本发明一种基于智能物联网辅助减脂仪及使用方法，属于辅助减脂技术领域。
背景技术：
随着人民群众物质生活水平的提高、膳食结构以及行为方式上的改变，肥胖发生率逐年提高，肥胖已成为严重危害人类健康的杀手之一。有氧运动是一种得到公认有效的减肥方式，但肥胖者由于运动能力本来就不及一般人，所以一般都很难坚持；同时工作时间及生活方式的变化，很难有相对固定、长时间、集中的时间投入减脂运动，当今社会迫切需要有科学、高效、创新的装置提供给人民群众用于科学减脂。
低氧暴露时体重降低已是众所周知的现象。低氧环境引起机体在代谢方面发生一系列变化，如基础代谢率增高、运动时耗氧量明显高于常氧环境、食欲抑制、肠/胃道消化吸收功能下降以及提高脂肪代谢酶的活性和相关激素的分泌，以上都是在人体生物化学反应上低氧对减脂的积极意义。
但受制于高原分布的不均匀性，要让人民群众脱离正常的工作生活环境置于自然的低氧环境进行低氧减脂从客观上不具备现实性；过去国家为高水平竞技体育运动员在国内设立了若干投资巨大的低氧房用于低氧暴露提高竞技能力、控制赛前体重，但由于投资巨大动辄千万、地点固定不具备推广意义。现在的问题是：是否可以有在平原地区制造低氧环境，设备价格适宜、使用方便，同时具备动态采集减脂人群和低氧相关的数据以方便制定个性化的减脂方案的设备。
技术实现要素：
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种基于智能物联网辅助减脂仪及使用方法，能够根据用户预设定值及时实现低氧制取的控制功能，模拟不同海拔高原下的氧气含量。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于智能物联网辅助减脂仪，包括主机、显示器、采集终端、控制单元和空气制备装置，所述显示器和采集终端均与主机电连接，所述显示器用于显示采集终端采集的人体参数，所述控制单元一端与主机电连接，所述控制单元另一端与空气制备装置电连接，所述控制单元根据采集终端采集的人体参数对空气制备装置进行匹配控制；
所述空气制备装置的结构为：包括空气压缩机、储气罐、过滤装置、加热器、气体膜分离单元和呼吸面罩，所述储气罐的进气口与空气压缩机连接，所述储气罐的出气口通过管道依次与过滤装置、加热器、气体膜分离单元和呼吸面罩连接，所述气体膜分离单元用于调节空气氮氧比例。
所述加热器和气体膜分离单元之间的管道上设置电磁比例阀，所述电磁比例阀通过调整气体膜分离单元入膜压力来调整调节空气氮氧比例。
所述气体膜分离单元和呼吸面罩之间的管道上设置流量计，实现对进入呼吸面罩的气体流量监测。
所述主机上设置有计费器，用于实时显示消费金额和时长，所述主机通过按钮开关机，或通过扫其上粘贴的二维码开关机，或通过手机app/pc客户端请求云端服务器进行远程开关机。
本发明一种基于智能物联网辅助减脂仪的使用方法，按下述步骤实施：
第一步：开启主机，使用采集终端采集人体参数，显示器上实时显示人体参数；
第二步：根据显示器显示的人体参数，通过控制单元控制空气制备装置的运行参数；
第三步：待氧浓度和流量稳定后，带上呼吸面罩；
第四步：通过显示器上实时显示人体参数，控制单元自动控制空气制备装置的运行参数；
第五步：主机将检测到的人体参数和设备运行参数记录，并上传到服务器。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明利用低氧负荷促进相应人体生物化学变化，促使减脂人群在代谢方面发生一系列变化，在不刻意饮食控制前提下，减少运动减脂负荷、缩短减脂时间和周期，增加减脂效果与保持时间；并根据大量不断采集的人体、设备的数据依据低氧减脂科学原理给不同用户提供个性化的减脂方案，并结合一定的低氧运动能提高健身活动的质量和效果，缩短了达到同样效果有氧健身时长，科学、安全的提高人群的心脏功能、肺功能、有氧运动能力及降低运动损伤发生。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1为主机、2为显示器、3为采集终端、4为控制单元、5为空气制备装置、51为空气压缩机、52为显示器、53为过滤装置、54为加热器、55为气体膜分离单元、56为呼吸面罩、57为电磁比例阀、58为流量计。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种基于智能物联网辅助减脂仪，包括主机1、显示器2、采集终端3、控制单元4和空气制备装置5，所述显示器2和采集终端3均与主机1电连接，所述显示器2用于显示采集终端3采集的人体参数，所述控制单元4一端与主机1电连接，所述控制单元4另一端与空气制备装置5电连接，所述控制单元4根据采集终端3采集的人体参数对空气制备装置5进行匹配控制；
