CN109891458A - 用于个人防护设备的基于上下文的可编程安全规则 - Google Patents

用于个人防护设备的基于上下文的可编程安全规则 Download PDF

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Abstract

在一些示例中，系统包括：个人防护设备(PPE)制品，其包括通信部件；计算装置，其通信地耦接到PPE制品，其中通信装置：接收基于PPE制品、PPE制品的工作环境、和分配给PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；至少部分地基于上下文数据来选择与至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；将可编程安全规则发送到PPE制品和通信地耦接到PPE制品的数据集线器中的一个或多个；并且其中可编程安全规则被配置在PPE制品和数据集线器处，以至少部分地基于PPE数据来执行一个或多个操作。

Description

用于个人防护设备的基于上下文的可编程安全规则
技术领域
本公开涉及安全设备，并且具体地，涉及在不同工作环境中使用安全设备。
背景技术
维护工人的安全和健康是许多行业的主要问题。已开发出各种规则和规定来帮助解决该问题。此类规则提供了要求的集合以确保人员健康和安全过程的适当管理。为了帮助维护工人安全和健康，如果个体进入或留在具有危险或潜在危险条件的工作环境中，一些个体可被要求戴上、佩戴、携带或以其它方式使用个人防护设备(PPE)制品。
已知类型的PPE制品包括但不限于：呼吸防护设备(RPE)，例如用于正常情况使用或应急响应；防护眼镜，诸如护目镜、眼罩、过滤器或保护罩；防护头帽，诸如安全帽、兜帽或头盔；听力防护装置；防护鞋；防护手套；其它防护服，诸如罩衣和围裙；防护制品，诸如传感器、安全工具、检测器、全球定位装置、采矿帽灯和任何其它合适的用具。在一些情况下，工人可在特定时间间隔(例如，天、周等)的过程中在多个不同的工作环境中工作。
发明内容
一般来讲，本公开描述了用于基于对应于工作环境、工人和/或PPE中的一个或多个的检测到的上下文数据动态地配置PPE的一个或多个制品的可编程安全规则的技术和部件。例如，由于安全要求，在特定工作环境中操作的工人可需要特定的PPE，或者可需要根据安全要求在工作环境中使用PPE进行操作。由于工人可在特定时间间隔(例如，一天)内在多个工作环境之间移动，因此工人可由于多种原因(疲劳、健忘、没认识到环境变化等)而违反安全要求。因此，违反安全要求可例如对工人造成伤害和/或PPE的不当运作。本公开的技术和部件提供基于上下文数据的可编程安全规则的动态选择和配置，上下文数据可被配置在工人的PPE或与PPE通信的数据集线器处。因此，当工人从一个工作环境移动到另一个工作环境时，或者当特定工作环境本身动态地改变时，对应于不同或改变的工作环境的上下文数据可导致在PPE或与PPE通信的数据集线器处配置不同的可编程安全规则。以这种方式，基于上下文数据的动态配置的安全规则可应用于工人行为、PPE数据和工作环境数据，以用于适用于给定上下文数据的安全要求。此类可编程安全规则可基于是否满足此类可编程安全规则的条件而生成上下文相关的警示，改变PPE行为或执行任何其它合适的动作。
在一些示例中，系统包括：个人防护设备(PPE)制品，其包括通信部件；计算装置，其通信地耦接到PPE制品，其中通信装置：接收至少部分第基于PPE制品、PPE制品的工作环境、和分配给PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；至少部分地基于上下文数据来选择与至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；将可编程安全规则发送到PPE制品和通信地耦接到PPE制品的数据集线器中的一个或多个；并且其中，可编程安全规则被配置在PPE制品和数据集线器处，以至少部分地基于从PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
在一些示例中，一计算装置包括：一个或多个计算机处理器；以及存储器，所述存储器包括指令，当由一个或多个计算机处理器执行时，所述指令致使一个或多个计算机处理器：接收至少部分地基于PPE制品、PPE制品的工作环境、和分配给PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；至少部分地基于上下文数据来选择与至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；将可编程安全规则发送到PPE制品和通信地耦接到PPE制品的数据集线器中的一个或多个；并且其中，可编程安全规则被配置在PPE制品和数据集线器处，以至少部分地基于从PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
在一些示例中，方法包括，由计算装置接收至少部分地基于PPE制品、PPE制品的工作环境、和分配给PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；至少部分地基于上下文数据来选择与至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；以及将可编程安全规则发送到PPE制品和通信地耦接到PPE制品的数据集线器中的一个或多个，其中可编程安全规则被配置在PPE制品和数据集线器处，以至少部分地基于从PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
在一些示例中，方法包括，由计算装置确定至少部分地基于PPE制品、PPE制品的工作环境、和分配给PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；至少部分地基于上下文数据来选择与至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；由计算装置至少部分地基于从PPE制品的通信部件接收的PPE数据来配置可编程安全规则的集合以执行一个或多个操作；以及响应于接收PPE制品的PPE数据并确定已满足可编程安全规则的集合中的至少一个，至少部分地基于从PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
在附图和下文的说明中将示出一个或多个示例的详情。根据说明书和附图以及权利要求书，将明白本公开的其它特征、目标和优点。
附图说明
图1为示出根据本公开的技术的示例性计算系统的框图，其中个人防护设备管理系统(PPEMS)管理个人防护设备。
图2为根据本公开的技术的在托管为基于云的平台时提供PPEMS的操作透视图的框图，该基于云的平台能够支持具有总体工人群体的多个不同的工作环境，总体工人群体具有多种支持通信的个人防护设备(PPE)。
图3为示出根据本公开的技术的基于工人从一个工作环境移动到另一个工作环境的配置不同可编程安全规则的示例的框图。
图4为根据本公开的一种或多种技术的可配置为基于上下文数据来执行可编程安全规则的数据集线器的概念图。
图5为示出根据本公开的一种或多种技术的基于上下文数据来选择可编程安全规则的示例性操作的流程图。
图6为示出根据本公开的一种或多种技术的基于上下文数据来配置可编程安全规则的示例性操作的流程图。
具体实施方式
图1为示出包括用于管理个人防护设备的个人防护设备管理系统(PPEMS)6的示例性计算系统2的框图。如本文所述，PPEMS允许授权用户实行预防性职业健康和安全措施，并且管理安全防护设备的检验和维护。通过与PPEMS 6进行交互，安全专业人员可例如管理区域检查、工人检查、工人健康和安全合规培训。
一般来讲，PPEMS 6提供数据获取、监视、活动存录、报告、预测分析、PPE控制和警示生成，仅举几个示例。例如，PPEMS 6包括根据本文所述的各种示例的基础分析和安全事件预测引擎和警示系统。如下文进一步所述，PPEMS 6提供了一整套个人安全防护设备管理工具，并且实现本公开的各种技术。也就是说，PPEMS 6提供了一种集成的端对端系统，该系统用于管理在一个或多个物理环境8内的工人10使用的个人防护设备，例如安全设备，所述物理环境可以是建筑工地、采矿或制造场所或任何物理环境。本公开的技术可在计算环境2的各种部分内实现。
如图1的示例中所示，系统2表示计算环境，其中多个物理环境8A、8B(统称为环境8)内的计算装置经由一个或多个计算机网络4与PPEMS 6进行电子通信。物理环境8中的每个表示物理环境诸如工作环境，在该环境中，一个或多个个体诸如工人10在从事相应环境内的任务或活动的同时利用个人防护设备。
在这个示例中，环境8A被大体示出为具有工人10，而环境8B以扩展形式示出以提供更详细的示例。在图1的示例中，多个工人10A-10N可佩戴多种不同的PPE，诸如耳罩听力防护器和动力空气净化呼吸器(PAPR)(在图4中另外示出的)。
如本文另外描述的，PPE制品中的每个可包括被配置成当用户(例如，工人)在佩戴PPE时从事活动时实时捕获对应于PPE的PPE数据的嵌入式传感器、通信部件、监视装置和处理电子器件中的一个或多个。例如，如相对于图4中所示的示例更详细地描述的，PAPR可包括用于测量PAPR的操作的多种电子传感器，诸如但不限于：过滤器类型、过滤器寿命、空气流速等等。此外，每个PPE制品可包括用于输出指示PPE的操作的数据和/或生成通信并将通信输出到相应工人10的一个或多个输出装置。例如，制品PPE 11可包括一个或多个装置，以生成听觉反馈(例如，一个或多个扬声器)、视觉反馈(例如，一个或多个显示器、发光二极管(LED)等)、或触知反馈(例如，振动或提供其它触觉反馈的装置)。
在一些示例中，环境8中的每个包括计算设施(例如，局域网)，分配给工人10的PPE制品能够通过计算设施(例如，局域网)与PPEMS 6进行通信。例如，环境8可配置有无线技术，诸如802..11无线网络、802..15ZigBee网络等等。在图1的示例中，环境8B包括本地网络7，本地网络7提供基于分组的输送介质，用于经由网络4与PPEMS 6通信。此外，环境8B包括多个无线接入点19A、19B，多个无线接入点19A、19B可在地理上分布在整个环境中，以在整个工作环境中提供对无线通信的支持。
一个或多个PPE制品可被配置成经由无线通信诸如经由802..11WiFi协议、蓝牙协议等传送数据诸如感测的运动、事件和条件。PPE制品可例如与无线接入点19直接通信。作为另一示例，工人10中的一个或多个可配备有启用且促进PPE制品与PPEMS 6之间的通信的可佩戴数据集线器14A-14M中的相应的一个。例如，用于相应工人的PPE制品可经由蓝牙或其它短程协议与相应的数据集线器14进行通信，并且数据集线器可经由通过无线接入点19处理的无线通信来与PPEMS 6进行通信。虽然被示出为可佩戴装置，但是集线器14可被实现为部署在环境8B内的独立式装置。在一些示例中，集线器可以是PPE制品。
一般来讲，集线器14中的每个作为将通信中继到PPE且从PPE中继通信的PPE制品的无线装置操作，并且可能够在与PPEMS 6失去通信的情况下缓冲使用数据。此外，集线器14中的每个可经由PPEMS 6编程，使得本地警示规则可在不需要连接到云的情况下安装并执行。如此，集线器14中的每个对来自相应环境内的PPE制品的使用数据流提供中继，并且提供本地计算环境以用于在与PPEMS 6失去通信的情况下基于事件流进行本地化警示。
如图1的示例中所示，环境诸如环境8B也可包括在工作环境内提供准确的位置信息的一个或多个支持无线的信标诸如信标17A-17C。例如，信标17A-17C可以是GPS启用的，使得相应信标内的控制器可能够精确地确定相应信标的位置。另选地，信标17A-17C可包括在PPEMS 6中与特定位置相关联的预编程标识符。基于与信标17中的一个或多个的无线通信，由工人10佩戴的给定SLR 11或数据集线器14被配置成确定工作环境8B内的工人的位置。以该方式，报告给PPEMS 6的事件数据可标记有位置信息以帮助由PPEMS实行的分析、报告和解析。
