一种在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统及其控制方法

本发明涉及睡眠监测保障，具体涉及一种在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统及其控制方法。

背景技术：

1、由于高海拔施工环境较为复杂，高原低氧、高粉尘、高温、高湿的环境，对工作人员或短期移居人员的睡眠质量带来诸多不利影响，极易产生失眠、呼吸暂停等睡眠障碍。同时该类人员受到工作环境不适应、与家人的距离较远等现实问题影响，极易产生心理问题，常见的如失眠、适应性障碍、焦虑性障碍和抑郁性障碍等。高原地区移居工作人员面临着来自生理环境和心理压力双重考验，导致其睡眠问题频发。现有的技术方案主要分为两种：①以助眠为重心的技术方案——睡眠舱：大部分均为单一性基本功能睡眠舱，提供简单的睡眠环境改善功能，未考虑高海拔及工作环境的特殊性，以及睡眠舱的可移动性和安装便捷性；②以供氧为重心的技术方案——氧气瓶、氧气机，其可以满足基本的室内氧气浓度、空气环境改善，但无法提供相应的助眠功能。以上两种都无法保障高海拔工作人员的睡眠质量，导致白天人员工作效率不高。

2、经检索，专利号cn 217844165 u介绍了一种生态睡眠舱，包括床、密封舱罩、循环风机和负离子发生器，可实现空气净化、提供负离子、供氧和温湿度控制等功能，其安装方式为室内单独房间的睡眠设备。大部分的专利与市面产品均为室内安装和室外独立睡眠舱，其存在如下技术问题：①没有全面考虑睡眠的影响因素，忽略了人员心理状态的影响；②助眠功能未考虑人员对氧气的需求；③仅局限于助眠设备和功能，不能同时反馈人员的睡眠数据，以更好了解睡眠需求；④并未达到智能化水平，缺少对睡眠人员心理状态的调节功能。

3、鉴于此，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统及其控制方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，包括：控制模块、云端服务器、数据收集模块、生理调节模块和心理调节模块；其中，所述数据收集模块、生理调节模块和心理调节模块与所述云端服务器连接；

3、所述控制模块用于使用户控制各类设备、进行模式选择；

4、所述数据收集模块用于收集睡眠环境数据与人员体征数据；

5、所述生理调节模块用于根据人的生理需求改善睡眠环境；

6、所述心理调节模块用于调查人员心理健康情况并调节人员的心理状态；

7、所述云端服务器用于收集数据和发送指令、中心调度。

8、可选实施例中，所述数据收集模块包括环境数据收集单元和体征数据收集单元；

9、所述环境数据收集单元包括温湿度传感器、光照度传感器、氧气/二氧化碳浓度传感器和噪声传感器；

10、所述体征数据收集单元包括智能手环或智能手表，配置加速度传感器、心率检测仪、血氧传感器和皮肤温度传感器；

11、所述环境数据收集单元、体征数据收集单元的监测数据输入所述云端服务器中。

12、可选实施例中，所述云端服务器包括数据处理单元、数据储存单元、模型计算单元和指令控制单元；

13、所述数据存储单元20用于接收来自所述数据收集模块和控制模块产生的将数，并进行分类储存；

14、所述数据处理单元用于将收集来的数据进行简单分类汇总，形成各类可视化形式；

15、所述模型计算单元用于对实时数据进行判断，根据环境与体征数据判断人员是否处于睡眠状态以及睡眠中的哪一个阶段，并据此得出适宜的生理调节参数；

16、所述指令控制单元根据模型计算的结果向室内各类电器设备下达开关指令、参数调节指令，以达到智能调控效果。

17、可选实施例中，所述生理调节模块包括供氧单元、光控单元、香薰单元和温湿控单元；

18、所述供氧单元为人员提供氧气供给，所述光控单元发出暖色暗光，所述香薰单元散发有助于放松和入眠的气味，所述温湿控单元控制室内适宜睡眠的温度与湿度。

19、可选实施例中，所述心理调节模块包括心理咨询单元、多媒体单元和声控单元；

20、所述心理咨询单元提供心理医生线上诊断与日常心理健康诊断，设置线上医生诊断，心理健康问卷调查，以上功能集成在多媒体单元15当中；

21、所述声控单元为全屋扬声器覆盖，麦克风全屋收音，扬声器至少每15平米以内的房间配置6个，所述麦克风至少全屋配置2个以上。

22、可选实施例中，所述控制模块包括语音控制单元和触摸面板控制单元，所述用户通过模式预设或舱内的各类电器设备开关进行交互。

23、可选实施例中，所述模式预设包括放松模式、助眠模式、睡眠模式、娱乐模式和互动模式五种；所述用户选择模式后，所述云端服务器根据对应的模式参数设定下达指令，控制所述生理调节模块和心理调节模块。

