外部设备或用 户。在混合气输出过程中分别利用压力传感器30、第二氧浓度传感器31和第二流量传感器 32对调压后的混合气体进行混合气体压力、混合气体中氧浓度和混合气体流量的测量，并 将该测量值反馈给气体发生器控制器26,以使气体发生器控制器26对第一质量流量控制 器17和第二质量流量控制器24进行流量微调，经微调整输出的混合气体中的氧气浓度和 训练设定的氧气浓度差保持在正负5%的范围内。当用户生理指标发生异常情况时，中央处 理单元根据生理参数的异常，发送停止制氮指令给气体发生器控制器26,气体发生器控制 器26接到指令后停止制氮模块22的工作，同时控制两位三通阀33从第一进气口的连通位 转换至第二进气口连通位，直接为用户提供93%的氧气，以解除异常状况。本发明中制氧模 块15和制氮模块22均采用现有的skarstrom双分子筛塔结构，即采用变压吸附PSA空气 分离技术实现制氧和制氮，变压吸附PSA空气分离是一种以空气为原料气，利用分子筛对 不同气体分子在加压条件下"吸附"性能的差异而将气体混合物分开；制氮模块所用分子筛 为碳分子筛，加压条件下对氧气的吸附性比空气中的氮气、二氧化碳、水分等空气成分高， 吸收原料气中氧气、二氧化碳、水分等，产出氮气；制氧模块所用分子筛为沸石分子筛，对氮 气吸附性高，加压条件下吸收氮气、二氧化碳、水分等，产出氧气。
[0039] 除所用分子筛不同外，制氮和制氧两种模块的工作原理和结构都相同。
[0040] 制氧模块结构及工作原理框如图4a所示，采用skarstrom双分子筛塔结构，工作 过程如下：空气经过第一空气过滤器14过滤后进入空气压缩机36,压缩后的空气通过旋转 分离阀40进入第一吸附器37或第二吸附器39进行吸附分离，由气体发生器控制器26控 制旋转分离阀40改变吸附周期，以及分配进气和排气流动方向，实现制氧。
[0041] 以制氧模块15工作过程中一个循环为例，如图4b所示，压缩空气进入第一吸附器 37，此时第一旋转阀门43、第二旋转阀门44打开，第三旋转阀门45、第四旋转阀门46关闭， 空气中的氮气被吸附到第一吸附器37内的分子筛中，氧气通过第一吸附器37顶端的三通 38流出，一部分用于反吹处于解吸状态的第二吸附器39,另一部分经过第一空气精滤器16 精筛输出；当第一吸附器37中的分子筛达到吸附饱和临界状态前，控制器42接收气体发生 器控制器的指令，将第一旋转阀门43、第二旋转阀门44关闭，第三旋转阀门45和第四旋转 阀门46打开，见图4c所示，空气压缩机出来的压缩空气被切换到进入第二吸附器39,同时 对第一吸附器37减压解吸，解吸气（富氮)经第三旋转阀门45排出。第二吸附器39工作过 程与第一吸附器37完全相同，二者交替工作完成连续生产氧气。制氮模块和制氧模块的工 作流程完全一致，唯一不同的是制氮模块中的第三吸附器和第四吸附器中的分子筛为碳分 子筛。
[0042] 本发明中，气体发生器控制器26采用STM32F103型嵌入式微处理器，通过 STM32F103中的D/A转换器将相应的控制电压发送给第一质量流量控制器17和第二质量流 量控制器24,从而实现流量的控制。
[0043] 实施例2 一种基于高低氧联合的预适应训练系统。
[0044] 一种基于高低氧联合的预适应训练系统，该系统包括中央处理单元1、氧发生装置 2、生理参数监护单元3和远程网络数据平台4。
[0045] 远程网络数据平台4包括基础信息录入模块50、报警警戒线数据设定模块51、心 电数据管理单元52、血氧饱和度数据管理单元53、脑氧饱和度数据管理单元54、血压数据 管理单元55、呼吸频率管理单元56、和比较模块58。
[0046] 基础信息录入模块50保存中央处理单元录入的用户基础信息，所述基础信息包 括姓名、年龄、性别、身高、体重，开始训练时的血压、心率、既往病史等。
[0047] 生理参数正常范围如下：脉搏血氧饱和度的正常范围为大于等于90%，脑氧 饱和度正常范围为58-82%，心率正常范围为60-101次/min，血压正常范围为收缩压 90-140mmHg，舒张压60-9-mmHg，呼吸频率正常范围为16-20次/min。
[0048] 心电数据管理单元52用于获取和保存用户训练过程中心电数据，并根据该心电 数据对心电波形回显，对心率的变化趋势曲线按照时间轴进行描述；可根据用户的需要对 当前的心电数据、心电波形和心率变化趋势等分析指标进行查询。所述心电数据管理单元 包括用于获取用户当前心电数据的心电数据获取模块；用于当前心电数据、心电波形和心 率变化趋势等分析指标进行查询的心电查询模块；基于报警警戒线数据设定模块51预先 设定的心电正常范围阈值，对当前心电数据进行分析比较的分析模块。