此外，诸如环境8B的环境还可包括一个或多个支持无线的感测站，诸如感测站21A、21B。每个感测站21包括一个或多个传感器和一个控制器，它们被配置成用于输出指示所感测的环境条件的数据。此外，感测站21可定位在环境8B的相应地理区域内，或以其它方式与信标17进行交互以确定相应位置并且在向PPEMS 6报告环境数据时包括这类位置信息。如此，PPEMS 6可被配置成使所感测的环境条件与特定区域相互关联，并且因而可在处理从PPE制品接收的事件数据时利用所捕获的环境数据。例如，PPEMS 6可利用环境数据以帮助生成用于PPE制品的警示或其它指令，并且用于实行预测分析，诸如确定在某些环境条件(例如，热、湿度、可见性)与异常工人行为或增加的安全事件之间的任何相关性。如此，PPEMS 6可利用当前环境条件来帮助预测和避免即将发生的安全事件。可由感测装置21感测的示例性环境条件包括但不限于：温度、湿度、气体的存在、压力、可见性、风等等。
在示例性具体实施中，环境诸如环境8B还可包括一个或多个安全站15，一个或多个安全站15遍布于整个环境中以提供用于访问PPEMs 6的观察站。安全站15可允许工人10中的一个检查PPE制品和/或其他安全设备，验证安全设备适合于环境8和/或交换数据中的特定一个。例如，安全站15可将警示规则、软件更新或固件更新传输到PPE制品或其他设备。安全站15也可接收在PPE制品、集线器14和/或其他安全设备上缓存的数据。也就是说，虽然PPE制品(和/或数据集线器14)通常可将使用数据从PPE制品的传感器传输到网络4，但是在一些实例中，PPE制品(和/或数据集线器14)可不具有到网络4的连接性。在此类实例中，PPE制品(和/或数据集线器14)可本地存储使用数据，并且在接近安全站15时将使用数据传输到安全站15。然后，安全站15可上传来自PPE制品的数据，并且连接到网络4。
此外，环境8中的每个包括计算设施，这些计算设施为最终用户计算装置16提供操作环境以用于经由网络4与PPEMS 6进行交互。例如，环境8中的每一个通常包括负责监督环境内的安全合规性的一个或多个安全管理员。一般来讲，每个用户20与计算装置16进行交互以访问PPEMS 6。环境8中的每一个可包括系统。类似地，远程用户可使用计算装置18来经由网络4与PPEMS进行交互。出于举例的目的，最终用户计算装置16可以是膝上型电脑、台式计算机、诸如平板电脑或所谓的智能电话的移动装置等等。
用户20、24与PPEMS 6交互以控制并且主动管理工人10使用的安全设备的许多方面，诸如访问和查看使用记录、分析和报告。例如，用户20、24可查看由PPEMS 6采集和存储的使用信息，其中使用信息可包括：指定某一持续时间(例如，一天，一周等等)内的开始时间和结束时间的数据、在特定事件(诸如，所检测到的坠落)期间收集的数据、从用户采集的感测数据、环境数据等等。此外，用户20、24可与PPEMS 6交互以实行资产跟踪，并且为个别安全设备件(例如，SRL 11)安排维护事件，以确保符合任何过程或规定。PPEMS 6可允许用户20、24相对于维护规程创建并完成数字检查表并将这些规程的任何结果从计算装置16、18同步到PPEMS 6。
另外，如本文所述，PPEMS 6集成了事件处理平台，该事件处理平台被配置成处理来自数字启用的PPE的数千或甚至数百万个并发事件流。PPEMS 6的基础分析引擎将历史数据和模型应用于入站流以计算断言，诸如基于工人10的条件或行为模式识别的异常或预测的安全事件发生。另外，PPEMS 6提供实时警示和报告，以向工人10和/或用户20、24通知任何预测的事件、异常、趋势等等。
PPEMS 6的分析引擎可在一些示例中应用分析来识别感测的工作数据、环境条件、地理区域和其他因素之间的关系或相关性，并且分析对安全事件的影响。PPEMS 6可基于整个工人群体10中获得的数据来确定可能在某个地理区域内的哪些特定活动导致或预测导致异常高的安全事件发生。
以该方式，PPEMS 6通过基础分析引擎和通信系统紧密集成了用于管理个人防护设备的综合工具，以提供数据获取、监视、活动存录、报告、行为分析和警示生成。此外，PPEMS 6在系统2的各种元件之间提供由这些元件操作和利用的通信系统。用户20、24可访问PPEMS以查看有关由PPEMS 6对从工人10采集的数据来执行的任何分析的结果。在一些示例中，PPEMS 6可经由web服务器(例如，HTTP服务器)呈现基于web的界面，或可为由用户20、24使用的计算装置16、18的装置(诸如，台式计算机、膝上型计算机、诸如智能电话和平板电脑的移动装置等等)部署客户端应用程序。
在一些示例中，POEMS 6可提供数据库查询引擎，用于直接查询POEMS 6以查看所获取的安全信息、合规信息和分析引擎的任何结果，例如，通过仪表板、警示通知、报告等。也就是说，用户24、26或在计算装置16、18上执行的软件可向PPEMS 6提交查询，并接收对应于这些查询的数据以便以一个或多个报告或仪表板的形式进行呈现。此类仪表板可提供关于系统2的各种见解，诸如整个工人群体中的基线(““正常””)操作，从事可能使工人暴露于风险的异常活动的任何异常工人的识别，环境2内任何地理区域的识别，对于该环境，已经或预测会发生显著异常(例如，高)安全事件，表现出相对于其他环境的安全事件的异常发生的环境2中任一个的识别，等等。
如下文详细地说明，PPEMS 6可简化对于负责监视和确保实体或环境的安全合规的个人的工作流程。也就是说，本公开的技术可启用主动安全管理，并且允许组织相对于环境8内的某些区域、特定安全设备件11或个别工人10采取预防或纠正措施，定义且还可允许实体实现由基础分析引擎进行数据驱动的工作流过程。
作为一个示例，PPEMS 6的基础分析引擎可被配置成针对整个组织计算和呈现给定环境8内或跨多个环境的工人群体的客户定义的度量。例如，PPEMS 6可被配置成获取数据并且在整个工人群体中(例如，在环境8A,,8B中的任一个或两个的工人10中)提供聚合性能度量和预测的行为分析。还有，用户20、24可设定用于任何安全事故发生的基准，并且PPEMS 6可相对于针对个体或定义的工人群体的基准跟踪实际性能度量。
作为另一个示例，如果存在条件的某些组合，PPEMS 6可进一步触发警示，例如以加速检查或维修安全设备诸如SRL 11中的一个。以此方式，PPEMS 6可标识度量不满足基准的个别SRL 11或工人10，并且提示用户进行干预和/或执行规程来相对于基准改进度量，从而确保遵守情况并且主动地管理工人10的安全。
在一些情况下，工人可在单个工作日或其它工作间隔(例如，小时/周/月/年间隔、项目间隔等)中在多个不同的工作环境中工作。每个工作环境可具有不同的安全要求。由于工作环境的不同特征，工作环境可具有不同的安全要求。工作环境的特征可包括危害(例如，污染物、低光照、不均匀的表面、空隙等)，物理条件(噪音、热、受限位置等)，工作环境操作时间或任何其它特征。例如，工人10A可配备有PPE，诸如动力空气净化呼吸器(PAPR)以在工作环境8A和8B中过滤空气中的污染物。工作环境8A可包括在PAPR中需要颗粒过滤器的污染物，而工作环境8B可包括在PAPR中需要有机蒸气过滤器和颗粒过滤器两者的污染物。
在单个工作日中，工人10A可在环境8A和8B两者中工作。如果工人10A从工作环境8A移动到8B而不将有机蒸气过滤器添加到PAPR，则工人10A可因此暴露于有害的有机蒸气过滤器。由于多种原因，工人10A在工作环境之间移动时可不添加有机蒸气过滤器。例如，工人10A可不知道工作环境8A和8B的不同特征，工人10A可忘记工作环境8A和8B的特征不同，工人10A可能注意力分散或疲劳，或者工人10A可不知道他或她已从一个工作环境移动到另一个工作环境，仅举几个示例。
本公开的技术和组件可改善工人佩戴的PPE的操作和有效性和/或改善此类工人在特定工作间隔内在不同工作环境中操作时的安全性。例如，与工人相关联的数据集线器和/或与工人相关联的PPE中的一个或多个可被配置成具有一个或多个可编程安全规则。在一些示例中，安全规则可以表示为定义条件的数据和被分配、映射或以其它方式对应于条件的动作。条件可以是可由一个或多个值满足的可测试状态或条件。例如，条件可以是布尔条件(真/假)，比较条件(大于、等于或小于)或任何其它条件。例如，条件可确定数据集线器的当前位置是否等于工作环境8A或8B。另一个示例性条件可确定颗粒水平是否满足阈值(例如，大于、等于或小于阈值)。对应于条件的动作可以是在满足或不满足条件时由处理器执行的一个或多个操作的集合。例如，动作可包括在数据集线器处生成警示并将消息发送到PPEMS 6。将相对于图1进一步描述本公开的技术和部件。
如图1中所示，工人10A可在一天中在工作环境8A和8B之间操作。如上所述，工作环境8A可包括在由工人10A佩戴的PAPR中需要颗粒过滤器的污染物，而工作环境8B可包括在PAPR中需要有机蒸气过滤器和颗粒过滤器两者的污染物。远程用户24可为工作环境8A和8B的安全管理员。同样地，远程用户24可在计算装置18处提供一个或多个用户输入，该用户输入被配置成用于工作环境8A和8B的安全规则的集合。例如，PPEMS可提供安全规则构建器用户界面，其中安全管理员可从预先存在的安全规则的集合中进行选择和/或定义与不同上下文数据相关联的安全规则。在一些示例中，安全规则集可对应于可分配给一个或多个工人的特定角色或配置文件。因此，安全规则集可被发送或以其它方式分配给多于一个的工人，每个工人被分配到特定角色或配置文件。
在图1中，远程用户24可定义具有确定工人是否正在接近或已进入工作环境8A的条件的第一安全规则，(a)工人是否正在佩戴PAPR以及(b)PAPR中的过滤器是否为特定类型的过滤器，例如，去除特定类型的污染物的过滤器。如果工人处于环境8A中并且没有在工人使用的PAPR中安装特定类型的过滤器，则用户输入可指定与过滤器相关联的动作。第一安全规则可以指定以下动作：诸如在与工人10A相关联的数据集线器14A处生成警示以及向PPEMS 6发送消息，这可使PPEMS 6向远程用户24(例如，安全管理员)发送通知。在一些示例中，接近和/或逼近可意味着在预定义的距离内或在无线通信的范围内。
远程用户24可定义具有以下条件的第二安全规则：确定工人是否正在接近或已进入工作环境8B，(a)工人是否正在佩戴PAPR以及(b)PAPR是否包括分别要移除颗粒和有机蒸气的两个过滤器。如果工人正在接近或已进入工作环境8B并且在工人使用的PAPR中未安装两个过滤器，则用户输入可指定与过滤器相关联的动作。第二安全规则可指定以下动作：诸如在与工人10A相关联的数据集线器14A处生成警示，经由PPEMS 6向远程用户24发送消息，以及向访问控制装置发送禁止进入环境8B的消息。
最初，工人10A可被分配、装备和/或佩戴一个或多个PPE制品。例如，工人10A可不穿戴PAPR和数据集线器14A(如图4中进一步示出)。PAPR可包括用于移除颗粒但不移除有机蒸气的过滤器。数据集线器14A可最初被配置成具有并且存储工人10A的唯一标识符。RMRS6可存储工人10A的唯一标识符与数据集线器14A的唯一装置标识符之间的映射。工人10A可在进入环境8A之前最初穿上呼吸器13A和数据集线器14A。在工人10A接近环境8A和/或已进入环境8A时，数据集线器14A可确定工人10A在进入环境8A的阈值距离内或已进入环境8A。数据集线器14A可使用全球定位系统(GPS)，放置在环境8A内或附近的一个或多个位置信标，通过与环境8A处的安全站位置(例如，在环境8A内或距环境8A阈值距离)进行无线通信，通过检测距离环境8A内或距离环境8A的阈值距离内的其它工作人员的一个或多个装置(例如，数据集线器、PPE等)，或用于确定工人10A在环境8A的阈值距离内或已进入环境8A的任何其他合适技术来执行该确定。
