CN111480908B

CN111480908B - 一种智能口罩

Info

Publication number: CN111480908B
Application number: CN202010332481.1A
Authority: CN
Inventors: 钟达
Original assignee: Guangdong Lezhikang Medical Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Lezhikang Medical Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2040-04-24
Also published as: CN111480908A

Abstract

本发明涉及一种智能口罩，该智能口罩可以实时监测空气中某些成分，一是可以对周围环境中用户关注的这种空气成分进行监测和提醒，而且同时，可以对用户自身呼吸所产生的气体的这种成分进行监测。比如某种病毒，用户可以同时对外界空气中含有这种病毒进行监测提醒，同时，也对用户自身是否感染并呼出这种成分进行监测。二是本申请提出了时间戳、空气成分、地理位置信息的数据对，比如对于境外输入或者任何进入某地方的输入者，采用这种口罩可以非常好地记录该进入者的行动路径以及行动路径上的空气以及该进入者可能会对周围空气带来的影响。

Description

一种智能口罩

技术领域

本发明涉及一种口罩，具体涉及一种可监测空气成分的智能口罩。

背景技术

目前的口罩主要用作个人防护，特别是针对2020年春季发生的新型冠状病毒，口罩已经成为每个家庭每个人的必备物资。口罩主要起到防护作用的为熔喷布层。2020年4月以来，我国的确诊病例主要集中在境外输入以及境外输入病例家庭聚集。

另外一个背景是很多病毒存在人传人、通过空气短距离传播。

另外一个背景是，目前已经有很多气体传感器可以针对特定的气体内包含的成分进行监测，如MEMS气体传感器，可以针对气体的特定的成分、浓度进行监测。

CN109596560A公开了一种多通道集成红外气体传感器，该传感器为微型传感器，可以对气体中的特定成分进行监测。

目前暂时还没有可以对周围的气体进行特定成分监测以及定位的口罩。

发明内容

有鉴于此，本发明具体针对当下的情况提供一种智能口罩系统，通过该系统，一是可以监测出周围空气中特定的成分，二是可以检测出用户自身呼吸产生的气体中的特定成分，并且对用户的移动轨迹进行定位。

本发明具体的技术方案如下：

一种智能口罩，包括吸湿层、过滤层和阻水层；

所述过滤层上设置有开孔，监测主体与所述过滤层紧密配合；

所述监测主体包括气体传感器、主板和电池；

所述气体传感器具有两个，分别为第一气体传感器和第二气体传感器，所述第一气体传感器口罩外的气体接触，所述第二气体传感器与所述吸湿层和过滤层之间的气体接触；

在所述主板上设置有定位芯片、移动通信芯片、闪存装置和处理器，所述处理器分别连接所述定位芯片、移动通信芯片、第一气体传感器和第二气体传感器；

所述闪存装置包括第一存储部和第二存储部，所述第一存储部存储时间戳、第一气体传感器的监测数据、定位数据的数据对，所述第二存储部存储时间戳、第二气体传感器的监测数据、定位数据的数据对。

当所述第一气体传感器的监测数据达到第一阈值时，所述处理器以所述第一气体传感器的监测数据作为基础提取所述第一存储部的数据对，提取的时间范围的起点为（T1-ΔT），其中，T1为当所述第一气体传感器的监测数据达到第一阈值时的时间戳，ΔT为时间余量；

当所述第一气体传感器的监测数据达到第一阈值的持续时长为T2时，所述处理器终止提取所述第一存储部的数据对，终止的时间戳为（T1+T2+ΔT）；

当所述第一气体传感器的监测数据再次达到所述第一阈值的时间戳在（T1+T2，T1+T2+ΔT）区间内，所述处理器不中断所述第一存储部的数据对的提取；

所述处理器将从所述第一存储部提取的数据通过所述移动通信芯片上传，作为在某地段某时间段关于第一空气成分的采集记录；

当所述第二气体传感器的监测数据达到第二阈值时且持续时长达到Δt时，所述主板上的蜂鸣器发出第一振动声音对用户进行提醒，且所述处理器将从所述第二存储部提取的数据通过所述移动通信芯片上传，作为在某地段某时间关于第二空气成分可能产生外传的采集记录。

