本发明涉及睡眠质量监测，具体为一种基于区块链的睡眠质量监测与预警系统及方法。
背景技术：
1、火车作为当前出行方式最重要的一种之一，火车卧铺在长途旅行中使极其重要的，卧铺属于铺位的一种，可供旅客睡觉的铺位，火车上供旅客睡觉的铺位一般分软席卧铺和硬席卧铺两种，然而由于生活习惯的不同或是生活品质的差异，在火车卧铺中存在一些行为会影响到他人，例如具有汗脚或不爱洗脚的人在火车卧铺内脱鞋、一些乘客喜欢吃一些具有刺激性气味的视频，例如螺蛳粉等，由于卧铺包间小，空气流通慢，会给其他人造成非常难以忍受的体验，导致其他乘客无法睡觉，严重影响睡眠质量。
2、同时，还有打鼾行为，更是直接影响到他人的睡眠质量，然而一些打鼾的乘客并不是主观意义上影响他人，又由于乘客之间互不熟悉，也不好贸然叫醒他人，导致鼾声持续，影响休息。
3、区块链作为一种存储，可以起到数据安全，不被篡改，能够有助于有关部门在进行调查时提供真实数据。
4、基于以上，人们需要一种能够在火车卧铺上提高睡眠质量的系统，并且数据能够安全保存，作为列车服务的一部分。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于区块链的睡眠质量监测与预警系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链的睡眠质量监测与预警系统，该系统包括采集模块、三维模拟模块、检测模块、控制模块、数据处理模块、调节模块、预警模块、区块链记录模块；
3、所述采集模块用于进行采集车厢内包间的环境信息，用于创建三维环境数据；所述三维模拟模块用于根据采集模块的数据进行三维环境的构建，并确立基准点；所述检测模块用于检测包间内乘客的动作信息、乘客的鼾声情况；所述控制模块用于控制风扇装置的开启；所述数据处理模块用于对检测数据进行处理分析；所述调节模块用于进行调节风扇的角度和强度；所述预警模块用于发出鼾声警告信息，并进行控制的切换；所述区块链记录模块用于记录乘车乘客的睡眠质量评估分数，在后续对列车服务进行调查时提供资料数据；
4、所述采集模块的输出端与所述三维模拟模块的输入端相连接；所述三维模拟模块的输出端与所述检测模块的输入端相连接；所述检测模块的输出端与所述控制模块、预警模块的输入端相连接；所述控制模块的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接；所述数据处理模块的输出端与所述调节模块的输入端相连接；所述调节模块的输出端与所述区块链记录模块的输入端相连接；所述预警模块的输出端与所述区块链记录模块的输入端相连接；
5、在采集模块中，包括有环境数据采集单元、设备数据采集单元；所述环境数据采集单元用于对车厢内包间的环境数据进行采集，包括但不限于车窗、床位、栏杆；所述设备数据采集单元用于对车厢内包间的设备数据进行采集，包括但不限于枕头、被子、桌椅；
6、所述环境数据采集单元与设备数据采集单元的输出端与所述三维模拟模块的输入端相连接；
7、在三维模拟模块中，包括有数据接收分析单元、建模单元、基准点选择单元；所述数据接收分析单元用于对采集模块的数据进行接收，并转换成数据语言进行分析；所述建模单元用于在三维模拟环境中建立三维模型；所述基准点选择单元用于根据乘客姿势选择对应的基准点进行标记；
8、所述数据接收分析单元的输出端与所述建模单元的输入端相连接；所述建模单元的输出端与所述基准点选择单元的输入端相连接；所述基准点选择单元的输出端与所述检测模块的输入端相连接；
9、在检测模块中，包括有动作检测单元、压力检测单元、声音检测单元；所述动作检测单元用于检测乘客的动作；所述压力检测单元设置在枕头正下方，用于检测枕头受到的压力情况；所述声音检测单元设置在车间内各床铺侧壁，用于检测该床位的乘客鼾声情况；
10、所述压力检测单元的输出端与所述动作检测单元、声音检测单元的输入端相连接；所述动作检测单元、声音检测单元的输出端与所述控制模块的输入端相连接。
11、根据上述技术方案，所述控制模块包括接收单元、开启单元；
12、所述接收单元用于接收枕头上检测到的压力；所述开启单元用于开启风扇装置；
