一种高原环境训练装置

1.本实用新型涉及高原训练技术领域，具体而言，涉及一种高原环境训练装置。


背景技术：

2.由于高原海拔高、氧气含量低等特点，飞行员在高原飞行时常面临高原反应，轻者记忆力减退，重者面临缺氧、肺水肿等严重身体疾病。进而直接威胁飞行安全。目前主要抑制高原反应的措施为吸氧，但由于高海拔导致的低气压依旧无法避免，因此，在平时对飞行员进行训练的时候，就需要通过在箱体内模拟飞行员在高原飞行的环境对飞行员进行训练，但是在现有技术中对飞行员进行高原环境模拟的装置，无法实现对密闭空间内的氧气进行精确调节，导致对测试人员在高原时是否存在高反、高反下行为和身体指标变化、高反吸氧效果等状态的检测结果不准确。
3.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中，无法实现对密封空间内的氧气进行准确调节，导致飞行员在进行训练的时候检测的结果不准确，目的在于提供一种高原环境训练装置，实现了对密封空间内的氧气含量进行精确控制。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种高原环境训练装置，箱体，所述箱体为密封箱体，所述箱体上设有抽气装置与进气装置，所述抽气装置用于抽取所述箱体内的空气，所述进气装置用于向所述箱体内导入气体；所述抽气装置(5)与所述进气装置(6)用于调节所述箱体内的气压以及氧气含量。
7.传统的对飞行员进行高原环境训练，模拟的时候，通常采用的是通过阀门控制空气进出量以提升呼吸强度，从而模拟高原低氧环境的呼吸情况，但是采用这种情况进行模拟训练的时候，无法对室内具体的氧气含量进行精确控制，从而导致无法对飞行员在具体的高原环境下的具体状态进行精确检测，使得训练结果不精确，本实用新型提供了一种高原环境训练装置，通过将抽气装置与进气装置的配合，对箱体内的气压以及氧气含量进行控制，实现了对密封空间内的环境进行精准控制，进而能够实现对待训练者的各个状态进行精确检测。
8.优选地，所述训练装置还包括控制系统，所述控制系统包括控制模块、气压监测模块以及显示模块，
9.所述气压监测模块用于实时监测所述箱体内的气压信号，并将监测到的气压信号输入到所述控制模块；
10.所述控制模块用于将传输过来的气压信号转换为数字信号后，传输到所述显示模块中进行显示。
11.优选地，所述控制系统还包括图像采集模块、血氧检测模块以及心率监测模块，
12.所述图像采集模块用于实施采集待训练者的图像；
13.所述血氧检测模块用于实时检测待训练者的血氧浓度；
14.所述心率监测模块用于检测待训练者的心率；
15.所述图像采集模块、所述血氧检测模块以及所述心率监测模块均将各自采集的模拟信号传输到所述控制模块，所述控制模块将传输过来的模拟信号转换为数字信号后，将数字信号传输到显示模块进行显示。
16.优选地，所述控制系统还包括第一无线通信模块，所述第一无线通信模块输入端与所述控制模块输出端连接，所述第一无线通信模块用于将所述控制模块转换后的信号传输到云端进行存储。
17.优选地，所述箱体包括箱体本体与箱门，所述箱门与所述箱体本体密封设置；且所述箱门上还设有指纹识别模块，所述指纹识别模块用于识别待检测者的身份信息。
18.优选地，所述箱体底部还设有训练系统，所述训练系统用于给待训练者进行跑步训练；所述训练系统包括伺服电机与皮带轮，所述伺服电机用于驱动所述皮带轮进行转动；所述训练系统通过第二无线通信模块将所述伺服电机的参数传输到所述显示模块。
19.优选地，所述箱体内设置至少四个气压监测模块，且四个所述气压监测模块分别设置在所述箱体的四个侧壁。
20.优选地，所述抽气装置为抽气泵，且所述抽气泵的输入端通过阀门与所述箱体内部连接；所述进气装置为吸气泵，所述吸气泵的输出端通过阀门与所述箱体内部连接，所述抽气泵与所述吸气泵均通过安全开关进行控制。
21.优选地，所述训练装置还包括供氧装置，所述供氧装置用于给训练人员进行供氧，所述供氧装置为氧气面罩。
22.优选地，所述第一无线通信模块为5g通讯模块或wifi模块。
23.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
24.本实用新型实施例提供的一种高原环境训练装置，通过将设置的抽气装置与进气装置的配合对箱体内的气压以及氧气含量进行控制，实现了对密封空间内的环境进行精准控制，进而能够实现对待训练者的各个状态进行精确检测。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
