进气孔连通的混合气管，所述混合气管的另一端连接有第一气管和第二气管，所述第一气管的另一端与位于设备室的制氮机连接，所述第二气管的另一端与位于设备室内的冷气机连接；
所述训练室的其中1墙体设有密封门，另外3个墙体上嵌设有钢化玻璃窗；
所述训练室内设有监测系统，所述监测系统包括氧气传感器、温度传感器、湿度传感器；
所述训练室内有湿度调节设备、照明调节设备、医用制氧机。
进一步地，所述训练室的其中1墙体外设有显示屏，所述显示屏与氧气传感器、温度传感器、湿度传感器电性连接。
进一步地，所述训练室内配备至少一套桌椅。
进一步地，所述训练室内装有风扇。
进一步地，所述训练室为方形，其尺寸为2.5m×3m×3m。
优选地，所述训练室的墙体采用砖混结构，其顶部采用钢筋混凝土板。
本发明还提供了采用上述的一种高空低温缺氧环境模拟训练系统的训练方法，受试人员在训练中佩戴可实时监测及其记录心率、血压、血氧饱和度等生理参数的监测手环；受试人员在进行训练前需要采用训练室内的医用制氧机进行吸氧排氮，训练后进行补氧调整。
采用本发明所能实现的有益效果为：
本发明可实现在平原环境下对低温低氧的高原环境进行模拟，通过在模拟环境中的适应训练，可有效的增强个体对高原缺氧的适应性，加快高原习服过程；且本发明的全封闭的训练室，通过控制通入其内的氮气与冷空气的量，可实现氧气含量及温度按需调节，以可对高原的低温低氧环境实现有效模拟，操作简单方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：根据附图1所示的一种高空低温缺氧环境模拟训练系统，其包括训练室1、设备室2，所述训练室1的其中1墙体上设有进气孔4、排气口3，所述排气口3位于进气孔4的下方，所述训练室1与设备室2之间通过Y型气管进行连通，所述Y型气管包括一端与进气孔4连通的混合气管5，所述混合气管5的另一端连接有第一气管6和第二气管7，所述第一气管6的另一端与位于设备室2的制氮机连接，所述第二气管7的另一端与位于设备室内的冷气机连接；
所述训练室1的其中1墙体设有密封门8，另外3个墙体上嵌设有钢化玻璃窗9；通过钢化玻璃窗可对训练室内的受试人员的情况进行直接观察。
所述训练室1内设有监测系统，所述监测系统包括氧气传感器、温度传感器、湿度传感器；
所述训练室1内有湿度调节设备、照明调节设备、医用制氧机。所述湿度调节设备包括加湿器和除湿器。
在具体实施时，所述照明调节设备包括至少1个的顶灯。
在具体实施时，所述第一气管6与第二气管7上均设有控制阀及其流量计，以此可通过控制阀对经过第一气管6的氮气和第二气管7的空气量进行控制，以对通入至训练室内的混合气的含氧量进行控制。
表1：不同海拔高度和空气中氧含量关系表
海拔高度(米) 空气含氧量下降(％) 空气含氧量(％)
0 0 20.95
100 0.16 20.79
1000 1.6 19.35
2000 3.2 17.75
3000 4.8 16.15
4000 6.4 14.55
在具体实施时，根据所训练海拔所针对的空气含氧量通过控制氮气量和空气量的混合来实现，训练室内的空气则通过排气孔排出，使得符合所需含氧量的混合气充满训练室内。并且通过冷气机来对通入第二气管7的空气的温度进行控制，最终通过流通至训练室的混合气来对训练室内温度进行调节，以此可达到对高空低温低氧环境的模拟。
所述训练室1的其中1墙体外设有显示屏10，所述显示屏与氧气传感器、温度传感器、湿度传感器电性连接。通过氧气传感器可对训练室内空气中含氧量进行实时检测，所述湿度传感器可对训练室内的湿度进行实时检测，温度传感器可对训练室内的温度进行实时检测，以便于可对训练室内的空气中的氧气含量、温度、湿度进行及时掌握，便于及时调节，确保训练效果。
