提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的供氧方法及系統與流程
2024-04-16 16:46:05
1.本發明涉及一種提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的供氧方法及系統，屬於生物醫學工程技術領域。
背景技術：
2.我國地域遼闊，有許多邊防哨所駐紮在海拔高、氣溫變化大的高原地區。困擾著高原邊防哨所廣大官兵的主要問題是：1、如何在高原缺氧的環境下提高官兵的睡眠質量？2、如何在高原缺氧環境下儘快恢復官兵的身體機能？
3.眾所周知，高原缺氧嚴重影響夜間睡眠，長期睡眠質量差將大大影響官兵身體機能的恢復，無法適應高強度軍事訓練，長期駐訓會出現慢性高原病，進而影響官兵的心理健康，影響廣大官兵的戰鬥力。
4.人們長期處於缺氧狀態，機體會出現代償反應和呼吸中樞的抑制，導致呼吸頻率變慢、呼吸變淺，同時節律異常，出現呼吸停止。睡眠呼吸暫停是高原睡眠不良的主要表現，睡眠呼吸事件(如呼吸暫停事件)對全身多器官、多系統的功能產生影響，是高血壓、心肌梗死、心臟猝死和腦卒中的重要獨立危險因素。睡眠中頻發的睡眠呼吸事件使睡眠片段化，導致官兵認知功能降低、作業能力下降、作業中事故增多等，如果得不到及時的監測、評估及治療，將嚴重損害身體健康，影響戰鬥力。
5.目前，對於高原缺氧問題主要的解決辦法就是吸氧，如鼻吸式供氧和彌散式供氧。鼻吸式供氧的弊端是長時間通過鼻腔吸氧會引起鼻黏膜不適，影響睡眠。彌散式供氧，由於高原邊防哨所地處祖國最偏遠的地區，環境惡劣，交通運輸不發達，生活物資匱乏，當供氧房間面積較大時，無法保障供氧能力。
技術實現要素：
6.鑑於上述原因，本發明的主要目的是提供一種提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的供氧方法。該方法可有效地改善局部環境的氧分壓，提升官兵的睡眠質量，加快官兵身體機能的恢復，提升戰鬥力。
7.本發明的另一目的是提供一種提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的供氧系統。該系統可改善高原邊防哨所局部環境的含氧量，快速提高官兵血液中的血氧飽和度，提升官兵的睡眠質量，改善身體狀況。
8.為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：一種提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的供氧方法，它包括如下步驟：
9.s1、利用不透氣的透明材料搭建一透明睡帳，在透明睡帳內布設有氧濃度傳感器、血氧傳感器和壓電傳感器；
10.s2、啟動制氧機彌散式向透明睡帳內輸送氧氣濃度為40％～60％的氮氧混合氣體，當海拔為3000m～4000m時設置透明睡帳內氧濃度初始值為24％，海拔為4000m以上時設置透明睡帳內氧濃度初始值為25％；
11.s3、通過壓電傳感器和血氧傳感器實時監控官兵的心率、呼吸、血氧飽和度、體位生理參數，根據官兵睡眠呼吸狀況、缺氧程度，控制透明睡帳內的氧濃度，使透明睡帳內的氧濃度為24％～30％；
