CN219127815U - 一种高原环境呼吸训练设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高原环境呼吸训练设备，包括：输入装置，设置有海拔高度输入界面，用于输入不同的海拔高度；制气装置，用于制备与输入装置输入的海拔高度对应的含氧浓度相同的气体；呼吸面罩，通过排气管与制气装置的出气端连接；血氧传感器；氧气浓度传感器；气体流量传感器；气体压力传感器；显示器，用于显示呼吸训练波形图；工控机，用于接收输入装置输出的信号并驱动制气装置工作，以及接收血氧传感器、氧气浓度传感器、气体流量传感器和气体压力传感器输出的信号并输出至显示器。本实用新型便于操控，且增加了人机交互性，提高了用户体验感。

Description

一种高原环境呼吸训练设备

技术领域

本实用新型涉及低氧呼吸训练技术领域，具体涉及一种高原环境呼吸训练设备。

背景技术

在运动生理实践中，高原训练或模拟高原训练的低氧训练方式对一些特殊专业人员(如运动员、飞行员、宇航员、潜水员、高原工作者及健身人员等)提高运动成绩和工作能力、健身减肥等方面的作用被证明是行之有效的。

在日常生活中，模拟高原训练的低氧训练方式对于向往高原运动、高原旅游的人提供了帮助，使其在去高原前有效地锻炼提高心肺能力，避免无法适应高原环境，降低高原运动、高原旅游的风险。

用户在使用高原环境呼吸训练设备前、中、后三个过程中都需要对高原环境呼吸训练设备进行调控，但是现有的高原环境呼吸训练设备用户操控不便，且与用户之间的交互性差，用户体验感不佳。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种高原环境呼吸训练设备，具体技术方案如下所示：

一种高原环境呼吸训练设备，包括：

输入装置，设置有海拔高度输入界面，用于输入不同的海拔高度；

制气装置，用于制备与所述输入装置输入的海拔高度对应的含氧浓度相同的气体；

呼吸面罩，通过排气管与制气装置的出气端连接；

血氧传感器，用于检测使用者的血液中的氧气饱和度；

氧气浓度传感器，设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的氧气浓度；

气体流量传感器，设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的气体流量；

气体压力传感器，设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的气体压力；

显示器，用于显示呼吸训练波形图；

工控机，分别与所述输入装置、所述制气装置、所述血氧传感器、所述氧气浓度传感器、所述气体流量传感器、所述气体压力传感器和显示器电性连接，用于接收所述输入装置输出的信号并驱动所述制气装置工作，以及接收所述血氧传感器、所述氧气浓度传感器、所述气体流量传感器和所述气体压力传感器输出的信号并输出至显示器。

在一个具体实施例中，所述输入装置设置在所述显示器上，形成输入输出装置。

在一个具体实施例中，还包括移动终端和通信装置，所述移动终端用于接收使用者的指令并生成信号，所述移动终端通过所述通信装置输出信号至所述工控机。

在一个具体实施例中，还包括遥控器，所述遥控器设置有电路板和多个按键，所述电路板与所述工控机信号连接，所述电路板上设置有多个感应件，所述感应件与所述按键对应设置，用于在所述按键的挤压下输出信号至所述电路板。

在一个具体实施例中，还包括：

心率传感器，用于检测使用者的每分钟的心跳次数；

血压传感器，用于检测使用者的血压；

心电图检测仪，用于检测使用者的心电活动；

温度传感器，设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的温度；

呼吸频率传感器，设置于所述呼吸面罩上，用于检测使用者的呼吸频率；

潮气量检测仪，设置于所述呼吸面罩上，用于检测使用者的潮气量；

所述心率传感器、所述血压传感器、所述心电图检测仪、所述温度传感器、所述呼吸频率传感器、所述潮气量检测仪均与所述工控机电性连接。

在一个具体实施例中，所述制气装置包括压缩机、具有分子筛的吸附塔、比例阀、气囊和至少一条输气管；

所述压缩机、所述吸附塔、所述比例阀和所述气囊依次通过所述输气管连接；所述工控机与所述压缩机、所述吸附塔、所述比例阀电性连接。

在一个具体实施例中，还包括主控板，所述主控板分别与所述工控机、所述制气装置和所述检测组件电性连接，所述工控机通过所述主控板驱动所述制气装置工作，并通过所述主控板接收所述检测组件的信号。

