CN106981147A - 自给式呼吸装置设备 - Google Patents

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CN106981147A CN201610818133.9A CN201610818133A CN106981147A CN 106981147 A CN106981147 A CN 106981147A CN 201610818133 A CN201610818133 A CN 201610818133A CN 106981147 A CN106981147 A CN 106981147A
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Abstract

本申请公开了一种自给式呼吸装置设备(20)，其包括系绑部(22、62)，系绑部包括用于支撑或容纳能呼吸气体的缸体(40)的结构构件(26、28、64)。该设备包括：可视警报发生器(54)，包括安装于结构构件的光源(60、76)，可视警报发生器具有多个显示模式；无线接收器(50)，被布置成接收从中央控制单元(16)发送的遥测数据；以及控制模块(52)，被布置成接收状态数据，状态数据包括遥测数据。控制模块(52)被布置成基于所接收的状态数据控制可视警报发生器的显示模式。

Description

自给式呼吸装置设备
技术领域
本发明涉及包括可视警报发生器的自给式(self-contained，自携式)呼吸装置设备(breathing apparatus equipment，仪器设备)。
背景技术
自给式呼吸装置(SCBA)设备经常被用来向在危险环境中工作的人提供清洁的能呼吸气体。自给式呼吸装置设备通常包括系绑部(harness，系带)，系绑部可被穿戴，从而穿戴者可容易地承载呼吸装置设备。两种已知类型的自给式呼吸装置是开路呼吸装置和闭路呼吸装置。
在开路呼吸装置中，能呼吸气体从压缩空气的缸体(cylinder，气缸)被供应给穿戴者。压缩空气缸体可安装于系绑部的支承框架(back frame，背部框架)或支撑板。在闭路呼吸装置中(有时被称为循环呼吸器(ebreathers))存在呼吸回路，呼吸回路具有被连接以形成环路的呼吸端口、储存袋(counterlung)(或呼吸袋)、诸如涤气器(scrubber)的二氧化碳吸收器、以及冷却器。当用户吸入/呼出时，空气在呼吸回路内再循环。涤气器作用以去除二氧化碳，而冷却器降低空气的温度。压缩氧气的缸体被提供用来用氧补充再循环的空气。包括缸体的呼吸装置部件典型地被容纳在壳体内，壳体形成可由用户穿戴的系绑部的部分。开路呼吸装置通常由例如消防员使用，而闭路呼吸装置通常由例如在矿井中工作的救援人员使用。
已知的是，提供具有用于感测各种状态(例如移动、气压、温度、以及心率)的传感器的呼吸装置设备。呼吸装置设备还可设置有监测单元，监测单元可监测各种状态，并且如果需要的话，监测单元可在手持式装置上产生警报。例如，如果气压降到低于阈值，则手持式装置可产生可听的和/或可视的警报。但是，在一些情况下，不可能或不适合使用可听的警报。因此，如果仅可视的警报显示在用户的手持式装置上，则此可视的告警可能相对较长的时间不被注意。这对于穿戴者来说可存在安全隐患。
发明内容
因此，期望提供一种改进的布置，其可至少在一些程度上帮助提高穿戴者的安全。
根据一个方面，提供了一种自给式呼吸装置设备，包括：包括能穿戴的系绑部的系绑部，用于承载能呼吸气体的容器；可视警报发生器，包括安装于系绑部的光源，可视警报发生器具有多个显示模式；无线接收器，被布置成接收从中央控制单元发送的遥测数据；以及控制模块，被布置成接收状态数据，该状态数据包括遥测数据；其中，控制模块进一步被布置成基于所接收的状态数据控制可视警报发生器的显示模式。术语“系绑部”应理解成意味着承载装置，其可由用户穿戴，从而它们可承载包括能呼吸气体的容器的呼吸装置部件。系绑部可包括允许它由穿戴者穿戴的一个或多个带。
系绑部可包括背部部分。系绑部可被布置成使得当被穿戴时，背部部分被定位于穿戴者的背部上。光源可被安装于系绑部的背部部分。背部部分可以是在使用中被定位于穿戴者的背部上的一个或多个部件或部分。例如，背部部分可包括支承框架或支撑板、结构构件、壳体、壳体构件、腰带的一部分、或被定位于用户的背部上的一个或多个肩带的部分。
系绑部可包括用于支撑或容纳能呼吸气体的容器的结构构件。系绑部可被布置成使得当被穿戴时，结构构件位于穿戴者的背部上。光源被安装于结构构件。结构构件可以是背部部分的部分。结构构件可以是被布置成被定位在穿戴者的背部上的支承构件。支承构件可具有被布置成面向穿戴者的背部的面向内的表面、以及面向外的表面。光源可被附接或被安装于或邻近于该面向外的表面。结构构件可具有左侧区域和右侧区域。至少一个光源可被安装于左侧区域。至少一个光源可被安装于右侧区域。结构构件可以是基本上矩形的或立方形的。
如果光源被安装在这样的位置中，即，在该位置中，当系绑部被穿戴时，它位于用户的背部上，则由可视警报发生器显示的显示模式可由团队成员或同事看到，而不必须由本人自身看到。如果光源被安装于背部部分(诸如腰带的后部部段或结构构件(例如支承板(back plate)))，则可能是该情形。
被接收的状态数据可包括呼吸装置状态数据以及遥测数据。呼吸装置状态数据可在呼吸装置设备处本地地产生，而不是从外部源(诸如中央控制单元)接收。中央控制单元可位于危险环境之外，并且可远离呼吸装置设备。能呼吸气体的容器可被称为压力容器，并且可以是是能呼吸气体的缸体。