12.s3.1、監測官兵睡眠呼吸狀況；
13.如果監測到官兵10分鐘內出現超過60秒的睡眠呼吸低通氣事件或睡眠呼吸暫停事件，控制器自動調節比例閥的開度，提升進氣流量，使透明睡帳內的氧氣濃度在1分鐘內增加1％，否則維持氧氣濃度不變；間隔10分鐘，繼續進行下一個10分鐘的監測，如果仍然出現超過60秒的睡眠呼吸低通氣事件或睡眠呼吸暫停事件，則繼續提升進氣流量使氧氣濃度在1分鐘內再增加1％，否則維持氧氣濃度不變；持續進行睡眠呼吸監測，直至無睡眠呼吸暫停或透明睡帳內的氧氣濃度增加至30％為止；
14.在監測官兵睡眠呼吸狀況的同時，監測官兵血氧飽和度，執行步驟s3.2；
15.s3.2、監測官兵血氧飽和度；
16.如果監測到官兵血氧飽和度5分鐘內下降4％或低於90％時，控制器自動調節比例閥的開度，提升進氣流量，使透明睡帳內的氧氣濃度在1分鐘內增加1％，否則維持氧氣濃度不變；進行下一個5分鐘的監測，如果仍然出現血氧飽和度5分鐘內下降4％或低於90％時，則繼續提升進氣流量，使透明睡帳內的氧氣濃度在1分鐘內再增加1％，否則維持氧氣濃度不變；持續進行血氧飽和度監測，直至血氧飽和度達到90％或透明睡帳內的氧氣濃度增加至30％為止。
17.進一步地，所述透明睡帳為一相對封閉的獨立空間，所述透明睡帳腳部位置開有一進氣口，該進氣口通過管路與制氧機的出氣口相連，在連接管路上串聯有一比例閥；所述透明睡帳頭部位置開有一安全通氣窗；
18.所述壓電傳感器為條狀或帶狀壓電傳感器，其橫置在距離所述透明睡帳頭部三分之一處，無論官兵何種睡姿，該壓電傳感器都可監測到人體的心率、呼吸、體位信息；
19.所述氧濃度傳感器、血氧傳感器和壓電傳感器的信號輸出端通過導線與控制器的控制信號輸入端相連；控制器的信號輸出端通過導線與串聯在氧氣輸送管路上的比例閥的控制端相連，控制器根據氧濃度傳感器、血氧傳感器和壓電傳感器監測的信息，調節比例閥的開度，控制透明睡帳內氧氣濃度。
20.本發明還提供了一種提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的供氧系統，它包括透明睡帳、制氧機和控制單元；
21.所述透明睡帳形成一相對密閉的空間，它由不透氣的透明材料製成；在所述透明睡帳的正面設有可開合的入口，在所述透明睡帳頭部位置開有透氣窗，在所述透明睡帳腳部位置開有進氣口，該進氣口通過管路與所述制氧機的出氣口相連；
22.所述控制單元包括控制器、手持遙控器、血氧傳感器、氧濃度傳感器、壓電傳感器和比例閥；
23.所述氧濃度傳感器設置在所述透明睡帳內，實時監測所述透明睡帳內的含氧量；所述壓電傳感器放置在所述透明睡帳的底部，橫置在距離所述透明睡帳頭部三分之一處，監測人體的心率、呼吸和體位的變化；
24.所述血氧傳感器放置在所述透明睡帳內，可套設在官兵指部，監測人體血氧飽和度的變化；所述比例閥串聯在所述制氧機供氧輸出管路中；
25.所述血氧傳感器、氧濃度傳感器和壓電傳感器的信號輸出端通過導線與所述控制器的信號輸入端相連，所述控制器的信號輸出端通過導線與所述比例閥的控制端相連。
26.進一步地，所述制氧機輸出氧氣濃度為40％～60％的氮氧混合氣體。
27.進一步地，所述透明睡帳由無毒、無味、無汙染材質製成；所述透明睡帳的長度為1.9m～2.1m，寬度為0.8m～1.2m，高度為1.4m～1.6m。
