CN113447160A

CN113447160A - 通过检测和评估身体医学因素来防止电击的方法和装置

Info

Publication number: CN113447160A
Application number: CN202110325323.8A
Authority: CN
Inventors: 迪科尔·哈克尔
Original assignee: Bender GmbH and Co KG
Current assignee: Bender GmbH and Co KG
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2021-09-28
Also published as: DE102020108390A1; EP3884851A1; US20210302918A1

Abstract

本发明涉及一种用于保护人免受电击的方法和装置，该方法包含以下步骤：通过人的身体(4)上携带的传感器装置(6)来检测身体医学因素；通过评估装置(8)评估已经由传感器装置(6)检测的作为传感器数据(20)的身体医学因素，以发现是否预期有来自身体电流(I_B)的风险；以及如果存在这种风险，则通过切断装置(10)切断分配给人并且引起可能的身体电流(I_B)的电源(12)。

Description

通过检测和评估身体医学因素来防止电击的方法和装置

技术领域

本发明涉及保护人免受电击的方法和装置。

背景技术

德国的一些统计研究表明，尽管近年来平均来说，根据在工作场所处理电力时进一步优化保护和训练措施的证实，涉及电力的致命事故的数量已经下降，但报道涉及电力事故的数量一直在增加。此外，研究表明，超过90％的这些报道将危险的人体电流作为事故原因。

与所报道的以流过身体的生理临界水平的电作为电力意外事故的主要原因的事故的数量增加相结合，从涉及电力的死亡事故的数量减少的现象得出的结论是，根据现有技术的保护措施和保护装置显示出一定的保护间隙。

根据现有技术，在人对于流过身体的电的电灵敏度和剩余电流装置的触发灵敏度之间存在决定性的保护间隙。

在根据国际标准IEC60479-1:2018“Effects of current on human beings andlivestock–part 1:General aspects”的图20的身体电流的生理效应的时间/电流图中，引用从15Hz到100Hz的人身上的AC电流的阈值曲线b，此电流在人的左手和脚之间流动；当超过人身上的这些AC电流时，需要考虑削弱生理效应。这些效应发生在阈值线b以上，直到AC-3范围内的阈值线c₁，并且这些效应使得它们本身以强脉冲肌肉收缩、呼吸困难或可逆心脏缺陷的形式变得可见。

当达到5mA或更高的身体电流并持续超过约7秒时，超过阈值线b。在称为摆脱阈值的5mA的阈值线b以上，一旦肌肉收缩已经开始，人不再一定能够将自己从身体电流状况中解脱出来。

与此相比，根据产品标准IEC61008-1，剩余电流装置(RCD)必须在已经达到30mA的标称故障电流之前安全地断开电路，并且必须不断开低于15mA的故障电流的电路，以便避免误报警。

这在用于流过身体的电流的5mA的摆脱阈值与用于剩余电流装置的15mA或在最坏情况下甚至30mA的断路故障电流之间留下保护间隙。

为了克服这个问题，除了使用上述剩余电流装置之外，对于特定的应用已经强制性使用保护装置(工作靴、手套、包塑料的工具)，并且通过非技术措施，例如提供信息和训练以及实施安全协议，努力减少事故的数量。然而，这些为提供更多安全和减少事故数量的努力与日益增加的时间和成本效益的工作方法相反，这意味着迄今存在回避保护措施以及忽略安全协议的情况。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种用于保护人免受电击的方法和装置，这两者都能够预测性检测潜在危险的身体电流，并且特别是考虑到5mA与15mA或30mA之间的身体电流的保护间隙。

该目的通过一种用于保护人免受电击的方法来实现，该方法包含以下步骤：

通过人的身体上携带的传感器装置来检测身体医学因素；

通过评估装置评估由传感器装置检测到的作为传感器数据的身体医学因素，以发现是否有预期来自身体电流的风险；

如果存在这种风险，通过切断装置切断分配给人并且引起可能的身体电流的电源。

有利地，检测以下身体医学因素中的一个或多个：加速度、心率、血压、体温。

因此，本发明的基本思想依赖于：在预定时间段内，通常在工作任务期间，在人的身体处检测身体医学因素，例如，人体或身体部位的加速度，心率，血压或体温；评估这些传感器数据以发现是否预期有来自过高的身体电流的风险；并且如果存在此风险，则切断将导致可能的身体电流，即，分配给进行动作的人的身体电流，的电源。

