一种喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统及养疗空间的制作方法

1.本发明涉及喀斯特洞穴睡眠技术领域，更具体的说是涉及一种喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统及养疗空间。


背景技术：

2.目前在欧美国家以及澳大利亚、韩国、日本等不少国家都设立有专门的“洞穴医院”，而早在我国古代医籍中就有利用洞穴疗疾的记载，李时珍《本草纲目
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木部》引葛洪《抱朴子》说：“上党赵瞿病癞历年，垂死，其家弃之。医置山穴中，配以松脂等药物治疗。瞿服百余日，其疮都愈，颜色都悦，肌肤玉泽”，描述了洞穴环境辅助医疗，促进疾病康复的效果；明
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李诩《戒庵老人漫记
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游月岩记》载：“岩形如园廪，中可容斛”，“一日游此处，以故目若为之明，耳若为之聪，心若为之爽”，描述了洞穴环境对人精神、心理的良好影响。
3.在洞穴资源如此丰富的贵州省，洞穴疗养有厚备的资源基础。贵州省作为中国西南喀斯特地貌的腹地，喀斯特地貌与洞穴景观的规模、多样性、典型性均居全国首位，洞穴数以万计(已实测的洞穴总长度达500公里以上)，是全国喀斯特洞穴分布数量最多(已探测的洞穴多达千余个)、单个洞体规模最大、类型最丰富、发育最典型的区域。针对贵州庞大的洞穴资源，同时围绕大健康产业建设要求，如何提供一种喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统进行人洞穴深度睡眠实验是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.为此，本发明的一个目的在于提出一种喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统，为洞穴深度睡眠实验研究提供了条件。
5.本发明提供的一种喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统，包括：
6.洞穴睡眠舱，所述洞穴睡眠舱设置于用于疗养的喀斯特洞穴之内，其底部通过支架支撑于基座上，所述支架处设置有摆动气缸；所述洞穴睡眠舱底部设置有与舱室内连通的矢量阀，其内部具有用于收集人体脉搏信号的手环生命体征收发器；
7.高压生命空调，所述高压生命空调设置于洞穴之内，且与之连接的进气管和排气管置于洞穴之外，所述高压生命空调通过输气管连接所述矢量阀进气端为舱室内提供处理后的气体，保持舱室内处于适宜人体体感的恒温恒湿的空气环境；并通过回气管连接所述矢量阀出气端；
8.睡眠舱控制模块，所述睡眠舱控制模块与所述洞穴睡眠舱上的舱室监测元件、所述摆动气缸及手环生命体征收发器电性连接；以及
9.高压生命空调控制模块，所述高压生命空调控制模块与所述高压生命空调内的空调监测元件和空调执行元件电性连接；并通过网线与所述睡眠舱控制模块通信连接。
10.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统，为洞穴养疗活动过程中的体验者提供舒适的睡眠场所；高压生命空调的进气管和排气管设置于洞穴外，通过相关管路与睡眠仓进行闭合连接，为睡眠舱室提
供适宜人体体感的温湿度条件。一是保护了喀斯特洞穴内部天然的负离子不会因人为的活动而发生较大影响，使体验者能够获得高浓度负离子的养疗效果；二是为体验者营建了一个能够长时间停留于洞穴内部进行养疗的舒适体感环境。