28.進一步地，所述透明睡帳還包括一由高壓縮海綿製成的睡眠墊，該睡眠墊鋪設在所述透明睡帳的底部；所述壓電傳感器為條狀或帶狀壓電傳感器，埋設在所述睡眠墊內。
29.進一步地，所述透明睡帳由透明的帳子和龍骨支架構成；所述龍骨支架由n根可伸縮的金屬杆搭接而成，用於支撐所述帳子；所述帳子的底部與所述睡眠墊之間通過拉鏈連接，形成一相對密閉的空間。
30.進一步地，所述控制器包括一物聯網數據傳輸接口；所述血氧傳感器、氧濃度傳感器和壓電傳感器的信號輸出端通過導線與控制器相連，通過藍牙、tcp或串口與其他設備進行數據傳輸。
31.本發明與現有技術相比具有以下優點：
32.1、本發明通過彌散式的供氧方式創建一相對封閉的富氧環境，提升官兵休息時特別是睡眠時周圍環境的氧濃度/氧分壓，使廣大官兵在輕鬆、舒適的環境下休息，保證睡眠質量，促進身體機能的恢復，克服了傳統的面罩式供氧方式的壓迫感和鼻導管供氧方式的異物感；且富氧環境體積小，氧氣消耗量少，節能效果顯著，特別適合條件艱苦的高原邊防哨所使用。
33.2、本發明根據監測到的心率、呼吸、體位、血氧飽和度等生理參數，分析官兵的睡眠狀況，科學有效地自動調節透明睡帳內的含氧量，保證官兵的整夜睡眠質量，效果顯著。
34.3、本發明提供的供氧系統結構簡單，設計科學合理，成本低，特別適合條件艱苦的高原邊防哨所大規模使用。
附圖說明
35.圖1是本發明提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的方法流程圖；
36.圖2是本發明透明睡帳結構示意圖；
37.圖3是本發明提升高原邊防哨所局部環境氧分壓系統原理示意圖。
具體實施方式
38.下面結合附圖和實施例對本發明的結構及特徵進行詳細說明。需要說明的是，可以對此處公開的實施例做出各種修改，因此，說明書中公開的實施例不應該視為對本發明的限制，而僅是作為實施例的範例，其目的是使本發明的特徵顯而易見。
39.改善缺氧問題的根本途徑是吸氧，但是，由於高原邊防哨所條件有限、資源匱乏，不可能修建高壓氧艙、提供充足的氧氣供給，並且高壓供氧存在工程實現難度大，對建築結構強度、密封性要求高，勤務適應性不良，人員進出不便、壓力變化易導致人體不適反應等問題，應用難度較大，故，本發明通過設置一環境舒適的相對獨立、密閉的透明睡帳，向睡帳內彌散式供氧，提升睡帳內的氧分壓，供官兵休息時使用。特別是，可供官兵晚上睡覺時使用，以保障睡眠質量，恢復官兵身體機能，從而保證第二天的巡邏、訓練。
40.如圖1所示，本發明提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的供氧方法為：
41.s1、利用不透氣的透明材料搭建一透明睡帳，在透明睡帳內布設有氧濃度傳感器、血氧傳感器和壓電傳感器。
42.通過佩戴氧氣面罩或鼻導管的方式解決廣大官兵睡眠期間缺氧的問題不現實，原因是不舒服，特別是晚上睡覺時佩戴氧氣面罩給人一種壓迫感，鼻導管吸氧時對鼻黏膜有較強刺激，舒適性差，並且存在噪音影響，更不利於休息、睡眠，故，如圖2所示，本發明通過搭建一相對封閉的透明空間，通過向該相對封閉的空間內彌散式輸送氧氣，提高該空間的含氧量的方式，解決官兵缺氧問題，使官兵可在一含氧量較高的環境內休息、睡覺，以保障有一較好的睡眠質量。