光源可被安装成使得它面向外。光源可被安装成使得当系绑部被穿戴时，光源被定位在穿戴者的背部上。光源可被安装成使得当系绑部被穿戴时，至少一个光源不能由穿戴者直接看见。可视警报发生器可包括安装于系绑部(例如安装于背部部分和/或安装于结构构件)的多个光源。可存在包括至少一个光源的辅助视觉警报发生器。
呼吸装置设备可进一步包括压力换能器，压力换能器被布置为产生与呼吸装置的呼吸回路的一部分内的气压相关的压力数据。状态数据可包括压力数据。呼吸回路可以是闭路的或开路的。可存在多个压力传感器，每个压力传感器均产生与呼吸回路的不同部分内的压力相关的压力数据。
控制模块可被布置成基于所接收的状态数据确定一个或多个状态。控制模块可被布置成在任何时刻均仅确定单个状态。该状态或每个状态具有与其相关联的显示模式。显示模式中的一个可以是“黑暗”显示模式，在该显示模式中，没有光源被点亮。控制模块可被布置成激活与所确定的状态关联的显示模式。如果多个状态被确定，则控制模块可被布置成激活与所确定的状态中的一个关联的显示模式。控制模块可被布置成：如果从所接收的状态数据确定了多个状态，则仅激活与具有最高优先级的状态关联的显示模式。控制模块能够识别或确定的每个状态均可具有与其相关联的优先级。
控制模块可被布置成：如果所接收的状态数据中的遥测数据包括从中央控制单元发送的撤离信息，则确定撤离状态。控制模块可被布置成：如果所接收的状态数据指示呼吸装置的正常操作，则确定正常操作状态。控制模块可被布置成：如果所接收的状态数据中的压力数据指示能呼吸气体的容器的气压低于阈值，则确定低气压状态。控制模块可被布置成：如果所接收的状态数据中的压力数据指示从呼吸装置的呼吸回路的气体泄漏，则确定气体泄漏状态。可存在控制模块被设置成基于其它数据确定的其它状态。例如，可存在可从心率数据被识别的高心率状态、可从温度数据被识别的高温状态、可从运动数据被识别的无移动状态。
可存在包括控制模块能够确定的多个状态的预定状态组。控制模块可被布置成基于所接收的状态数据从预定状态组确定一个或多个状态。预定状态组可包括撤离状态和/或正常操作状态和/或低气压状态和/或气体泄漏状态。当然，其它状态可被包括在预定状态组中。
每个显示模式均可以是唯一的。这可意味着：当显示模式被激活时，它容易地表现它正在指示的状态。可视警报发生器可被布置成在任何时刻均仅显示单个显示模式。因此，在任何时间仅可以能指示单个状态。
系绑部可包括耦接于结构构件的左肩带和右肩带。肩带是可调整的。也可存在可调整的腰带。
呼吸装置设备可以是闭路呼吸装置设备。系绑部可包括形成结构构件的壳体。壳体可保护地容纳并支撑包括能呼吸气体的容器的呼吸装置部件。壳体可包括第一和第二部分，所述第一和第二部分包括后部部分和前部部分。后部部分可被布置成面向穿戴者的背部，并且前部部分可被布置成背离穿戴者。一个或多个光源可被安装于前部部分。可存在安装于壳体的左侧的第一发光带以及安装于壳体的右侧的第二发光带。发光带中的每一个均可包括一个或多个光源。
呼吸装置设备可以是开路呼吸装置设备。系绑部可包括形成结构构件的支承板或框架。支承板或构架可被布置成支撑能呼吸气体的容器。支承板/框架可具有被布置成面向穿戴者的背部的内表面、以及被布置成背离穿戴者的背部的外表面。该光源或每个光源可被安装于或被附接于或邻近于外表面。
还提供了一种呼吸装置系统，其包括：多个自压缩的呼吸装置设备组，每个呼吸装置设备均根据本文所述；以及中央控制单元，包括被布置成发送遥测数据的无线发射器。
根据另一方面，提供了一种用于控制自给式呼吸装置设备的可视警报发生器的方法，可视警报发生器包括光源并具有多个显示模式，所述方法包括：接收从中央控制单元发送的遥测数据；接收包括至少遥测数据的状态数据；基于所接收的状态数据控制可视警报发生器的显示模式。呼吸装置设备可以是根据本文任何声明所述的。
根据又一方面，提供了一种用于与呼吸装置设备一起使用的警报装置，以用于向用户提供可视警报，警报装置包括：可视警报发生器，具有多个显示模式，并且包括光源；以及控制模块，被布置成：接收状态数据；基于所接收的状态数据确定一个或多个状态，每个状态均具有与其关联的显示模式；以及(i)如果仅单个状态被确定，则仅激活与所确定的状态关联的显示模式、或者(ii)如果多个状态被确定，则仅激活与具有最高优先级的状态关联的显示模式。
可视警报发生器可被布置成一次仅显示单个显示模式。每个显示模式均可是唯一的。可视警报发生器可包括多个光源。
控制模块可被布置成接收状态数据，状态数据包括从中央控制单元发送的遥测数据。控制模块可被布置成：如果所接收的状态数据中的遥测数据包括从中央控制单元发送的撤离信息，则确定撤离状态。
警报装置可进一步包括被布置成接收从中央控制单元发送的遥测数据的无线接收器。
控制模块可被布置成接收包括呼吸装置状态数据的状态数据。呼吸装置状态数据可由与呼吸装置设备关联的一个或多个传感器产生。控制模块可被布置成接收状态数据，状态数据包括与呼吸装置的呼吸回路的一部分内的气压相关的压力数据。控制模块可被布置成：如果压力数据指示能呼吸气体的容器的气压低于阈值，则确定低气压状态。控制模块可被布置成：如果压力数据指示从呼吸装置的呼吸回路的气体泄漏，则确定气体泄漏状态。控制模块可被布置成：如果所接收的状态数据指示呼吸装置的正常操作，则确定正常操作状态。