在一个具体实施例中，还包括语音装置，所述语音装置与所述工控机电性连接，用于接收所述工控机输出的信号并进行语音播报。

在一个具体实施例中，还包括警报装置，所述警报装置与所述工控机电性连接，用于接收所述工控机输出的信号并发出警报。

在一个具体实施例中，所述移动终端包括手机、平板电脑或笔记本；所述通信装置包括蓝牙模块、4G模块、5G模块或Wi Fi模块。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型的一种高原环境呼吸训练设备，包括：输入装置，设置有海拔高度输入界面，用于输入不同的海拔高度；制气装置，用于制备与输入装置输入的海拔高度对应的含氧浓度相同的气体；呼吸面罩，通过排气管与制气装置的出气端连接；血氧传感器，用于检测使用者的血液中的氧气饱和度；氧气浓度传感器，设置于制气装置的出气端，用于检测出气端的氧气浓度；气体流量传感器，设置于制气装置的出气端，用于检测出气端的气体流量；气体压力传感器，设置于制气装置的出气端，用于检测出气端的气体压力；显示器，用于显示呼吸训练波形图；工控机，分别与输入装置、制气装置、血氧传感器、氧气浓度传感器、气体流量传感器、气体压力传感器和显示器电性连接，用于接收输入装置输出的信号并驱动制气装置工作，以及接收血氧传感器、氧气浓度传感器、气体流量传感器和气体压力传感器输出的信号并输出至显示器。本实用新型设置有输入装置和显示屏，用户可通过输入装置输入海拔高度以获取对应的含氧浓度相同的气体，还可通过显示屏观察呼吸训练波形图，便于操控，且增加了人机交互性，提高了用户体验感。

进一步的，还包括移动终端和通信装置，移动终端用于接收使用者的指令并生成信号，移动终端通过通信装置输出信号至工控机。增加使用者控制制气装置的途径，便于使用者操控。

进一步的，还包括遥控器，遥控器设置有电路板和多个按键，电路板与工控机信号连接，电路板上设置有多个感应件，感应件与按键对应设置，用于在按键的挤压下输出信号至电路板。增加使用者控制制气装置的途径，便于使用者操控。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本实用新型提供的高原环境呼吸训练设备的第一结构示意图；

图2为本实用新型提供的高原环境呼吸训练设备的第二结构示意图；

图3为本实用新型提供的高原环境呼吸训练设备的第三结构示意图；

图4为本实用新型提供的高原环境呼吸训练设备的第四结构示意图；

图5为本实用新型提供的高原环境呼吸训练设备的第五结构示意图。

附图标记：

1-输入输出装置；2-制气装置；3-壳体；4-工控机；5-主控板；6-移动终端；7-通信装置；8-遥控器；9-语音装置；10-警报装置；11-输入装置；12-显示器；21-压缩机；22-吸附塔、23-比例阀；24-气囊；25-呼吸面罩；26-输气管；27-排气管；31-血氧传感器；32-氧气浓度传感器；33-气体流量传感器；34-气体压力传感器；35-心率传感器；36-血压传感器；37-心电图检测仪；38-温度传感器；39-呼吸频率传感器；40-潮气量检测仪。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供了一种高原环境呼吸训练设备，包括：输入装置11，设置有海拔高度输入界面，用于输入不同的海拔高度；制气装置2，用于制备与输入装置11输入的海拔高度对应的含氧浓度相同的气体；呼吸面罩25，通过排气管27与制气装置2的出气端连接；血氧传感器31，用于检测使用者的血液中的氧气饱和度；氧气浓度传感器32，设置于制气装置2的出气端，用于检测出气端的氧气浓度；气体流量传感器33，设置于制气装置2的出气端，用于检测出气端的气体流量；气体压力传感器34，设置于制气装置2的出气端，用于检测出气端的气体压力；显示器12，用于显示呼吸训练波形图；工控机4，分别与输入装置11、制气装置2、血氧传感器31、氧气浓度传感器32、气体流量传感器33、气体压力传感器34和显示器12电性连接，用于接收输入装置11输出的信号并驱动制气装置2工作，以及接收血氧传感器31、氧气浓度传感器32、气体流量传感器33和气体压力传感器34输出的信号并输出至显示器12。

用户在使用高原环境呼吸训练设备前、中、后三个过程中都需要对高原环境呼吸训练设备进行调控，但是现有的高原环境呼吸训练设备用户操控不便，且与用户之间的交互性差，用户体验感不佳。

本实用新型通过设置输入装置11和显示屏12，用户可通过输入装置11输入海拔高度以获取对应的含氧浓度相同的气体，还可通过显示屏12观察呼吸训练波形图，便于操控，且增加了人机交互性，提高了用户体验感。

