CN115138005A - 一种空气过滤装置、检测方法、电动呼吸防护设备及系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电动呼吸防护技术领域，尤其涉及一种空气过滤装置、检测方法、电动呼吸防护设备及系统，该空气过滤装置包括：主机，主机包括外壳以及固定在外壳空腔内的风机，外壳上具有与风机连通的出气接口；过滤盒，可拆卸地嵌设在外壳上，且过滤盒内可拆卸地安装有过滤芯，外界空气经过滤盒中的过滤芯后从外壳的出气接口排出；其中，过滤芯的侧壁上具有存储了过滤芯信息的RFID标签，RFID标签靠近过滤盒的侧壁设置，外壳与过滤盒靠近RFID标签的位置处还具有用于识别RFID标签的读卡器，当过滤盒安装至外壳上，读卡器读取到RFID标签的信息时，则判定过滤盒安装到位。本公开通过RFID通讯检测实现了对过滤盒安装到位的检测，不仅降低了成本，而且提高了可靠性。

Description

一种空气过滤装置、检测方法、电动呼吸防护设备及系统

技术领域

本公开涉及电动呼吸防护技术领域，尤其涉及一种空气过滤装置、检测方法、电动呼吸防护设备及系统。

背景技术

电动呼吸设备应用于各种具有有害气体的场合，通过对空气的过滤使得人体呼吸到洁净、安全的空气，例如恶劣的焊接工作现场、具有呼吸疾病传染风险的紧急医疗诊断现场等；其多包括主机、可拆卸地安装在主机上的过滤盒、与主机排气口连接的连接管以及与连接管另一端连接的呼吸面罩，其中过滤盒作为一种耗材在使用一段时间后需要进行更换，然若在更换时若出现安装不到位的情况，会使得没有被过滤过的空气被使用者吸入，造成健康受损；

发明人知晓的相关技术中，对于过滤盒的到位检测多采用霍尔传感器等接近传感器实现到位的检测，即在过滤盒与主机的接触面上设置多个霍尔传感器，当霍尔传感器到位时，在磁场中会产生触发信号，从而向使用者提示已经安装到位；

然而发明人在实施上述方案时发现，上述霍尔传感器仅具有到位检测的功能，而且当霍尔传感器出现损坏时，用户无法判断是否出现了安装不到位的问题，为了提高精确性，常设置多个霍尔传感器，无疑进一步增加了设备成本；

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种空气过滤装置、检测方法、电动呼吸防护设备及系统，采用无线通讯技术以检测过滤盒等组件是否安装到位。

根据本公开的第一方面，提供一种空气过滤装置，包括：

主机，所述主机包括外壳以及固定在所述外壳空腔内的风机，所述外壳上具有与所述风机连通的出气接口；

过滤盒，可拆卸地嵌设在所述外壳上，且所述过滤盒内可拆卸地安装有过滤芯，外界空气经所述过滤盒中的所述过滤芯后从所述外壳的出气接口排出；

其中，所述过滤芯的侧壁上具有存储了所述过滤芯信息的RFID标签，所述RFID标签靠近所述过滤盒的侧壁设置，所述外壳与所述过滤盒靠近所述RFID标签的位置处还具有用于识别所述RFID标签的读卡器，当所述过滤盒安装至所述外壳上，所述读卡器读取到所述RFID标签的信息时，则判定所述过滤盒安装到位。

在本公开的一些实施例中，所述读卡器的阻容被调整为识别距离为1至2cm。

在本公开的一些实施例中，所述主机内还具有控制器，所述控制器与所述风机以及所述读卡器电连接；

所述风机具有多个档位，所述RFID标签上存储的信息包括芯材类型；

所述控制器根据所述读卡器读取到的芯材类型调整所述风机的档位。

在本公开的一些实施例中，所述RFID标签上存储的信息还包括该滤芯的唯一识别ID，所述控制器用于记录及保存该唯一识别ID的所述滤芯的使用时长。

根据本公开的第二方面，提供一种根据第一方面所述的空气过滤装置的检测方法，包括以下步骤：

将过滤盒与主机相连；

检测读卡器是否识别到过滤盒内RFID标签的信息；

若没有检测到所述RFID标签的信息，则判定安装不到位，若检测到所述RFID标签的信息，则判定安装到位。

根据本公开的第三方面，提供一种根据第一方面所述的空气过滤装置的检测方法，包括以下步骤：

将过滤盒与主机相连；

检测读卡器是否识别到过滤盒内RFID标签的信息，若没有检测到，则发出故障报警；

若检测到所述RFID标签的信息，则读取其中的芯材类型，并根据芯材类型控制风机以设定的档位进行运转。

根据本公开的第四方面，提供一种根据第一方面所述的空气过滤装置的检测方法，包括以下步骤：

将过滤盒与主机相连；

检测读卡器是否识别到过滤盒内的RFID标签信息，若没有识别到，则发出故障报警；

若检测到所述RFID标签的信息，则读取其中芯材的类型和唯一识别ID；

根据芯材的类型设定风机的运转档位，并根据控制器中存储的该唯一识别ID识别该滤芯的使用时长；

若使用时长超出设定阈值，则提醒用户更换阀芯；

若使用时长未超出设定阈值，则控制风机运转，并实时记录累计时长，当累计时长大于设定阈值时，再次提醒用户更换阀芯。

根据本公开的第五方面，提供一种电动呼吸防护设备，包括：

如第一方面任一项所述的空气过滤装置；

连接软管，一端与所述空气过滤装置的出气接口连接；

呼吸防护罩，与所述连接软管的另一端连接。

在本公开的一些实施例中，所述连接软管与所述空气过滤装置的出气接口可拆卸连接，且所述连接软管管接头的侧壁上具有射频卡，所述主机内具有与所述射频卡对应的识别模块，所述识别模块用于检测所述连接软管是否连接到位。