在一些示例中，在工人10A接近环境8A和/或进入环境8A之前，数据集线器14A可预先加载第一安全规则(以及工作环境8A的一个或多个其它安全规则)。在另一个示例中，数据集线器14A可确定其处于进入环境8A的阈值距离内，或者已经进入环境8A，并且向PPEMS6发送包括上下文数据的消息，该消息指示数据集线器14A在进入环境8A的阈值距离内。另选地，邻接数据集线器14A的另一计算装置(例如，安全站、信标、数据集线器或任何其它计算装置)可确定数据集线器14A在进入环境8A的阈值距离内或已进入环境8A并且向PPEMS 6发送包括上下文数据的消息，该消息指示数据集线器14A在进入环境8A的阈值距离内。在任何情况下，PPEMS 6可基于在PPEMS 8A处接收的上下文数据确定数据集线器14A处于进入环境8A的阈值距离内或已进入环境8A。
在一些示例中，上下文数据可指描述或表征工人、工人环境、PPE的制品或任何其它实体的特性或操作的任何数据。工人的上下文数据可包括但不限于：工人的唯一标识符、工人的类型、工人的角色、工人的生理或生物特征、工人的经验、工人的培训、工人在特定时间间隔内工作的时间、工人的位置或描述或表征工人的任何其他数据。PPE制品的上下文数据可包括但不限于：PPE制品的唯一标识符；PPE制品的PPE的类型；PPE制品在特定时间间隔内的使用时间；PPE的使用寿命；PPE制品内所包括的部件；PPE制品在多名用户之中的使用历史；由PPE检测到的污染物、危险或其它物理状况，PPE制品的有效期限；PPE的制品的操作度量。工作环境的上下文数据可包括但不限于：工作环境的位置、工作环境的边界或周边、工作环境的区域、工作环境中的危险、工作环境的物理条件、工作环境的许可、工作环境中的设备、工作环境的所有者、负责工作环境的主管和/或安全管理员。
PPEMS 6可接收上下文数据并至少部分地基于该上下文数据来选择与由工人10A佩戴或分配给工人的至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合。例如，PPEMS 6可接收工人10A的上下文数据，该数据指示工人10A的唯一标识符、由工人10A佩戴的PPE制品的标识符的集合，以及工作环境8A的指示。在一些示例中，工作环境8A的上下文数据可包括工作环境8A的唯一标识符，而在其它示例中，上下文数据可包括工作环境的一个或多个特征的集合，PPEMS 6可使用这些特征选择对应于或匹配工作环境的一个或多个特征的一个或多个安全规则。基于上下文数据，PPEMS 6可选择与工作环境8A相关联并且如上所述的第一安全规则，其具有确定工人是否正在接近或已进入工作环境8A的条件，(a)工人是否正在佩戴PAPR以及(b)PAPR中的过滤器是否为特定类型的过滤器，例如去除特定类型污染物的过滤器。如果未满足条件，则第一安全规则可指定以下动作：诸如在与工人10A相关联的数据集线器14A处生成警示以及向PPEMS 6发送消息，这可使PPEMS 6向远程用户24(例如，安全管理员)发送通知。
PPEMS 6可针对工作环境8A选择第一安全规则(和基于上下文数据的任何其它安全规则)，并且将可编程安全规则发送到由工人10A佩戴的PPE制品中的一个或多个和/或通信地耦接到PPE制品中的一个或多个的数据集线器14A。以这种方式，基于工人10A、工作环境8A和佩戴或分配给工人10A的PPE中的一个或多个的上下文数据的上下文指定规则可以被配置在佩戴或分配给工人10A的数据集线器14A和/或PPE中的一个或多个处。例如，可编程安全规则可被配置在PPE制品和数据集线器处，以至少部分地基于从工人10A佩戴或分配给工人10A的一个或多个PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。在一些示例中，PPE数据可以是但不限于如上所述的上下文数据。在一些示例中，PPE数据可以是由PPE生成的任何数据。
在图1的示例中，在进入工作环境8A和/或一旦工人10A在工作环境8A内之前，数据集线器14A可执行第一安全规则。数据集线器14A可周期性地、连续地或异步地执行第一安全规则。数据集线器14A可从PAPR接收指示当前安装在PAPR内的过滤器的过滤器类型的PPE数据。数据集线器14A可确定过滤器类型是否满足在数据集线器14A处执行的第一安全规则的条件。因为过滤器类型满足条件，所以数据集线器14A可不执行与第一安全的条件相关联的任何相应操作。
稍后，工人10A可重定位至工作环境8B。例如，工人10A可在同一天内重定位至工作环境8B。数据集线器14A可确定其处于进入环境8B的阈值距离内，或者已经进入环境8B，并且向PPEMS 6发送包括上下文数据的消息，该消息指示数据集线器14A在进入环境8B的阈值距离内。PPEMS 6可接收上下文数据并至少部分地基于该上下文数据来选择与由工人10A佩戴或分配给工人的至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合。例如，PPEMS6可接收工人10A的上下文数据，该数据指示工人10A的唯一标识符、由工人10A佩戴的PPE制品的标识符的集合，以及工作环境8B的指示。在本示例中，上下文数据可包括工作环境8B的一个或多个特征的集合，PPEMS 6可使用这些特征选择对应于或匹配工作环境8B的一个或多个特征的一个或多个安全规则。基于上下文数据，PPEMS 6可选择与工作环境8A相关联并如上所述的第二安全规则，该安全规则具有以下条件：确定工人是否正在接近或已进入工作环境8B，(a)工人是否正在佩戴PAPR以及(b)PAPR是否包括分别要移除颗粒和有机蒸气的两个过滤器。如果未满足条件，则该第二安全规则可指定以下动作：诸如在与工人10A相关联的数据集线器14A处生成警示以及向PPEMS 6发送消息，这可使PPEMS 6向远程用户24(例如，安全管理员)发送通知。
PPEMS 6可针对工作环境8B选择第二规则(和基于上下文数据的任何其它安全规则)，并且将可编程安全规则发送到由工人10A佩戴的PPE制品中的一个或多个和/或通信地耦接到PPE制品中的一个或多个的数据集线器14A。以这种方式，基于工人10A、工作环境8B和佩戴或分配给工人10A的PPE中的一个或多个的上下文数据的上下文指定规则可以被配置在佩戴或分配给工人10A的数据集线器14A和/或PPE中的一个或多个处。例如，可编程安全规则可被配置在PPE制品和数据集线器处，以至少部分地基于从工人10A佩戴或分配给工人10A的一个或多个PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。在一些示例中，PPE数据可以是但不限于如上所述的上下文数据。PPE数据可以是由PPE制品生成的任何数据。
在图1的示例中，在进入工作环境8B和/或一旦工人10A在工作环境8B内之前，数据集线器14B可执行第二安全规则。数据集线器14A可从PAPR接收指示当前安装在PAPR内的过滤器的过滤器类型的PPE数据。数据集线器14A可确定过滤器类型是否满足在数据集线器14A处执行的第二安全规则的条件。因为在本示例中，工人10A未能将第二过滤器添加到工人10A所佩戴的PAPR并且即将进入和/或已进入工作环境8B，所以数据集线器14A还不满足第二安全规则的条件。因为尚未满足第二安全规则，所以数据集线器14A可执行与第二安全规则相关联的动作，包括在与工人10A相关联的数据集线器14A处生成警示并向PPEMS 6发送消息，这可导致PPEMS 6向远程用户24(例如，安全管理员)发送通知。数据集线器14A可生成一个或多个警示，诸如触觉、视觉、音频或其它类型的输出。由数据集线器14A发送到PPEMS 6的消息可包括通知数据，诸如但不限于：第二安全规则的标识符，工人、PPE制品和/或工作环境的上下文数据；日期和时间信息、严重性指示符，或可描述所述安全规则的任何其它信息。PPEMS 6在接收消息时可记录事件(例如，违反第二安全规则)，向与远程用户24相对应的计算装置18发送例如通过触觉、视觉、音频输出的通知或其它类型的输出。
尽管图1的示例相对于作为PPE的PAPR描述，但可将任何数量的可编程安全规则应用于任何数量的不同PPE制品。因此，可基于由PPE制品、数据集线器和/或PPEMS 6所确定的上下文数据动态地配置任何数量的可编程安全规则。在图1的示例中，当满足安全规则的一个或多个条件时，可以执行适当的操作。例如，可基于上下文数据、PPE数据和/或安全规则的动作来生成不同类型的警示。例如，可响应于不同的严重性类型的警示而生成不同的警示。在一些示例中，警示的类型可基于工作环境的特征。例如，如果工人在高噪音环境中操作(例如，高于特定阈值的噪音水平)，则数据集线器和/或PPE可生成不可听但是触觉、视觉等的警报。在一些示例中，不仅可警告用户噪音幅度或高于某一水平的其它危险，而且由于在时间间隔期间的其它噪音暴露，工人也可正在接近其最大轮班剂量水平。此信息可来自佩戴与集线器通信的噪音剂量计。在一些示例中，基于在第一工人的数据集线器或PPE制品处满足的条件生成的警示可以被发送到在第一工人的数据集线器的阈值距离内的第二工人的数据集线器或PPE制品。
本公开的技术可适用于专用工作环境，诸如密闭空间。密闭空间可需要许可，在进入该区域之前需要预先评估，具有特定危险，可没有固定信标，或者可具有与非受限空间不同的其它限制。可针对具有不同安全要求的不同密闭空间配置可编程安全规则的不同集合。
图2为在托管为基于云的平台时提供PPEMS 6的操作透视图的框图，该基于云的平台能够支持具有总体工人10群体的多个不同的工作环境8，总体工人10群体具有多种通信启用的个人防护设备(PPE)，诸如安全释放线(SRL)11、呼吸器13、安全头盔或其它安全设备。在图2的示例中，PPEMS 6的部件根据实现本公开的技术的多个逻辑层进行布置。每个层可由包括硬件、软件或硬件和软件的组合的一个或多个模块实现。
在图2中，个人防护设备(PPE)62诸如SRL 11、呼吸器13和/或其它设备直接或通过集线器14以及计算装置60作为客户端63操作，客户端63经由接口层64与PPEMS 6通信。计算装置60通常执行客户端软件应用程序，诸如桌面应用程序、移动应用程序和web应用程序。计算装置60可表示图1的计算装置16、18中的任一个。计算装置60的示例可包括但不限于：便携式或移动计算装置(例如，智能电话、可佩戴计算装置、平板电脑)、膝上型计算机、台式计算机、智能电视平台和服务器，仅举几个示例。
如本公开中另外所描述，PPE 62(直接或经由集线器14)与PPEMS 6进行通信，以提供从嵌入式传感器和其它监视电路获取的数据流，并且从PPEMS 6接收警示、配置和其它通信。在计算装置60上执行的客户端应用程序可与PPEMS 6进行通信，以发送和接收由服务68检索、存储、生成和/或以其它方式处理的信息。例如，客户端应用程序可请求和编辑安全事件信息，该安全事件信息包括存储在PPEMS 6处和/或由PPEMS 6管理的分析数据。在一些示例中，客户端应用程序61可请求并且显示总安全事件信息，该总安全事件信息汇总或以其他方式聚合安全事件的多个单独实例以及从PPE 62获取和/或由PPEMS 6生成的对应数据。客户端应用程序可与PPEMS 6交互，以查询关于过去和预测的安全事件、工人10的行为趋势的分析信息，这里仅举几个示例。在一些示例中，客户端应用程序可输出从PPEMS 6接收的显示信息，以使此类信息对客户端63的用户可视化。如下文的进一步说明和描述，PPEMS 6可提供信息至客户端应用程序，客户端应用程序输出该信息用于显示在用户界面中。
在计算装置60上执行的客户端应用程序可被实现用于不同平台，但是包括类似或相同的功能性。例如，客户端应用程序可以是编译成在桌面操作系统上运行的桌面应用程序诸如Microsoft Windows、Apple OS x或Linux，这里仅举几个示例。作为另一示例，客户端应用程序61可为编译成在移动操作系统上运行的移动应用程序，移动操作系统诸如谷歌安卓(Google Android)、苹果iOS(Apple iOS)、微软视窗移动(Microsoft Windowsmobile)或黑莓操作系统(BlackBerry OS)，仅举几个示例。作为另一示例，客户端应用程序可为web应用程序，诸如显示从PPEMS 6接收的web页面的web浏览器。在web应用程序的示例中，PPEMS 6可接收来自web应用程序(例如，web浏览器)的请求、处理请求并往回向web应用程序发送一个或多个响应。以这种方式，网页的收集，客户端侧处理的web应用，并且由PPEMS 6执行的服务器侧处理共同提供执行本公开的技术的功能。以此方式，客户端应用程序根据本公开的技术使用PPEMS 6的各种服务，并且这些应用程序可在各种不同的计算环境(例如，仅举几个示例，PPE的嵌入式电路或处理器、桌面操作系统、移动操作系统或web浏览器)内操作。