进一步地，所述智能口罩上的阻水层在所述过滤层上具有开孔的同一位置也具有开孔，所述过滤层的开孔中设置有固定圈、磁铁圈和吸水层。

进一步地，所述监测主体外圈设置有与所述磁铁圈配合的吸附圈，使得监测主体可以被吸附在阻水层和过滤层的开孔中。

进一步地，所述监测主体还包括气体传感器盒体、塑料镜片、显示屏和底壳。

进一步地，气体传感器盒体穿过主板上的主板孔，与主板形成电路连接并固定在主板上；气体传感器盒体前端穿过塑料镜片的镜片孔，气体传感器盒体的末端与底壳上的过滤网相接触。

进一步地，所述第一气体传感器和第二气体传感器均安装在所述气体传感器盒体中，第一气体传感器安装在气体传感器盒体前端，与外界的气体接触，第二气体传感器安装在气体传感器盒体的末端，与所述吸湿层和过滤层之间的气体接触，用于监测经过吸湿层后的用户呼出的气体。

优选地，第一气体传感器和第二气体传感器均为红外气体传感器。

进一步地，所述监测主体与所述阻水层也紧密配合，所述紧密配合为使得过滤层两侧的气体只能通过所述过滤层进行流动，且阻水层两侧的气体只能通过阻水层进行流动。

进一步地，所述第一气体传感器和第二气体传感器封装在一个盒体内，且他们接触样本的取样端分别设置在盒体的两端。

进一步地，当所述第一气体传感器的监测数据达到第一阈值时，所述蜂鸣器以第二振动声音对用户进行提醒。

进一步地，所述第一空气成分和第二空气成分为同一成分。

附图说明

图1为本发明的智能口罩的示意图。

图2为本发明安装上监测主体的示意图。

图3为本发明的监测主体的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

如附图1和2所示，智能口罩100包括第一口罩绳101、第二口罩绳102，用户通过所述第一口罩绳101和第二口罩绳102将智能口罩100佩戴于用户的口鼻之上。

智能口罩至少包括三层，分别为最外层的阻水层、中间的过滤层和内侧的吸湿层。

智能口罩上的阻水层和过滤层上同一位置具有开孔，开孔中设置有固定圈、磁铁圈111和吸水层112。监测主体210外圈设置有与所述磁铁圈111配合的磁铁圈，使得监测主体210可以被吸附在所述开孔中。监测主体与阻水层、过滤层均紧密配合，紧密配合为使得过滤层两侧的气体只能通过所述过滤层进行流动，且阻水层两侧的气体只能通过阻水层进行流动，而不会通过监测主体所在的位置进行流动。

如附图3所示，监测主体210包括塑料镜片211、气体传感器213、显示屏214、主板215、电池217和底壳220。

气体传感器盒体213穿过主板215上的主板孔216，与主板形成电路连接并固定在主板215上。气体传感器盒体前端穿过塑料镜片211的镜片孔212，气体传感器盒体213的末端与底壳220上的过滤网222相接触。过滤网主要用于过滤固体颗粒，防止外界的固体颗粒进入到监测主体中。

气体传感器具有两个，均安装在所述气体传感器盒体213中，分别为第一气体传感器和第二气体传感器，第一气体传感器安装在气体传感器盒体前端，与外界的气体接触，第二气体传感器安装在气体传感器盒体213的末端，与所述吸湿层和过滤层之间的气体接触，用于监测经过吸湿层后的用户呼出的气体。

所述主板215上设置有定位芯片、移动通信芯片、闪存装置和处理器，所述处理器分别连接所述定位芯片、移动通信芯片、第一气体传感器和第二气体传感器。

当所述第一气体传感器的监测数据达到第一阈值的持续时长为T2时，所述处理器终止提取所述第一存储部的数据对，终止的时间戳为（T1+T2+ΔT）。

当所述第一气体传感器的监测数据再次达到所述第一阈值的时间戳在（T1+T2，T1+T2+ΔT）区间内，所述处理器不中断所述第一存储部的数据对的提取。

所述处理器将从所述第一存储部提取的数据通过所述移动通信芯片上传，作为在某地段某时间段关于某种空气中成分的采集记录。这个空气中的成分为预设值在第一气体传感器中，可以将测量结果转换为电信号的空气的成分。