所述空气制备装置5的结构为：包括空气压缩机51、储气罐52、过滤装置53、加热器54、气体膜分离单元55和呼吸面罩56，所述储气罐52的进气口与空气压缩机51连接，所述储气罐52的出气口通过管道依次与过滤装置53、加热器54、气体膜分离单元55和呼吸面罩56连接，所述气体膜分离单元55用于调节空气氮氧比例。
所述加热器54和气体膜分离单元55之间的管道上设置电磁比例阀57，所述电磁比例阀57通过调整气体膜分离单元55入膜压力来调整调节空气氮氧比例。
所述气体膜分离单元55和呼吸面罩56之间的管道上设置流量计58，实现对进入呼吸面罩56的气体流量监测。
所述主机1上设置有计费器，用于实时显示消费金额和时长，所述主机1通过按钮开关机，或通过扫其上粘贴的二维码开关机，或通过手机app/pc客户端请求云端服务器进行远程操作。
本发明一种基于智能物联网辅助减脂仪的使用方法，按下述步骤实施：
第一步：开启主机1，使用采集终端采集人体参数，显示器2上实时显示人体参数；
第二步：根据显示器2显示的人体参数，通过控制单元4控制空气制备装置5的运行参数；
第三步：待氧浓度和流量稳定后，带上呼吸面罩56；
第四步：通过显示器2上实时显示人体参数，控制单元4自动控制空气制备装置5的运行参数；
第五步：主机1将检测到的人体参数和设备运行参数记录，并上传到服务器。
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的阐述。
本发明一种基于智能物联网辅助减脂仪，包括物联网多参数测控系统、输出压力可调的空气制备装置、中空纤维气体膜分离单元、显示控制终端、无创人体多生理参数采集终端；所述可调输出压力的空气制备装置包括通过管道顺序相连接的空气压缩机和储气罐；所述精滤过滤装置连接中空纤维气体膜分离单元，所述精滤过滤装置和中空纤维气体膜分离单元之间设有加热器；所述物联网多参数测控系统包括物联网多参数测控系统控制主机及分别由控制主机控制的压力控制单元、出口氧气浓度控制单元和温度控制单元连接，所述出口氧气浓度控制单元用于监测中空纤维气体膜分离单元出口气的氧浓度并与预设定值比对，所述加热器上设有用于对加热器出口气温度进行控制的温度控制单元，所述压力控制单元用于监测中空纤维气体膜分离单元入口气的压力值并与预设定值比对。
本发明实现了用户通过显示控制终端或者数据中心发送给用户的减脂推荐方案自动设定氧气浓度、系统运行时长后通过物联网多参数测控系统对输出气实现压力、温度、流量的闭环控制，同时支持远程采集当前参数，并确保输出气质量稳定。
本发明中物联网多参数测控系统还包括与控制主机相连接的数据采集传输控制模块，除实现对设备自身运行关键参数的自动采集传输外，还支持有线或无线传输用于对其他数据的采集与传输。
本发明一种基于智能物联网辅助减脂仪的使用方法，按下述步骤实施：
（1）出口氧浓度控制单元检测中空纤维气体膜分离单元出口输出气的氧气浓度，温度控制单元检测加热器出口的气体温度，压力控制单元检测入膜压力并经数据线将检测到的氧气浓度、温度、压力数据传送给控制主机；
（2）控制主机将氧气浓度、温度、压力数据与显示控制终端或数据中心发送给用户的减脂推荐方案的预设定值进行对比；
（3）氧气浓度及温度检测数据与预设定值不一致时，控制主机向压力控制单元和温度控制单元发出指令，通过控制与中空纤维气体膜分离单元入口联通的电磁比例阀来调节中空纤维气体膜分离单元的压缩空气入口压力，从而保证中空纤维气体膜分离单元出口产品气的氧浓度与用户预设定值一致，同时，通过对温度控制单元的控制实现对加热器出口气温度的自动控制。
（4）物联网多参数测控系统通过控制主机发出指令以有线或无线采集到的氧气浓度、压力、温度、流量、无创人体多生理参数等数据，通过物联网网关传输数据到数据平台，实现数据管理中心对分布在不同区域的智能物联网辅助减脂仪的集中监控并推送给用户减脂报告。
（5）数据中心根据用户使用完毕后采集到的人体多生理参数等数据，通过数据分析与个体差异，形成最优减脂推荐方案，并以数据形式发送给用户手机终端软件，用户可在后期根据手机软件提示信息通过射频、蓝牙、无线、图像及语音识别等形式联通显控终端进行系统自动运行操作。