如图2中所示，PPEMS 6包括接口层64，接口层64表示由PPEMS 6呈现和支持的应用程序编程接口(API)的集合或协议接口。接口层64最初从客户端63中的任一个接收消息，以便在PPEMS 6处进一步处理。因此，接口层64可提供在客户端63上执行的客户端应用程序可用的一个或多个接口。在一些示例中，接口可以是通过网络访问的应用程序编程接口(API)。接口层64可用一个或多个web服务器实现。一个或多个web服务器可接收传入请求，处理和/或转发从请求到服务68的信息，并且基于从服务68接收的信息向初始发送请求的客户端应用程序提供一个或多个响应。在一些示例中，实现接口层64的一个或多个web服务器可包括运行时环境以部署提供一个或多个接口的程序逻辑。如下文进一步描述的，每个服务可提供可经由接口层64访问的一个或多个接口的集合。
在一些示例中，接口层64可提供使用HTTP方法与服务交互和操纵PPEMS 6的资源的代表性状态传输(RESTful)接口。在此类示例中，服务68可生成JavaScript ObjectNotation(JSON)消息，接口层64将JavaScript Object Notation(JSON)消息发送回提交初始请求的客户应用程序61。在一些示例中，接口层64使用简单对象访问协议(SOAP)提供web服务来处理来自客户端应用程序61的请求。在其他示例中，接口层64可使用远程过程调用(RPC)来处理来自客户端63的请求。在从客户端应用程序接收使用一个或多个服务68的请求时，接口层64向包括服务68的应用层66发送信息。
如图2中所示，PPEMS 6也包括应用层66，应用层66表示用于实现PPEMS 6的大部分基础操作的服务的集合。应用层66接收从客户端应用程序61接收的请求中包括的信息，并且根据请求调用的服务68中的一个或多个进一步处理信息。应用层66可被实现为在一个或多个应用服务器(例如，物理或虚拟机)上执行的一个或多个离散软件服务。也就是说，应用服务器提供用于执行服务68的运行时环境。在一些示例中，如上所述的功能接口层64和应用层66的功能可在同一服务器处实现。
应用层66可包括一个或多个独立的软件服务68，例如通过逻辑服务总线70通信的过程作为一个示例。服务总线70通常表示诸如通过发布/订阅通信模型允许不同的服务将消息发送到其他服务的逻辑互连或接口集。例如，服务68中的每一个可基于针对相应服务的标准订阅具体类型的消息。当服务发布服务总线70上特定类型的消息时，订阅该类型消息的其他服务将接收消息。以此方式，服务68中的每一个可彼此传达信息。又如，服务68可使用套接字或其它通信机制以点对点的方式进行通信。在其它示例中，可使用流水线系统架构来在软件系统服务处理数据或消息时强制执行对数据或消息的工作流和逻辑处理。在描述服务68中的每一个的功能性之前，本文简单地描述层。
PPEMS 6的数据层72表示数据储存库，该数据存储库使用一个或多个数据存储库74为PPEMS 6中的信息提供持久性。数据储存库通常可以是存储和/或管理数据的任何数据结构或软件。数据储存库的示例包括但不限于关系数据库、多维数据库、地图和散列表，这里仅举几个示例。数据层72可使用管理数据储存库74中的信息的关系数据库管理系统(RDBMS)软件来实现。RDBMS软件可管理一个或多个数据储存库74，使用结构化查询语言(SQL)可访问该数据储存库。一个或多个数据库中的信息可使用RDBMS软件来存储、检索和修改。在一些示例中，可使用对象数据库管理系统(ODBMS)、在线分析处理(OLAP)数据库或其他合适的数据管理系统来实现数据层72。本文还描述了数据储存库74A-74D。
如图2中所示，服务68A-68H(““服务68””)中的每个在PPEMS 6内以模块化形式实现。虽然针对每个服务被示出为独立的模块，但是在一些示例中，两个或更多个服务的功能性可组合到单个模块或部件中。服务68中的每一个可以软件、硬件、或硬件和软件的组合来实现。此外，服务68可被实现为单独的装置，单独的虚拟机或容器、进程、线程或通常用于在一个或多个物理处理器上执行的软件指令。
在一些示例中，服务68中的一个或多个可各自提供通过接口层64暴露的一个或多个接口。于是，客户端应用程序61可调用服务68中的一个或多个的一个或多个接口来实行本公开的技术。
根据本公开的技术，服务68可包括事件处理平台，该事件处理平台包括事件端点前端68A、事件选择器68B、事件处理器68C和高优先级(HP)事件处理器68D。事件端点前端68A作为用于接收和发送到PPE 62和集线器14的通信的前端接口操作。换句话说，事件端点前端68A可作为部署在环境8内并由工人10利用的安全设备的前线接口操作。在一些实例中，事件端点前端68A可从PPE 62接收多个通信事件流69，多个通信事件流69携带由安全设备感测和捕获的数据。例如，每个传入通信可携带表示感测的条件、运动、温度、动作或其他数据(通常称为事件)的最近捕获的数据。根据通信延迟和连续性，在事件端点前端68A与PPE之间交换的通信可以是实时的或伪实时的。
事件选择器68B对经由前端68A从PPE 62和/或集线器14接收的事件流69进行操作，并基于规则或分类来确定与传入事件相关联的优先级。基于优先级，事件选择器68B将这些事件入队以便由事件处理器68C或高优先级(HP)事件处理器68D进行后续处理。
一般来讲，事件处理器68C或高优先级(HP)事件处理器68D对传入事件流进行操作以更新数据储存库74内的事件数据74A。例如，事件处理器68C、68D可创建、读取、更新和删除存储在事件数据74A中的事件信息。事件信息可作为包括信息的名称/值对的结构诸如以行/列格式指定的数据表存储在相应的数据库记录中。例如，名称(例如，列)可以是““工人ID””，并且值可以是员工标识号。事件记录可包括信息诸如但不限于：工人识别、PPE识别、获取时间戳和指示一个或多个感测的参数的数据。
此外，事件选择器68B将传入事件流引导到流分析服务68F，该流分析服务68F被配置成处理传入事件流以实行实时分析。流分析服务68F可例如被配置成在接收事件数据时实时处理多个事件数据流，并且将多个事件数据流与历史值和模型74B进行比较。以该方式，流分析服务68D可被配置成检测异常，变换传入事件数据值，在基于条件或工人行为检测到安全问题时触发警示。历史值和模型74B可包括例如规定的安全规则、业务规则等等。此外，流分析服务68D可通过记录管理和报告服务68D生成用于通过通知服务68F或计算装置60与PPPE 62进行通信的输出。
分析服务68F处理来自环境8内的工人10利用的启用的安全PPE 62的入站事件流、潜在的数百或数千个事件流，以应用历史数据和模型74B，以基于工人的条件或行为模式计算断言，诸如识别的异常或即将发生的安全事件的预测发生。分析服务68D可通过服务总线70来将断言发布到通知服务68F和/或记录管理以便输出到客户端63中的任一个。以该方式，分析服务68F可被配置成主动安全管理系统，该主动安全管理系统预测即将发生的安全问题，并且提供实时警示和报告。此外，分析服务68F可以是决策支持系统，该决策支持系统提供用于处理事件数据的入站流的技术以生成对于企业、安全官员和其他远程用户的汇总或个性化工人和/或PPE基础上的统计、结论和/或建议形式的断言。例如，分析服务68F可应用历史数据和模型74B，以基于检测到的行为或活动模式、环境条件和地理位置以针对特定的工人确定对于该工人而言安全事件即将发生的可能性。在一些示例中，分析服务68F可确定工人当前是否例如由于可能的酒精或药物而受伤，并且可需要进行干预以防止安全事件。作为另一个示例，分析服务68F可在特定环境8中提供工人或安全设备类型的比较评级。
分析服务68F可维护或以其他方式使用提供风险度量来预测患者结果的一个或多个模型。分析服务68F还可生成订单集、建议和质量措施。在一些示例中，分析服务68F可基于由PPEMS 6存储的处理信息生成用户界面，以向客户端63中的任一个提供可操作的信息。
虽然可使用其他技术，但是在一个示例具体实施中，分析服务68F在对安全事件流进行操作时利用机器学习以便执行实时分析。也就是说，分析服务68F包括通过将机器学习应用于训练事件流数据和已知安全事件以检测模式而生成的可执行代码。可执行代码可采用软件指令或规则集的形式，并且通常被称为模型，该模型随后可应用于事件流69，用于检测类似的模式并且预测即将发生的事件。另选地或除此之外，分析可将所生成的代码和/或机器学习模型的全部或部分传送到集线器16以在其上执行，以便近乎实时地向PPE提供本地警示。可用于生成模型74B的示例机器学习技术可包括各种学习方式诸如受监督的学习、无监督学习和半监督学习。算法的示例性类型包括贝叶斯算法、聚类算法、决策树算法、正则化算法、回归算法、基于实例的算法、人工神经网络算法、深度学习算法、降维算法等等。具体算法的各种示例包括贝叶斯线性回归、提升决策树回归和神经网络回归、反向传播神经网络、Apriori算法、K均值聚类、k-最近邻(kNN)、学习矢量量化(LVQ)、自我-组织地图(SOM)、局部加权学习(LWL)、岭回归、最小绝对收缩和选择算子(LASSO)、弹性网络和最小角度回归(LARS)、主成分分析(PCA)和主成分回归(PCR)。
记录管理和报告服务68G处理并且响应经由接口层64从计算装置60接收的消息和查询。例如，记录管理和报告服务68G可接收来自客户端计算装置的请求，该请求针对与个体工人、工人的群体或样本集合、环境8的地理区域或整个环境8、PPE 62的个体或组/类型的相关的事件数据。作为响应，记录管理和报告服务68G基于请求来访问事件信息。在检索事件数据时，记录管理和报告服务68G构建对初始地请求信息的客户端应用程序的输出响应。在一些示例中，数据可包括在文档中，诸如HTML文档，或者数据可以JSON格式进行编码，或由在请求客户端计算装置上执行的仪表板应用程序呈现。例如，如本公开中进一步所描述，附图中描绘了包括事件信息的示例性用户界面。
作为另外的示例，记录管理和报告服务68G可接收查找、分析和关联PPE事件信息的请求。例如，记录管理和报告服务68G可在历史时间帧内从客户端应用程序接收针对事件数据74A的查询请求，诸如用户可在一段时间内查看PPE事件信息，并且/或者计算装置可在一段时间内分析患者信息。
在示例具体实施中，服务68也可包括安全服务68E，该安全服务68E用PPEMS 6对用户和请求进行认证和授权。具体地，安全服务68E可接收来自客户端应用程序和/或其他服务68的认证请求，以访问数据层72中的数据，并且/或者实行应用层66中的处理。认证请求可包括凭据诸如用户名和密码。安全服务68E可查询安全数据74A以确定用户名和密码组合是否有效。配置数据74D可包括为授权凭证、策略和用于控制对PPEMS 6的访问的任何其他信息的形式的安全数据。如上所述，安全数据74A可包括授权凭据诸如针对PPEMS 6的授权用户的有效用户名和密码的组合。其他凭据可包括允许访问PPEMS 6的装置标识符或装置配置文件。
服务68也可包括为在PPEMS 6处实行的操作提供审计和存录功能性的审计服务68I。例如，审计服务68I可存录由服务68实行的操作和/或数据层72中由服务68访问的数据。审计服务68I可将审计信息诸如存录的操作、访问的数据和规则处理结果存储在审计数据74C中。在一些示例中，响应于满足一个或多个规则，审计服务68I可生成事件。审计服务68I可将指示事件的数据存储在审计数据74C中。
在图2的示例中，安全管理员可最初地配置一个或多个安全规则，诸如图1中所描述的。由此，远程用户24可在计算装置18处提供一个或多个用户输入，该用户输入被配置成分别用于工作环境8A和8B的安全规则的集合。例如，安全管理员的计算装置60可发送限定或指定安全规则的消息。这种消息可包括用于选择或创建安全规则的条件和行动的数据。