可存在包括控制模块能够确定的多个状态的预定状态组。控制模块可被布置成基于所接收的状态数据从预定状态组确定一个或多个状态。预定状态组可包括撤离状态和/或正常操作状态和/或低气压状态和/或气体泄漏状态。预定状态组内的所述多个状态中的每一个均可具有与其关联的优先级水平。
根据另一方面，提供了一种呼吸装置设备，其包括根据本文任何声明所述的警报装置。呼吸装置设备可进一步包括用于承载能呼吸气体的容器的能穿戴的系绑部。警报装置可与系绑部相关联或附接于系绑部。系绑部可包括左肩带和右肩带。呼吸装置设备可以是自给式呼吸装置(SCBA)设备。
根据再一方面，提供了一种用于为呼吸装置设备用户提供可视警报的方法，该方法包括：接收状态数据；基于所接收的状态数据确定一个或多个状态，每个状态均具有与其关联的显示模式；以及通过以下来控制具有多个显示模式且包括光源的可视警报发生器：(i)如果仅单个状态被确定，则激活与所确定的状态关联的显示模式、或者(ii)如果多个状态被确定，则仅激活与具有最高优先级的状态关联的显示模式。
可视警报发生器可被布置成一次仅显示单个显示模式。每个显示模式均可以是唯一的。可视警报发生器可包括多个光源。
该方法可进一步包括接收包括从中央控制单元发送的遥测数据的状态数据。该方法可进一步包括：如果所接收的状态数据中的遥测数据包括从中央控制单元发送的撤离信息，则确定撤离状态。
该方法可进一步包括接收包括呼吸装置状态数据的状态数据。呼吸装置状态数据可由与呼吸装置设备关联的一个或多个传感器产生。该方法可进一步包括接收包括与呼吸装置的呼吸回路的一部分内的气压相关的压力数据的状态数据。该方法可进一步包括：如果压力数据指示能呼吸气体的容器的气压低于阈值，则确定低气压状态。该方法可进一步包括：如果压力数据指示从呼吸装置的呼吸回路的气体泄漏，则确定气体泄漏状态。该方法可进一步包括：如果所接收的状态数据指示呼吸装置的正常操作，则确定正常操作状态。
可从预定状态组确定一个或多个状态。预定状态组可包括能够被确定的多个状态。预定状态组可包括撤离状态和/或正常操作状态和/或低气压状态和/或气体泄漏状态。预定状态组内的所述多个状态中的每一个均可具有与其关联的优先级水平。
本发明可包括本文涉及的特征和/或限制的任何组合，除了这些特征的组合是互相排斥的之外。
附图说明
现在将参照附图通过示例的方式描述本发明的实施方式，在附图中：
图1示意性地示出了在危险环境中操作的紧急响应者(emergency responder，急救员)团队；
图2示意性地示出了自给式呼吸装置设备；
图3示意性地示出了闭路呼吸装置设备的系绑部；以及
图4示意性地示出了开路呼吸装置设备的系绑部。
具体实施方式
图1示出了在危险环境中工作的紧急响应者12的营救团队10。在这个实施方式中，危险环境是矿井，但是应当理解的是，营救团队10能够在任何危险环境(诸如燃烧的建筑物)中工作。每个紧急响应者12配备有自给式呼吸装置(SCBA)设备20，该装置设备用于为响应者12从能呼吸气体容器(即，压力容器)供应清洁能呼吸气体。压力容器可以是能呼吸气体的缸体，但是也可使用其它类型的压力容器。在这个实施方式中，自给式呼吸装置设备20是闭路呼吸装置(CCBA)设备，其有时被称为循环呼吸器。但是，SCBA设备可以是任意适合类型的呼吸装置设备，诸如为开路呼吸装置设备。
如下文将要详细描述的，呼吸装置设备20设置有包括无线收发器(未示出)的遥测模块，并且设置有无线收发器18的中央控制单元16被定位在危险环境的外部。每个呼吸装置设备组20的遥测模块可与中央控制单元16通信，从而它们可彼此交换数据。例如，遥测模块可向中央控制单元16发送呼吸装置状态数据，诸如环境温度、气压、心率和任意其它适合的数据。这允许操作者(例如入口控制人员)远程地监测各个响应者12的状态。中央控制单元16还可向每个遥测模块发送数据。例如，如果操作者确定必须将紧急响应者12的团队召回到危险环境之外(例如，召回到矿井或建筑物之外)，则撤离信息可被发送给所有的遥测模块。在一些实施方式中，例如如果操作者确定某个紧急响应者的气压太低、或如果他们的心率太高的话，可能仅召回一些紧急响应者。
现在参考图2，闭路呼吸装置(CCBA)设备20包括呼吸回路30，呼吸回路包括呼吸端口32、二氧化碳吸收器34(诸如涤气器)、可变容积的呼吸袋形式的储存袋(counterlung)36、以及冷却器38。氧气供应部40(例如压缩氧气的缸体)被设置用来向呼吸回路30提供氧气。呼吸端口32、二氧化碳吸收器34、储存袋36和冷却器38以彼此流体连通的方式布置，以限定闭合环路，该闭合环路从呼吸端口32延伸、在返回到呼吸端口32之前通过二氧化碳吸收器34、储存袋36和冷却器38。第一和第二单向阀(未示出)设置在呼吸端口32的相对侧上。单向阀被布置成使得呼吸回路30内的空气仅在逆时针方向(如图2中所示)上流动；也就是说，所述空气从呼吸端口32流出、并在返回到呼吸端口32之前通过二氧化碳吸收器34、储存袋36和冷却器38。氧气供应部40经由阀42而与冷却器38流体连通。阀装置42可被开启和关闭，从而向呼吸回路30的氧气供应可被打开或关闭。
在正常操作中，用户通过呼吸端口32呼吸。当用户呼气时，空气被迫通过第一单向阀、二氧化碳吸收器34并进入储存袋36中。二氧化碳吸收器34吸收存在于呼出的空气中的大量的二氧化碳。当用户吸入时，空气被从储存袋36抽吸出、通过冷却器38且通过第二单向阀。当空气被抽吸通过冷却器38时，它与由氧气供应部40传送到冷却器38的氧气混合。因而，氧气供应部40为呼吸回路30内的空气补充氧气。