如图3所示，输入装置11设置在显示器12上，形成输入输出装置1，使输出输出装置1同时集成了输入和输出的功能，减小占地空间，便利性高。输入输出装置1设置在壳体3上，工控机4、主控电路板5、制气装置2设置在壳体3内，其中主控电路板5设置在工控机4上。

可选地，在其他实施例中也可为输入输出装置1设置在工控机2上。

如图1和图5所示，制气装置2包括压缩机21、具有分子筛的吸附塔22、比例阀23、气囊24和至少一条输气管26，压缩机21、吸附塔22、比例阀23、气囊24依次通过输气管26连接。

压缩机21用于压缩空气，压缩机21的出气端与吸附塔22的进气端通过输气管26连接，吸附塔22内的分子筛将压缩后的空气分离成氮气和氧气，吸附塔22的氮气出气端经输气管26与比例阀23的第一进气端连接，吸附塔22的氧气出气端经输气管26与比例阀23的第二进气端连接，比例阀23用于调节氮气和氧气的比例，比例阀23的出气端与气囊24通过输气管26连接，经混合后的氮气和氧气储存于气囊24中，气囊24与呼吸面罩25通过排气管27连接。

工控机4与压缩机21、吸附塔22、比例阀23电性连接，压缩机21、吸附塔22、比例阀23根据工控机4输出的信号工作。

如图1所示，血氧传感器31用于与使用者接触并检测使用者的血液中的氧气饱和度。氧气浓度传感器32、气体流量传感器33和气体压力传感器34均设置于比例阀23的出气端。氧气浓度传感器32用于检测混合气体中的氧气浓度。气体流量传感器33用于检测出气端的气体流量；气体压力传感器34用于检测出气端的气体压力。

如图2所示，心率传感器35用于检测使用者的每分钟的心跳次数。血压传感器36用于检测使用者的血压。心电图检测仪37用于检测使用者的心电活动。温度传感器38设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的温度。呼吸频率传感器39设置于所述呼吸面罩上，用于检测使用者的呼吸频率。潮气量检测仪40设置于所述呼吸面罩上，用于检测使用者的潮气量。

工控机2与血氧传感器31、氧气浓度传感器32、气体流量传感器33、气体压力传感器34、心率传感器35、血压传感器36、心电图检测仪37、温度传感器38、呼吸频率传感器39和潮气量检测仪40电性连接，血氧传感器31、氧气浓度传感器32、气体流量传感器33、气体压力传感器34、心率传感器35、血压传感器36、心电图检测仪37、温度传感器38、呼吸频率传感器39和潮气量检测仪40将检测到的信号输出至工控机2。

如图1、图4所示，还包括主控板5，主控板5分别与工控机4、制气装置2和检测组件3电性连接，工控机4通过主控板5驱动制气装置2工作，并通过主控板5接收检测组件3的信号。

如图1所示，输入装置11上设置有海拔高度输入界面，海拔高度输入界面与工控机4电性连接，海拔高度输入界面用于在用户的触摸下接收指令，并生成对应的海拔高度信号，并将海拔高度信号输出至工控机4，工控机4接收海拔高度信号并输出至制气装置2以驱动压缩机21、吸附塔22和比例阀23工作。

具体地，还包括语音装置9，工控机4与语音装置9电性连接，工控机4接收输入装置11输出的信号后生成语音播报信号，语音装置9接收后进行语音播报。例如工控机4接收“开启压缩机21”的信号后生成“开启压缩机21”的语音播报信号，语音装置9接收该语音播报信号后，语音装置9播放“开启压缩机21”的语音。通过设置语音装置9，使用户了解当下高原环境呼吸训练设备的工作状态，同时具有提醒作用，避免使用者输出错误工作指令。

如图1所示，显示器12与工控机4电性连接，工控机4接收血氧传感器31、氧气浓度传感器32、气体流量传感器33和气体压力传感器34的信号后输出至显示器12。具体地，工控机4接收血氧传感器31和氧气浓度传感器32的信号后，进行分析和处理，以氧气浓度值为横坐标，血氧值为纵坐标生成呼吸训练波形图信号并输出至显示器12，显示器12接收呼吸训练波形图信号后生成呼吸训练波形图。

具体地，还包括警报装置10，工控机4和警报装置10电性连接，工控机4接收检测组件3输出的信号后进行分析和处理，当检测组件3输出的信号达到预警值时生成报警信号，工控机4输出报警信号至警报装置10，警报装置10发出警报。增加报警功能，当出现危险情况时，可以及时提醒使用者，降低出现事故的可能性，智能性高。