PPEMS 6可在接口层64处接收来自输入装置60的消息，接口层64将消息转发到规则配置部件68I。规则配置部件68I可以是提供规则配置的硬件和/或软件的组合，其包括但不限于：提供用户界面以指定规则的条件和动作，接收、组织、存储和更新安全规则74E中包括的规则。安全规则数据存储区74E可以是包括表示一个或多个安全规则的数据的数据存储区。当规则配置部件68I从安全管理员的计算装置60接收定义安全规则的数据时，规则配置组件68I可将安全规则存储在安全规则数据存储库75E中。在一些示例中，存储安全规则可包括将安全规则与上下文数据相关联，使得规则配置部件68I可执行查找以选择与匹配上下文数据相关联的安全规则。
在图2的示例中，工人10A可配备有PAPR和数据集线器14A。PAPR可包括用于移除颗粒但不移除有机蒸气的过滤器。数据集线器14A可最初被配置成具有并且存储工人10A的唯一标识符。当最初将PAPR和数据集线器分配给工人10A时，由工人10A和/或安全管理员操作的计算装置可致使RMRS 68G将映射存储在工作关系数据74F中。工作关系数据74F可包括对应于PPE、工人和工作环境的数据之间的映射。工作关系数据74F可以是用于存储、检索、更新和删除数据的任何合适的数据存储区。RMRS 69G可存储工人10A的唯一标识符与数据集线器14A的唯一装置标识符之间的映射。工作关系数据存储区74F还可将工人映射到环境。
工人10A可在进入环境8A之前最初穿上呼吸器13A和数据集线器14A。在工人10A接近环境8A和/或已进入环境8A时，数据集线器14A可确定工人10A在进入环境8A的阈值距离内或已进入环境8A。数据集线器14A可确定其处于进入环境8A的阈值距离内，或者已经进入环境8A，并且向PPEMS 6发送包括上下文数据的消息，该消息指示数据集线器14A在进入环境8A的阈值距离内。
PPEMS 6可在接口层64处接收消息，并且将消息转发到上下文规则服务68I。上下文规则服务68J可接收具有上下文数据的消息，并基于上下文数据从安全规则74E中选择安全规则。上下文规则服务68J可基于从数据集线器14A接收的上下文数据确定数据集线器14A在进入环境8A的阈值距离内或已进入环境8A。
上下文规则服务68J可接收上下文数据并且至少部分地基于上下文数据从与工人10A佩戴或分配给工人10A的至少一个PPE制品、工作环境8A和/或工人10A相关联的安全规则74E选择可编程安全规则的集合。例如，上下文规则服务68J可接收工人10A的上下文数据，其指示工人10A的唯一标识符、工人10A佩戴的PPE制品的标识符的集合，以及工作环境8A的指示。基于上下文数据，上下文规则服务68J可选择与工作环境8A相关联并且在图1中描述的第一安全规则，第一安全规则具有以下条件：确定工人是否正在接近或已进入工作环境8A，(a)工人是否正在佩戴PAPR以及(b)在PAPR中的过滤器是否为特定类型的过滤器，例如，可去除特定类型污染物的过滤器。如果未满足条件，则第一安全规则可指定以下动作：诸如在与工人10A相关联的数据集线器14A处生成警示以及向PPEMS 6发送消息，这可使PPEMS 6向远程用户24(例如，安全管理员)发送通知。
上下文规则服务68J可从工作环境8A的安全规则74E中选择第一安全规则(和基于上下文数据的任何其它安全规则)，并且经由接口层64将可编程安全规则发送到工人10A佩戴的PPE制品中的一个或多个和/或通信地耦接到PPE制品中的一个或多个的数据集线器14A。然后，在PPE制品和数据集线器14A处配置第一安全规则，以至少部分地基于从工人10A佩戴或分配给工人10A的一个或多个PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
当工人10A重定位至工作环境8B时，数据集线器14A可确定其处于进入环境8B的阈值距离内，或者已经进入环境8B，并且向PPEMS 6发送包括上下文数据的消息，该消息指示数据集线器14A在进入环境8B的阈值距离内。上下文规则服务68J可经由接口层64接收上下文数据，并且至少部分地基于上下文数据来选择可编程安全规则的集合。例如，上下文规则服务68J可接收工人10A的上下文数据，该数据指示工人10A的唯一标识符、由工人10A佩戴的PPE制品的标识符的集合，以及工作环境8B的指示。在本示例中，上下文数据可包括工作环境8B的一个或多个特征的集合，上下文规则服务68J可使用这些特征选择对应于或匹配工作环境8B的一个或多个特征的一个或多个安全规则。基于上下文数据，上下文规则服务68J可从安规规则74E选择与工作环境8A相关联并如上所述的第二安全规则，该安全规则具有以下条件：确定工人是否正在接近或已进入工作环境8B，(a)工人是否正在佩戴PAPR以及(b)PAPR是否包括分别要移除颗粒和有机蒸气的两个过滤器。如果未满足条件，则该第二安全规则可指定以下动作：诸如在与工人10A相关联的数据集线器14A处生成警示并向PPEMS6发送消息，这可使通知服务68E向工人10A的安全管理员和/或相应的工作环境发送通知。
上下文规则服务68J可针对工作环境8B选择第二规则(和基于上下文数据的任何其它安全规则)，并且将可编程安全规则发送到由工人10A佩戴的PPE制品中的一个或多个和/或通信地耦接到PPE制品中的一个或多个的数据集线器14A。以这种方式，基于工人10A、工作环境8B和佩戴或分配给工人10A的PPE中的一个或多个的上下文数据的上下文指定规则可以被配置在佩戴或分配给工人10A的数据集线器14A和/或PPE中的一个或多个处。
在进入工作环境8B和/或一旦工人10A在工作环境8B内之前，数据集线器14B可执行第一安全规则。数据集线器14A可从PAPR接收指示当前安装在PAPR内的过滤器的过滤器类型的PPE数据。数据集线器14A可确定过滤器类型是否满足在数据集线器14A处执行的第一安全规则的条件。因为在本示例中，工人10A未能将第二过滤器添加到工人10A所佩戴的PAPR并且即将进入和/或已进入工作环境8B，所以数据集线器14A还不满足第二安全规则的条件。因为尚未满足第二安全规则，所以数据集线器14A可执行与第二安全规则相关联的动作，包括在与工人10A相关联的数据集线器14A处生成警示并向PPEMS 6发送消息，这可导致通知服务68E向远程用户24(例如，安全管理员)发送通知。数据集线器14A可生成一个或多个警示，诸如触觉、视觉、音频或其它类型的输出。由数据集线器14A发送到PPEMS 6的消息可包括通知数据，诸如但不限于：第二安全规则的标识符，工人、PPE制品和/或工作环境的上下文数据；日期和时间信息、严重性指示符，或可描述所述安全规则的任何其它信息。通知服务在接收消息时可记录事件(例如，违反第二安全规则)，向与安全管理员相对应的计算装置发送例如通过触觉、视觉、音频输出的通知或其它类型的输出。
在一些示例中，PPEMS从数据集线器和PPE制品中的至少一个接收第一消息，该消息指示PPE制品满足可编程安全规则的集合中的至少一个。流分析服务68F可针对PPE制品、PPE制品的工作环境、和分配给PPE制品的工人中的至少一个至少部分地基于第一消息和多个先前接收的消息(存储在历史数据/模型74B中)来确定异常。响应于确定异常，流分析服务68F可将改变PPE制品的操作的第二消息发送到数据集线器或PPE制品。
图3为示出根据本公开的技术的基于工人从一个工作环境移动到另一个工作环境的配置不同可编程安全规则的示例的框图。如图3中所示，工作站点300可包括不同的工作环境302A和302B。工作环境302A-302B(““工作站点302””)可以是工作站点300的不同区域。在一些示例中，工作环境302A-302B可由诸如墙壁、栅栏等的物理屏障分开。在其它示例中，工作环境302可不被逻辑屏障(与物理屏障形成对比)分开，诸如边界、标记、地理坐标等。
在图3中，工人310可佩戴一个或多个PPE制品。另外，工作人员310可佩戴或以其它方式配备数据集线器312。数据集线器312可包括与本公开所述的数据集线器相同或相似的功能。最初，工人310可接近或进入工作环境302A。工作环境302A可包括监测装置304A，其指示工作环境302A内或附近的位置。在一些示例中，监测装置304A可检测数据集线器312，并且监测装置304A可向PPEMS 6发送指示工人310和/或数据集线器312邻近工作环境302A的消息。在其它示例中，数据集线器312可检测监测装置304A并将装置304A(和/或数据集线器312)的标识符和/或装置304A的位置发送到PPEMS 6。以这种方式，PPEMS 6可确定工人310即将进入或已进入工作环境302A。
在确定工人310即将进入或已进入工作环境302A时，PPEMS 6可基于上下文数据来选择安全规则集306A，如本公开中所描述的。在一些示例中，PPEMS 6可请求来自监测装置304A、数据集线器312和/或可为工人310的PPE、工作环境302A和工人302A提供上下文数据的任何其它计算装置的上下文数据。在其它示例中，监测装置304A、数据集线器312和/或任何其它计算装置中的一个或多个可将工人310的PPE、工作环境302A和工人302A的上下文数据发送到PPEMS 6。PPEMS 6可选择包括一个或多个可编程安全规则的安全规则集306A，并将安全规则集306A发送到数据集线器312。在其它示例中，工人310的PPE可直接接收安全规则集306A。
在图3中，数据集线器312接收安全规则集306A并根据安全规则配置数据集线器312(和/或工人310的PPE)。当工人310在工作环境302A内或附近操作时，数据集线器312(和/或工人310的PPE)可以处理由数据集线器312和/或工人310的PPE生成的PPE数据。基于是否满足一个或多个安全规则，数据集线器312和/或工人310的PPE可执行由安全规则定义的一个或多个操作，诸如例如为工人310生成警示、向PPEMS发送消息、改变工人310的PPE的操作。例如，警示PPE操作的消息可包括基于计算的空气中颗粒浓度和过滤器寿命来修改PAPR鼓风机的速度。对PAPR鼓风机速度的操作进行此类修改可延长过滤器的寿命。在另一个示例中，消息可改变耳罩式听力保护器中的无线通信的改变。修改PPE操作的此类消息可修改PPE制品的任何电子可控功能。
在工人310已完成环境302A中的工作之后，工人310可在时间302B移动到工人环境308B。在确定工人310即将进入或已进入工作环境302B时，PPEMS 6可基于上下文数据来选择安全规则集306B，如本公开中所描述的。监测装置304A、数据集线器312和/或任何其它计算装置中的一个或多个可将工人310的PPE、工作环境302A和工人302A的上下文数据发送到PPEMS 6。PPEMS 6可选择包括一个或多个可编程安全规则的安全规则集306B并将安全规则集306B发送到数据集线器312。
数据集线器312接收安全规则集306B并根据安全规则配置数据集线器312(和/或工人310的PPE)。在图3的示例中，数据集线器312可不再执行安全规则集306A。在一些示例中，安全规则集306B可替换规则集306A。在一些示例中，安全规则集306A可以从数据集线器312远程控制。当工人310在工作环境302B内或附近操作时，数据集线器312(和/或工人310的PPE)可以处理由数据集线器312和/或工人310的PPE生成的PPE数据。基于是否满足一个或多个安全规则，数据集线器312和/或工人310的PPE可执行由安全规则定义的一个或多个操作，诸如例如为工人310生成警示、向PPEMS发送消息、改变工人310的PPE的操作。
图4为根据本公开的一种或多种技术的可配置为基于上下文数据来执行可编程安全规则的数据集线器的概念图。如图4中所示，工人正在佩戴供气呼吸器系统100。该系统100包括头罩110、清洁空气供应源120和数据集线器130。头罩110通过软管119连接到清洁空气供应源120。清洁空气供应源120可为任何类型的空气供应源，诸如用于动力空气净化呼吸器(PAPR)的鼓风机组件、用于自给式呼吸装置(SCBA)的气罐或向头罩110提供空气的任何其他装置。在图4中，清洁空气供应源120是用于PAPR的鼓风机组件。PAPR常常由在已知存在或有可能存在对健康潜在有害或危险的灰尘、烟雾或气体的区域中工作的个体使用。PAPR通常包括鼓风机组件，该鼓风机组件包括由电动马达驱动的风扇，用于将强制空气流递送到呼吸器用户。空气通过软管119从PAPR鼓风机组件传递到头罩110的内部。
