BR112019027894A2

BR112019027894A2 - sistema multissensorial, e, método para usar o sistema multissensorial.

Info

Publication number: BR112019027894A2
Application number: BR112019027894-0A
Authority: BR
Inventors: Venere Ferraro; Silvia Deborah Ferraris; Giuseppe Andreoni; Kaspar Jansen; Alessia Moltani; Alba Cappellieri; Mila Stepanovic
Original assignee: Politecnico Di Milano
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-07-07
Also published as: CN110799251A; IT201700072994A1; EP3645128A1; US20210330997A1; WO2019003181A1

Abstract

É descrito um sistema multissensorial adaptado para a prevenção de doenças ocupacionais em um ambiente de trabalho, que compreende: - uma máscara facial protetora, adaptada para aplicação na zona frontal do rosto de uma pessoa, compreendendo as áreas do nariz e da boca e compreendendo: - um sensor de temperatura e umidade (5, 6) adaptado para ser ativado quando a máscara for usada e adaptado para prover dados relacionados ao tempo referentes à dita ativação, bem como aos valores de temperatura e umidade; - elementos de filtro de ar removíveis (3, 4) aplicados nas partes frontais da máscara; - válvulas de inalação (8) e exalação (7) aplicadas na zona frontal da máscara, em frente à boca, quando a máscara for usada; - elementos para prender a máscara na face (2, 9, 10, 11, 12); - um dispositivo eletrônico nasal (3) adaptado para prover, quando usado pela pessoa, dados relacionados ao tempo sobre a qualidade do ar no dito ambiente de trabalho; - um dispositivo de detecção de respiração, adaptado para prover, quando usado pela pessoa, dados relacionados ao tempo sobre a frequência respiratória; - um dispositivo de processamento e exibição de dados, adaptado para receber e armazenar os dados emitidos pela dita máscara facial protetora, dispositivo eletrônico nasal e dispositivo de detecção de respiração, também adaptados para processar e exibir os ditos dados, a fim de determinar uma condição em que a dita máscara facial protetora precisa para ser usada.

Description

SISTEMA MULTISSENSORIAL, E, MÉTODO PARA USAR O SISTEMA

MULTISSENSORIAL Campo da invenção

[001] A presente invenção refere-se a um sistema plurissensorial adaptado para a prevenção de doenças profissionais no ambiente de trabalho e a um método para o uso do sistema. Fundamentos da Técnica

[002] O cuidado e o monitoramento destinados a melhorar a qualidade da saúde dos trabalhadores são um objetivo principal, também ditado por regulamentos sobre segurança nos ambientes de trabalho que devem ser cumpridos. Os dados disponibilizados por organismos internacionais mostraram que, no campo da fabricação, particularmente nas instalações de pintura, há uma incidência muito alta de doenças respiratórias (por exemplo, câncer de pulmão e pleura, asma, doenças infecciosas do trato respiratório). Isso se deve, pelo menos em parte, a problemas relacionados ao fato de os trabalhadores não usarem dispositivos de proteção individual.

[003] Os testes realizados mostraram que, estatisticamente, a porcentagem de trabalhadores que não usam máscara de segurança respiratória é muito alta, essencialmente por dois motivos: motivo do conforto: a máscara é pesada e irrita a pele, o laço ao redor das orelhas e a cabeça é incômodo, os materiais não são adequados para uso prolongado sem causar uma reação repulsiva; motivo da habituação: depois de algum tempo, o trabalhador não percebe mais os odores no ambiente de trabalho: seu olfato se acostuma ao ambiente. O perigo decorrente dessa situação é que o trabalhador baseará sua própria decisão de usar ou não a máscara se está sentindo algum cheiro ou não, expondo-se assim a um risco maior porque se acostumou ao odor.

[004] Portanto, é necessário encontrar novas maneiras de usar a tecnologia para apoiar o trabalhador e levá-lo a usar dispositivos de proteção individual (IPD). Também é necessário encontrar meios adequados para proteger os trabalhadores em ambientes perigosos, como instalações de pintura, e ao mesmo tempo aumentar sua consciência sobre os riscos a que estão expostos. Sumário da invenção

[005] Portanto, é um objetivo da invenção propor um sistema plurissensorial (multissensorial) adaptado para a prevenção de doenças profissionais no ambiente de trabalho e um método para o uso do sistema, visando superar os problemas descritos acima.