24、可选实施例中，所述放松模式下，多媒体单元打开，播放高清晰度舒压助眠视频和白噪音，光控单元打开氛围灯，颜色同所述助眠视频的主色调，同时温湿控单元开启；

25、所述助眠模式下，所述生理调节模块启动，其中，供氧单元开启氧气供给，所述光控单元开启氛围灯，转换暖色，光照度低于30lux，香薰单元开启，所述温湿控单元开启；

26、所述睡眠模式下，所述生理调节模块启动，根据所述数据收集模块反馈数据调整参数，其中所述供氧单元开启，光控单元关闭，所述香薰单元12关闭，所述温湿控单元开启；

27、所述娱乐模式下，所述心理调节模块开启，所述多媒体单元和声控单元同步开启，所述多媒体单元提供娱乐游戏和视频浏览，所述温湿控单元开启；

28、所述互动模式下，所述心理调节模块的所有单元开启，心理咨询提供心理医生诊断、心理健康状态调查和家人视频童话，所述温湿控单元开启。

29、另一方面，本发明还提供了在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统的控制方法，包括以下步骤：

30、s1：用户通过模式预设选择模式；

31、s2：用户对模式的选择视为指令，通过控制模块将指令传输云端服务器；

32、s3：通过环境数据收集单元、体征数据收集单元采集用户的体征数据与环境数据；

33、s4：将采集的所述体征数据与环境数据上传至所述云端服务器；

34、s5：所述云端服务器进行数据处理，判断环境数据是否在预设参数范围内；

35、s6：所述云端服务器以指令信息为主，数据判断结果为辅助，综合指令信息，下发指令到设备；

36、s7：生理调节设备与心理调节设备执行指令。

37、本发明的有益效果在于：

38、该智能睡眠舱系统全面考虑高海拔地区人员睡眠存在的生理与心理问题，通过改善睡眠环境，满足人员对氧气、温湿度、噪音、光照和气味的生理需求，通过心理咨询和全面屏多媒体的舒压视频，放松人员的心理状态，调节心理状态，起到保障睡眠质量和加强睡眠效果的作用。同时，通过预设模式和智能调控提高了该系统的智能性能。

技术特征：

1.一种在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，其特征在于，包括：控制模块(2)、云端服务器(6)、数据收集模块(7)、生理调节模块(4)和心理调节模块(5)；其中，所述数据收集模块(7)、生理调节模块(4)和心理调节模块(5)与所述云端服务器(6)连接；

2.根据权利要求1所述的在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，其特征在于，所述数据收集模块(7)包括环境数据收集单元(21)和体征数据收集单元(22)；

3.根据权利要求1所述的在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，其特征在于，所述云端服务器(6)包括数据处理单元(17)、数据储存单元(20)、模型计算单元(19)和指令控制单元(18)；

4.根据权利要求1所述的在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，其特征在于，所述生理调节模块(4)包括供氧单元(10)、光控单元(11)、香薰单元(12)和温湿控单元(13)；

5.根据权利要求4所述的在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，其特征在于，所述心理调节模块(5)包括心理咨询单元(14)、多媒体单元(15)和声控单元(16)；

6.根据权利要求5所述的在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，其特征在于，所述控制模块(2)包括语音控制单元(8)和触摸面板控制单元(9)，所述用户通过模式预设(3)或舱内的各类电器设备开关进行交互。

7.根据权利要求6所述的在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，其特征在于，所述模式预设(3)包括放松模式、助眠模式、睡眠模式、娱乐模式和互动模式五种；所述用户选择模式后，所述云端服务器(6)根据对应的模式参数设定下达指令，控制所述生理调节模块(4)和心理调节模块(5)。

8.根据权利要求7所述的在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统，其特征在于，

9.一种在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及睡眠监测保障技术领域，提供了一种在高海拔地区使用的智能睡眠舱系统及其控制方法。包括：数据收集模块、生理调节模块和心理调节模块与云端服务器连接；控制模块用于使用户控制各类设备、进行模式选择；数据收集模块用于收集睡眠环境数据与人员体征数据；生理调节模块用于根据人的生理需求改善睡眠环境；心理调节模块用于调查人员心理健康情况并调节人员的心理状态；云端服务器用于收集数据和发送指令、中心调度。有益效果在于：全面考虑高海拔地区人员睡眠存在的生理与心理问题，通过改善睡眠环境，满足人员对氧气、温湿度、噪音等的生理需求，通过心理咨询和舒压视频，放松人员的心理状态，保障睡眠质量、加强睡眠效果。

技术研发人员：陈明利,翟怀远,李书明,李天宇,牛乐祥,刘路平,王英伟,郭名,张启超,胡丽丽,李倩,黄诗韵,南园妹,史静怡,薛新颖,赵晟,潘磊,刘小闪,张术华
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15