本发明涉及医疗，具体是涉及一种微压氧舱控制系统及其控制方法。
背景技术：
1、微压氧舱，也被称为微高压氧舱，是一种提供特定氧气浓度和大气压力环境的健康设备，其工作原理在于通过模拟高压环境，增加人体血氧含量和血氧分压，从而提高血氧弥散能力，有效改善体内的缺氧状态，然而现有的微压氧舱内压力和氧浓度之间存在耦合特性，即压力的变化会影响氧浓度的稳定性，现有的控制方法往往难以有效处理这种耦合关系，导致在调节压力时氧浓度发生波动，影响用户体验和治疗效果，部分微压氧舱的控制系统自动化程度较低，需要人工进行较多的干预和操作，这不仅增加了用户的使用难度，还可能因为人为操作不当而引发安全隐患，一些微压氧舱的控制系统缺乏智能化的监控和预警功能，无法实时监测设备的运行状态和用户的生理指标，这会导致设备在出现故障或用户出现不适时无法及时得到处理，影响治疗效果和安全性，对此，我们提出了一种微压氧舱控制系统及其控制方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，提供一种微压氧舱控制系统及其控制方法，本技术方案解决了上述的问题。
2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
3、一种微压氧舱控制系统，包括：
4、氧舱运行监测模块，氧舱运行监测模块用于实时监测并获取微压氧舱的工作时的信息数据，包括微压氧舱自身运行状态、氧舱内部的气压值、氧舱内的氧气浓度和氧舱内使用者的生命体征状态；
5、数据处理与分析模块，数据处理与分析模块与所述氧舱运行监测模块电性连接，所述数据处理与分析模块用于对氧舱运行监测模块收集到的数据进行预处理，并通过算法控制氧舱运行，解决氧舱运行时，压力和氧浓度之间的耦合关系导致使用者身体不适的情况；
6、执行控制模块，执行控制模块与所述数据处理与分析模块电性连接，所述执行控制模块用于根据算法的输出，调节进入氧舱的气体流量；
7、用户操作与反馈模块，用户操作与反馈模块与所述氧舱运行监测模块、数据处理与分析模块、执行控制模块电性连接，所述用户操作与反馈模块用于实时显示氧舱运行监测模块监测的数据，医护人员通过用户操作与反馈模块能对微压氧舱进行手动控制和调节；
8、安全与保护模块，安全与保护模块与所述用户操作与反馈模块电性连接，所述安全与保护模块用于在氧舱或使用者出现异常情况下，紧急停止运行保护设备和使用者。
9、优选地，氧舱运行监测模块包括：
10、状态监测单元，状态监测单元用于实时监测微压氧舱自身的运行状态，包括设备的开启和关闭状态、氧舱各部件的工作状态和设备故障告警监测；
11、气压监测单元，气压监测单元用于实时监测氧舱内部的气压值；
12、氧浓度监测单元，氧浓度监测单元用于实时监测氧舱内部的氧气浓度值；
13、生命体征监测单元，生命体征监测单元用于实时监测氧舱内使用者的生命体征，包括呼吸频率、体温、脉搏和血压。
14、优选地，数据处理与分析模块包括：
15、数据预处理单元，数据预处理单元用于对从氧舱运行监测模块接收到的原始数据进行预处理，包括数据清洗、数据归一化和数据压缩；
16、耦合关系分析单元，耦合关系分析单元用于分析氧舱内压力和氧浓度之间的耦合关系，通过算法构建氧气和压力动态变化的模型；
17、控制算法设计单元，控制算法设计单元用于基于耦合关系分析的结果，设计并实现用于控制氧舱运行的算法；
18、算法优化与调试单元，算法优化与调试单元用于根据实际效果反馈和实验数据，对控制算法进行持续的优化和调整。
19、优选地，用户操作与反馈模块包括：
20、数据显示单元，数据显示单元用于负责实时接收来自氧舱运行监测模块的数据，并以图形和数字的形式显示在用户界面上；
21、控制指令输入单元，控制指令输入单元用于通过交互界面允许操作人员输入控制指令调整氧舱的运行参数；
22、反馈与报警单元，反馈与报警单元用于负责接收来自其他模块的反馈信号，并在用户界面上显示相应的报警信息。
23、优选地，安全与保护模块包括：
24、异常检测单元，异常检测单元用于负责实时监测来自氧舱运行监测模块和用户操作与反馈模块的数据，以检测异常情况，异常情况包括气压异常、氧气浓度异常、使用者生命体征不稳定和设备故障；
25、紧急停止控制单元，紧急停止控制单元用于异常检测单元检测到异常情况后，紧急停止控制单元将立即触发紧急停止机制；
26、故障记录单元，故障记录单元用于记录每次紧急停止事件的相关信息，包括发生时间、异常类型和处理结果。
27、优选地，一种微压氧舱控制方法，控制方法为：
28、启动微压氧舱，系统对设备进行自检，检查微压氧舱各部件是否处于正常状态，包括设备的开启状态、各部件的工作状态以及是否有故障告警；
29、确认设备无问题后，使用者进入微压氧舱内，微压氧舱进入运行状态；
30、通过状态监测单元实时监测微压氧舱的开启和关闭状态、各部件的工作状态，并监测设备故障告警，气压监测单元和氧浓度监测单元分别实时监测氧舱内部的气压值和氧气浓度值，生命体征监测单元实时监测氧舱内使用者的生命体征，包括呼吸频率、体温、脉搏和血压；
31、数据预处理单元对从氧舱运行监测模块接收到的原始数据进行清洗、归一化和压缩，耦合关系分析单元分析氧舱内压力和氧浓度之间的耦合关系，通过算法构建氧气和压力动态变化的模型，控制算法设计单元基于耦合关系分析的结果，设计并执行用于控制氧舱运行的算法，解决氧舱运行时因压力和氧浓度耦合关系导致的使用者身体不适问题；