43.本發明使用不透氣的無毒、無味、無汙染的透明材料，如食品級tpu搭建一長度為1.9m～2.1m，寬度為0.8m～1.2m，高度為1.4m～1.6m的相對封閉的空間，即透明睡帳1，如圖2所示，其空間大小便於官兵在內自由伸展、活動，沒有壓抑感。
44.在透明睡帳的一端設有一進氣口12，該進氣口通過管路與制氧機2的出氣口相連，在連接管路上串聯有一比例閥36，向透明睡帳內供氧；在透明睡帳的另一端設有一安全通氣窗11，正常情況下保持關閉狀態，在需要時可以打開通氣窗進行氣體交換。由於制氧機輸出混合氣體時，會產生輕微噪聲，為不影響官兵睡眠，通常進氣口12位於官兵仰臥時腳部位置即透明睡帳的腳部位置，可以減少進氣時氣流產生的噪聲對官兵睡眠的影響，安全通氣窗11位於官兵仰臥時頭部位置即透明睡帳的頭部位置。
45.參見圖3，本發明在透明睡帳內設置一用於實時監測透明睡帳內含氧量的氧濃度傳感35和用於監測官兵血氧飽和度的血氧傳感器33，例如測量血氧飽和度的指套。在透明睡帳的底部，距離透明睡帳的頭部三分之一處設置一條狀或帶狀的壓電傳感器34，該壓電傳感器橫置在人體仰臥位胸部位置。即當官兵無論以何種姿勢睡覺時，身體均能壓在條狀或帶狀的壓電傳感器34上，以便壓電傳感器能夠實時監測到官兵的心率、呼吸、體位變化等信息。氧濃度傳感器、血氧傳感器和壓電傳感器的信號輸出端通過導線與控制器31的控制信號輸入端相連；控制器31的信號輸出端通過導線與串聯在氧氣輸送管路上比例閥36的控制端相連，控制器根據氧濃度傳感器、血氧傳感器和壓電傳感器監測的心率、呼吸、血氧飽和度、體位4種生理參數值，調節比例閥的開度，向透明睡帳內供氧。
46.s2、啟動制氧機彌散式向透明睡帳內輸送氧氣濃度為40％～60％的氮氧混合氣體，在海拔3000m～4000m時設置透明睡帳內的氧濃度初始值為24％，在海拔4000m以上時設置透明睡帳內的氧濃度初始值為25％。
47.由於高原邊防哨所的周圍大環境為缺氧環境，故，本發明創建一相對封閉的空間即透明睡帳，並通過彌散式供氧方式向透明睡帳內輸送含氧濃度為40％～60％的氮氧混合氣體，提升透明睡帳內的氧分壓供官兵晚上休息，以提高廣大官兵的睡眠質量，恢復官兵身體機能。
48.實驗證明，向透明睡帳內輸送氧氣濃度為40％～60％的氮氧混合氣體即可顯著地提升透明睡帳內的含氧量，營造出一富氧環境。經過對30人次的實驗發現，混合氣體內含氧量超過60％，新風比例過低，會導致透明睡帳內二氧化碳等廢氣濃度過高，長時間駐留反而引起身體不適。混合氣體內含氧量低於40％，透明睡帳內的氧氣濃度上升速度慢，且氣流量的持續增加會引起帳內噪音較高，感覺不舒服。因此，向透明睡帳內輸送氧氣濃度為40％～
60％的氮氧混合氣體時，既可快速提升透明睡帳內的氧氣濃度，高效、精準的改善官兵的睡眠結構、睡眠時間、深睡時間佔比，又可以保證透明睡帳內微環境的清新，保障官兵睡眠時的舒適性。