在这个实施方式中，呼吸装置设备20设置有两个压力换能器(或传感器)。第一压力换能器44设置在呼吸回路中、位于阀42的上游，从而它可监测氧气缸体40内的气压。第二压力换能器46设置在呼吸回路30中、位于储存袋36与冷却器38之间，从而它可监测闭合环路内的气压。压力换能器44、46被布置成产生代表被监测的气压的模拟(或数字)输出。
如以上简要讨论的，呼吸装置设备20还包括遥测模块48，遥测模块具有被布置成与中央控制单元16通信的无线收发器50。遥测模块48可将呼吸装置状态数据(诸如由第一和第二压力换能器44、46监测的气压)无线地发送到中央控制单元16，从而操作者可监测紧急响应者12。中央控制单元16还可将遥测数据无线地发送到遥测模块48。遥测数据可以是任意适合类型的数据。例如，遥测数据可包含指示紧急响应者12从危险环境撤出的撤离信息。当然，遥测数据可包含任意合适的数据，诸如定向指令、其他紧急响应者的呼吸装置状态数据、或鸣笛时间(TTW)，在一些实施方式中，所述任意合适的数据可在中央控制单元16处被计算。总之，遥测模块48被布置成从中央控制单元16无线地获取或接收遥测数据。
呼吸装置设备20进一步包括控制模块52，控制模块形成用于产生可视警报的警报装置的部分。控制模块52被连接于第一压力传感器44、第二压力传感器46和遥测模块48。因而，控制模块52被布置成接收状态数据，状态数据包括来自于第一压力传感器44的压力数据、来自于第二压力传感器46的压力数据、以及由遥测模块48接收的遥测数据。因此，控制模块52被布置成接收可被称为呼吸装置状态数据的本地产生数据(即，在呼吸装置设备上机载地产生的数据)、以及从中央控制单元16发送到呼吸装置设备的遥测数据两者。如将在下文详细解释的，控制模块52被配置成基于所接收的状态数据确定一个或多个状态。
呼吸装置设备20还包括可视警报发生器54，可视警报发生器也形成警报装置的部分，在这个实施方式中，可视警报发生器包括两个相同的发光阵列56、58。每个发光阵列56、58包括并排布置以形成发光带的多个单独光源60。在这个实施方式中，每个光源60均是LED，并且每个发光阵列56、58均包括红色的、蓝色的、和黄色的LED的混合。可视警报发生器54具有多个不同的显示模式(即，不同发光图案/序列)，并且每个显示模式与不同的状态唯一地关联。控制模块52被连接于可视警报发生器54，并且被配置成使得特定的显示模式根据所确定的状态被激活。可视警报发生器54、或各个光源60可通过有线的或无线的连接而被连接于控制模块52。这将在下文进行详细解释。
现在参考图3，闭路呼吸装置设备20包括允许设备由用户穿戴和承载的能穿戴系绑部22。在这个实施方式中，系绑部22包括基本上立方形的壳体24，壳体具有前壳体构件26和后壳体构件28。前壳体构件和后壳体构件26、28可拆卸地固定在一起，以限定内部隔室。壳体24保护地容纳并固定呼吸装置部件的主体。特别地，二氧化碳吸收器34、储存袋36、冷却器38和氧气缸体40被容纳并固定在壳体24内。在这个实施方式中，各种电子部件(包括压力换能器44、46)、遥测模块48(包括无线接收器50和控制模块52)也被保护地容纳在壳体24内。包括前壳体构件和后壳体构件26、28的壳体24是这样的结构构件，其支持并容纳呼吸装置部件(包括能呼吸气体40的缸体(即，氧气缸体))。在这个实施方式中，壳体构件26、28是基本上刚性的、并且由塑料通过注射成型制成。但是，在其它实施方案中，壳体构件26、28可由合成物或轻质金属制成。系绑部还包括左肩带和右肩带30、32，左肩带和右肩带被配置成使得当系绑部22被穿上时，壳体24被穿戴或定位在穿戴者的背部上。当系绑部22被穿戴时，后壳体构件26的外表面被定位成抵靠穿戴者的背部，并且前壳体构件28的外表面面向外并远离穿戴者。
壳体24包括左侧区域和右侧区域，在正常使用中，左侧区域和右侧区域基本上竖直地延伸。在这个实施方式中，第一发光阵列56被安装于壳体24的左侧区域，并且第二发光阵列58被安装于壳体24的右侧区域。特别地，多个单独光源60以一个位于另一个上方的方式安装于前壳体构件28的左侧区域，从而形成竖直的发光带。类似地，多个单独光源60以一个位于另一个上方的方式安装于前壳体构件28的右侧区域，从而形成竖直的发光带。各个光源60被安装成面向外。光源60被安装成使得当系绑部22被穿戴时，它们不可由穿戴者直接看见。
与将警报发生器54的光源60安装于结构壳体构件28(或其它结构构件)形成对照，它们可被安装于系绑部22的另一部分。例如，它们可被安装于系绑部22的任何背部、或后部区域。在一个实例中，该(或每个)光源60可被安装于腰带或垫(未示出)的后部部段，当系绑部被穿戴时，所述后部部段被放置在用户的后腰椎部。在另一实例中，光源60可沿肩带30、32的前面安装，以沿着肩带形成发光带56、58。应当理解的是，光源60可被安装或附接于系绑部22的任何适合的区域。
如上面所解释的，控制模块52被配置成分析所接收的状态数据，并且能够基于所接收的状态数据确定一个或多个状态。在这个实施方式中，控制模块52能够从状态数据识别正常的操作状态、低气压状态、气体泄漏状态以及撤离状态。