头罩110包括尺寸设定成适配在至少用户的鼻部和嘴上方的护目镜112。该护目镜112包括透镜116，该透镜116通过框架组件114固定到头盔118。头罩还包括位置传感器111，该位置传感器111感测护目镜112相对于头盔118的位置，以确定护目镜是处于打开位置还是处于闭合位置。在一些实例中，位置传感器111可检测护目镜112是否部分地打开，并且如果是，则护目镜112打开的度量(例如，百分比或程度)为多少。例如，位置传感器110可以是陀螺仪，该陀螺仪计算护目镜112相对于头盔118的角度偏转、俯仰和/或滚动(以度或弧度)。在另一示例中，位置传感器110可以是磁体。通过确定由位置传感器110感知的磁场强度或通量，可估计护目镜112相对于头盔118的打开程度的百分比。““部分地打开””护目镜信息可用于表明用户可正在接收眼睛和面部对危险的防护，同时仍然接受适当量的呼吸防护。““部分地打开””护目镜状态如果保持很短的持续时间，则可辅助用户与其他工人面对面交流。位置传感器111可为多种类型的传感器，例如加速度计、陀螺仪、磁体、开关、电位差计、数字定位传感器或气压传感器。位置传感器111还可以是上述任何传感器的组合，或可用于检测到护目镜112相对于头盔118的位置的任何其他类型的传感器。
头罩110可包括其它类型的传感器。例如，头罩110可包括检测头罩110的内部中的环境温度的温度传感器113。头罩110可包括其他传感器，诸如红外头部检测传感器，该红外头部检测传感器定位在头罩110的悬挂件附近以检测头罩110中头部的存在，或者换句话说，以检测头罩110是否在任何给定时间点被佩戴。头罩110还可包括其他电子部件，诸如通信模块、电源诸如电池和处理部件。通信模块可包括多种通信能力，诸如射频识别(RFID)，包括任何代的蓝牙的蓝牙诸如低功耗蓝牙(BLE)，任何类型的无线通信诸如WiFi、Zigbee、射频或其他类型的通信方法，这些对于阅读本公开的本领域技术人员而言将是显而易见的。
头罩110中的通信模块可与传感器诸如位置传感器111或温度传感器113电子地连接，使得通信模块可将信息从位置传感器111或温度传感器113传输到包括数据集线器130的其他电子装置。
图4示出数据集线器132的部件，包括处理器400、通信单元402、存储装置404、规则引擎406、用户界面装置408和包括安全规则集412A与412B的安全规则410。图4仅示出数据集线器132的一个特定示例，如图4中所示。数据集线器132的许多其它示例可用于其它实例中，并且可包括在示例性数据集线器132中所包括的部件的子集合，或者可包括图4中的示例性数据集线器132中未示出的附加部件。在一些示例中，数据集线器132可为可包括如数据集线器132中所示的功能性或部件的集合、子集合或超集合的本质安全的计算装置、智能电话、腕戴式或头戴式计算装置、或任何其它计算装置。通信信道可将数据集线器132中的部件中的每个(物理地、通信地和/或操作性地)互连以用于部件间通信。在一些示例中，通信信道可包括硬件总线、网络连接、一个或多个进程间通信数据结构、或用于在硬件和/或软件之间传送数据的任何其它部件。
一个或多个处理器400可实现数据集线器132内的功能性和/或执行数据集线器130内的指令。例如，处理器400可接收且执行由存储装置404存储的指令。由处理器400执行的这些指令可使得数据集线器132在程序执行期间在存储装置404内存储和/或修改信息。处理器400可执行部件诸如规则引擎406的指令，以根据本公开的技术来执行一个或多个操作。也就是说，规则引擎406可由处理器400操作以执行本文所述的各种功能。
数据集线器132可包括一个或多个用户界面装置408，以接收用户输入和/或将信息输出到用户。用户界面装置408的一个或多个输入部件可接收输入。仅举几个示例，输入的示例为触觉、音频、动力学和光学输入。在一个示例中，数据集线器132的用户界面装置408包括鼠标、键盘、语音响应系统、摄像机、按钮、控制板、麦克风或用于检测来自人类或机器的输入的任何其它类型的装置。在一些示例中，UI装置408可为存在敏感输入部件，该存在敏感输入部件可包括存在敏感屏幕、触敏屏幕等。
用户界面装置408的一个或多个输出部件可生成输出。输出的示例为触觉、音频和视频输出。在一些示例中，用户界面装置408的输出部件包括存在敏感屏幕、声卡、视频图形适配卡、扬声器、阴极射线管(CRT)监视器、液晶显示器(LCD)或用于向人类或机器生成输出的任何其它类型的装置。输出部件可包括显示部件如阴极射线管(CRT)监视器、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或用于生成触觉、音频和/或视觉输出的任何其它类型的装置。在一些示例中，输出部件可与数据集线器132集成。
UI装置408可包括显示器、灯、按钮、按键(诸如箭头或其它指示符按键)，并且可能够以多种方式诸如通过发出警报声或通过振动来向用户提供警示。用户界面可用于多种功能。例如，用户可能够通过用户界面确认或推迟警示。用户界面也可用于控制不是立即在用户所能及的范围内的头罩和/或涡轮外围设备的设定。例如，涡轮可佩戴在下背部上，在下背部处，佩戴者在非常困难的情况下才能触及控制。
数据集线器132的一个或多个通信单元402可通过传输和/或接收数据与外部装置进行通信。例如，数据集线器132可使用通信单元402以在无线电网络诸如蜂窝无线电网络上传输和/或接收无线电信号。在一些示例中，通信单元402可在卫星网络如全球定位系统(GPS)网络上发送和/或接收卫星信号。通信单元402的示例包括网络接口卡(例如，诸如以太网卡)、光收发器、射频收发器、GPS接收器或可发送和/或接收信息的任何其它类型的装置。通信单元402的其它示例可包括存在于移动装置中的GPS、3G、4G和无线电以及通用串行总线(USB)控制器等。
数据集线器132内的一个或多个存储装置404可存储用于在数据集线器132的操作期间进行处理的信息。在一些示例中，存储装置404是暂时存储器，这意味着存储装置404的主要目的不是长期存储。存储装置404可被配置成作为易失性存储器用于信息的短期存储，并且因而如果被去激活则不保留所存储的内容。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)以及本领域已知的其它形式的易失性存储器。
在一些示例中，存储装置404也包括一个或多个计算机可读存储介质。存储装置404可被配置成与易失性存储器相比存储更大量的信息。存储装置404还可被配置成作为非易失性存储器空间用于信息的长期存储，并且在激活/关闭循环之后保留信息。非易失性存储器的示例包括磁性硬盘、光盘、软盘、闪存或电可编程存储器(EPROM)或电可擦可编程(EEPROM)存储器的形式。存储装置404可存储与部件诸如规则引擎406相关联的程序指令和/或数据。
数据集线器132也可包括电源诸如电池，以将功率提供到数据集线器132中所示的部件。可再充电电池诸如锂离子电池可提供紧凑且长寿命的电源。数据集线器132可适于具有暴露的或可从集线器的外部触及的电触点，以允许对数据集线器132进行再充电。
数据集线器132可存储安全规则410，如本公开中所描述。安全规则410可存储在任何合适的数据存储区中，如本公开中所描述。安全规则可包括阈值信息，该阈值信息用于在生成警示之前允许护目镜112处于打开位置的时间长度，以及将触发警示的污染物的水平或类型。例如，当数据集线器130从环境信标140接收环境中不存在危险的信息时，护目镜112处于打开位置的阈值可以是无限的。如果环境中存在危险，则可基于对用户的威胁的关注度来确定阈值。辐射、危险气体或有毒烟雾都需要将阈值分配为大约一秒或更短的时间。头罩温度的阈值可用于预测热相关疾病，并且可向用户推荐更频繁的补水和/或休息时段。阈值可用于预测电池运行时间。当电池接近可选择的剩余运行时间时，可通知/警告用户来完成其当前任务并寻找新电池。当超过特定环境危险的阈值时，可向用户给出紧急警示以撤离紧邻区域。阈值可针对护目镜定制成各种水平的开放性。换句话讲，如果护目镜与打开位置相比处于部分打开位置，则护目镜可打开而不触发警报的时间量的阈值可更长。
达到不同阈值可导致触发不同类型的警示或警报。例如，警报可以是通知性的(不要求用户响应)、急迫的(重复的并要求来自用户的响应或确认)、或紧急的(要求用户立即行动)。警示或警报的类型可针对环境进行定制。不同类型的警示和警报可结合在一起以引起用户注意。在一些情况下，用户可能够““推迟””警示或警报。
数据集线器132可为便携式的，使得数据集线器130可由用户携带或佩戴。数据集线器132也可为个人的，使得数据集线器130由个体使用并与分配给该个体的个人防护设备(PPE)通信。在图1中，使用条带134将数据集线器132固定到用户。然而，如对于阅读本公开时的本领域的技术人员而言将是显而易见的，数据集线器可由用户携带或以其他方式固定到用户，诸如固定到由用户佩戴的PPE，固定到用户佩戴的其他服装，附接到腰带、带子、带扣、夹具或其他附接机构。
环境信标140至少包括检测危险的存在的环境传感器142和通信模块144。环境传感器142可检测关于环境信标140周围的区域的多种类型的信息。例如，环境传感器142可以是检测温度的温度计、检测压力的气压计、检测运动或位置变化的加速计、空气污染物传感器，该空气污染物传感器用于检测如一氧化碳的潜在有害气体，或用于检测空气污染物或颗粒物诸如烟雾、煤烟、灰尘、霉菌、杀虫剂、溶剂(例如，异氰酸酯、氨、漂白剂等)和挥发性有机化合物(例如，丙酮、乙二醇醚、苯、二氯甲烷等)。环境传感器142可检测例如由四气体传感器检测到的任何常见气体，这些气体包括：CO、O2、HS和低暴露极限。在一些实例中，当污染物水平超过指定危险阈值时，环境传感器142可确定危险的存在。在一些实例中，指定危险阈值可由系统的用户或操作者配置。在一些实例中，指定危险阈值存储在环境传感器和个人数据集线器中的至少一个上。在一些情况下，指定危险阈值存储在PPEMS 6上，并且可发送到数据集线器132或环境信标140并本地存储在数据集线器132或环境信标140上。
环境信标140和通信模块144电子地连接到环境传感器142以从环境传感器142接收信息。通信模块144可包括多种通信能力，诸如：RFID、包括任何代的蓝牙技术的蓝牙以及WiFi通信能力。数据集线器132也可包括任何类型的无线通信能力，诸如射频或Zigbee通信。
在一些实例中，环境信标140可基于环境信标140的位置来存储危险信息。例如，如果环境信标140处于已知具有物理危险诸如飞行物体的可能性的环境中，环境信标140可存储此类信息并且基于环境信标140的位置传送危险的存在。在其它实例中，指示危险的存在的信号可由环境信标140基于环境传感器142对危险的检测来生成。
系统也可具有暴露阈值。暴露阈值可存储在PPEMS 6、数据集线器130、环境信标140和头罩110的任何组合上。指定的暴露阈值是在生成警示之前护目镜112可处于打开位置时的时间阈值。换句话讲，如果护目镜在超过指定暴露阈值的时间段内处于打开位置中，则可生成警示。指定的暴露阈值可由系统的用户或操作者配置。指定的暴露阈值可取决于与个体的健康、年龄或其他人口信息有关的个人因素，取决于用户所处环境的类型，并且取决于暴露于危险的危害。
可在多种场景中并以多种方式生成警示。例如，可由数据集线器132基于从头罩110和环境传感器140接收的信息来生成警示。警示可为传输到PPEMS 6或到系统100的任何其他部件的电子信号的形式。警示可包括以下类型的信号中的一个或多个：触知信号、振动信号、听觉信号、视觉信号、抬头显示信号或射频信号。