本发明的目的即在于提出一种能够根据用户预设定值及时实现低氧制取的控制功能，模拟不同海拔高原下的氧气含量，实现对设备自身运行关键参数的自动采集传输外，物联网型多参数测控系统通过控制主机发出指令，通过有线或无线形式采集到系统氧气浓度、压力、温度、流量、无创人体多生理参数等数据后，通过物联网网关传输数据到数据平台，实现数据管理中心对分布在不同区域的智能物联网辅助减脂仪的集中监控与数据分析，并推送给用户减脂报告。数据中心集中智能多参数辅助减脂系统采集到的无创人体多生理参数、氧气浓度、温度、压力、流量等数据后，根据最优减脂规律推送给用户减脂推荐方案，并以数据形式发送给用户手机终端软件中，用户根据可在后期使用时，利用手机专用软件提示信息通过射频、蓝牙、无线、图像及语音识别等形式联通显控终端进行系统自动运行操作，从而实现物联网模式用于低氧减脂的智能多参数辅助减脂。
本发明的工作过程：空气压缩机和精密过滤装置之间设有储气罐，精密过滤装置通过加热器连接中空纤维气体膜分离单元，中空纤维气体膜分离单元通过气管与电磁比例阀、数字流量计及呼吸面罩相连接；物联网型多参数测控系统由压力控制单元、温度控制单元、出口氧浓度控制单元、控制主机组成，其中，压力控制单元、温度控制单元、出口氧浓度控制单元分别与控制主机连接并由控住主机控制。出口氧浓度控制单检测中空纤维气体膜分离单元输出气的氧浓度并与预设定值比对，控制主机采集信号并向压力控制单发出指令，通过控制与中空纤维气体膜分离单元入口联通的电磁比例阀来调节中空纤维气体膜分离单元的压缩空气入口压力，从而保证中空纤维气体膜分离单元输出气的氧浓度与预设定值一致。
整个系统中，空气制备装置将外界空气引入处理并压缩提高压力后存入储气罐作为输入气待用；然后气体分离系统（主要由电控阀、压力表、加热器、中空纤维气体膜分离单元和电磁比例阀组成）按设定的输出气输出指标要求，调节输入气的压力和温度，进入中空纤维气体膜分离单元进行气体分离；然后，人体带上呼吸面罩，输出气持续地输送到面罩内供人体呼吸用；物联网型多参数测控系统由入口压力控制单元、温度控制单元、出口氧浓度控制单元、控制主机组成，其主要功能是：检测中空纤维气体膜分离单元气体出、入口各项参数，按输出气输出设定要求，与设定的参数进行比较，并调节控制中空纤维气体膜分离单元气体出、入口各项参数满足设定的要求。
本发明在设备运行时，开启电源开关，物联网型多参数测控系统开始通电系统自检，用户通过显示控制终端设定预设值，确认后系统开启，空气压缩机工作，外界空气过滤处理后进入空气压缩机，空气被压缩后形成高压高温气被输送到储气罐中，电控阀对输入气根据需要进行通断处理，精密过滤装置进一步将高压气中所含水份、颗粒物及油污过滤，经电磁比例阀、加热器输送到中空纤维气体膜分离单元中进行气体分离，并将低氧气体输出。用户在使用时，将呼吸面罩戴在面部口鼻处，物联网型多参数测控系统根据设定控制所需的输出产品气体流量值，并经连接气管持续不断地输送到面罩内供人体吸用。为提高中空纤维气体膜分离单元的膜分离效能，用加热器控制输入中空纤维气体膜分离单元入口前的气体温度是有益的。
物联网型多参数测控系统的出口氧气浓度控制单元通过检测氧气浓度传感器，检测输出气的氧浓度，并与设定值进行比对，通过入口压力控制单元对电磁比例阀进行调节，使其调定的压力符合要求。用户通过显示终端设定产品气氧浓度及流量，经数据线传送给控制主机，控制主机通过检测氧浓度传感器的气体浓度数据，并对该数据进行处理、与显示终端传送来的数据进行对比分析后对电磁比例阀控制，从而实现对被测气体压力、浓度的自动控制。同时，控制主机采集的被测气体的浓度值通过显示终端显示。可由用户通过显示终端设定的温度，经数据线传送给控制主机，控制主机通过采集温度控制单元的温度数据，并对该数据进行处理、与显示终端传送来的数据进行对比分析后对温控单元控制，从而实现对加热器出口的气体温度自动控制。同时，控制主机采集加热器出口温度值通过终端显示。
本发明采用呼吸面罩吸用方式，可以准确控制输出气的氧浓度，便于携带，避免重复吸入人体呼出二氧化碳，可重复使用。
本发明采用中空纤维气体膜分离技术，在输入空气的压差作用下，通过中空纤维气体膜对空气中的氧气和氮气的不同渗透率分离，从而直接获得含氧量为14%~19%的富氮气体。采用闭环控制机理，实现按照用户终端设定参数实现连续监控、检测、控制气体输入、输出参数以符合预设指标要求，实现不同可调的吸入气氧浓度。该物联网型智能多参数辅助减脂系统具有科学、先进、安全、稳定、精确、实现低氧制取、调节等智能控制功能，并结合有线、无线传输模式实时采集设备自身运行关键参数、无创人体多生理参数等数据，通过物联网网关实现物联网型智能多参数辅助减脂系统之间、使用者与装置之间、使用者与使用者之间对设备及减肥数据的互联互通及数据共享，最终让设备、人体等数据在数据中心集中利于对大数据的挖掘、分享及利用，最终为广大减脂及健身人群提供日益精准的、科学的、高效率的、个性化的方案。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。