11.进一步地，所述洞穴睡眠舱包括舱座、洞穴睡眠舱身门、洞穴睡眠舱透明门、洞穴睡眠舱控制箱、洞穴睡眠舱内屏及洞穴睡眠舱外屏；所述舱座底部一端连接所述支架，其顶端一端滑动连接洞穴睡眠舱身，所述洞穴睡眠舱身上设置有所述洞穴睡眠舱身门，所述舱座另一端设置有所述洞穴睡眠舱透明门，头枕位于舱座对应所述洞穴睡眠舱透明门位置布置，所述洞穴睡眠舱透明门上设置有洞穴睡眠舱电动气孔；所述头枕底部设置有所述洞穴睡眠舱控制箱，所述睡眠舱控制模块位于所述洞穴睡眠舱控制箱内，所述洞穴睡眠舱电动气孔和所述睡眠舱控制模块电性连接；所述洞穴睡眠舱透明门内侧设置与所述睡眠舱控制模块电性连接的所述洞穴睡眠舱内屏，所述洞穴睡眠舱身门或所述洞穴睡眠舱透明门外侧设置有与所述睡眠舱控制模块电性连接的所述洞穴睡眠舱外屏。
12.进一步地，所述舱座顶部铺设有碳纤维加热记忆海绵体，所述洞穴睡眠舱身门内侧粘结有保温隔热棉，所述洞穴睡眠舱身门靠近所述洞穴睡眠舱透明门侧为敞口，所述敞口设置有u形抗菌脖毯；其中，所述碳纤维加热记忆海绵体与所述睡眠舱控制模块电性连接。
13.进一步地，所述基座上远离所述支架端设置有缓冲支撑座。
14.进一步地，所述洞穴睡眠舱透明门顶部设置有红外摄像头a、两侧分别设置有红外摄像头b及红外摄像头c；所述矢量阀进气端上设置有入气管温度传感器和入气管湿度传感器；所述洞穴睡眠舱身门上设置有洞穴睡眠舱温度传感器和洞穴睡眠舱湿度传感器；放置所述洞穴睡眠舱疗养的洞穴内设置有疗养洞穴温度传感器及疗养洞穴湿度传感器；所述睡眠舱控制模块与所述红外摄像头a、红外摄像头b、红外摄像头c、入气管温度传感器、入气管湿度传感器、洞穴睡眠舱温度传感器、洞穴睡眠舱湿度传感器、疗养洞穴温度传感器及疗养洞穴湿度传感器电性连接。
15.进一步地，所述洞穴睡眠舱外表面有疏水层。
16.进一步地，所述高压生命空调包括主换热箱、支洞换热箱及压缩机；所述主换热箱内部具有制冷剂换热管a，其壳体上设置有与所述高压生命空调控制模块电性连接的进气风机、排气风机、输气风机及回气风机，上述风机均为高压离心风机；所述进气风机连接有进气管，所述排气风机连接有排气管，所述输气风机连接所述输气管，所述回气风机连接所述回气管；所述支洞换热箱内部安装有制冷剂换热管b，所述制冷剂换热管b一端和所述制冷剂换热管a一端之间串连所述压缩机，所述支洞换热箱安装有支洞进气管、支洞排气管及毛细管；所述毛细管两端分别连接所述制冷剂换热管b另一端和所述制冷剂换热管a另一端；所述高压生命空调控制模块电性连接位于所述洞穴睡眠舱疗养洞穴的负氧离子传感器。
17.进一步地，所述支洞进气管上安装有与所述高压生命空调控制模块电性连接的支洞进气风机和支洞进气矢量阀，所述支洞进气矢量阀a口接所述支洞换热箱，p口接所述支洞进气管，b口接内部支气管一端，所述内部支气管另一端为支洞进气口，其插入所述主换热箱底部。
18.进一步地，所述主换热箱内相对所述输气管出口位置设置有与高压生命空调控制
洞外温度传感器，140-洞外湿度传感器，142-输气温度传感器，144-输气湿度传感器，146-独立支洞温度传感器，148-独立支洞湿度传感器，150-支洞排气管温度传感器，152-管温度传感器a，154-管温度传感器b，156-入气管温度传感器，158-入气管湿度传感器，160-洞穴睡眠舱温度传感器，162-洞穴睡眠舱湿度传感器，164-疗养洞穴温度传感器，166-疗养洞穴湿度传感器，168-负氧离子传感器。
具体实施方式
35.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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发明和简化描述，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发明的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