如图4中所示，数据集线器132可存储安全规则408。在一些示例中，安全规则410可包括不同的安全规则集，诸如安全规则集412A和412B，其可对应于图3中的安全规则集306A和306B。数据集线器132可包括规则引擎406。规则引擎406可以是基于上下文数据来执行一个或多个安全规则的硬件和软件的组合。例如，数据集线器132可将上下文数据发送到PPEMS 6并接收安全规则集412A和412B。例如，规则引擎132可基于上下文数据、安全规则集中包括的信息、从PPEMS 6或其它计算装置接收的其它信息、来自工人的用户输入或指示要执行哪些安全规则的任何其它数据源来确定要执行哪些安全规则。在一些示例中，安全规则集412A和412B中的每个可在工人进入工作环境之前安装，而在其它示例中，安全规则集412A可由数据集线器132基于在第一特定时间点处生成的上下文数据来动态地检索，并且安全规则集412B可由数据集线器132基于在第一特定时间点之前或之后的第二特定时间点生成的上下文数据来动态地检索。
规则引擎406可周期性地、连续地或异步地执行安全规则。例如，规则引擎406可在每次特定时间间隔流逝或到期(例如，每秒、每分钟等)时通过评估这类规则的条件来周期性地执行安全规则。在一些示例中，规则引擎406可通过使用连续评估这类规则的条件的一种或多种调度技术检查这类条件来连续地执行安全规则。在一些示例中，规则引擎406可异步执行安全规则，诸如以响应于检测事件。事件可为任何可检测的发生，诸如移动到新位置，检测工人，到达另一个对象的阈值距离内或任何其他可检测的发生。
在确定已经满足或尚未满足安全规则的条件时，规则引擎406可通过执行限定与安全规则相关联的一个或多个行动的一个或多个操作来实行行动。例如，规则引擎406可执行确定工人是否正在接近或已经进入工作环境的条件，(a)工人是否正在佩戴PAPR以及(b)PAPR中的过滤器是否为特定类型的过滤器，例如，去除特定类型的污染物的过滤器。如果不满足条件，则该安全规则可指定动作，其使得规则引擎406使用UI装置408在数据集线器132处生成警示并且使用通信单元402向PPEMS 6发送消息，这可使得PPEMS 6向远程用户(例如，安全管理员)发送通知。
图5为示出根据本公开的一种或多种技术的基于上下文数据来选择可编程安全规则的示例性操作的流程图。仅出于说明的目的，以下在图1和图2的PPEMS 6的上下文内描述示例性操作。如图5中所示，PPEMS 6可接收至少部分地基于PPE制品、PPE制品的工作环境、和分配给PPE制品(500)的工人中的一个或多个的上下文数据。PPEMS 6可选择与PPE(502)的至少一个制品上下文相关联的可编程安全规则的集合。PPEMS 6可至少部分地基于上下文数据(504)来确定可编程安全规则的集合是否与所述至少一个PPE制品上下文相关。如果安全规则至少部分地基于上下文数据不与至少一个PPE制品上下文相关联，则PPEMS 6可选择安全规则(506)的另一集合。如果安全规则至少部分地基于上下文数据(508)与至少一个PPE制品上下文相关联，则PPEMS 6可将可编程安全规则发送到PPE制品中的一个或多个或通信地耦接到PPE制品(510)的数据集线器。在一些示例中，可编程安全规则被配置在PPE制品和数据集线器处，以至少部分地基于从PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
图6为示出根据本公开的一种或多种技术的基于上下文数据来配置可编程安全规则的示例性操作的流程图。仅出于说明的目的，以下在图1中的数据集线器14A的上下文中描述示例性操作，但此类操作可由一个或多个PPE制品直接执行。
数据14A可确定至少部分地基于PPE制品、PPE制品的工作环境、和分配给PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据(600)。数据集线器14A可至少部分地基于上下文数据来选择与至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则(602)的集合。在一些示例中，数据集线器14A可与PPEMS 6通信以发送上下文数据并接收如本公开所述的可编程安全规则的集合。
数据集线器14A可至少部分地基于从PPE制品的通信部件接收的PPE数据来配置可编程安全规则的集合以执行一个或多个操作(604)。数据集线器14A可接收PPE制品的PPE数据(606)。数据集线器14A可确定是否已满足可编程安全规则的集合中的至少一个(608)。如果可编程安全规则的集合中的至少一个尚未满足(612)，则数据集线器14A可继续评估所接收的PPE数据(606)。如果已满足可编程安全规则的集合中的至少一个(610)，则数据集线器14A可至少部分地基于从PPE制品的通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作(614)。
实施例1：一种方法，包括：由计算装置接收至少部分地基于PPE制品、所述PPE制品的工作环境、和分配给所述PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；至少部分地基于所述上下文数据来选择与所述至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；将可编程安全规则发送到PPE制品和通信地耦接到所述PPE制品的数据集线器中的一个或多个，其中所述可编程安全规则被配置在所述PPE制品和所述数据集线器中的一个或多个处，以至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
实施例2：根据实施例1所述的方法，其中所述可编程安全规则的集合被配置在所述数据集线器处，其中所述数据集线器接收来自所述PPE制品的所述通信部件的所述PPE，并且其中所述数据集线器响应于确定从所述PPE制品的所述通信部件接收的所述PPE数据满足所述可编程安全规则的集合中的至少一个来执行所述操作。
实施例3：根据实施例1-2中任一项所述的方法，还包括：输出用于显示的界面以配置所述的可编程安全规则的集合，从与安全管理员相关联的至少一个其它计算装置接收数据，所述数据至少指定共同定义所述可编程安全规则的集合的安全规则的条件和动作，将所述安全规则存储在所述可编程安全规则的集合中，以至少部分地基于所述上下文数据进行选择。
实施例4：根据实施例1-3中任一项所述的方法，还包括：将所述上下文数据的至少一部分与包括在所述可编程安全规则的集合中的安全规则的至少一个条件进行比较；以及确定所述上下文数据的至少所述部分匹配所述安全规则的所述至少一个条件。
实施例5：一种方法，包括：由计算装置确定至少部分地基于PPE制品、所述PPE制品的工作环境、和分配给所述PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；至少部分地基于所述上下文数据来选择与所述至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；由所述计算装置至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来配置所述可编程安全规则的集合以执行一个或多个操作；以及响应于接收所述PPE制品的所述PPE数据并确定已满足所述可编程安全规则的集合中的至少一个，至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
实施例6：根据实施例5所述的方法，其中所述上下文数据为第一上下文数据，所述可编程安全规则的集合为可编程安全规则的第一集合，所述工作环境为第一工作环境，并且所述方法包括：响应于第一次将所述第一上下文数据发送到至少一个其它计算装置，当所述工人在所述工作环境的预定距离内时，接收所述可编程安全规则的第一集合；响应于确定第二上下文数据，第二次将所述第二上下文数据发送到至少一个其它计算装置；当所述工人在第二工作环境的预定距离内时，接收可编程安全规则的第二集合；以及响应于接收所述PPE制品的PPE数据并确定已满足所述可编程安全规则的第二集合中的至少一个，至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
实施例7：根据实施例5-6中任一项所述的方法，其中所述上下文数据为第一上下文数据，所述可编程安全规则的集合为可编程安全规则的第一集合，所述工作环境为第一工作环境，并且所述方法包括：在所述计算装置至少进入或处于所述第一工作环境和所述第二工作环境的预定距离内之前，预先加载所述可编程安全规则的第一集合和可编程安全规则的第二集合，其中所述可编程安全规则的第一集合和所述可编程安全规则的第二集合分别对应于所述第一工作环境和第二工作环境；响应于确定所述第一上下文数据，由所述计算装置至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来配置所述可编程安全规则的第一集合以执行一个或多个操作；以及响应于确定所述第二上下文数据，由所述计算装置至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来配置所述可编程安全规则的第二集合以执行一个或多个操作；
实施例8：根据实施例5-7中任一项所述的方法，其中响应于工作从所述第一工作环境移动到所述第二工作环境，发生确定所述第二上下文数据。
本公开的各种实施例已描述了基于当前已知、测量或检测到的环境条件或位置可对工人造成危害的区域条件。实施例包括因呼吸问题、基于区域温度的热应力等需要佩戴面罩的区域。噪音水平也可以是一个条件，但无论如何，仅知道存在危险或区域中的危险的水平/强度可不足以知道工人是否有噪音诱导的听力损失的风险，因为工人在进入该区域之前曾接触过的事物可以是未知的。在这种情况下，佩戴例如噪音剂量计的工人可将噪音数据发送到数据集线器，并且数据集线器可决定工人是否应该在该区域中。例如，如果该区域为84dB，并且公司范围内的规则是需要85dB或更高的听力保护，则不会被视为工人处于危险之中。但是，如果该工人先前在较高水平上暴露了4小时，然后进入84dB区，预计再工作4小时，那么他们可容易超过100％的剂量并且处于危险之中。(一般来讲，8小时的平均85dB被认为是100％剂量)。在这种情况下，在剂量计向集线器传递进入该区域的工人的现有条件的情况下，数据集线器可更准确地确定有风险的工人是否可以在指定区域中以及持续多长时间。以这种方式，主动决策可包括来自测量装置的数据，该数据计算向集线器传递进入该区域的人员的现有风险等级的剂量。这些和其它技术可适用于计算剂量(气体等)的任何仪表。
在一个或多个实施例中，所述的功能可在硬件、软件、固件或它们的任何组合中来实现。如果以软件实现，则所述功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或经由计算机可读介质传输，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包括计算机可读存储介质，其对应于如数据存储介质的有形介质，或通信介质，其包括例如根据通信协议促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何介质。以该方式，计算机可读介质通常可对应于(1)非暂态的有形计算机可读存储介质或(2)如信号或载波的通信介质。数据存储介质可为可由一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检索用于实现本公开中所描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。计算机程序产品可包括计算机可读介质。