控制模块52被配置成：如果状态数据(包括压力数据和遥测数据)指示呼吸装置正在如预期地操作，则确定“正常操作状态”。换句话说，气压全都处于可接受的极限内，并且遥测数据不包含要求行动的任意信息。控制模块52被配置成：如果来自于第一压力换能器44的压力数据指示氧气缸体40内的气压低于可接受的极限(例如，55巴)，则确定“低气压状态”。控制模块52被配置成：如果来自于第二压力换能器46的压力数据指示气压太低、并且因此可能存在从呼吸回路的气体泄漏，则确定“气体泄漏状态”。控制模块52被配置成：如果从中央控制单元16所接收的遥测数据包括撤离信息，则确定“撤离状态”。如上面所解释的，如果操作者已经发起对紧急响应者12的召回，则遥测数据可包括撤离信息。
在这个实施方式中，控制模块52仅能够识别四个不同的状态。但是，应当理解的是，它可被配置成识别其它状态，诸如“高温状态”、或“高心率状态”、或任意其它适合的状态。
控制模块52被构造成使得在任何时刻它均可确定存在多个状态。例如，在使用中，控制模块52可确定存在“低气压状态”和“气体泄漏状态”两者，或者它可确定存在“低气压状态”和“撤离状态”。这样的情形可在存在低气压的情况下、以及在操作者已经通过向对紧急响应者12发送撤离信息而发起撤离的情况下发生。很明显，一些状态可能是互相排斥的(例如正常操作和低气压)。
在这个实施方式中，每个状态均具有与其关联的(可视警报发生器的)唯一的显示模式。控制模块52被连接于可视警报发生器54，并且被配置成使得它可以激活与所确定的状态关联的显示模式。但是，在这个实施方式中，控制模块52被配置成使得在任何时刻它均可使得可视警报发生器54显示单个显示模式。相应地，每个可能的状态均具有与其相关联的优先权(或重要性的水平)。因而，如果控制模块52从所接收的状态数据确定有两个或更多个状态出现，则它操作可视警报发生器54以仅激活(或显示)与具有最高优先级的状态相关联的显示模式。不同状态与所关联的优先级水平及所关联的显示器模式的实例示出在表1中。
优先级1＝最高，优先级4＝最低
表1
作为实例，如果控制模块52从所接收的状态数据确定仅存在撤离状态(即，遥测数据包含撤离信息)，则可视警报发生器54被激活，以采用与其关联的显示模式(即，500ms黄色，然后500ms黑暗)。但是，如果控制模块52确定存在撤离状态和低气压状态，则仅与低气压状态关联的显示模式被激活(即，500ms红色，然后500ms黄色)，因为低气压状态被认为是更重要的。
在该特定实施方式中，由于可视警报发生器54的光源60的位置，当显示模式(例如与低气压状态关联的显示模式，在该显示模式中存在500ms红色、然后500ms黄色)被激活时，闪烁的光源60可能实际上未被系绑部22的穿戴者直接观察到或注意到。也就是说，因为光源60位于穿戴者的背部上的结构构件(即，前壳体构件28)上、并且面向外，所以它们可能处于穿戴者的周边视觉的外部。因此，在这个实施方式中，可视警报发生器54实际上不旨在向穿戴者自身提供可视警报。而是，由于光源60的背离穿戴者的位置，所以它们可容易地被同一团队内的其他紧急响应者12看到。这意味着另一紧急响应者可快速地看到团队成员的呼吸装置设备20的可视警报发生器24正在显示指示特定状态的显示模式。例如，团队成员可快速地意识到团队成员的呼吸装置设备20正在显示指示气体泄漏的显示模式，并且他们可立即提醒团队成员注意这个问题。因此，可视警报发生器54允许紧急响应者12通过团队成员而被警报问题，比如果例如警报显示在旨在用于响应者12自身的小型手持式仪器上更快速。如果可视警报仅显示在小型手持式仪器上，则这可能在相对较长的时间不能引起注意，例如如果紧急响应者12正在集中精力执行特定任务。相应地，提供旨在由团队内的其他成员看到的可视警报发生器54可提供显著的安全性益处。
此外，将可视警报发生器54的光源60设置在系绑部22上提供了光源60可在其上分布的大面积。这允许使用更多的和/或更大的光源60，从而当被激活时，显示模式是高度地可见的。如果光源60仅设置在例如小型手持式仪器上，则将必须使用更少的和/或更小的光源60，这将使得显示模式当被激活时不易可见。
在上面描述的实施方式中，光源60被安装在结构构件的侧面区域，所述结构构件被布置成放置在穿戴者的背部上。但是，该光源或每个光源60可在系绑部22上被定位于任意合适的位置中。在一些实施方式中，光源60可被附接于系绑部22的一部分，从而当系绑部被穿戴时，光源60被定位在穿戴者的背部上。这可允许光源60被其他团队成员看到，而不是必须通过穿戴者自身看到。例如，可存在被安装于结构构件的中心部中的单个中心光源，从而它面向外并且远离穿戴者。在另一布置中，可存在被安装于结构构件(例如后壳体构件26)的底部边缘上的单个灯标(light beacon)或光源，从而它向下投射光束。简言之，该光源或每个光源60被安装于结构构件(该结构构件安置在人的背部上)，从而当被操作时，它们向外直射光，从而它可被团队成员看到。
虽然已经描述了可视警报发生器54在任何时刻仅可显示单个显示模式，但是应当理解的是，在其它实施方式中，如果控制模块52确定多个状态，则与每个状态关联的显示模式均可被显示。例如，如果控制模块52确定存在“低气压状态”和“撤离状态”，则可视警报发生器52可被操作为显示与这两个状态关联的显示模式。在一个实例中，左发光阵列56可显示低气压状态，并且右发光阵列58可显示撤离状态。可替代地，可视警报发生器54可显示与低气压状态关联的显示模式的一个序列，然后显示与撤离状态关联的显示模式的一个序列。
呼吸装置设备20可设置有辅助视觉警报发生器，辅助视觉警报发生器可向穿戴者自身提供可视显示。例如，呼吸装置设备20可设置有手持式仪器，手持式仪器包括具有一个或多个光源的辅助视觉警报发生器。此辅助视觉警报发生器也可连接于控制模块52，从而它向穿戴者显示相同的警报。