49.例如，當混合氣體內含氧量為30％時，進氣流量為10l/min時，透明睡帳內氧氣濃度達到24％時需要15分鐘。當混合氣體內含氧量為35％時，進氣流量為10l/min時，透明睡帳內氧氣濃度達到24％時需要10分鐘。當混合氣體內含氧量為70％時，1小時後，透明睡帳內二氧化碳濃度增加400ppm，當混合氣體內含氧量為80％時，1小時後，二氧化碳濃度增加800ppm。透明睡帳內二氧化碳濃度超過1000ppm時，人體會明顯感覺不適，二氧化碳濃度超過2500ppm時，會有頭暈、噁心等症狀。
50.由於本發明透明睡帳使用在高海拔地區，而人體在不同海拔高度時缺氧程度不同，當海拔高度為3000m～4000m時，設置透明睡帳內的氧濃度初始值為24％時，人體相當於在海拔2000m以下，對人體沒有影響，血氧飽和度能維持在90％以上，當海拔高度為4000m以上時，設置透明睡帳內的氧濃度初始值為25％時，人體相當於在海拔2200m以下，對人體沒有影響，血氧飽和度能維持在90％以上。因此，根據人體在不同海拔高度時缺氧程度的差異性，設置不同的氧濃度初始值，可以保證多數官兵睡眠期間對氧氣的需求，對於有呼吸暫停風險的官兵，可以根據監測的生理參數快速、動態調整氧濃度。
51.s3、通過壓電傳感器和血氧傳感器實時監控官兵的心率、呼吸、血氧飽和度、體位，根據官兵睡眠呼吸狀況、缺氧程度，控制透明睡帳內的氧濃度，使透明睡帳內的氧濃度為24％～30％。
52.經大量科學實驗發現，心率、呼吸、血氧、體位能最直接、準確、快速的反映人體睡眠情況和缺氧程度，結合上述生理參數對透明睡帳內的氧濃度進行調節，可以高效的改善官兵的睡眠質量，快速恢復官兵的身體機能。並且，相較於傳統的監測方式，使用壓電傳感器和血氧傳感器進行監測時，被檢測者無需電極、連線處理，只需躺在睡眠墊上睡覺即可，對官兵來說體驗感得到很大提升。利用睡眠墊進行睡眠監測，可以滿足官兵長期監測的需求，提供客觀的睡眠數據，反映節律變化。
53.心率：利用心率和心率變異性對睡眠分期進行評估，可以反映人處在不同睡眠階段，報告官兵的睡眠總時間、睡眠效率、覺醒次數、深睡眠、淺睡眠、rem等指標。
54.呼吸：可以直接反映官兵是否出現睡眠呼吸暫停事件和睡眠呼吸低通氣事件，通過壓電傳感器測量呼吸信號靈敏度高，不會出現傳統監測方式電極脫落的情況。由於呼吸和心臟搏動與各睡眠分期之間存在對應關係，尤其是快速眼球運動睡眠(rem期)出現變異性的增加的特徵表現，有助於區分清醒期、rem期、淺睡期和深睡期等4個時期。
55.血氧飽和度：直接反映人體缺氧狀況，睡眠期間血氧飽和度的變化是判讀呼吸事件(尤其是低通氣事件)的重要依據。並且血氧飽和度能夠快速、無創的監測，監測時官兵活動不受限，增加了睡眠監測的便捷性。
56.體位：反映官兵睡眠時的不同體位，通過改變體位可以降低呼吸暫停的風險。實驗數據表明，仰臥時更容易發生呼吸暫停，側臥時可減少呼吸暫停發生的頻率。因此，根據體位監測情況可以建議官兵休息時採取側臥方式，進一步提高官兵的睡眠質量，改善睡眠結構。
57.吸氧可以快速改善官兵血氧飽和度，但是，所吸的氧氣濃度不是越高越好，特別是
不能長時間吸入濃度過高的氧氣，如果長時間供氧濃度過高，與外界環境濃度差太大，可能會損傷人體機能，更不利於官兵健康。
58.針對高原邊防哨所特殊的地理條件，以及官兵的長訓要求，本發明申請人經大量地科學實驗發現氧濃度在24％～30％之間，不發生睡眠呼吸暫停或不缺氧(血氧飽和度90％以上)時，睡眠效率最高(深睡比例增加，睡眠總時間增加)，因此，本發明在官兵睡眠期間進行個性化動態調整供氧濃度。