为了早期检测危险的身体电流并因此预防风险，根据本发明的耦合发生在一方面(基于身体医学因素)检测和评估身体相关的传感器数据，和另一方面电源的切断之间。

从检测身体医学因素，即，测量身体功能开始，与评估传感器数据和切断电源的功能交互允许检测个人的生理临界状态，并因此导致电源的选择性自动切断。

在另一有利实施例中，合并由不同传感器装置检测的身体医学因素的传感器数据。

为了提前可靠地检测生理临界状态，将来自不同传感器装置的传感器数据一起合并和评估以便彼此支持。

优选地，评估传感器数据以便预测性检测存在于规范确定的摆脱阈值以上的可能的身体电流。

因此，评估传感器数据优选地针对可能超过规范确定的5mA的摆脱阈值的可能的身体电流的早期检测。

有利地，使用数字信号处理算法进行评估。

为了从检测和合并的传感器数据早期获得可能的生理临界状态的图像，实施数字信号处理算法。处理规则可以是用于过滤、平滑或预测的算法，例如，举例而言，从用于检测伪影的医学诊断中已知的算法。这些评估还可以基于统计信号描述来减少真实测量值中的误差并且提供对不可测量因素的估计。最后，还可以实现人工智能领域的算法。

此外，使用传感器数据传送装置经由有线或无线连接进行传感器数据的传送。

如果传感器装置和评估装置未组合在集成结构单元中，则传感器数据可经由有线电缆连接路径或经由无线电传输路径在传感器装置和评估装置之间传送。为此，传感器数据传送装置包含分别用于传感器装置和评估装置中的数据的发送/接收部。

有利地，使用切断信号传送装置经由有线或无线连接来分配和切断电源。

为了实现引起可能的身体电流的电源的自动选择性切断，可以经由有线或无线连接将待切断的电源分配给处于风险中的人，并且可以通过切断信号传送装置经由有线或无线连接传送切断信号。

在这种情况下，用于设置在评估装置和切断装置中的切断信号传送装置的信号的发送/接收单元首先发送识别数据以识别分配给此人的电源。随后，将切断信号从评估装置传送到切断装置，切断装置又断开引起可能的身体电流的电源。

在无线传送的情况下，基于RFID、蓝牙或WiFi技术的标准化方法是合适的。

本发明的目的还通过一种用于保护人免受电击的装置来实现，该装置包含：传感器装置，被携带在人的身体上，用于检测身体医学因素；评估装置，用于评估由传感器装置检测的作为传感器数据的身体医学因素，以发现是否预期有来自身体电流的风险；以及切断装置，用于如果存在这种风险，切断分配给人并且引起可能的身体电流的电源。

为了实施和执行根据本发明的方法，根据本发明的装置包含传感器装置、评估装置和切断装置。

在这方面，上述关于方法的技术效果以及由此产生的优点还涉及装置特征。

特别地，根据本发明的装置包含一个或多个传感器装置，例如加速度传感器、心率传感器、血压监测器或温度传感器。

传感器装置可以是单独的测量仪器，或者例如被集成在智慧型服饰(智能服装)中，或与其他技术装置形成结构单元。

具体地，传感器装置和评估装置可以布置在集成结构单元中，例如以智能电话或已知为可佩戴物(例如，智能手表、健身腕带或数字眼镜)的可佩戴计算机系统的形式。

评估装置优选地被配置用于合并由不同的传感器装置检测的身体医学因素的传感器数据，以便早期检测存在于规范确定的摆脱阈值以上的可能的身体电流，并且用于使用数字信号处理算法来评估传感器数据。