作为示例而非限制，此类计算机可读存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储装置、闪存或者可用来以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码并且可由计算机访问的任何其它介质。而且，任何连接均被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术如红外线、无线电和微波从网站、服务器或其它远程源传输指令，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术如红外线、无线电和微波包括在介质的定义中。然而，应当理解，计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它瞬态介质，而是针对非瞬态的有形存储介质。所使用的磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光光盘、光学盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁的方式再现数据，而光盘通过激光以光学方式再现数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
指令可由一个或多个处理器如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路执行。因此，所使用的术语““处理器””可指任何前述结构或适用于实现所描述的技术的任何其它结构。此外，在一些方面，所描述的功能性可在专用硬件和/或软件模块内提供。而且，所述技术可完全在一个或多个电路或逻辑单元中实现。
本公开的技术可在包括无线手持机、集成电路(IC)或IC的集合(例如，芯片组)的各种各样的装置或设备中实现。各种部件、模块或单元在本公开中进行了描述以强调被配置成实行所公开的技术的装置的功能方面，但是不一定需要通过不同的硬件单元来实现。相反，如上所述，各种单元组合可在硬件单元中组合或者通过包括如上所述的一个或多个处理器的互操作硬件单元的集合，结合合适的软件和/或固件来提供。
应当认识到，根据实施例，本文所述方法中的任一种的某些动作或事件可以不同的顺序执行，可一起添加、合并或省去(例如，不是所有所述动作或事件对于方法的实践都是必需的)。此外，在某些实施例中，动作或事件可例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器同时而不是顺序地执行。
在一些实施例中，计算机可读存储介质包括非暂态介质。在一些实施例中，术语““非暂态””指示存储介质没有在载波或传播信号中实施。在某些实施例中，非暂态存储介质存储可随时间改变的数据(例如，在RAM或高速缓存中)。
已描述了各种实施例。这些实施例以及其它实施例均在如下权利要求书的范围内。

Claims (17)

1.一种系统，所述系统包括：
个人防护设备(PPE)制品，所述个人防护设备制品包括通信部件；
计算装置，所述计算装置通信地耦接到所述PPE制品，其中所述计算装置：
接收至少部分地基于所述PPE制品、所述PPE制品的工作环境、和分配给所述PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；
至少部分地基于所述上下文数据来选择与所述至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；
将所述可编程安全规则发送到所述PPE制品和通信地耦接到所述PPE制品的数据集线器中的一个或多个；并且
其中，所述可编程安全规则被配置在所述PPE制品和所述数据集线器中的一个或多个处，以至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
2.根据权利要求1所述的系统，
其中所述可编程安全规则的集合被配置在所述数据集线器处，
其中所述数据集线器从所述PPE制品的所述通信部件接收所述PPE，并且
其中所述数据集线器响应于确定从所述PPE制品的所述通信部件接收的所述PPE数据满足所述可编程安全规则的集合中的至少一个来执行所述操作。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述数据集线器响应于确定从所述PPE制品的所述通信部件接收的所述PPE数据满足所述可编程安全规则的集合中的至少一个，输出至少一个警示并将指示所述PPE制品满足所述可编程安全规则的集合中的至少一个的消息发送到所述计算装置。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述计算装置响应于接收所述消息，将通知发送到至少一个与分配到所述数据集线器的工人的安全管理员相关联的其它计算装置。
5.根据权利要求1所述的系统，
其中所述计算装置输出用于显示的界面以配置所述可编程安全规则的集合，
其中所述计算装置从与安全管理员相关联的至少一个其它计算装置接收数据，所述数据至少指定共同定义所述可编程安全规则的集合的安全规则的条件和动作，
其中所述计算装置将所述安全规则存储在所述可编程安全规则的集合中，以至少部分地基于所述上下文数据进行选择。
6.根据权利要求1所述的系统，其中为了至少部分地基于所述上下文数据来选择与所述至少一个PPE制品上下文相关联的所述可编程安全规则的集合，所述计算装置：
将所述上下文数据的至少一部分与包括在所述可编程安全规则的集合中的安全规则的至少一个条件进行比较；并且
确定所述上下文数据的至少所述部分匹配所述安全规则的所述至少一个条件。
7.根据权利要求1所述的系统，
其中当分配给所述PPE制品的所述工人在进入或离开所述工作环境的阈值距离内时，所述计算装置将所述可编程安全规则发送到所述PPE制品和通信地耦接到所述PPE制品的所述数据集线器中的一个或多个。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算装置：
从所述数据集线器和所述PPE制品中的至少一个接收第一消息，所述第一消息指示所述PPE制品满足所述可编程安全规则的集合中的至少一个；
针对所述PPE制品、所述PPE制品的所述工作环境和分配给所述PPE制品的所述工人中的至少一个至少部分地基于所述第一消息和多个先前接收的消息来确定异常，并且
将改变所述PPE制品的所述操作的第二消息发送到所述数据集线器或所述PPE制品。
9.一种计算装置，所述计算装置包括：
一个或多个计算机处理器；以及
存储器，所述存储器包括指令，当由所述一个或多个计算机处理器执行时，所述指令致使所述一个或多个计算机处理器：
接收至少部分地基于PPE制品、所述PPE制品的工作环境、和分配给所述PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；
至少部分地基于所述上下文数据来选择与所述至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；
将所述可编程安全规则发送到所述PPE制品和通信地耦接到所述PPE制品的数据集线器中的一个或多个；并且
其中，所述可编程安全规则被配置在所述PPE制品和所述数据集线器中的一个或多个处，以至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来执行一个或多个操作。
10.根据权利要求9所述的计算装置，
其中所述可编程安全规则的集合被配置在所述数据集线器处，
其中所述数据集线器从所述PPE制品的所述通信部件接收所述PPE，并且
其中所述数据集线器响应于确定从所述PPE制品的所述通信部件接收的所述PPE数据满足所述可编程安全规则的集合中的至少一个来执行所述操作。
11.根据权利要求9所述的计算装置，其中所述存储器包括指令，当由所述一个或多个计算机处理器执行时，所述指令致使所述一个或多个计算机处理器：
输出用于显示的界面以配置所述可编程安全规则的集合，
从与安全管理员相关联的至少一个其它计算装置接收数据，所述数据至少指定共同定义所述可编程安全规则的集合的安全规则的条件和动作，
将所述安全规则存储在所述可编程安全规则的集合中，以至少部分地基于所述上下文数据进行选择。
12.根据权利要求9所述的计算装置，其中所述存储器包括指令，当由所述一个或多个计算机处理器执行时，所述指令致使所述一个或多个计算机处理器：
将所述上下文数据的至少一部分与包括在所述可编程安全规则的集合中的安全规则的至少一个条件进行比较；并且
确定所述上下文数据的至少所述部分匹配所述安全规则的所述至少一个条件。
13.一种计算装置，所述计算装置包括：
一个或多个计算机处理器；以及
存储器，所述存储器包括指令，当由所述一个或多个计算机处理器执行时，所述指令致使所述一个或多个计算机处理器：
接收至少部分地基于PPE制品、所述PPE制品的工作环境、和分配给所述PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；
至少部分地基于所述上下文数据来选择与所述PPE制品、所述PPE制品的所述工作环境、和分配给所述PPE制品的所述工人中的所述一个或多个上下文相关联的可编程安全规则的集合；
将所述可编程安全规则发送到所述PPE制品和数据集线器中的一个或多个；并且
其中所述可编程安全规则被配置在所述PPE制品和所述数据集线器中的一个或多个处，以至少部分地基于对应于所述PPE制品、所述PPE制品的所述工作环境、和分配给所述PPE制品的所述工人中的一个或多个的数据来执行一个或多个操作。
14.一种方法，所述方法包括：
由计算装置确定至少部分地基于PPE制品、所述PPE制品的工作环境、和分配给所述PPE制品的工人中的一个或多个的上下文数据；
至少部分地基于所述上下文数据来选择与所述至少一个PPE制品上下文相关联的可编程安全规则的集合；
由所述计算装置至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来配置所述可编程安全规则的集合以执行一个或多个操作；并且
响应于接收所述PPE制品的所述PPE数据并确定已满足所述可编程安全规则的集合中的至少一个，至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来执行所述一个或多个操作。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述上下文数据为第一上下文数据，所述可编程安全规则的集合为可编程安全规则的第一集合，所述工作环境为第一工作环境，并且所述方法包括：
响应于第一次将所述第一上下文数据发送到至少一个其它计算装置，当所述工人在所述工作环境的预定距离内时，接收所述可编程安全规则的第一集合；
响应于确定第二上下文数据，第二次将所述第二上下文数据发送到至少一个其它计算装置；
当所述工人在第二工作环境的预定距离内时，接收可编程安全规则的第二集合；以及
响应于接收所述PPE制品的PPE数据并确定已满足所述可编程安全规则的第二集合中的至少一个，至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来执行所述一个或多个操作。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述上下文数据为第一上下文数据，所述可编程安全规则的集合为可编程安全规则的第一集合，所述工作环境为第一工作环境，并且所述方法包括：
在所述计算装置至少进入或处于所述第一工作环境和所述第二工作环境的预定距离内之前，在所述计算装置处预先加载所述可编程安全规则的第一集合和可编程安全规则的第二集合，其中所述可编程安全规则的第一集合和所述可编程安全规则的第二集合分别对应于所述第一工作环境和第二工作环境；
响应于确定所述第一上下文数据，由所述计算装置至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来配置所述可编程安全规则的第一集合以执行一个或多个操作；以及
响应于确定所述第二上下文数据，由所述计算装置至少部分地基于从所述PPE制品的所述通信部件接收的PPE数据来配置所述可编程安全规则的第二集合以执行一个或多个操作。
17.根据权利要求14所述的方法，其中响应于工作从所述第一工作环境移动到所述第二工作环境，发生确定所述第二上下文数据。
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