39.本发明实施例公开了一种喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统，如图1-13所示，包括采用五类网线相互通信连接的高压生命空调200和洞穴睡眠舱100；所述高压生命空调200，机器位于洞内，对应连接的进气管4和排气管8置于洞穴之外，设有主换热箱2、进气管4、进气风机6、排气管8、排气风机10、输气管12、输气风机14、回气管16、回气风机18、支洞进气管20、支洞进气风机22、支洞进气矢量阀24、内部支气管26、支洞进气口28、支洞换热箱30、支洞排气管32、压缩机34、毛线管36、杀菌灯38。
40.在本发明的一个实施例中，具体连接关系是：高压生命空调200的主换热箱2设有5个气管，分别是进气管4、排气管8、输气管12、回气管16和内部支气管26，进气管4箱内末端连接着进气风机6，排气管8箱内末端连接着排气风机10，输气管12箱内末端连接着输气风机14，回气管16箱内末端连接着回气风机18，进气风机6位于主换热箱2左上方，排气风机10位于主换热箱2左下方，杀菌灯38及输气风机14位于主换热箱2右上方，回气风机18位于主换热箱2右下方，内部支气管26箱内进气口位于回气风机18附近，主换热箱2中央位置设有制冷剂换热管a40，制冷剂换热管a40一端连接着毛线管36，另一端连接着压缩机34出口，压缩机34入口连接制冷剂换热管b42，制冷剂换热管b42另一端连接到毛线管36，使得毛线管36、制冷剂换热管a40、压缩机34、制冷剂换热管b42之间形成制冷剂循环回路，制冷剂换热管b42被密封在支洞换热箱30内，支洞换热箱30一端连接支洞排气管32，另一端支洞进气矢
量阀24a口，支洞进气矢量阀24b口连接内部支气管26，支洞进气矢量阀24p口连接到支气管进气风机6，支气管进气风机6连接支洞进气管20；
41.所述洞穴睡眠舱安装于独立的疗养支洞内，外观呈箱状，可立可放平，箱体由洞穴睡眠舱身门102，洞穴睡眠舱透明门104，洞穴睡眠舱座106，手环生命体征收发器。
42.具体连接关系是：洞穴睡眠舱座106下部两侧面各安装有摆动气缸108，摆动气缸108与支架115连接，支架115嵌入地面，地面上在洞穴睡眠舱座106倒下地面投影范围内设有缓冲支撑座110；洞穴睡眠舱座106内设有平整的碳纤维电热记忆海绵体112，碳纤维电热记忆海绵体112上表面下部安装有脚支架114，而上部安装有头枕116，头枕116下部设有洞穴睡眠舱控制箱118，洞穴睡眠舱控制箱118内设有洞穴睡眠舱控制模块，舱座106下后部设有洞穴睡眠舱的矢量阀120；洞穴睡眠舱透明门104安装于洞穴睡眠舱座106上部，可以沿碳纤维电热记忆海绵体112平面滑动，洞穴睡眠舱透明门104的内表面中央位置设有洞穴睡眠舱内屏122和红外摄像头a124,右侧面设有红外摄像头b126,左侧面设有红外摄像头c128,其它位置设有密集的洞穴睡眠舱电动气孔130；洞穴睡眠舱身门102安装于洞穴睡眠舱座106下部，可以沿碳纤维电热记忆海绵体112平面滑动，洞穴睡眠舱身门102外表面上部中央位置设有洞穴睡眠舱外屏132，内表面设有保温隔热棉134，在洞穴睡眠舱身门102与洞穴睡眠舱身形成的u型口位置设有抗菌脖毯136，抗菌脖毯136与洞穴睡眠舱身门102和洞穴睡眠舱座106之间形成封闭空间，这一空间由矢量阀120进行供气和排气，矢量阀120供气管和排气管8连接到高压生命空调；手环生命体征收发器工作时位于洞穴睡眠舱内，手环生命体征收发器套在睡眠者手腕上收集睡眠者脉搏信号。
43.本发明中，进气风机6、排气风机10、输气风机14、回气风机18和支洞进气风机22都为高压离心风机，压力大于等于0.6mpa。
44.需要指出的是，本发明所提及的洞穴睡眠舱100需要完成平躺和立起的动作，具体是由摆动气缸108完成，需要大于0.6mpa气压作为动力，同时兼顾降低输气线路成本目的。
45.本发明中支洞进气管20内部流动空气来源于跟疗养支洞不同的独立支洞。