在一个实施方式中，可视警报发生器54可仅具有两个显示模式。显示模式中的一个可简单地是“黑暗”，在该显示模式中，光源60中没有任何一个被点亮。其它显示模式可以是任何的发光图案或序列，并且在简单布置中，可以是单个光源的恒定点亮。
已经描述了控制模块52被配置为接收状态数据(包括压力数据和遥测数据)，并且能够识别四个不同的状态。但是，应当理解的是，在其它实施方式中，控制模块52可仅接收遥测数据，并且因此可不接收任何本地产生的呼吸装置数据(诸如压力数据)。在这样的实施方式中，控制模块52可分析遥测数据，并且可基于那个数据控制可视警报发生器54。例如，控制模块52可被配置成使得如果遥测数据包含撤离信息，则它点亮可视警报发生器54的光源60。在所有其它时间，可视警报发生器54完全不提供可见指示(即，“黑暗”显示模式)。已经描述了遥测数据可包含撤离信息、并且这可被识别并被显示。但是，在其它实施方式中，遥测数据可包含待被显示的其它有用数据。因而，控制模块52可被配置成辩识或识别这样的数据和/或信息，并且可被配置成响应于所述数据和/或信息控制或操作可视警报发生器54。此外，除了接收本地压力数据，控制模块52还可接收其它的本地产生的呼吸装置状态数据，诸如移动数据(来自于PASS/ADSU)、温度数据、心率数据、或任何其它适合的数据。控制模块52可被配置为使得可视警报发生器54基于任何所接收的数据来激活显示模式。
虽然已经描述了可视警报发生器54包括LED形式的多个光源60，但是在其它布置中，可使用其它光源60。例如，在一个实施方式中，光源60事实上可以是安装于结构构件的LCD或LED屏幕，从而远离穿戴者面向外。
在上面描述的实施方式中，没有设置可听警报，并且因此可视警报发生器54是用于产生警报的唯一装置。这可能是必须的，从而使得呼吸装置设备遵守不同的工业标准，诸如Escape and Rescue from Mines Regulations 1995(从矿井逃生和救援规则1995)。但是，应当理解的是，在适当情况下，可提供可听警报发生器。
已经描述了自给式呼吸装置设备20是闭路呼吸装置设备(即，循环呼吸装置)。但是，如图4中所示，呼吸装置设备20可以是开路自给式呼吸装置设备。如图4中所示，开路呼吸装置设备包括系绑部62，系绑部具有支承板或支承框架形式的结构构件64，该结构构件可支撑压缩空气的缸体。设置有两个肩带66、68，该两个肩带允许系绑部62由用户穿戴，从而支承板/框架64安置在用户的背部上。支承板/框架的下部设置有控制阀(regulatorvalve)70，气体的缸体可附接于控制阀。支承板/框架64的上部区域设置有保持带72，保持带可被用来将缸体固定于结构构件64。电子部件(诸如控制模块52和无线接收器50)可被安装于支承板/框架64的内表面，并且可基本上是如上面针对第一实施方式所描述的。在一个实施方式中，还可存在压力传感器(未示出)，该压力传感器被安装成使得它可监测开路式呼吸回路内的压力(例如，缸体内的气压)。如在第一实施方式中的，可视警报发生器包括以两个发光带78、80布置的多个光源76。在这个实施方式中，光源76被安装成向外地面向支承板/框架64的表面，一个发光带78设置于第一侧上，并且另一发光带80设置于第二相对侧上。因为光源76被定位于结构构件64的侧部处，所以它们不会被能呼吸气体的缸体挡住(被安装时)，并且因此可被其他团队成员看到。
在又一实施方式(未示出)中，用于产生可视警报的警报装置可被结合到手持式监控装置中，手持式监控装置与系绑部不同，但是手持式监控装置在使用中可被附接于例如系绑部的肩带。在这样的实施方式中，与被安装于系绑部22形成对照，光源60可全部被安装于所述监控装置。被结合到监控装置中的警报装置可以与以上所描述的警报装置类似。在这样的布置中，控制模块被布置成接收状态数据，并且基于所接收的状态数据确定一个或多个状态(例如撤离状态或低气压状态)。如果控制模块确定多个状态，则它使得可视警报发生器(即，安装于监控装置的光源)显示与具有最高优先级的状态关联的显示模式。例如，如上所述，如果控制模块确定存在撤离状态和低气压状态，则激活与低气压状态关联的显示模式，因为低气压状态被认为是更重要的。在任何时刻仅激活单个显示模式可能是有利的，因为它可使得用户更容易地快速确定做什么动作。如果一次显示多个状态，则根据情况，它对用户来说可能是更困惑的。所描述的手持式监控装置可与呼吸装置设备一起使用、或者不与呼吸装置设备一起使用。

Claims (59)

1.一种自给式呼吸装置设备，包括：
能穿戴系绑部，用于承载能呼吸气体的容器；
可视警报发生器，包括安装于所述系绑部的光源，所述可视警报发生器具有多个显示模式；
无线接收器，被布置成接收从中央控制单元发送的遥测数据；以及
控制模块，被布置成接收状态数据，所述状态数据包括所述遥测数据；
其中，所述控制模块进一步被布置成基于所接收的状态数据控制所述可视警报发生器的所述显示模式。
2.根据权利要求1所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述系绑部包括背部部分，并且其中，所述系绑部被布置成使得当被穿戴时，所述背部部分被定位于穿戴者的背部上；并且
其中，所述光源被安装于所述系绑部的所述背部部分。