26.图1为训练装置结构示意图
27.图2为训练装置内部结构示意图
28.图3为控制模块结构示意图
29.附图标记：
30.1、箱体；2、箱门；3、流量阀；4、氧气瓶；5、抽气装置；6、进气装置；7、指纹识别模块；8、第一无线通信模块；9、控制模块；10、气压监测模块；11、图像采集模块；12、显示模块；13、氧气面罩；14、安全开关；15、皮带轮；16、伺服电机；17、血氧监测模块；18、心率监测模块；19、第二无线通信模块。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
32.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
33.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
34.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”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保护范围的限制。
35.本实施例公开了一种高原环境训练装置，如图1～图3所示，箱体1，所述箱体1为密封箱体1，所述箱体1上设有抽气装置5与进气装置6，所述抽气装置5用于抽取所述箱体1内的空气，所述进气装置6用于向所述箱体1内导入气体；所述抽气装置(5)与所述进气装置(6)用于调节所述箱体内的气压以及氧气含量。
36.本实施例中，设置的箱体1为密闭的空间，当需要通过训练装置对待训练者进行训练的时候，通常会对抽气装置5以及进气装置6进行相互配合，使得箱体在抽气装置5以及进气装置6的配合下，对箱体1的气压以及氧气的含量进行控制，从而实现对高原环境的状态进行模拟。
37.所述抽气装置5为抽气泵，且所述抽气泵的输入端通过阀门与所述箱体1内部连接；所述进气装置6为吸气泵，所述吸气泵的输出端通过阀门与所述箱体1内部连接，所述抽气泵与所述吸气本均通过安全开关14进行控制。当训练中的飞行员出现异常情况的时候，可以开启安全开关14，此时封闭门将打开，抽气泵和进气泵将满负荷工作，形成内部空气对流，保障飞行员安全，当需要箱体对高原环境进行模拟的时候，抽气装置和进气装置相互配合，同时实现对箱体内的气压以及氧气含量控制，来模拟高原环境。本实施例中，设置里两个安全开关14，分别设置在箱体1相对应的两侧上。
38.舱体内氧气含量精准控制原理：首先抽气泵5开始工作，对舱体进行抽气，由于不同海拔对应的气压和含氧量是确定的，因此根据舱体内气压监测模块10监测的气压数值变化，可精确得知当前舱体内的模拟海拔和含氧量。当舱体内气压达到设定海拔对应的气压值时，抽气泵和进气泵6同时开始工作，通过控制流量阀保证抽气泵和进气泵的流量相同，此时舱体的气压、模拟海拔和含氧量将保持恒定不变。
39.本实施例中，所述箱体1包括箱体1本体与箱门2，所述箱门2与所述箱体1本体密封
设置；且所述箱门2上还设有指纹识别模块7，所述指纹识别模块7用于识别待检测者的身份信息，箱门2与箱体1是密闭设置的结构，在箱门2上设置指纹识别模块7，设置的指纹识别模块7能够对待训练者的身份信息进行识别验证。或者在箱门2上设置rfid模块，rfid模块也可以用于登录验证待训练者的身份信息。
40.本实施例中，所述训练装置还包括控制系统，所述控制系统包括控制模块9、气压监测模块10以及显示模块12，所述气压监测模块10用于实时监测所述箱体1内的气压信号，并将监测到的气压信号输入到所述控制模块9，所述箱体1内设置至少四个气压监测模块10，且四个所述气压监测模块10分别设置在所述箱体1的四个侧壁；
41.对环境内的气压全方位的实时监控，主要功能为对高原环境模拟箱内部气压值进行监测，根据气压值可知当前模拟海拔高度信息。本实施例中采用的气压监测模块10是型号为益蝶vms-3002-qy的监测仪模块，内置于高原环境模拟箱内部前后左右四个表面的中间位置。
42.所述控制模块9用于将传输过来的气压信号转换为数字信号后，传输到所述显示模块12中进行显示。
43.设置的控制模块9主要是将传输的模拟信号转换为数字信号，在将数字信号传输到显示模块12中进行实时显示，本实施例中，显示模块12设置为显示屏，且设置两个显示屏，分别设置与箱体1的后侧面以及右侧面，设置在后侧面的显示屏主要是用于对高原环境模拟箱各系统状态信息和飞行员的体质体征信息进行显示；设置在右边的显示屏为触摸屏，能够通过触摸显示屏对高原环境模拟箱各系统进行控制。