所述训练室1内配备至少一套桌椅。所述桌椅以便于在训练结束后，就地对受试人员开展认知测验。
所述训练室1内装有风扇，所述风扇的开启可利于避免局部氧气含量过低，不利于训练。
所述训练室1为方形，其尺寸为2.5m×3m×3m。在具体实施时，进气孔和排气口的尺寸为0.2m×0.2m，密封门为1m×2m，密封门位于进气孔和排气口的中间，所述钢化玻璃窗9的尺寸为1m×1m。
所述训练室1的墙体采用砖混结构(49墙)，其顶部采用钢筋混凝土板。所述设备室为不锈钢玻璃棚，尺寸为2.5m×2m×2m，以便于可及时对位于其内的制氮机和冷气机的运行情况进行观察。
在具体实施时，所述训练室的四周安装有铝合金雨棚，以避免雨天可能对训练室内环境模拟的影响。
采用本实施例的训练系统进行训练前，受试人员在佩戴可实时监测及其记录心率、血压、血氧饱和度等生理参数的监测手环，所述监测手环具有异常数据报警功能，若在训练前或训练中，生理参数处于危险区间则自动报警，此时终止训练，以确保训练的安全性；
进入训练室后，采用训练室内的医用制氧机进行吸氧排氮，然后通过开启氮气机和冷气机，控制氮气流量与冷空气的流量，使得训练室内的氧气含量及其温度达到设定的海拔对应的氧气含量需求，控制湿度调节设备对训练室内的湿度进行调节，以模拟高原环境的湿度变化；
受试人员在训练室内站或坐，均可，待其在训练室内待到足够的时间后，受试人员通过制氧机进行补氧调整，关闭制氮机和冷气机，打开密封门后，待训练室内的环境与周围的环境一致时，对受试人员可就地开展认知测验。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实施例中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高空低温缺氧环境模拟训练系统，其特征在于，其包括训练室、设备室，所述训练室的其中1墙体上设有进气孔、排气口，所述排气口位于进气孔的下方，所述训练室与设备室之间通过Y型气管进行连通，所述Y型气管包括一端与进气孔连通的混合气管，所述混合气管的另一端连接有第一气管和第二气管，所述第一气管的另一端与位于设备室的制氮机连接，所述第二气管的另一端与位于设备室内的冷气机连接；
所述训练室的其中1墙体设有密封门，另外3个墙体上嵌设有钢化玻璃窗；
所述训练室内设有监测系统，所述监测系统包括氧气传感器、温度传感器、湿度传感器；
所述训练室内有湿度调节设备、照明调节设备、医用制氧机。
2.根据权利要求1所述的一种高空低温缺氧环境模拟训练系统，其特征在于，所述训练室的其中1墙体外设有显示屏，所述显示屏与氧气传感器、温度传感器、湿度传感器电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种高空低温缺氧环境模拟训练系统，其特征在于，所述训练室内配备至少一套桌椅。
4.根据权利要求1所述的一种高空低温缺氧环境模拟训练系统，其特征在于，所述训练室内装有风扇。
5.根据权利要求3所述的一种高空低温缺氧环境模拟训练系统，其特征在于，所述训练室为方形，其尺寸为2.5m×3m×3m。
6.根据权利要求4所述的一种高空低温缺氧环境模拟训练系统，其特征在于，所述训练室的墙体采用砖混结构，其顶部采用钢筋混凝土板。
7.采用权利要求1至6任一项所述的一种高空低温缺氧环境模拟训练系统进行训练的方法，其特征在于，受试人员在训练中佩戴可实时监测及其记录心率、血压、血氧饱和度等生理参数的监测手环；受试人员在进行训练前需要采用训练室内的医用制氧机进行吸氧排氮，训练后进行补氧调整。
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