46.需要指出的是，产生的疗养效果来源于岩溶洞穴的天然负氧离子环境，支洞进气管20内部流动空气来源于跟疗养支洞不同的独立支洞，是为了不破坏疗养支洞内的负氧离子环境。
47.在本发明的一个实施例中，洞穴睡眠舱外表面有疏水涂层。需要指出的是，本发明所提及的洞穴睡眠舱100，安装于天然岩溶洞穴内，洞内会不时凝聚出水滴，洞穴睡眠舱100外表面有疏水涂层是为了尽量的避免水滴破坏洞穴睡眠舱100。
48.本发明洞穴睡眠舱从斜立状态转为水平状态过程是匀速缓慢下降的。需要指出的是，本发明所提及的洞穴睡眠舱100，内部会趟入睡眠测试者，斜立匀速缓慢下降变为平躺状态，是为了提高测试者的舒适性。
49.其中，洞穴睡眠舱内屏122在不显示图像时为透明状态。需要指出的是，本发明所提及的洞穴睡眠舱100，内部会趟入睡眠测试者，洞穴睡眠舱内屏122在不显示图像时为透明状态，为了降低人对于狭小的焦炉心理。洞穴睡眠舱内屏122在不显示图像时为透明状态，这是调光玻璃效果，原理是在两层玻璃之间放入液晶膜，控制中间液晶屏就可以到达玻璃透明的目的。
50.本发明系统的控制方法为，参见附图12和13：
51.检查控制：通过高压生命空调控制模块，启动压缩机34，检测管温度传感器a152温度和管温度传感器b154值变化来检查压缩机34及制冷回路是否正常，如不正常启动报警；再启动支洞进气风机22，控制支洞进气矢量阀24接通a口和b口，独立支洞气流参见附图4和5，依次沿支洞进气管20、支洞进气风机22、支洞进气矢量阀24、支洞换热箱30、支洞排气管32循环流动，通过支洞排气管温度传感器150数值变化来判断支洞进气风机22和支洞进气矢量阀24是否正常，如不正常启动报警；启动进气风机6，通过洞外温度传感器138和管温度传感器a152数值来判断进气风机6是否正常；关闭进气风机6，启动回气风机18，通过洞穴睡眠舱温度传感器160和管温度传感器a152数值来判断回气风机18是否正常，如不正常启动报警；关闭回气风机18，启动排气风机10，管温度传感器a152数值变化来判断排风气机10是否正常，如不正常启动报警；开启输气风机14，同时通过洞穴睡眠舱控制模块控制洞穴睡眠舱矢量阀120为开，通过输气温度传感器142数值变化判断输气风机14是否正常，如不正常启动报警，关闭压缩机34、支洞进气风机22、输气风机14，设备检查结束。
52.高压生命空调自动控制：通过高压生命空调控制模块，当洞外温度传感器138温度值等于小于24℃大于等于19℃(实施例中，所有温度仅用于举例说明，不对温度设计构成限制)，同时洞外湿度传感器140湿度值等于小于60％大于等于50％时，启动进气风机6和排气风机10使洞外空气在主换热箱2流入流出，启动输气风机14，回气风机18及杀菌灯38，使洞穴睡眠舱内空气可以在主换热箱2与洞外空气进行混合，保证高压生命空调200为洞穴睡眠舱100提供满足温湿度要求的空气。当洞外温度传感器138温度值小于19℃或大于24℃，洞外湿度传感器140湿度值小于50％或大于60％，独立支洞温度传感器146小于等于14℃，独立支洞湿度传感器148相对湿度大于等90％时，启动压缩机34、支洞进气风机22和排气风机10，控制支洞进气矢量阀24处在动态半开状态，独立支洞低温空气部分经支洞进气管20、支洞进气风机22、支洞进气矢量阀24、支洞换热箱30、支洞排气管32给制冷剂换热管b42产生换热效果，另一部分支洞低温空气经支洞进气管20、支洞进气风机22、支洞进气矢量阀24、内部支气管26进入主换热箱2，再经排气风机10和排气管8排出洞外，独立支洞低温饱和湿度空气在主换热箱2被加热和减湿，启动输气风机14，回气风机18及杀菌灯38，使洞穴睡眠舱内空气可以在主换热箱2与洞外空气进行混合，保证输气温度传感器142检测到的温度值大于等于19℃小于等于24℃，输气湿度传感器144检测到的湿度值大于等于50％小于等于60％；
