CN108671439A - 一种有限空间作业的应急保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有限空间作业的应急保护装置，包括正压式装备头盔、储气瓶、输气导管、减压阀及空气阀门；正压式装备头盔包括正压式装备头盔外壳、面罩、空气检测仪、面罩启闭装置、输气导管接口和控制芯片，头盔外壳正前方机械连接面罩，启闭装置固定于面罩与头盔外壳的连接处，控制芯片电连面罩启闭装置、储气瓶的自动减压阀和空气阀门；输气导管接口通过输气导管与储气瓶连接，储气瓶中的空气/氧气通过输气导管进入到头盔中。本发明提供的装置可以有效减少施工作业的准备时间，并在受限空间内及时有效保护作业人员，避免受到坠物砸伤、缺氧中毒等情况，减小施工风险。

Description

一种有限空间作业的应急保护装置

技术领域

本发明涉及应急救援装备技术领域，尤其涉及一种有限空间作业的应急保护装置。

背景技术

应急逃生设备用于有毒、有害气体、烟雾缺氧环境中人员逃生用，主要用于石油、冶金、化工、船舶、宾馆、酒店机房和娱乐场所，也适用于其它有危害的空间使用。现有的有限空间作业采取“先检测，后作业”的原则，未经检测，严禁作业人员进入受限空间。

在实际应用中，有限空间的作业环境条件可能发生变化，应对作业场所中危害因素进行持续或定时检测。人员在进入有限空间作业时必须携带的设备包括通风设备、检测设备、通讯设备、应急救援设备和个人防护用品。

现有技术中的有限空间的应急救援装备一般采用正压式空气装备或长管面具等隔离式装备具。

上述现有技术中的有限空间的应急救援装备的缺点为：长管面具式装备借助人的肺部吸入经过滤的新鲜空气，达到保护人体呼吸系统的安全防护装备，由于受到输气管长度限制，给作业带来不便。正压式装备需要人工控制，在受限空间环境发生变化或有突发情况发生的情况下，有可能会发生没有足够的反应时间而造成意外人身伤害的情况。作业人员还需另外佩戴安全帽、检测装备，准备工作比较繁琐。

发明内容

本发明的实施例提供了一种有限空间作业的应急保护装置，以克服现有技术的缺点。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种有限空间作业的应急保护装置，包括：正压式头盔、储气瓶、减压阀、空气阀门、空气检测仪和输气导管，所述正压式头盔包括正压式装备头盔外壳、面罩、面罩启闭装置、输气导管接口和控制芯片；

所述正压式头盔的正前方机械连接面罩，所述面罩启闭装置固定于面罩与所述正压式装备头盔外壳的连接处，所述正压式头盔的内部设置控制芯片，所述储气瓶通过输气导管连接所述正压式头盔的输气导管接口上，所述控制芯片和所述空气检测仪、面罩启闭装置、储气瓶的减压阀和空气阀门电路连接；

当所述空气检测仪检测到外部环境的氧气含量不达标或有毒有害气体含量超过标准时，所述空气检测仪向所述控制芯片发出空气不达标通知信号，所述控制芯片触发所述面罩启闭装置关闭面罩，触发所述储气瓶通过所述减压阀、空气阀门向所述正压式头盔的内部供应新鲜空气或者氧气。

进一步地，所述正压式装备头盔外壳设置有单向排气阀，使用者呼出的空气通过单向排气阀排出到环境中。

进一步地，所述正压式装备头盔外壳下边缘连接有隔离装置，将使用者与环境空气隔绝。

进一步地，所述正压式装备头盔外壳前方顶部还装有报警器，所述的报警器与所述的正压式装备头盔外壳丝扣连接。

进一步地，所述控制芯片和所述报警器电路连接，当所述控制芯片接收到所述空气检测仪发出空气不达标通知信号，所述控制芯片触发所述报警器打开,指示灯闪烁且发出蜂鸣声。

进一步地，所述正压式装备头盔外壳内侧次序设有缓冲层和内衬层。

进一步地，所述正压式装备头盔外壳内部左下侧固定有蓄电池。

进一步地，所述减压阀和空气阀门设于所述储气瓶与所述导管的连接处。

进一步地，所述面罩通过可转动轴与正压式装备头盔外壳相连接，在正压式装备头盔外壳的内侧装有可固定轴，面罩启闭装置设置在所述可固定轴上，所述面罩启闭装置包括带有齿轮的微型电动机，所述面罩启闭装置与所述面罩通过齿轮连接，当面罩启闭装置收到控制芯片的开启或关闭面罩指令时，微型电机带动齿轮完成面罩的开启或关闭操作。