13、所述接收单元的输出端与所述开启单元内的输入端相连接；所述开启单元的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接。
14、根据上述技术方案，所述数据处理模块包括数据处理单元、数据分析单元；
15、所述数据处理单元用于对数据进行处理，得出乘客的动作信息；所述数据分析单元用于对动作信息进行分析，得出在该动作下，风扇偏转的角度和风力强度；
16、所述数据处理单元的输出端与所述数据分析单元的输入端相连接；所述数据分析单元的输出端与所述调节模块的输入端相连接。
17、根据上述技术方案，所述调节模块包括控制调节单元、风扇角度调节单元、风扇档位调节单元；
18、所述控制调节单元基于鼾声是否超出阈值进行切换控制单元；所述风扇角度调节单元用于对风扇的偏转角度进行调节；所述风扇档位调节单元用于对风扇的档位进行调节；
19、所述控制调节单元的输出端与所述风扇角度调节单元、风扇档位调节单元的输入端相连接。
20、根据上述技术方案，所述区块链记录模块包括记录单元、存储单元；
21、所述记录单元用于记录下乘客的睡眠质量评估得分情况；所述存储单元用于结合乘客个人信息，将其存储在区块链中；
22、所述记录单元的输出端与所述存储单元的输入端相连接。
23、一种基于区块链的睡眠质量监测与预警方法，该方法包括以下步骤：
24、s1、在火车卧铺的车厢的每一包间内设置有采集单元，利用采集单元对包间内部环境设备进行扫描，构建三维模型，并设立基准点；
25、s2、在包间内每张床铺上设置有风扇，风扇连接空调进风口，枕头正中心下方设置有压力感应装置，当乘客头枕在枕头上时，风扇装置启动；
26、s3、利用采集单元采集其他乘客的动作，对动作进行数据分析，调整风扇角度和强度；
27、s4、利用声音检测装置，检测乘客的鼾声情况，当检测到鼾声时，发出预警信息，并根据分贝值和持续时间调整风扇角度和强度；
28、s5、对乘客在夜间的动作幅度进行记录，评估乘客的睡眠质量，并利用区块链进行记录结果。
29、在步骤s1中，进行构建三维模型的步骤如下：
30、s1-1、利用采集装置对车厢内包间的环境进行扫描，生成三维模拟环境，以采集装置所在位置为原点，以采集装置的右方向为轴正方向，上方向为轴正方向，前方向为轴正方向；
31、s1-2、对躺在床上的乘客进行姿势采集，包括平躺、侧躺、趴，在检测到姿势为平躺时，以鼻尖作为基准点；在检测到姿势为侧躺时，以耳朵轮廓最高点作为基准点；在检测到姿势为趴时，以后脑勺最高点作为基准点；
32、s1-3、在三维模拟环境中，基准点坐标记为。
33、根据上述技术方案，在步骤s2-s3中，进行风扇的启动及调整步骤如下：
34、s7-1、当乘客躺在枕头上时，头部施加给枕头压力，压力感应装置检测到压力数值，设置阈值为，若超出阈值，则进入控制模块，开启风扇装置；
35、s7-2、采集风扇位置坐标，记为，根据公式：
36、；
37、其中，为风扇偏转最大值；为补偿角度；在风扇装置开启后，风扇以一档风速进行工作，但偏转角度不超出；
38、s7-3、利用采集单元对包间内其他乘客动作进行采集分析，包括脱鞋、吃东西，进入第一控制单元，调节风扇档位，根据公式：
39、；
40、其中，为风扇档位，为调节系数1，为进行动作的乘客数量。
41、在此步骤中，根据头部施加给枕头的压力进行控制，能够使得平时风扇不开启，节约资源，而只有人躺在上面时，才进行开启，实现智能化。通过在三维环境下的模拟，计算出风扇在吹到人时的最大偏转角度，为了不打扰人们的正常休息，所以对偏转角度进行最大值的限定；对其他乘客的动作进行检测，当其他乘客在进行脱鞋、吃饭等动作时，会产生一些难闻的气味，影响休息，所以此时根据动作人数量的多少进行调节风扇的档位，人多则意味气味产生多，因此开启高档位调节更有效果。
42、根据上述技术方案，在步骤s4中，根据鼾声进行调整风扇的步骤如下：
43、s8-1、利用声音检测装置对当前床位的乘客的鼾声进行检测，记录当前分贝值为；
44、s8-2、设置阈值为，若超出了，则将风扇偏转角度调整为；