59.實驗數據也表明，在等效海拔為3800米時，透明睡帳內氧氣濃度固定為24％時，60.3％的人睡眠質量明顯改善，透明睡帳內氧氣濃度固定為25％時，65.8％的人睡眠質量明顯改善，透明睡帳內氧氣濃度固定為26％時，71.1％的人睡眠質量明顯改善，通過動態調整氧氣濃度，85.2％的人睡眠得到明顯改善。
60.s3.1、監測官兵睡眠呼吸狀況。
61.本發明通過壓電傳感器實時監控官兵的生理參數，如心率、呼吸、體位的變化，判斷是否存在睡眠呼吸暫停事件或睡眠呼吸低通氣事件。
62.如果監測到官兵10分鐘內出現超過60秒的睡眠呼吸低通氣事件或睡眠呼吸暫停事件(超過60秒人體處於嚴重缺氧狀態)，則控制器自動調節比例閥的開度，提升氮氧混合氣體的進氣流量，使透明睡帳內的氧氣濃度在1分鐘內增加1％，如果沒有出現睡眠呼吸低通氣事件或睡眠呼吸暫停事件，則維持氧氣濃度不變。例如，某官兵在氧濃度調整到26％時，一直沒有出現呼吸暫停事件，則透明睡帳內氧氣濃度一直維持在26％。
63.睡帳內氧氣濃度增加後，隨著人體吸氧量的增加，呼吸狀況會改善，但不可能馬上得到改善，故，本發明設計10分鐘的間隔等待時間，間隔10分鐘後，繼續進行下一個10分鐘的監測，如果仍然出現超過60秒的睡眠呼吸低通氣事件或睡眠呼吸暫停事件，則繼續提升進氣流量，使氧氣濃度在1分鐘內再增加1％，如果沒有出現睡眠呼吸低通氣事件或睡眠呼吸暫停事件，則維持氧氣濃度不變；再等待10分鐘，繼續進行下一個10分鐘的監測，持續進行睡眠呼吸監測，直至無睡眠呼吸暫停或透明睡帳內的氧氣濃度增加至30％為止。
64.在監測官兵睡眠呼吸狀況的同時，本發明還監測官兵血氧飽和度。
65.s3.2、監測官兵血氧飽和度。
66.如果5分鐘內監測到官兵血氧飽和度逐步下降4％或低於90％時(5分鐘內逐步下降4％表明人體處於缺氧過程，此時進行供氧幹預效率最高，在3000米以上的高原環境，血氧飽和度高於90％人體就沒有缺氧症狀，不影響睡眠)，控制器自動調節比例閥的開度，提升氮氧混合氣體的進氣流量，使透明睡帳內的氧氣濃度在1分鐘內增加1％，如果官兵血氧飽和度正常，則維持氧氣濃度不變。
67.透明睡帳內氧氣濃度增加後，隨著人體吸氧量的增加，血氧飽和度馬上會得到改善，故，本發明在增大透明睡帳內氧氣濃度後，間隔5分鐘，開始下一個5分鐘的監測，如果仍然發現官兵的出現血氧飽和度5分鐘內下降4％或低於90％時，則繼續提升進氣流量，使透明睡帳內的氧氣濃度在1分鐘內再增加1％，如果官兵血氧飽和度正常，則維持氧氣濃度不變；繼續下一個5分鐘的監測，直至血氧飽和度達到90％或透明睡帳內的氧氣濃度增加至30％為止。
68.在高原缺氧環境下，個體差異性很大，本發明通過實時監控官兵的睡眠呼吸事件和缺氧程度，自動調節輸送的氧氣濃度，減少呼吸暫停事件，保證每一個官兵都處於最優的
睡眠環境，更好地提升每一個官兵睡眠質量。
69.圖3為本發明提升高原邊防哨所局部環境氧分壓的供氧系統原理示意圖，如圖所示，該供氧系統包括：透明睡帳1、制氧機2和控制單元。
70.透明睡帳1形成一相對密閉的空間，透明睡帳1的正面設有可開合的入口13，人可通過該口進入透明睡帳1內。在透明睡帳的一端開有透氣窗11，用於通風換氣；在透明睡帳的另一端設有進氣口12，該進氣口通過管路與制氧機2的氧氣出口相連。