进一步地，所述控制芯片与所述减压阀、所述空气阀门之间皆通过电线进行连接，所述减压阀和所述空气阀门为电磁阀门，当所述控制芯片接收到空气不达标通知信号后，同步发出开启所述减压阀和所述空气阀门的指令，接通所述减压阀和所述空气阀门的电源，完成所述减压阀和所述空气阀门的开启操作；当所述控制芯片接收到空气达标通知信号后，同步发出关闭减压阀和空气阀门的指令，关断所述减压阀和所述空气阀门的电源，完成所述减压阀和所述空气阀门的关闭操作。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的有限空间作业的应急保护装置，当空气检测仪检测到作业环境发生变化如氧气含量下降、有毒有害气体泄露，或其它突发情况，空气检测仪检测到氧含量不达标或有毒有害气体含量超过标准，控制芯片发出指令，报警器自动打开指示灯闪烁且发出蜂鸣声，同时面罩启闭装置启动，关闭面罩将作业人员与环境空气隔绝，此时，控制芯片发出指令将自动减压阀和空气阀门打开，向头盔内部供应新鲜空气。头盔内部压力保持大于外部，呼出的空气通过单向排气阀排到环境，而环境空气无法进入头盔内部，保证作业人员呼吸正常，不会造成缺氧或有毒有害气体的伤害。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种有限空间作业应急保护装置的左侧视图。

图2为本发明实施例提供的一种有限空间作业应急保护装置的剖面图。

附图标记说明：

1为正压式装备头盔外壳 2为报警器 3为空气检测仪

4为面罩 5为密封圈 6为面罩启闭装置

7为单向排气阀 8为输气导管接口 9为输气导管

10为空气阀门 11为减压阀 12为储气瓶

13为蓄电池 14为控制芯片

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明的实施例提供了一种有限空间作业的应急保护装置，旨在将防护装备集成化，减少施工作业的准备时间，并在受限空间内有效保护作业人员头部，避免受到坠物砸伤或磕碰等损失，减小施工风险，给施工人员工作带来方便。

本发明实施例提供的一种有限空间作业的应急保护装置的左侧视图如图1所示，剖面图如图2所示。参照图1和图2，本发明实施例提供的有限空间作业的应急保护装置包括储气瓶12、空气检测仪3、输气导管9、减压阀11和空气阀门10，还包括正压式头盔。

正压式头盔包括正压式装备头盔外壳1、面罩4、面罩启闭装置6、输气导管接口8和控制芯片14。

正压式头盔的正前方机械连接面罩4，面罩启闭装置6固定于面罩4与正压式装备头盔外壳1的连接处，正压式装备头盔外壳1内部固定有控制芯片14，所述控制芯片14和所述空气检测仪3、面罩启闭装置6、储气瓶的减压阀11和空气阀门10电路连接。

上述控制芯片可以为CPU芯片，具体型号可以为Mifare DESfire 2K，MifareDESfire 4K，Mifare DESfire 8K，FM1204，FM1208，FM1216等。CPU芯片是主板或者硬盘的核心组成部分，是联系各个设备之间的桥梁，也是控制设备运行工作的大脑。它控制着扩展槽，USB接口，串口、并口，能通过指令控制面罩、减压阀和空气阀的开启或关。

需要说明的是，面罩4通过可转动轴与正压式装备头盔外壳相连接，在正压式装备头盔外壳的内侧装有可固定轴，面罩启闭装置6设置在上述可固定轴上。面罩启闭装置是带有齿轮的微型电动机，面罩启闭装置6与面罩4通过齿轮连接。当面罩启闭装置6收到控制芯片14的开启或关闭面罩指令时，微型电机带动齿轮完成面罩的开启或关闭操作。