32、执行控制模块根据控制算法的输出，调节进入氧舱的气体流量，以保持氧舱内的气压和氧浓度稳定；
33、数据显示单元实时接收来自氧舱运行监测模块的数据，并以图形和数字的形式显示在用户界面上，供医护人员查看，医护人员通过控制指令输入单元，在交互界面上输入控制指令，调整氧舱的运行参数，反馈与报警单元接收来自其他模块的反馈信号，一旦检测到异常情况，立即在用户界面上显示相应的报警信息；
34、异常检测单元实时监测来自氧舱运行监测模块和用户操作与反馈模块的数据，以检测异常情况，一旦检测到异常情况，紧急停止控制单元将立即触发紧急停止机制，停止氧舱运行，保护设备和使用者安全，故障记录单元记录每次紧急停止事件的相关信息，包括发生时间、异常类型和处理结果；
35、根据实际效果反馈和实验数据，算法优化与调试单元对控制算法进行持续优化和调整。
36、优选地，耦合关系分析单元通过算法构建氧气和压力动态变化的模型的方法为：
37、基于氧舱运行监测模块定期获取时间序列数据，数据包括氧气浓度和压力的定期观测值；
38、将氧气浓度和压力作为内生变量，使用信息准则确定模型的最优滞后阶数；
39、基于氧气浓度和压力观测值数据，构建动态变化模型，其中模型的基本形式为：
40、
41、式中，o2表示氧气浓度，p表示压力，c表示常数项，z表示滞后阶数，t表示样本总数，i表示样本中第i组的值，φ11,i、φ12,i、φ21,i和φ22,i为内生变量对其自身滞后值的系数，∈o2,t和∈p,t表示氧气和压力的误差项；
42、使用最小二乘法拟合模型，通过滞后阶数在模型中预测氧气浓度和压力之间的动态关系；
43、检查残差的性质，确保无自相关、异方差性和非线性关系，并进行模型稳定性检验。
44、优选地，执行控制模块对微压氧舱内的氧气和压力调节控制的方法为：
45、基于氧舱运行监测模块实时监测获取的微压氧舱工作时的信息数据；
46、基于耦合关系分析单元构建的动态变化模型对微压氧舱内的氧气浓度和压力进行短期和长期预测；
47、根据动态变化模型的预测结果和多变量协调作为控制策略；
48、依据控制策略，调节微压氧舱的供氧系统和压力调节系统，并对微压氧舱内的氧气浓度和压力进行实时监控；
49、定期对控制效果进行评估，包括氧气浓度和压力的稳定性、控制精度。
50、优选地，对控制效果进行评估的方法为：
51、通过氧舱运行监测模块按照设定时间对氧气浓度和气压进行采样，并记录关键参数的变化情况；
52、对收集到的数据进行趋势分析，观察氧气浓度和气压在评估周期内的变化情况，检查数据中是否存在异常值或突变点；
53、将实际测量值与设定值进行比较，计算误差值；
54、根据误差计算结果和精度标准，编制评估报告。
55、优选地，用户操作与反馈模块根据使用者自身健康状况和需求，通过用户操作与反馈模块设置个性化的治疗参数，包括但不限于目标氧气浓度、气压范围、治疗时长以及特定生命体征的监测阈值，系统自动记忆并保存个性化设置。
56、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
57、本发明提出的微压氧舱控制系统与其控制方法通过引入数据处理与分析模块，特别是耦合关系分析单元，利用算法构建氧气和压力动态变化的模型，有效解决了微压氧舱运行时压力和氧浓度之间的耦合关系导致使用者身体不适的问题，这种智能化的控制方法，提高了氧舱运行的稳定性和安全性，控制系统自动化程度高，能够自动监测并调整氧舱的运行状态，包括气压、氧浓度和使用者的生命体征，从而减少了人工操作的需求和人为错误的风险，提升了用户的使用体验，系统具备实时监测和预警功能，能够实时监测氧舱的运行状态、使用者的生命体征以及异常情况，并在检测到异常情况时立即触发紧急停止机制，保护设备和使用者的安全，通过智能化、自动化的控制手段，有效解决了现有微压氧舱存在的问题，提升了治疗效果和使用安全性，为医疗领域提供了一种更加先进、可靠的微压氧舱控制系统及其控制方法。
1.一种微压氧舱控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种微压氧舱控制系统，其特征在于，氧舱运行监测模块包括：
3.根据权利要求1所述的一种微压氧舱控制系统，其特征在于，数据处理与分析模块包括：
4.根据权利要求1所述的一种微压氧舱控制系统，其特征在于，用户操作与反馈模块包括：
5.根据权利要求1所述的一种微压氧舱控制系统，其特征在于，安全与保护模块包括：
6.一种微压氧舱控制方法，其特征在于，控制方法为：
7.根据权利要求6所述的一种微压氧舱控制方法，其特征在于，耦合关系分析单元通过算法构建氧气和压力动态变化的模型的方法为：
8.根据权利要求6所述的一种微压氧舱控制方法，其特征在于，执行控制模块对微压氧舱内的氧气和压力调节控制的方法为：
9.根据权利要求8所述的一种微压氧舱控制方法，其特征在于，对控制效果进行评估的方法为：
10.根据权利要求6所述的一种微压氧舱控制方法，其特征在于：用户操作与反馈模块根据使用者自身健康状况和需求，通过用户操作与反馈模块设置个性化的治疗参数，包括但不限于目标氧气浓度、气压范围、治疗时长以及特定生命体征的监测阈值，系统自动记忆并保存个性化设置。