71.控制單元包括控制器31、手持遙控器32、血氧傳感器33、壓電傳感器34、氧濃度傳感器35和比例閥36。官兵躺在透明睡帳1內休息時，可將血氧傳感器33套在手指上，監測血液中的血氧飽和度。氧濃度傳感器35設置在透明睡帳內，實時監測透明睡帳內的含氧量。壓電傳感器34放置的透明睡帳的底面上，橫置在距離頭部三分之一處，即人體躺下休息時人體胸部位置處。官兵睡覺時，無論何種睡姿，人體均壓在壓電傳感器34上，壓電傳感器自動監測出官兵的心率、呼吸和體位的變化，從而判斷出官兵的睡眠狀態/睡眠質量。
72.血氧傳感器33、氧濃度傳感器35和壓電傳感器34的信號輸出端通過導線與控制器31的信號輸入端相連，控制器31的信號輸出端通過導線與比例閥36的控制端相連。控制器31根據透明睡帳內的含氧量，以及官兵的睡眠狀況如心率、體位變化、血氧飽和度等，調整比例閥36的開度，調節透明睡帳內的氧氣濃度。
73.官兵也可以通過手持遙控器32調節透明睡帳內的含氧量。手持遙控器通過無線方式與控制器相連，向控制器發送指令，控制器根據手持遙控器的指令，控制比例閥的開度。
74.由於制氧機輸出混合氣體時，會產生輕微噪聲，為不影響官兵睡眠，建議官兵休息時，頭部靠近透氣窗11，腳部靠近進氣口12和制氧機2，保障頭部位置噪音較小。
75.構成本發明的透明睡帳製作材料選用食品級tpu材質，環保無異味，杜絕二次汙染。
76.安裝時，可直接通過繩子將透明睡帳捆綁在床架上(例如高低床)或利用鐵桿/竹竿懸掛在床鋪上。當然，本發明透明睡帳還可包括一可伸縮的龍骨支架14，用於支撐構成透明睡帳的帳子15。
77.為了配發及運輸過程中節省空間，龍骨支架14由n根可伸縮的金屬杆搭接而成，所述金屬杆可由金屬材料或由材質輕並且結實的碳纖維材料製成。使用時，可以根據需要，搭接出不同大小尺寸的龍骨支架。為了搭接後的龍骨支架更穩固，可以在金屬杆的端部設置用於固定的卡扣或調節扳扣。
78.構成本發明的壓電傳感器34為條狀或帶狀，其鋪設在透明睡帳的底面上，或放置在褥子下面。本發明還可以包括一由高壓縮海綿製成的睡眠墊16，該睡眠墊鋪設在透明睡帳的底部，壓電傳感器34埋設在距離睡眠墊端部(近頭部側)三分之一處，這樣當官兵躺下休息時，即可實時進行睡眠監測。帳子15的底部與睡眠墊16之間通過拉鏈17連接，形成一相對密閉的空間。
79.官兵睡覺時，無論怎麼翻身，該壓電傳感器34均能實時監測到官兵的生理參數，如心率、呼吸和體位變化等，也可自動監測睡眠呼吸事件。例如，當壓電傳感器監測到睡眠中呼吸波的振幅明顯降低(不足50％)時，則可判斷此時官兵處於睡眠呼吸低通氣事件，如果監測到的睡眠中呼吸波的振幅明顯降低(不足20％)時，則可判斷此時官兵處於睡眠呼吸暫停事件。
80.為適應物聯網的需求，本發明控制器31內設有一物聯網數據傳輸接口。血氧傳感器33、氧濃度傳感器35和壓電傳感器34的信號輸出端通過導線與物聯網數據傳輸接口相連，將監測到的數據通過藍牙、tcp或串口數據輸出，用於數據採集和評估。
81.最後應說明的是：以上所述的各實施例僅用於說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。