本领域技术人员应能理解上述面罩启闭装置6与面罩4之间的连接方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的面罩启闭装置6与面罩4之间的连接方式如可适用于本发明实施例，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

储气瓶12通过输气导管9连接正压式头盔上的输气导管接口8，储气瓶12通过输气导管9、输气导管接口8向正压式头盔的内部供应新鲜空气或氧气。减压阀11和空气阀门10设于储气瓶12与输气导管9的连接处。控制芯片14与减压阀11、空气阀门10之间皆通过电线进行连接，减压阀和空气阀门为电磁阀门，当控制芯片14接收到空气不达标通知信号后，同步发出开启减压阀11和空气阀门10的指令，接通减压阀和空气阀门的电源，完成减压阀和空气阀门的开启操作。当控制芯片14接收到空气达标通知信号后，同步发出关闭减压阀11和空气阀门10的指令，关断减压阀和空气阀门的电源，完成减压阀和空气阀门的关闭操作。

控制芯片14和空气检测仪3、面罩启闭装置6电路连接。当空气检测仪3检测到外部环境的氧气含量不达标或有毒有害气体含量超过标准时，空气检测仪3向控制芯片14发出空气不达标通知信号。控制芯片14接收到上述空气检测仪3发送过来的上述空气不达标通知信号后，向面罩启闭装置6发送关闭面罩4的指令，面罩启闭装置6接收到关闭面罩指令后，关闭面罩4。同时，控制芯片14打开减压阀11、空气阀门10，储气瓶12开始向正压式头盔的内部供应新鲜空气/氧气。

当空气检测仪3检测到外部环境的氧气含量达标，并且有毒有害气体含量不超过标准时，空气检测仪3向控制芯片14发出空气达标通知信号。控制芯片14接收到上述空气检测仪3发送过来的上述空气达标通知信号后，向面罩启闭装置6发送打开面罩指令，面罩启闭装置6接收到打开面罩指令后，打开面罩4。同时，控制芯片14关闭减压阀11、空气阀门10，储气瓶12停止向正压式头盔的内部供应新鲜空气或氧气。

优选的，正压式装备头盔外壳1设置有单向排气阀，使用者呼出的空气通过单向排气阀排出到环境。

本实施例中正压式装备头盔外壳1的下边缘连接有隔离装置，该隔离装置将作业人员与环境空气隔绝。优选地，隔离装置可以为密封圈5。

优选地，正压式装备头盔外壳1的前方顶部还装有报警器2，报警器2与正压式装备头盔外壳1丝扣连接。报警器2与控制芯片14电路连接，控制芯片14接收到上述空气检测仪3发送过来的上述空气不达标通知信号后，启动报警器2，指示灯闪烁且发出蜂鸣声。