当所述第二气体传感器的监测数据达到第二阈值时且持续时长达到Δt时，所述主板上的蜂鸣器发出第一振动声音对用户进行提醒，且所述处理器将从所述第二存储部提取的数据通过所述移动通信芯片上传，作为在某地段某时间关于某种空气成分可能产生外传的采集记录。这个空气中的成分为预设值在第二气体传感器中，可以将测量结果转换为电信号的空气的成分。第一气体传感器和第二气体传感器监测的空气成分可以一致也可以不一致。

在一个实施例中，驱动主板与显示屏214电路相连接；驱动主板215与电池217电路相连接；驱动主板215与与底壳220的金属触点223相接触；显示屏可以显示实时监测空气中某种空气成分的含量。

通过上述的技术方案，本申请结合当下，提出了一种可以实时监测空气中某些成分的口罩，一是可以对周围环境中用户关注的这种空气成分进行监测和提醒，而且同时，可以对用户自身呼吸所产生的气体的这种成分进行监测。比如某种病毒，用户可以同时对外界空气中含有这种病毒进行监测提醒，同时，也对用户自身是否感染并呼出这种成分进行监测。二是本申请提出了时间戳、空气成分、地理位置信息的数据对，比如对于境外输入或者任何进入某地方的输入者，采用这种口罩可以非常好地记录该进入者的行动路径以及行动路径上的空气以及该进入者可能会对周围空气带来的影响。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种智能口罩，包括内侧的吸湿层、中间的过滤层和最外层的阻水层；

所述监测主体包括气体传感器盒体、气体传感器、主板和电池；

所述气体传感器具有两个，分别为第一气体传感器和第二气体传感器，所述第一气体传感器与口罩外的气体接触，所述第二气体传感器与所述吸湿层和过滤层之间的气体接触；

所述闪存装置包括第一存储部和第二存储部，所述第一存储部存储时间戳、第一气体传感器的监测数据、定位数据的数据对，所述第二存储部存储时间戳、第二气体传感器的监测数据、定位数据的数据对；

当所述第二气体传感器的监测数据达到第二阈值时且持续时长达到Δt时，所述主板上的蜂鸣器发出第一振动声音对用户进行提醒，且所述处理器将从所述第二存储部提取的数据通过所述移动通信芯片上传，作为在某地段某时间关于第二空气成分的采集记录。

2.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，所述智能口罩上的阻水层在所述过滤层上具有开孔的同一位置也具有开孔，所述过滤层的开孔中设置有固定圈、磁铁圈和吸水层。

3.根据权利要求2所述的智能口罩，其特征在于，所述监测主体外圈设置有与所述磁铁圈配合的吸附圈，使得监测主体可以被吸附在阻水层和过滤层的开孔中。

4.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，所述监测主体还包括塑料镜片、显示屏和底壳。

5.根据权利要求4所述的智能口罩，其特征在于，气体传感器盒体穿过主板上的主板孔，与主板形成电路连接并固定在主板上；气体传感器盒体前端穿过塑料镜片的镜片孔，气体传感器盒体的末端与底壳上的过滤网相接触。

6.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，所述第一气体传感器和第二气体传感器均安装在所述气体传感器盒体中，第一气体传感器安装在气体传感器盒体前端，与外界的气体接触，第二气体传感器安装在气体传感器盒体的末端，与所述吸湿层和过滤层之间的气体接触，用于监测经过吸湿层后的用户呼出的气体。

7.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，第一气体传感器和第二气体传感器均为红外气体传感器。

8.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，所述监测主体与所述阻水层也紧密配合，所述紧密配合为使得过滤层两侧的气体只能通过所述过滤层进行流动，且阻水层两侧的气体只能通过阻水层进行流动。

9.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，所述第一气体传感器和第二气体传感器都封装在所述气体传感器盒体内，且它们接触样本的取样端分别设置在所述气体传感器盒体的两端。

10.根据权利要求1所述的智能口罩，其特征在于，当所述第一气体传感器的监测数据达到第一阈值时，所述蜂鸣器以第二振动声音对用户进行提醒。