[0049] 血氧饱和度数据管理单元53用于获取和保存用户在某一训练时刻的血氧饱和度 数值，并根据用户需要对该数据进行查询。所述血氧饱和度数据管理单元53包括用于获取 用户当前血氧饱和度数据的血氧饱和度数据获取模块；用于对某一训练治疗时刻的血氧饱 和度数值进行查询的血氧饱和度查询模块；基于报警警戒线数据设定模块51预先设定的 血氧饱和度正常范围阈值，对当前血氧饱和度数据进行分析比较的分析模块。
[0050] 脑氧饱和度数据管理单元54用于获取和保存用户在某一训练时刻的脑氧饱和度 数据，并根据该脑氧饱和度数据对脑氧饱和度随时间的变化趋势进行描述；可根据用户需 要对当前的脑氧饱和度数据进行查询。所述脑氧饱和度数据管理单元包括用于获取用户当 前脑氧饱和度数据的脑氧饱和度数据获取模块；用于对当前脑氧饱和度数据进行查询的心 电查询模块；基于报警警戒数据设定模块51预先设定的脑氧饱和度正常范围阈值，对当前 脑氧饱和度数据进行分析比较的分析模块。
[0051] 血压数据管理单元55用于获取和保存用户的血压数据，并根据血压数据的变化 趋势进行描述；用户可根据需要对当前的血压数据进行查询。所述血压数据管理单元包括 用于获取受训真当前血压数据的血压数据获取模块；用于对当前血压数据进行查询的血压 数据查询模块；基于报警警戒数据设定模块51预先设定的血压正常范围阈值，对当前血压 数据进行分析比较的分析模块。
[0052] 呼吸频率管理单元56用于获取和保存用户训练过程中的呼吸频率，并根据呼吸 频率进行趋势分析，显示呼吸波形；用户可以根据需要对当前的呼吸频率进行查询。所述呼 吸频率管理单元56包括用于获取用户当前呼吸频率的呼吸频率获取模块；用于对当前呼 吸频率进行查询的呼吸频率查询模块；基于报警警戒数据设定模块51预先设定的呼吸频 率正常范围阈值，对当前呼吸频率进行分析比较的分析模块。
[0053] 报警警戒线数据设定模块51用于设定生理参数的正常范围阈值。
[0054] 比较模块58,基于报警警戒设定模块51预先设定的心电正常范围阈值，血氧饱和 度正常范围阈值，脑氧饱和度正常范围阈值，血压正常范围阈值及呼吸频率正常范围阈值， 对当前检测到的心电数据，血氧饱和度数据，脑氧饱和度数据，血压数据及呼吸数据进行分 析比较，若超出正常范围，则通过图像或声音的方式向中央处理单元1发出报警提醒。
[0055] 本系统中的中央处理单元1包括用于进行人机交互操作的人机交互界面6、用于 与远程网络数据平台建立数据通讯的GSM通讯模块7、用于接收用户生理参数数据的第一 蓝牙通讯模块8、用于存储设定的训练方案的存储模块57和基于远程网络数据平台生理参 数比较结果进行报警提示的报警模块62。中央处理单元1通过GSM通讯模块7与远程网络 数据平台4建立数据通讯，并通过人机交互界面6进行预存训练方案的读取以及个性化方 案的设定、生理参数数据的查询等操作；中央处理单元1基于读取的预存在存储模块57中 的训练方案或自定义方案，通过串口向氧发生装置2中的气体发生器控制器26发出控制指 令，该控制指令包括氧气浓度和某种氧浓度持续时间等，氧发生装置2基于该控制指令输 出含氧的混合气体；用户在进行高低氧交替训练过程中，中央处理单元1中的第一蓝牙通 讯模块8会实时获取生理参数监护单元3发送过来的用户当前的生理参数数据，并将该数 据发送给远程网络数据平台4进行分析和存储。用户可利用中央处理单元1中的人机交互 界面6,对中央处理单元1获取到的用户当前的生理参数数据或者远程网络数据平台的分 析结果进行查询，获知当前用户的生理状况。气体发生器控制器26通过中央处理单元1中 的第一蓝牙通讯模块8还可以获取用户呼吸气体的状态，例如用户使用呼吸面罩供氧时， 用户的呼吸频率、呼吸面罩状态(漏气或脱落)，以及时对训练系统进行维护调整。
[0056] 氧发生装置2的结构，组成和工作原理如实施例1中所述。
[0057] 本系统中的生理参数监护单元用于对用户当前的生理参数进行监测。生理参数监 护单元包括呼吸状态检测模块9、血氧饱和度检测模块10、脑氧饱和度检测模块11、血压检 测模块12、心电检测模块13和第二蓝牙通讯模块60 ;本实施例中采用能监护上述生理参数 的一种或多种监护仪器。以上所有生理参数异常的报警提示信息还会由远程网络数据平台 发送至用户的联系手机。
[0058] -种基于高低氧联合的预适应训练系统的工