一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱的制作方法

技术特征：
1.一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述隔离密闭胶囊舱，包括：胶囊舱本体(100)、目的地天气预报数值格式化输入模块(200)、舱内温度自动控制模块(300)、舱内湿度自动控制模块(400)、舱内气压自动控制模块(500)、舱内风速风向控制模块(600)、人体多生理参数监测模块(700)和胶囊舱门禁模块(800)；所述胶囊舱本体(100)，包括：胶囊舱外层固定壳体(1)，冷凝器环形出风口(2)，冷凝水溢流孔(3)，环形照明灯带(4)，加热滤网(5)，内层舱壳的上进出风口(6)，制冷剂蒸发器(7)，夹层活动舱壳(8)，内层固定舱壳(9)，空气增压泵(10)，气动电磁阀(11)，夹层活动舱壳的下进出风口(12)，内层舱壳的下进出风口(13)，舱内站立底板(14)，舱体支撑底座(15)，液压升降台(16)，液压升降台底座(17)，舱顶维修入口端盖(18)，减速电机吊装套筒(19)，输出传动轴(20)，舱内空气内循环驱动电机(21)，内循环驱动电机输出轴(22)，风扇叶片(23)，冷凝器吊装套筒(24)，冷凝器(25)，换气鼓风机(26)，换气电磁阀(27)，舱内加湿水雾输入孔(28)，超声波雾化片(29)；所述目的地天气预报数值格式化输入模块(200)包括：胶囊舱的舱外中控上位机(30)，目的地天气查询终端(31)，天气预报数值的格式化交互终端(32)，各地天气状况的vr场景数据库服务器(33)和视听一体式vr头盔显示器(34)；所述舱外中控上位机(30)上利用所述目的地天气查询终端(31)搜索拟体验目的地的局部天气的环境噪声、阴晴、气温、湿度、气压、能见度、风力和风向预报信息，并将表征你体验目的地天气状况的各项指数依据天气预报数值的格式化交互终端(32)的参数格式要求填入并确认；所述天气预报数值的格式化交互终端(32)将目的地的位置及对应的天气状况信息数据包发送至各地天气状况的vr场景数据库服务器(33)；所述胶囊舱的舱外中控上位机(30)获得用户启用授权后通过视听一体式vr头盔显示器(34)向用户呈现目的地天气条件最匹配的vr场景体验。所述舱内温度自动控制模块(300)，包括：胶囊舱的舱内下位机(35)，温度传感器(36)，加热单元(37)和制冷单元(38)；所述胶囊舱的舱内下位机(35)设定所述胶囊舱内的温度波动阈限，通过所述温度传感器(36)实时监测和反馈所述胶囊舱内的实际温度数值，所述加热单元(37)和制冷单元(38)分别用于所述胶囊舱内实际气温低于预报气温的误差下限或高于预报气温的误差上限时进行加热或制冷；所述舱内湿度自动控制模块(400)，包括：湿度传感器(39)和加湿单元(40)；所述湿度传感器(39)实时监测和反馈所述胶囊舱内的实际湿度数值，所述加湿单元(40)用于所述胶囊舱内的实际湿度低于预报湿度的误差下限启动加湿功能；所述舱内气压自动控制模块(500)，包括：气压传感器(41)，双向电控气动阀(42)，空气增加泵(43)，蜂鸣器(44)和警示灯(45)；所述胶囊舱内实际气压低于预报气压的误差下限，所述双向电控气动阀(42)和空气增加泵(43)开启；所述蜂鸣器(44)和警示灯(45)用于当因意外故障导致舱内实际气压高于或低于安全阈限值时警示用户；所述舱内风速风向控制模块(600)，包括：转体驱动电机(46)，转角位移传感器(47)，舱内循环风扇(48)和风速传感器(49)；所述转体驱动电机(46)设置于所述胶囊舱顶部，所述夹层舱壳(12)上的两对进风口和出风口正对胶囊舱内层舱壳(12)上与天气预报风向方位一致的进风口和出风口时，所述转角位移传感器(47)监测到胶囊舱夹层舱壳(12)的角位移到达指定角度值，关停转体驱动电机(46)，启动舱内循环风扇(48)，所述舱内循环风扇(48)的转速持续增长，直至安装与胶囊舱内层舱壳(12)上进风口的风速传感器(49)监测的舱内