44.所述控制系统还包括图像采集模块11、血氧检测模块以及心率监测模块18，
45.所述图像采集模块11用于实施采集待训练者的图像，本实施例中，采用的图像采集模块11为两个摄像头，分别位于箱体1的左上角和右上角，主要功能为对飞行员高原反应筛查和锻炼过程进行图像采集与监测，并将采集的数据传输出去，并与对应的身份信息进行存储；
46.所述血氧检测模块用于实时检测待训练者的血氧浓度，血氧检测模块采用的是型号为oem ecg007的检测模块，由一个可穿戴血氧监测设备构成。主要功能为实时监测飞行员的血氧。设备内置有wifi传输芯片，可将结果实时反馈至高原环境模拟箱控制系统，并在显示屏上实时显示。
47.所述心率监测模块18用于检测待训练者的心率，采用的心率监测模块18是型号为oem ys3000的监测模块，主要功能为实时监测飞行员的血压和心率。设备内置有wifi传输芯片，可将结果实时反馈至高原环境模拟箱控制系统，并在显示屏上实时显示。
48.所述图像采集模块11、所述血氧检测模块以及所述心率监测模块18均将各自采集的模拟信号传输到所述控制模块9，所述控制模块9将传输过来的模拟信号转换为数字信号后，将数字信号传输到显示模块12进行显示。
49.设置的控制系统是用于分别对箱体1内部的环境以及正在训练的人员的状态信息进行实时监控，能够对箱体1内的各个参数进行实时控制以及显示，并对相应的参数可以通过人工操作的方式进行调整，从而实现对飞行员的精确训练。
50.本实施例中所述控制系统还包括第一无线通信模块8，所述第一无线通信模块8输入端与所述控制模块9输出端连接，所述第一无线通信模块8用于将所述控制模块9转换后
的信号传输到云端进行存储。每个飞行员都有对应不同的训练结果，因此就需要将对每个飞行员进行监测的结果采集，并将采集到的数据与对应的飞行员进行存储，存储的数据多了之后，可以对大量的数据进行分析，对飞行员自己做实时调整，来判断飞行的航线。所述第一无线通信模块8为5g通讯模块或wifi模块。
51.本实施例中，所述箱体1底部还设有训练系统，所述训练系统用于给待训练者进行跑步训练；所述训练系统包括伺服电机16与皮带轮15，所述伺服电机16用于驱动所述皮带轮15进行转动；所述训练系统通过第二无线通信模块将所述伺服电机16的参数传输到所述显示模块12。所述箱体1还包括氧气面罩13，所述氧气面罩13用于模拟高原缺氧环境中进行吸氧过程，氧气面罩13与供氧装置连接，能够在模拟高原环境飞行员坚持不下来的情况下，进行供氧。氧气瓶与氧气面罩(型号为瑞思迈梦幻fx)相连，一方面，为飞行员模拟高原缺氧环境中的吸氧过程。通过流量阀可精准调节飞行员吸氧流量，进而为飞行员提供氧气习服训练。
52.训练原理：
53.飞行员通过指纹识别验证后进入训练系统，验证成功后，各系统开始运行。飞行员按照需求设定模拟海拔高度，抽气泵满载开始工作，对高原环境模拟箱进行抽气，当气压监测模块10监测到环境气压达到设定海拔高度气压时，抽气泵效率降低为满载的50％，此时，进气泵开始工作，进气流量与抽气流量保持一致，使得模拟箱内部气压保持动态平衡。
54.飞行员预设海拔高度后，需穿戴上可穿戴血压心率监测仪和血氧监测仪，两者将对飞行员的体质体征进行实时监测，并将监测结果实时显示于显示屏中。此外，摄像头将对飞行员筛查过程进行实时图像采集与监测，并将图像在显示屏中实时显示，并通过5g模块上传至云端，以便对是采集的数据进行实时存储。
55.在筛查过程中，若飞行员出现高原反应，可选择吸氧或离开模拟箱。在吸氧过程中，真实模拟在高原飞行时遇高原反应的真实状况，筛查完成后，系统将依据各系统采集数据而出具筛查结果报告。
56.除筛查外，飞行员还可通过高原环境模拟箱进行高原反应习服训练。模拟箱内设有可高反训练设备，系统可根据飞行员高原反应筛查结果给出精准科学的训练强度指导。除跑步训练外，飞行员还可进行吸氧习服训练，系统可根据筛查结果自动调整氧气流量，以提供吸氧习服训练。整个训练过程中，人体状态监测系统将实时监测人体的行为动作与体质数据，并对测量的状态数据进行存储后，以备后续对相关的数据进行处理分析。
57.本实施例公开的一种高原环境训练装置，通过将设置的抽气装置与进气装置的配合对箱体内的气压以及氧气含量进行控制，实现了对密封空间内的环境进行精准控制，进而能够实现对带训练者的各个状态进行精确检测。
58.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。