具体地，警报装置10包括闪光警报器和/或音频警报器。当接收到报警信号时，闪光警报器发出闪光和/或音频警报器发出语音以引起使用者注意。

如图1所示，还包括移动终端6和通信装置7，移动终端6用于接收使用者的指令并生成信号，并将信号通过通信装置7输出信号至工控机4。增加使用者控制制气装置的途径，便于使用者操控。

具体地，移动终端6包括手机、平板电脑或笔记本。

具体地，通信装置7包括蓝牙模块、4G模块、5G模块或Wi Fi模块。

如图1所示，还包括遥控器8，遥控器8设置有电路板和多个按键，电路板与工控机4信号连接，电路板上设置有多个感应件，感应件与按键对应设置，用于在按键的挤压下输出信号至电路板，电路板接收信号后输出至工控机4以驱动制气装置2工作。增加使用者控制制气装置的途径，便于使用者操控。

具体地，感应件为压力传感器。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高原环境呼吸训练设备，其特征在于，包括：

输入装置，设置有海拔高度输入界面，用于输入不同的海拔高度；

制气装置，用于制备与所述输入装置输入的海拔高度对应的含氧浓度相同的气体；

呼吸面罩，通过排气管与制气装置的出气端连接；

血氧传感器，用于检测使用者的血液中的氧气饱和度；

氧气浓度传感器，设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的氧气浓度；

气体流量传感器，设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的气体流量；

气体压力传感器，设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的气体压力；

显示器，用于显示呼吸训练波形图；

工控机，分别与所述输入装置、所述制气装置、所述血氧传感器、所述氧气浓度传感器、所述气体流量传感器、所述气体压力传感器和显示器电性连接，用于接收所述输入装置输出的信号并驱动所述制气装置工作，以及接收所述血氧传感器、所述氧气浓度传感器、所述气体流量传感器和所述气体压力传感器输出的信号并输出至显示器。

2.根据权利要求1所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，所述输入装置设置在所述显示器上，形成输入输出装置。

3.根据权利要求1所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，还包括移动终端和通信装置，所述移动终端用于接收使用者的指令并生成信号，所述移动终端通过所述通信装置输出信号至所述工控机。

4.根据权利要求1所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，还包括遥控器，所述遥控器设置有电路板和多个按键，所述电路板与所述工控机信号连接，所述电路板上设置有多个感应件，所述感应件与所述按键对应设置，用于在所述按键的挤压下输出信号至所述电路板。

5.根据权利要求1所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，还包括：

心率传感器，用于检测使用者的每分钟的心跳次数；

血压传感器，用于检测使用者的血压；

心电图检测仪，用于检测使用者的心电活动；

温度传感器，设置于所述制气装置的出气端，用于检测所述出气端的温度；

呼吸频率传感器，设置于所述呼吸面罩上，用于检测使用者的呼吸频率；

潮气量检测仪，设置于所述呼吸面罩上，用于检测使用者的潮气量；

所述心率传感器、所述血压传感器、所述心电图检测仪、所述温度传感器、所述呼吸频率传感器、所述潮气量检测仪均与所述工控机电性连接。

6.根据权利要求1所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，所述制气装置包括压缩机、具有分子筛的吸附塔、比例阀、气囊和至少一条输气管；

所述压缩机、所述吸附塔、所述比例阀和所述气囊依次通过所述输气管连接；所述工控机与所述压缩机、所述吸附塔、所述比例阀电性连接。

7.根据权利要求1所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，还包括主控板，所述主控板分别与所述工控机、所述制气装置、所述血氧传感器、所述氧气浓度传感器、所述气体流量传感器和所述气体压力传感器电性连接，所述工控机通过所述主控板驱动所述制气装置工作，并通过所述主控板接收所述血氧传感器、所述氧气浓度传感器、所述气体流量传感器和所述气体压力传感器的信号。

8.根据权利要求1所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，还包括语音装置，所述语音装置与所述工控机电性连接，用于接收所述工控机输出的信号并进行语音播报。

9.根据权利要求1所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，还包括警报装置，所述警报装置与所述工控机电性连接，用于接收所述工控机输出的信号并发出警报。

10.根据权利要求3所述的高原环境呼吸训练设备，其特征在于，所述移动终端包括手机、平板电脑或笔记本；

所述通信装置包括蓝牙模块、4G模块、5G模块或WiFi模块。

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