[006] Uma das metas da invenção é propor um sistema para proteger trabalhadores em ambientes perigosos, por exemplo, instalações de pintura, também com o propósito de aumentar a consciência sobre os riscos a que estão expostos se não adotarem sistemas de prevenção adequados.

[007] O sistema da invenção é baseado em monitoramento ambiental e pessoal. Esse monitoramento é usado para prover informações em tempo real e criar um banco de dados que provê aos trabalhadores todas as informações necessárias sobre o ambiente em que estão trabalhando e sobre parâmetros vitais.

[008] As informações em tempo real providas pelo sistema avisam o usuário quando um dispositivo de proteção, como uma máscara de segurança, precisa ser usado e se baseia no monitoramento de parâmetros como a qualidade do ar. As informações, incluindo qualidade do ar, frequência de uso da máscara e parâmetros vitais, são armazenadas em um aplicativo móvel, em que os dados são representados graficamente para facilitar a leitura. Essas informações são providas aos usuários diariamente e também estão disponíveis como estatísticas semanais e mensais, de modo que os trabalhadores possam tomar conhecimento dos progressos realizados.

[009] A presente invenção refere-se a um sistema multissensorial adaptado para prevenção de doenças ocupacionais em um ambiente de trabalho, compreendendo: uma máscara facial protetora, adaptada para aplicação na zona frontal do rosto de uma pessoa, compreendendo as áreas do nariz e da boca e compreendendo: um sensor de temperatura e umidade adaptado para ser ativado quando a máscara for usada e adaptado para prover dados relacionados ao tempo referentes à dita ativação, bem como aos valores de temperatura e umidade; elementos de filtro de ar removíveis aplicados nas partes frontais da máscara; válvulas de inalação e exalação aplicadas na zona frontal da máscara, em frente à boca, quando a máscara for usada; elementos para prender a máscara na face; um dispositivo eletrônico nasal adaptado para prover, quando usado pela pessoa, dados relacionados ao tempo sobre a qualidade do ar no dito ambiente de trabalho; um dispositivo de detecção de respiração, adaptado para prover, quando usado pela pessoa, dados relacionados ao tempo sobre a frequência respiratória; um dispositivo de processamento e exibição de dados, adaptado para receber e armazenar os dados emitidos pela dita máscara facial protetora, dispositivo eletrônico nasal e dispositivo de detecção de respiração, também adaptados para processar e exibir os ditos dados, a fim de determinar uma condição em que a dita máscara facial protetora precisa para ser usada.

[0010] É um objetivo particular da presente invenção prover um sistema plurissensorial adaptado para a prevenção de doenças profissionais no ambiente de trabalho e um método para o uso do sistema, como descrito em detalhes nas reivindicações, que são uma parte integral da presente descrição. Breve Descrição dos Desenhos

[0011] Objetivos e vantagens adicionais da presente invenção tornar- se-ão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir de uma modalidade (e variantes) preferida da mesma, referente aos desenhos anexos, que são fornecidos apenas a título de exemplo não limitativo, em que: as Figuras 1 e 2 mostram uma modalidade da máscara protetora, que é uma parte da presente invenção, respectivamente como uma vista explodida de seus componentes e como uma montagem; a Figura 3 mostra uma modalidade do dispositivo eletrônico nasal; as Figuras 4 e 5 mostram alguns exemplos das exibições de dados detectados pelos componentes do sistema de acordo com a invenção.