纵向截面风速到达天气预报中风速数值的容许范围之内，所述胶囊舱的舱内下位机(35)再使舱内循环风扇(48)维持当前转速；所述人体多生理参数监测模块(700)，包括：血氧心率体温检测模块(50)、心电测量电极(51)、生理信号降噪处理模块(52)、人体生理状态检测控制单元(53)、生理状态警示与反馈模块(54)和振动电机(55)；所述血氧心率体温检测模块(50)和心电测量电极(51)分别采集用户在体验沉浸式的目的地天气条件vr场景时的血氧、心率、体温和心电信号，生理信号降噪处理模块(52)分别对血氧、心率、体温和心电信号进行滤波去除信号噪声处理；所述人体生理状态检测控制单元(53)对经过信号处理的血氧、心率、体温和心电信号进行分类同步显示监测，并将用户入舱体验目的地天气中的这些生理参数与入舱前该用户的血氧、心率、体温和心率变异性指标进行对比；所述生理状态警示与反馈模块(54)对大于设定阈值的生理反应指数和时段进行颜色标记，并将超常幅值大小线性地映射于集成在血氧心率体温检测模块(50)腕带的振动电机(55)的振动频率；所述胶囊舱门禁模块(800)，包括：液压升降台(16)，红外遥控器(56)，红外接收器模块(57)，行程开关(58)，电动舱盖锁紧总成(59)，触控开关(60)，烟雾传感器(61)，舱盖应急开关(62)；所述红外遥控器(56)向红外接收器模块(57)发送指令，红外接收器模块(57)将接收到的指令传递至所述胶囊舱的舱内下位机(35)，胶囊舱的舱内下位机(35)启动液压升降台(16)，将用户抬升至舱内；当胶囊舱底部舱盖升起并与胶囊舱的舱壁贴合时，触发行程开关(58)，所述行程开关(58)触发后激活电动舱盖锁紧总成(59)，对底部舱盖锁紧密封，向胶囊舱的舱外中控上位机(30)反馈舱门已关闭信号。2.根据权利要求1所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述舱内下位机(35)通过通讯指令驱动所述温度传感器(36)实时监测和反馈胶囊舱内的实际温度数值，当要求某一段时段内胶囊舱内部温度保持在天气预报的气温水平时，所述胶囊舱内实际气温低于预报气温的误差下限，所述胶囊舱内下位机(35)自动启动加热单元(37)的制热功能；所述胶囊舱内实际气温高于预报气温的误差上限，胶囊舱的舱内下位机(35)自动关停加热单元(37)的制热，启动制冷单元(38)的制冷功能，直到舱内实际气温稳定于天气预报中气温数值的容许范围之内，自动关停制冷单元(38)的制冷。3.根据权利要求2所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述加热单元(37)进行加热，包括：启动舱内空气内循环驱动电机(21)，舱内空气内循环驱动电机(21)通过内循环驱动电机输出轴(22)驱动风扇叶片(23)的转动，将舱内空气向上抽出，并经由冷凝器环形出风口(2)将舱内空气送入胶囊舱外层固定壳体(1)和夹层活动舱壳(8)两者之间的空腔内，再由电加热滤网(5)对送入的空气进行加热，由夹层活动舱壳和内层舱壳正对的内层舱壳的一对上进出风口(6)，以及与夹层活动舱壳的下进出风口(12)正对的内层舱壳的下进出风口(13)，将经过加热的舱内空气循环往复地送回到舱内。4.根据权利要求2所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述制冷单元(38)制冷，包括：启动舱内空气内循环驱动电机(21)，所述空气内循环驱动电机(21)通过内循环驱动电机输出轴(22)驱动风扇叶片(23)的转动，将舱内空气向上抽出；所述胶囊内的空气经由冷凝器环形出风口(2)将舱内空气送入胶囊舱外层固定壳体(1)和夹层活动舱壳(8)两者之间的空腔内，再由制冷剂蒸发器(7)对送入的空气进行吸热降温，
最后由夹层活动舱壳和内层舱壳正对的内层舱壳的一对上进出风口(6)，以及与夹层活动舱壳的下进出风口(12)正对的内层舱壳的下进出风口(13)，将经过冷却的舱内空气循环往复地送回到舱内。5.根据权利要求1所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述胶囊舱的舱内下位机(35)通过串口通信指令驱动湿度传感器(39)实时监测和反馈胶囊舱内的实际湿度数值；所述胶囊舱内实际湿度低于预报湿度的误差下限，所述舱内下位机(35)自动启动加湿单元(40)的加湿功能；所述胶囊舱内实际湿度高于预报湿度的误差上限，胶囊舱的舱内下位机(35)自动关停加湿单元(40)的加湿，并自动启动制冷单元(40)的制冷除湿功能，直到舱内实际湿度稳定于天气预报中湿度数值的容许范围之内，自动关停制冷单元(40)的制冷除湿。