优选地，正压式装备头盔外壳1的内侧次序设有缓冲层和内衬层。

优选地，空气检测仪3固定于所述的正压式装备头盔外壳前方顶部的报警器的下方部位。

优选地，实施例的能量供应方式为蓄电池13，蓄电池13设置于正压式装备头盔外壳1内部左下侧，蓄电池13向空气检测仪3、控制芯片14和报警器2等部件供电。

需要说明的是。本实施例中虽然固定了各个部件位于正压式装备头盔外壳上的位置，但并不限于此位置。

优选地，实施例采用的面罩4为透明面罩。

上述本发明实施例提供的有限空间作业的应急保护装置的使用过程包括：

有限空间作业准备期间，检查装备储气量、输气导管是否漏气、电源电量是否充足等，进入有限空间前作业人员佩戴好头盔，背好储气瓶。作业人员进入有限空间后，如遇作业环境发生变化如氧气含量下降、有毒有害气体泄露，或其它突发情况，空气检测仪检测到氧含量不达标或有毒有害气体含量超过标准，控制芯片发出指令，报警器自动打开，指示灯闪烁且发出蜂鸣声，同时面罩启闭装置启动，关闭面罩将作业人员与环境空气隔绝。此时，控制芯片发出指令将自动减压阀和空气阀门打开，向头盔内部供应新鲜空气或氧气。头盔内部压力保持大于外部，呼出的空气通过单向排气阀排到环境，而环境空气无法进入头盔内部，保证作业人员呼吸正常，不会造成缺氧或有毒有害气体的伤害。当环境变化至含氧量达标，且有毒气体含量不超标时，控制芯片收到空气检测仪发出的气体达标信号后，控制芯片向面罩启闭装置、自动减压阀和空气阀门发出指令，打开面罩，关闭自动减压阀及空气阀门。

综上所述，本发明实施例通过将现有装备头罩固定形式，变更为全封闭头盔式固定。将防护装备集成化，减少施工作业的准备时间，并在受限空间内有效保护作业人员头部，避免受到坠物砸伤或磕碰等损失，通过控制芯片自动控制供气启闭，佩戴方便，重量轻，具有全自动开启关闭功能，避免在突发情况下发生的人员伤害事故发生。节约施工准备时间，减小安全事故发生的概率，降低施工风险。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种有限空间作业的应急保护装置，其特征在于，包括：正压式头盔、储气瓶、减压阀、空气阀门、空气检测仪和输气导管，所述正压式头盔包括正压式装备头盔外壳、面罩、面罩启闭装置、输气导管接口和控制芯片；

所述正压式头盔的正前方机械连接面罩，所述面罩启闭装置固定于面罩与所述正压式装备头盔外壳的连接处，所述正压式头盔的内部设置控制芯片，所述储气瓶通过输气导管连接所述正压式头盔的输气导管接口上，所述控制芯片和所述空气检测仪、面罩启闭装置、储气瓶的减压阀和空气阀门电路连接；

当所述空气检测仪检测到外部环境的氧气含量不达标或有毒有害气体含量超过标准时，所述空气检测仪向所述控制芯片发出空气不达标通知信号，所述控制芯片触发所述面罩启闭装置关闭面罩，触发所述储气瓶通过所述减压阀、空气阀门向所述正压式头盔的内部供应新鲜空气或者氧气。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正压式装备头盔外壳设置有单向排气阀，使用者呼出的空气通过单向排气阀排出到环境中。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正压式装备头盔外壳下边缘连接有隔离装置，将使用者与环境空气隔绝。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正压式装备头盔外壳前方顶部还装有报警器，所述的报警器与所述的正压式装备头盔外壳丝扣连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制芯片和所述报警器电路连接，当所述控制芯片接收到所述空气检测仪发出空气不达标通知信号，所述控制芯片触发所述报警器打开,指示灯闪烁且发出蜂鸣声。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正压式装备头盔外壳内侧次序设有缓冲层和内衬层。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正压式装备头盔外壳内部左下侧固定有蓄电池。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述减压阀和空气阀门设于所述储气瓶与所述导管的连接处。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述面罩通过可转动轴与正压式装备头盔外壳相连接，在正压式装备头盔外壳的内侧装有可固定轴，面罩启闭装置设置在所述可固定轴上，所述面罩启闭装置包括带有齿轮的微型电动机，所述面罩启闭装置与所述面罩通过齿轮连接，当面罩启闭装置收到控制芯片的开启或关闭面罩指令时，微型电机带动齿轮完成面罩的开启或关闭操作。

10.根据权利要求1至9任一项所述的装置，其特征在于，所述控制芯片与所述减压阀、所述空气阀门之间皆通过电线进行连接，所述减压阀和所述空气阀门为电磁阀门，当所述控制芯片接收到空气不达标通知信号后，同步发出开启所述减压阀和所述空气阀门的指令，接通所述减压阀和所述空气阀门的电源，完成所述减压阀和所述空气阀门的开启操作；当所述控制芯片接收到空气达标通知信号后，同步发出关闭减压阀和空气阀门的指令，关断所述减压阀和所述空气阀门的电源，完成所述减压阀和所述空气阀门的关闭操作。