有利地，根据本发明的装置包含传感器数据传送装置，如果传感器装置和评估装置被实现为结构上分离的单元，则传感器数据传送装置用于有线或无线地传送传感器数据。

根据本发明的装置还包含用于分配和切断电源的切断信号传送装置。

切断信号传送装置经由有线或无线传送方法将识别数据以及切断信号传送至切断装置。

附图说明

进一步有利的实施例特征从以下描述和使用实例描述本发明的优选实施例的附图中得出。

图1以功能图示出根据本发明的装置。

具体实施方式

图1示出了结合人的根据本发明的(保护)装置2的功能图，当在所分配的电源12上工作时，身体电流I_B流过人的身体4。

一个或多个传感器装置6记录身体医学因素，例如加速度、心率、血压或体温，并以电子可评估的形式检测这些因素作为传感器数据20。

传感器装置6可以实现为自主传感器，例如，电极，或者特别实现为所谓的可佩戴物的集成部件。

传感器数据20在评估装置8中被合并，并且一起被评估以发现是否预期有来自可能的身体电流I_B的风险。

为了早期检测由体电流I_B触发的人体4的可能的生理临界状态，评估装置8被配置用于执行数字信号处理算法，并且优选地包含作为计算单元的微处理器。具体地，用于评估传感器数据20的算法以可以检测到超过规范确定的5mA的摆脱阈值的身体电流的方式被编程。

传感器装置6和评估装置8可以形成集成结构单元，并且作为例如可佩戴物在人的身体4上携带。

在示例性方式中，传感器装置6和评估装置8在图中被实现为单独的装置，使得传感器数据20的传送优选地使用传感器数据传送装置14经由无线连接来进行，传感器数据传送装置14包含分别布置在传感器装置6和评估装置8中的用于数据的发送/接收部。

如果评估装置8中的传感器数据20的评估指向生理临界状态的任何指示，则评估装置8将切断信号22转发到分配给人的切断装置10，以便切断所分配的电源12。

在这个示例中，切断信号22通过切断信号传送装置16无线传送，切断信号传送装置16包含分别布置在评估装置8和切断装置10中的用于信号的发送/接收单元。

为了将进行动作的人分配给待切断的电源系统12，附加的识别数据24经由切断信号传送装置16在评估装置8和切断装置10之间传送。

为此，在切断信号传送装置16中使用的无线传送方法可以基于已知的方法，例如RFID、蓝牙或WiFi。

Claims

1.一种用于保护人免受电击的方法，所述方法包括以下步骤：

通过人的身体(4)上携带的传感器装置(6)来检测身体医学因素，

通过评估装置(8)评估由所述传感器装置(6)检测到的作为传感器数据(20)的身体医学因素，以发现是否预期有来自身体电流(I_B)的风险，

如果存在这种风险，通过切断装置(10)切断分配给所述人并且引起可能的身体电流(I_B)的电源(12)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

检测以下身体医学因素中的一个或多个：加速度、心率、血压、体温。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

合并由不同的传感器装置(6)检测的所述身体医学因素的传感器数据(20)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，

评估所述传感器数据(20)，用于预测性检测存在于规范确定的摆脱阈值以上的可能的身体电流(I_B)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，

使用数字信号处理算法进行所述评估。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，

使用传感器数据传送装置(14)经由有线或无线连接进行所述传感器数据的传送。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，

所述电源(12)的分配和切断通过使用切断信号传送装置(16)经由有线或无线连接而发生。

8.一种用于保护人免受电击的装置(2)，所述装置(2)包括：

传感器装置，被携带在人的身体(4)上，用于检测身体医学因素，

评估装置(8)，用于评估由所述传感器装置(6)检测的作为传感器数据(20)的所述身体医学因素，以发现是否预期有来自身体电流(I_B)的风险，

切断装置(10)，用于如果存在这种风险，切断分配给所述人并且引起可能的身体电流(I_B)的电源(12)。

9.根据权利要求8所述的装置(2)，其特征在于，

包括以下传感器装置(6)中的一个或多个：加速度传感器、心率传感器、血压监测器、体温传感器。

10.根据权利要求8或9所述的装置(2)，其特征在于，

所述评估装置(8)被配置用于合并由不同的传感器装置(6)检测的所述身体医学因素的传感器数据(20)。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置(2)，其特征在于，

所述评估装置(8)被配置用于预测性检测存在于规范确定的摆脱阈值以上的可能的身体电流。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置(2)，其特征在于，

所述评估装置(8)被配置用于使用数字信号处理算法来评估所述传感器数据(20)。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置(2)，其特征在于，包括：

传感器数据传送装置(14)，其用于所述传感器数据(20)的有线或无线传送。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的装置(2)，其特征在于，包括：

切断信号传送装置(16)，用于通过有线或无线传送方法来分配和切断所述电源(12)。