6.根据权利要求1所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述胶囊舱的舱内下位机(35)发送通讯指令驱动气压传感器(41)实时监测和反馈胶囊舱内的实际气压数值，当要求某一段时段内胶囊舱内部气压保持在天气预报的气压水平时，所述胶囊舱内实际气压低于预报气压的误差下限，胶囊舱的舱内下位机(35)自动开启双向电控气动阀(42)和空气增加泵(43)向舱内增压，所述胶囊舱内实际气压高于预报气压的误差上限，胶囊舱的舱内下位机(35)自动关停双向电控气动阀(42)和空气增加泵(43)的增压功能。7.根据权利要求6所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述胶囊舱的舱外中控上位机(30)要求直接管控双向电控气动阀(42)和空气增加泵(43)的启停，主动提升或降低舱内的气压时，胶囊舱的舱内下位机(35)的上述气压自动调控将被中断，直至胶囊舱的舱外中控上位机(30)结束对双向电控气动阀(42)和空气增加泵(43)的直接管控，胶囊舱的舱内下位机(35)的上述气压自动调控方可继续运行；当因意外故障导致舱内实际气压高于或低于安全阈限值时，胶囊舱的舱内下位机(35)自动开启蜂鸣器(44)和警示灯(45)，警示用户立即出舱。8.根据权利要求1所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，胶囊舱的舱内下位机(35)根据天气预报的目的地风速和风向设定胶囊舱内纵向截面的风速波动阈限，启动胶囊舱顶部的转体驱动电机(46)，驱动胶囊舱夹层活动舱壳(12)转动，胶囊舱内层舱壳(12)上8对进风口分别对应于东、南、西、北、东南、西南、西北和东北八个方位角；当夹层舱壳(12)上的两对进风口和出风口正对胶囊舱内层舱壳(12)上与天气预报风向方位一致的进风口和出风口时，转角位移传感器(47)同时监测到胶囊舱夹层舱壳(12)的角位移到达指定角度值，所述胶囊舱的舱内下位机(35)关停转体驱动电机(46)，启动舱内循环风扇(48)。9.根据权利要求1所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述生理信号降噪处理模块(52)分别对血氧、心率、体温和心电信号进行滤波去除信号噪声处理。胶囊舱的舱外中控上位机(30)的人体生理状态检测控制单元(53)对经过信号处理的血氧、心率、体温和心电信号进行分类同步显示监测，并将用户入舱体验目的地天气中的生理参数与入舱前该用户的血氧、心率、体温和心率变异性指标进行对比。10.根据权利要求1所述的一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，其特征在于，所述烟雾传感器(61)监测到胶囊舱内烟雾浓度达到火警阈值，通过胶囊舱的舱内下位
机(35)自动调用舱内气压自动控制模块的蜂鸣器(44)和警示灯(45)向舱内、外的人员发出火灾警报，并立即解除电动舱盖锁紧总成(59)的锁紧密封，降下液压升降台(16)的开舱门动作，供用户逃离。若胶囊舱的舱内下位机(35)因线路故障失灵，舱内用户可通过置于舱内的舱盖应急开关(62)启动开舱门动作。舱外人员也可以通过舱外中控上位机(30)或置于舱外的舱盖应急开关(62)启动开舱门动作。

技术总结
本发明提供一种局部天气情况模拟体验的隔离密闭胶囊舱，包括：胶囊舱本体100、目的地天气预报数值格式化输入模块200、舱内温度自动控制模块300、舱内湿度自动控制模块400、舱内气压自动控制模块500、舱内风速风向控制模块600、人体多生理参数监测模块700和胶囊舱门禁模块800。本发明技术方案，能够提供目的地局部天气信息的触觉体验环境，为用户在天气条件体验过程中的生理反应提供实时的客观测量与评估，提供应对目的地天气条件变化的个性化预防和适应措施。防和适应措施。防和适应措施。


技术研发人员：彭聪 王鑫 张驰 周拓阳 李思 梁晋 张良 余阳 廖镇
受保护的技术使用者：中国船舶工业综合技术经济研究院
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/7/26