3.根据权利要求1或2所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述系绑部包括用于支撑或容纳能呼吸气体的容器的结构构件，并且其中，所述系绑部被布置成使得当被穿戴时，所述结构构件位于穿戴者的背部上；并且
其中，所述光源被安装于所述结构构件。
4.根据权利要求3所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述结构构件具有左侧区域和右侧区域，并且其中，至少一个光源被安装于所述左侧区域，并且其中，至少一个光源被安装于所述右侧区域。
5.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述光源被安装成使得它面向外。
6.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述光源被安装成使得当所述系绑部被穿戴时，所述光源被定位在穿戴者的背部上。
7.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述光源被安装成使得当所述系绑部被穿戴时，所述至少一个光源不能由穿戴者直接看见。
8.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述可视警报发生器包括多个光源。
9.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述系绑部包括耦接于所述结构构件的左肩带和右肩带。
10.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，进一步包括压力换能器，所述压力换能器被布置产生与所述呼吸装置的呼吸回路的一部分内的气压相关的压力数据，其中，所述状态数据包括所述压力数据。
11.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述控制模块被布置成基于所接收的状态数据确定一个或多个状态。
12.根据权利要求11所述的自给式呼吸装置设备，其中，每个状态均具有与其关联的显示模式。
13.根据权利要求12所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述控制模块被布置成激活与所确定的状态关联的显示模式或与所确定的状态中的一个关联的显示模式。
14.根据权利要求13所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述控制模块被布置成：如果从所接收的状态数据确定多个状态，则激活与具有最高优先级的状态关联的显示模式。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述控制模块被布置成：如果所接收的状态数据中的遥测数据包括从所述中央控制单元发送的撤离信息，则确定撤离状态。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述控制模块被布置成：如果所接收的状态数据指示所述呼吸装置的正常操作，则确定正常操作状态。
17.根据当从属于权利要求2时的权利要求11-16中任一项所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述控制模块被布置成：如果所接收的状态数据中的所述压力数据指示所述能呼吸气体的所述容器的气压低于阈值，则确定低气压状态。
18.根据当从属于权利要求10时的权利要求11-17中任一项所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述控制模块被布置成：如果所接收的状态数据中的所述压力数据指示从所述呼吸装置的所述呼吸回路的气体泄漏，则确定气体泄漏状态。
19.根据权利要求11-18中任一项所述的自给式呼吸装置设备，其中，存在包括所述控制模块能够确定的多个状态的预定状态组，并且其中，所述控制模块被布置成基于所接收的状态数据从所述预定状态组确定一个或多个状态。
20.根据权利要求19所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述预定状态组包括撤离状态和/或正常操作状态和/或低气压状态和/或气体泄漏状态。
21.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，每个显示模式均是唯一的。
22.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述可视警报发生器被布置成仅显示单个显示模式。
23.根据任一前述权利要求所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述呼吸装置设备是闭路呼吸装置设备，并且其中，所述系绑部包括形成所述结构构件的壳体。
24.根据权利要求1-22中任一项所述的自给式呼吸装置设备，其中，所述呼吸装置设备是开路呼吸装置设备，并且其中，所述系绑部包括形成所述结构构件的支承板或框架。
25.一种呼吸装置系统，包括：
多个自压缩的呼吸装置设备组，每个呼吸装置设备均根据权利要求1-24中任一项所述；以及
中央控制单元，包括被布置成发送遥测数据的无线发射器。
26.一种用于与呼吸装置设备一起使用的警报装置，用于向用户提供可视警报，所述警报装置包括：