[0012] Nos desenhos, os mesmos numerais e letras de referência identificam os mesmo itens ou componentes. Descrição detalhada de algumas modalidades

[0013] O sistema multissensorial da invenção compreende essencialmente: máscara facial protetora dispositivo eletrônico nasal dispositivo de detecção de respiração dispositivo de processamento e exibição de dados

[0014] A máscara protetora (Figuras 1 e 2) compreende essencialmente os seguintes componentes: um elemento de máscara 1 feito de material plástico, por exemplo, PP ou TPE, conformado para aplicação na parte frontal do rosto, na área incluindo o nariz e a boca; uma vedação 2 aplicada à borda traseira do elemento de máscara para garantir adesão da mesma à face; dois cartuchos de filtragem 3, 4 aplicados às duas partes frontais do elemento de máscara e contendo filtros de ar removíveis;

um elemento 5, 6 atuando como sensor de umidade e temperatura e também como um comutador; é aplicado na parte traseira superior da máscara, de modo que, quando a máscara for usada, o comutador liga, provendo uma indicação de presença no rosto da pessoa; válvulas de inalação 8 e exalação 7 aplicadas na zona frontal da máscara, em frente à boca, quando a máscara for usada; fixadores 9, 10, com ganchos de abertura e fechamento respectivos 11, 12, para fixar a máscara ao rosto.

[0015] O propósito básico da máscara pessoal reutilizável é proteger o usuário.

[0016] A função do sensor de temperatura e umidade 5, 6 integrado à máscara é monitorar a respiração da pessoa e verificar se a máscara foi usada corretamente, especialmente quando o ar no ambiente de trabalho excede os valores admissíveis de VOC (Compostos Orgânicos Voláteis). Quando a máscara entrar em contato com o rosto, o sensor irá ligar automaticamente. Sempre que o sensor for ligado, as informações de presença, temperatura e umidade são enviadas para o dispositivo de processamento e exibição de dados, por exemplo, através de uma conexão Bluetooth. O sensor é pequeno e, portanto, discreto e leve.

[0017] A vedação 2 atua como um espaçador, de preferência feito de tecido termoformado acolchoado com espuma macia; este material é melhor tolerado do que os conhecidos na técnica, como a borracha, que é uma das razões pelas quais a máscara é sentida como desconfortável e não é usada regularmente pelos trabalhadores.

[0018] Os cartuchos de filtragem 3, 4 compreendem um suporte plástico leve, em que a quantidade de plástico usada na máscara protetora é menor que nas máscaras da técnica anterior, resultando em menor peso e menos desperdício de material. Os cartuchos de filtragem compreendem material filtrante que constitui uma barreira contra substâncias poluentes, que é feito de tecido não tecido termoformado contendo carvão ativado, também útil para fins de redução de odor.

[0019] Portanto, deve-se notar que a maioria dos componentes da máscara, isto é, filtros removíveis, fixadores e ganchos (exceto a parte frontal, feita de material plástico), são feitos de materiais têxteis.

[0020] O dispositivo eletrônico nasal 31 (figura 3) provê informações em tempo real sobre a qualidade do ar no ambiente de trabalho. Ele contém um sensor de valor de VOC (sensoreando compostos orgânicos voláteis, tais como gás, álcool, monóxido de carbono). Também contém um gerador de sinal de LED com um elemento de exibição externo 32 e um gerador de vibração.

[0021] Com base nos níveis de VOC detectados, o dispositivo emite informações em três níveis: acendimento do LED verde, o que significa que o valor do VOC está abaixo do limite, ou seja, uma situação aceitável; acendimento do LED amarelo e vibração da luz, o que significa uma situação que requer atenção devido ao risco de exceder o valor máximo de VOC; acendimento do LED vermelho e forte vibração, significando uma situação em que o valor máximo de VOC foi excedido, de modo que existe um perigo real para o trabalhador, que deve, portanto, usar a máscara.

[0022] Esse dispositivo é fácil de usar por meio de um clipe 33 que pode ser fixado, por exemplo, ao cinto da calça ou em outra posição confortável, e é eficaz porque o trabalhador é quase obrigado a perceber seus sinais: se ele não estiver olhando o sinal luminoso, ele sentirá a vibração, pois o nariz eletrônico está em contato com seu corpo.

[0023] Os parâmetros de qualidade do ar medidos são monitorados e transmitidos ao dispositivo de processamento e exibição de dados, por exemplo, por meio de uma conexão Bluetooth.