53.洞穴睡眠舱助眠疗养控制：通过洞穴睡眠舱控制模块给碳纤维电热记忆海绵体112通电，碳纤维电热记忆海绵体112在人脚部进行增温到30℃；通过洞穴睡眠舱控制模块控制洞穴睡眠舱透明门104为半开状态；通过洞穴睡眠舱控制模块的内屏，播放特定助眠有声动画，待洞穴睡眠舱控制模块通过红外摄像头a124或红外摄像头b126或红外摄像头c128获得人眼变化图像，以及手环生命体征收发器获得的脉搏信号，再经过ai视觉及深度算法综合获得人入睡程度信号，调整内屏所播有声动画的速度、亮度、音量、色调，辅助人快速进入深度睡眠状态；一旦识别到人到达深度睡眠，洞穴睡眠舱透明门104逐渐打开，直到最大化，让人呼吸到洞穴内高浓度的优质负氧离子空气，达到疗养的作用；
54.数据收集处理和存储：通过红外摄像头a124或红外摄像头b126或红外摄像头c128获得人额头和胸口的红外图像，以及手环生命体征收发器获得的脉搏和血压信号，再经过ai视觉及深度算法综合获得生命体征数据，洞穴储存在洞穴睡眠舱控制模块的电脑a盘中；
通过洞穴睡眠舱控制模块的洞穴睡眠舱温度传感器160获得洞穴睡眠舱温度，通过洞穴睡眠舱控制模块的洞穴睡眠舱湿度传感器162获得洞穴睡眠舱湿度，通过洞穴睡眠舱控制模块的疗养洞穴温度传感器164获得疗养洞穴温度，通过洞穴睡眠舱控制模块的疗养洞穴湿度传感器166获得疗养洞穴湿度，通过负离子传感器168获得疗养洞穴中负氧离子浓度数据，都存储在洞穴睡眠舱控制模块的电脑b盘中；
55.洞穴睡眠舱其它控制：通过洞穴睡眠舱控制模块的洞穴睡眠舱外屏132，可操控洞穴睡眠舱100缓慢立起和平躺，显示生命体征参数，包括呼吸、体温、脉搏、血压；通过洞穴睡眠舱控制模块的洞穴睡眠舱内屏122，可操控洞穴睡眠舱100缓慢立起和平躺；当入气管温度传感器156检测到的温度大于等于19℃小于等于24℃，入气管湿度传感器158检测到的湿度大于等于50％小于等于60％时，通过洞穴睡眠舱控制模块的洞穴睡眠舱内屏122可设置洞穴睡眠舱目标温度和目标湿度实现对洞穴睡眠舱温度和湿度的矢量控制，具体是，当洞穴睡眠舱温度传感器160温度值小于19℃大于24℃，同时洞穴睡眠舱湿度传感器162湿度值小于50％大于60％时，动态开启洞穴睡眠舱矢量阀120；
56.设备关闭控制：通过洞穴睡眠舱控制模块，关闭洞穴睡眠舱矢量阀120，关闭洞穴睡眠舱控制模块的电脑；通过高压生命空调控制模块，关闭压缩机34、进气风机6、支洞进气风机22、输气风机14、回气风机18以及排气风机10，控制支洞进气矢量阀24使b口闭合。
57.需要指出的是，本发明所提及的手环生命体征收发器，类似手表的物件，紧贴睡眠测试者手腕，理解为一种红外传感器和电流敏感器收集数据并转化为生命体征数据以无线电方式传递到洞穴睡眠舱控制模块。
58.本发明高压生命空调给洞穴睡眠舱提供睡眠者恒温恒湿的舒适的空气环境，洞穴睡眠舱辅助睡眠者快速进入睡眠状态，待达到深度睡眠状态时开启洞穴负氧离子疗养，并收集，整理，存储洞穴负氧离子和睡眠者生命体征数据，验证喀斯特洞穴天然康复、养生保健效果。
59.本发明还提供了一种喀斯特洞穴养疗空间，包括上述任一方案中所述的一种喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统。本发明的技术方案保护了喀斯特洞穴内部天然的负离子不会因人为的活动而发生较大影响，使体验者能够获得高浓度负离子的养疗效果；为体验者营建了一个能够长时间停留于洞穴内部进行养疗的舒适体感环境。为喀斯特地貌的腹地资源开发提供了有利的保障。此外，该养疗空间不限于医院、养疗机构等，只要是应用了喀斯特洞穴养疗型深度睡眠系统的场所均落入本发明的保护范围内。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
61.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。