可视警报发生器，具有多个显示模式，并且包括光源；以及
控制模块，被布置成：
接收状态数据；
基于所接收的状态数据确定一个或多个状态，每个状态均具有与其关联的显示模式；以及
(i)如果仅单个状态被确定，则激活与所确定的状态关联的显示模式、或者(ii)如果多个状态被确定，则激活与具有最高优先级的状态关联的显示模式。
27.根据权利要求26所述的警报装置，其中，所述可视警报发生器被布置成一次仅显示单个显示模式。
28.根据权利要求26或27所述的警报装置，其中，每个显示模式均是唯一的。
29.根据权利要求26-28中任一项所述的警报装置，其中，所述可视警报发生器包括多个光源。
30.根据权利要求26-29中任一项所述的警报装置，其中，所述控制模块被布置成接收状态数据，所述状态数据包括从中央控制单元发送的遥测数据。
31.根据权利要求30所述的警报装置，其中，所述控制模块被布置成：如果所接收的状态数据中的所述遥测数据包括从所述中央控制单元发送的撤离信息，则确定撤离状态。
32.根据权利要求30或31所述的警报装置，进一步包括被布置成接收从中央控制单元发送的遥测数据的无线接收器。
33.根据权利要求27-32中任一项所述的警报装置根，其中，所述控制模块被布置成接收包括呼吸装置状态数据的状态数据。
34.根据权利要求33所述的警报装置，其中，所述呼吸装置状态数据由与所述呼吸装置设备关联的一个或多个传感器产生。
35.根据权利要求26-34中任一项所述的警报装置，其中，所述控制模块被布置成接收状态数据，所述状态数据包括与所述呼吸装置的所述呼吸回路的一部分内的气压相关的压力数据。
36.根据权利要求35所述的警报装置，其中，所述控制模块被布置成：如果所述压力数据指示能呼吸气体的容器的气压低于阈值，则确定低气压状态。
37.根据权利要求35或36所述的警报装置，所述控制模块被布置成：如果所述压力数据指示从所述呼吸装置的所述呼吸回路的气体泄漏，则确定气体泄漏状态。
38.根据权利要求26-37中任一项所述的警报装置，其中，所述控制模块被布置成：如果所接收的状态数据指示所述呼吸装置的正常操作，则确定正常操作状态。
39.根据权利要求26-38中任一项所述的警报装置，其中，存在包括所述控制模块能够确定的多个状态的预定状态组，并且其中，所述控制模块被布置成基于所接收的状态数据从所述预定状态组确定一个或多个状态。
40.根据权利要求39所述的警报装置，其中，所述预定状态组包括撤离状态和/或正常操作状态和/或低气压状态和/或气体泄漏状态。
41.根据权利要求39或40所述的警报装置，其中，预定状态组内的所述多个状态中的每一个均具有与其关联的优先级水平。
42.一种呼吸装置设备，包括根据权利要求26-41中任一项所述的警报装置。
43.根据权利要求42所述的呼吸装置设备，进一步包括用于承载能呼吸气体的容器的能穿戴的系绑部，其中，所述警报装置与所述系绑部相关联或附接于所述系绑部。
44.根据权利要求43所述的呼吸装置设备，其中，所述系绑部包括左肩带和右肩带。
45.一种用于为呼吸装置设备用户提供可视警报的方法，所述方法包括：
接收状态数据；
基于所接收的状态数据确定一个或多个状态，每个状态均具有与其关联的显示模式；以及
通过以下来控制具有多个显示模式且包括光源的可视警报发生器：(i)如果仅单个状态被确定，则激活与所确定的状态关联的显示模式、或者(ii)如果多个状态被确定，则激活与具有最高优先级的状态关联的显示模式。
46.根据权利要求45所述的方法，其中，所述可视警报发生器被布置成一次仅显示单个显示模式。
47.根据权利要求45或46所述的方法，其中，每个显示模式均是唯一的。
48.根据权利要求45-47中任一项所述的方法，其中，所述可视警报发生器包括多个光源。
49.根据权利要求45-48中任一项所述的方法，进一步包括接收包括从中央控制单元发送的遥测数据的状态数据。
50.根据权利要求49所述的方法，进一步包括：如果所接收的状态数据中的所述遥测数据包括从所述中央控制单元发送的撤离信息，则确定撤离状态。
51.根据权利要求45-50中任一项所述的方法，进一步包括接收包括呼吸装置状态数据的状态数据。
52.根据权利要求51所述的方法，其中，所述呼吸装置状态数据由与所述呼吸装置设备关联的一个或多个传感器产生。
53.根据权利要求45-52中任一项所述的方法，进一步包括接收包括与所述呼吸装置的所述呼吸回路的一部分内的气压相关的压力数据的状态数据。
54.根据权利要求53所述的方法，进一步包括：如果所述压力数据指示能呼吸气体的容器的气压低于阈值，则确定低气压状态。
55.根据权利要求52或53所述的方法，进一步包括如果所述压力数据指示从所述呼吸装置的所述呼吸回路的气体泄漏，则确定气体泄漏状态。
56.根据权利要求45-55中任一项所述的方法，进一步包括：如果所接收的状态数据指示所述呼吸装置的正常操作，则确定正常操作状态。
57.根据权利要求45-56中任一项所述的方法，其中，从预定状态组确定一个或多个状态，并且其中，所述预定状态组包括能够被确定的多个状态。
58.根据权利要求57所述的方法，其中，所述预定状态组包括撤离状态和/或正常操作状态和/或低气压状态和/或气体泄漏状态。
59.根据权利要求57或58所述的方法，其中，所述预定状态组内的所述多个状态中的每一个均具有与其关联的优先级水平。
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