[0024] De fato, o nariz eletrônico substitui o nariz humano, provendo uma detecção correta, evitando assim os fenômenos de habituação olfativa descritos acima.

[0025] Um exemplo não limitativo do dispositivo eletrônico nasal é descrito no pedido de patente internacional nº PCT/EP2018/062214, arquivado em 05/11/2018 pela presente requerente, que deve ser entendido como totalmente incorporado à presente descrição.

[0026] As características essenciais do dispositivo descrito no referido pedido são as seguintes, conforme estabelecido nas reivindicações: Dispositivo vestível para monitorar poluentes gasosos, que compreende: a. um invólucro de recipiente b. um sensor de poluente gasoso; c. um sinal luminoso e/ou gerador de vibração; distinguido em que o dito sensor b) é operacionalmente conectada ao dito gerador c), e o dito gerador c) gera o dito sinal luminoso e/ou vibração como uma função do sinal gerado pelo dito sensor b).

[0027] De preferência, o dito dispositivo sensor de poluente gasoso b) é um sensor de compostos orgânicos voláteis e/ou óxidos de carbono, em particular dióxido de carbono.

[0028] O dispositivo de detecção de respiração é de preferência conformado como um cinto torácico para monitorar a frequência respiratória do usuário.

[0029] Pode ser feito em uma maneira conhecida per se. Por exemplo, pode consistir no cinto CMF 162165BELT desenvolvido pela companhia Comftech s.r.l.

[0030] Os dados de frequência respiratória detectados são enviados ao dispositivo de processamento e exibição de dados, por exemplo, por meio de uma conexão Bluetooth.

[0031] O dispositivo de processamento e exibição de dados compreende um aplicativo de software, por exemplo, residindo em um ou mais dispositivos móveis, embora também possa residir em outros tipos de dispositivos, por exemplo um PC de mesa ou laptop.

[0032] O dispositivo armazena todos os dados descritos acima coletados: por exemplo, frequência de uso da máscara protetora, valor de VOC no ar, indicando a qualidade do ar (dispositivo eletrônico nasal), frequência respiratória (cinto de detecção de respiração).

[0033] Todos os dados podem ser organizados em gráficos, por exemplo gráficos de barras, em três cores: verde, amarelo e vermelho para indicar a taxa de sucesso de cada medição ao longo do tempo. Dessa maneira, todos os dados são interpolados, e pode-se ver como cada dado afeta os outros e como a qualidade do ar e a frequência de uso da máscara afetam os parâmetros vitais. Os dados podem ser gerados diariamente, semanalmente e mensalmente, e também podem ser geradas estatísticas, apresentadas como um gráfico de setores.

[0034] É assim possível obter informações constantes sobre os parâmetros detectados ao longo do dia, por exemplo, respiração, coração, qualidade do ar, para que o trabalhador seja levado a entender que, quando não está usando a máscara, a qualidade de sua respiração piora (gráficos de dados de pulmão, ar, coração, máscara). Os ícones do pulmão 41, coração 42, ar 43 e máscara 44 são mostrados de preferência (Figura 4) ao lado dos gráficos.

[0035] Dois tipos de aplicações estão preferencialmente presentes, respectivamente dedicados ao empregador e ao pessoal.

[0036] O aplicativo para o pessoal (Figura 4 mostra um tipo de exibição de dados) armazena todas as informações que fornecem imagens em forma gráfica, em que os parâmetros são organizados verticalmente para facilitar a leitura.

[0037] A aplicação para o empregador (Figura 5) provê dois tipos de valores: a qualidade do ar (exibição 51) e a frequência de uso da máscara protetora (exibição 52). Ao avaliar esses dados, o empregador pode entender se suas instalações têm boa ventilação e também se os trabalhadores estão usando a máscara sempre que necessário.

[0038] O sistema da invenção permite prevenir doenças ocupacionais e é uma nova abordagem da proteção pessoal profissional, cujo objetivo não é apenas proteger o trabalhador, mas também aumentar a sua consciência sobre os riscos de sua atividade profissional.