45、s8-3、在偏转角度为时，发出预警信息，关闭第一控制单元，进入第二控制单元，进行风扇档位的调节，根据公式：
46、；
47、其中，为调节系数2。
48、在此步骤中，利用鼾声的分贝值进行规定，当超出分贝值后，说明已经进入熟睡状态，此时就可以取消掉之前的第一控制单元，所述的第一控制单元即为根据乘客动作，进行减轻气味的控制部分；此时根据鼾声分贝值开启第二控制单元，利用鼾声的分贝值进行控制，并设置调节的系数，在鼾声分贝高的情况下，加大风扇档位，有助于快速将打鼾乘客吹醒，使得其不要影响其他乘客休息。
49、根据上述技术方案，在步骤s5中，乘客睡眠质量的评估的步骤如下：
50、s9-1、采集乘客在睡眠状态下的翻身次数，即根据基准点的坐标变化进行判定，当基准点发生变化时，判定为一次翻身；
51、s9-2、根据步骤s9-1的采集数据对乘客的睡眠质量进行评估，根据公式：
52、；
53、其中，为乘客睡眠质量评分，为调节系数3，为翻身次数；
54、s9-3、将乘客睡眠质量评分结合乘客座位情况，发送至区块链中，进行保存记录，在后续对列车服务进行审查时可调取。
55、在此步骤中，利用基准点的变化，判定其为翻身，通过一夜的翻身次数进行计算出睡眠的质量评分，并利用区块链技术将这一评分保存下来，使得在乘车服务的评定上提供真实数据支持，对后续的考核有良好的帮助。
56、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
57、1、本发明能够利用风扇对气体的吹动作用，防止乘客受到火车车厢内部刺激性气味的影响而导致睡眠质量差，例如有脚臭或刺激性食物等，能够提高人民出行时的睡眠质量；
58、2、本发明通过对乘客姿势的判断，调整风扇的角度，保证风扇不会吹到人脸，不会影响到人们正常的睡眠；并根据相应的其他乘客的动作，调节风扇档位，确保刺激性气味的流通；
59、3、本发明能够检测乘客自己的鼾声情况，当鼾声超出一定分贝值后，风扇会对准乘客的脸部进行吹动，并随之鼾声的增大而加大档位，使得乘客醒过来，避免影响他人的睡眠质量，做到文明出行；
60、4、本发明将压力感应装置设置在枕头正下方，使得乘客需要以安全姿势躺好才能触发控制，能够有效防止乘客睡姿不端正，发生坠落或脑部随车摇晃，撞到车内壁，受到损伤；
61、5、本发明还设置区块链进行存储，并对睡眠质量进行评估，为后续对乘车服务进行调查时提供数据支持，并且可以满足数据的安全和不受篡改。
1.一种基于区块链的睡眠质量监测与预警系统，其特征在于：该系统包括采集模块、三维模拟模块、检测模块、控制模块、数据处理模块、调节模块、预警模块、区块链记录模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的睡眠质量监测与预警系统，其特征在于：所述控制模块包括接收单元、开启单元；
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的睡眠质量监测与预警系统，其特征在于：所述数据处理模块包括数据处理单元、数据分析单元；
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的睡眠质量监测与预警系统，其特征在于：所述调节模块包括控制调节单元、风扇角度调节单元、风扇档位调节单元；
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的睡眠质量监测与预警系统，其特征在于：所述区块链记录模块包括记录单元、存储单元；
6.一种基于区块链的睡眠质量监测与预警方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种基于区块链的睡眠质量监测与预警方法，其特征在于：在步骤s2-s3中，进行风扇的启动及调整步骤如下：
8.根据权利要求7所述的一种基于区块链的睡眠质量监测与预警方法，其特征在于：在步骤s4中，根据鼾声进行调整风扇的步骤如下：
9.根据权利要求8所述的一种基于区块链的睡眠质量监测与预警方法，其特征在于：在步骤s5中，乘客睡眠质量的评估的步骤如下：