[0039] A máscara é uma melhoria e é mais confortável do que os tipos da técnica anterior. O nariz eletrônico é útil tanto para o empregador, a fim de entender se a instalação está funcionando bem, quanto para o trabalhador, para entender quando é absolutamente necessário usar a máscara. O cinto torácico com detecção de respiração é útil para o trabalhador conhecer seu próprio nível de fadiga e, portanto, entender que sua própria saúde piora quando ele não está usando a máscara.

[0040] O operador sempre usa o dispositivo de detecção de respiração e o nariz eletrônico. Ele também usará a máscara sempre que necessário.

[0041] A linguagem de programação dos aplicativos de software descritos acima pode ser qualquer um conhecido pelo versado na técnica.

[0042] O exemplo não limitativo da modalidade descrito acima pode estar sujeito a variações sem se afastar do escopo de proteção da presente invenção, incluindo todos os projetos equivalentes conhecidos por um versado na técnica.

[0043] Os elementos e características mostrados nas várias modalidades preferidas podem ser combinados sem, contudo, se afastar do escopo de proteção da presente invenção.

[0044] A partir da descrição acima, os versados na técnica serão capazes de produzir o objetivo da invenção sem introduzir mais detalhes de construção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema multissensorial adaptado para prevenção de doenças ocupacionais em um ambiente de trabalho, caracterizado pelo fato de que compreende: uma máscara facial protetora, adaptada para aplicação na zona frontal do rosto de uma pessoa, compreendendo as áreas do nariz e da boca e compreendendo: um sensor de temperatura e umidade (5, 6) adaptado para ser ativado quando a máscara for usada e adaptado para prover dados relacionados ao tempo referentes à dita ativação, bem como aos valores de temperatura e umidade; elementos de filtro de ar removíveis (3, 4) aplicados nas partes frontais da máscara; válvulas de inalação (8) e exalação (7) aplicadas na zona frontal da máscara, em frente à boca, quando a máscara for usada; elementos para prender a máscara na face (2, 9, 10, 11, 12); um dispositivo eletrônico nasal (3) adaptado para prover, quando usado pela pessoa, dados relacionados ao tempo sobre a qualidade do ar no dito ambiente de trabalho; um dispositivo de detecção de respiração, adaptado para prover, quando usado pela pessoa, dados relacionados ao tempo sobre a frequência respiratória; um dispositivo de processamento e exibição de dados, adaptado para receber e armazenar os dados emitidos pela dita máscara facial protetora, dispositivo eletrônico nasal e dispositivo de detecção de respiração, também adaptados para processar e exibir os ditos dados, a fim de determinar uma condição em que a dita máscara facial protetora precisa para ser usada.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos elementos para prender a máscara ao rosto compreende uma vedação (2) aplicada à borda traseira da máscara para garantir adesão da mesma ao rosto, a dita vedação sendo feita de material termoformado de tecido acolchoado com espuma macia.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo eletrônico nasal (3) compreende um sensor de valor de VOC, e os ditos dados relacionados ao tempo sobre a qualidade do ar são dados referentes ao valor de VOC.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito sensor de umidade (5, 6) compreende um comutador de ativação adaptado para gerar os ditos dados relacionados ao tempo referentes à dita ativação.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de processamento e exibição de dados é adaptado para gerar as ditas exibições de dados de um primeiro tipo com relação ao número de vezes que a dita máscara foi usada e não usada e indicando quando um valor limiar do dito valor de VOC foi excedido.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de processamento e exibição de dados é adaptado para gerar exibições de dados de um segundo tipo com relação a uma organização gráfica dos ditos dados relacionados ao tempo sobre o número de vezes que a dita máscara foi usado e não usada, a dita qualidade do ar e a dita frequência respiratória.

7. Método para usar o dito sistema multissensorial como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: prover o dito dispositivo eletrônico nasal (3) e o dito dispositivo de detecção de respiração usado por uma pessoa; enviar os dados gerados pelo dito dispositivo eletrônico nasal (3) e pelo dito dispositivo de detecção de respiração para o dito dispositivo de processamento e exibição de dados; usar os dados enviados para o dito dispositivo de processamento e exibição de dados para determinar uma condição em que a dita máscara facial protetora precisa ser usada.