根据本公开的第六方面，提供一种电动呼吸防护系统，包括：

如第五方面所述的电动呼吸防护设备，该设备的主机上具有通讯连接装置；

主控装置，与所述通讯连接装置通讯连接，用于与所述通讯设备进行信号的传输；

显示装置，与所述主控装置电连接，用于显示所述电动呼吸防护设备的信息。

本公开的有益效果为：本公开通过在主机的外壳内设置读卡器，在过滤盒内部设置RFID标签的方式，当过滤盒安装到外壳上以后，通过检测RFID信号来判定过滤盒是否安装到位，通过上述方式的判定，与相关技术相比，不仅更加可靠，而且降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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公开中记载的一些实施例，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为本公开实施例中空气过滤装置的结构示意图；

图2为本公开实施例中空气过滤装置的爆炸分解结构示意图；

图3为本公开实施例中空气过滤装置的检测方法步骤流程图；

图4为本公开实施例中空气过滤装置的另一种检测方法步骤流程图；

图5为本公开实施例中空气过滤装置的另一种检测方法步骤流程图；

图6为本公开实施例中电动呼吸防护设备的结构示意图；

图7为本公开实施例中电动呼吸防护系统的框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本公开通过无线通讯技术，来检测呼吸防护设备各个组件是否安装到位，同时可以检测到各个部件的详细信息，还可以记录各个组件的使用时间，以达到更好的检测各个组件的情况；在公开实施例中，以电动呼吸防护设备的空气过滤装置为例进行介绍，可以理解的是，在其他的空气过滤装置应用了本公开的发明构思的也落入至本公开的保护范围内；

如图1和图2所示的空气过滤装置，包括主机10和过滤盒13，其中：

主机10包括外壳11以及固定在外壳11空腔内的风机12，外壳11上具有与风机12连通的出气接口11a；风机12在本公开实施例中用于气流循环的动力，通过风机12的运转将外界空气吸入至外壳11内，并且最终通过出气接口11a排出；

如图2中所示，过滤盒13可拆卸地嵌设在外壳11上，且过滤盒13内可拆卸地安装有过滤芯14，外界空气经过滤盒13中的过滤芯14后从外壳11的出气接口11a排出；这里的可拆卸安装具有多种形式，例如可以是采用紧固件进行连接，或者也可以采用卡扣的形式进行安装；在本公开实施例中，过滤芯14的可拆卸安装也具有多种形式，如图2中所示，过滤盒13包括上盖13a和下盖13b，过滤芯14被夹持在二者中间，当然这里需要指出的是，在本公开实施例中，过滤盒13还具有多种其他的形式，这里不再对过滤盒13以及过滤芯14的形式做过多描述；

请继续参照图2，在本公开实施例中，过滤芯14的侧壁上具有存储了过滤芯14信息的RFID标签15，RFID标签15靠近过滤盒13的侧壁设置，外壳11与过滤盒13靠近RFID标签15的位置处还具有用于识别RFID标签15的读卡器16，当过滤盒13安装至外壳11上，读卡器16读取到RFID标签15的信息时，则判定过滤盒13安装到位。RFID标签15是一种射频技术，其工作原理在于当其进入到读卡器16发出的磁场后，接收读卡器16发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送处存储在芯片中的产品信息；在本公开实施例中，正是利用这种信号传输关系实现了过滤盒13安装到位的检测，如果RFID标签15不在读卡器16的识别范围内，则说明过滤盒13安装不到位；并且本公开实施例中的RFID标签15并非仅仅用于到位检测，其还可以用于下文中过滤芯14的信息以及使用时长的识别，通过上述设置，与相关技术相比，不仅提高了检测的精准性，还降低了产品成本；

在上述实施例中，通过在主机10的外壳11内设置读卡器16，在过滤盒13内部设置RFID标签15的方式，当过滤盒13安装到外壳11上以后，通过检测RFID信号来判定过滤盒13是否安装到位，通过上述方式的判定，与相关技术相比，不仅更加可靠，而且降低了成本。

在上述实施例的基础上，在本公开实施例中，为了提高检测到位的精准性，需要将RFID的可识别距离调整至合适的范围，如果 RFID标签15的天线性能较好，识别的范围广，则会导致出现误识别的情形，为了防止这种情况的发生，在本公开实施例中，通过调整读卡器16上的阻容来实现，将读卡器16上的阻容调小，使得读卡器16识别RFID的距离为1至2cm。通过上述设置，使得RFID标签15的信号识别距离和安装距离相匹配，RFID标签15除了其自身具有的信息之外，还具备了安装到位检测的功能；可以理解的是，本公开实施例中设定的距离仅仅是适应电动呼吸防护设备用的空气过滤装置，本领域技术人员在面对其他空气过滤装置时，可以适应性的对该距离进行调整，以达到安装到位识别的功能；上述距离调整依然落入至本公开的保护范围内。

在本公开实施例中，空气过滤装置可能需要在不同的作业场合使用，因此在不同的作业场合需要配备不同的过滤芯14，然而由于过滤芯14的类型不同，例如棉滤芯和纸质滤芯，其过滤的风阻也不同，为了适应不同的场合，需要对风机12的转速进行调节；然而对于一般作业者，需要识别滤芯的种类并进行风力的调节，这无疑对操作者的熟练程度提出了更高的要求；在本公开实施例中，为了快速适应的变化场合，上述RFID标签15上还写入了过滤芯14芯材的类型，以实现风机12风速的自动调整；

具体的，在本公开实施例中，主机10内还具有控制器，控制器与风机12以及读卡器16电连接；

风机12具有多个档位，RFID标签15上存储的信息包括芯材类型；

控制器根据读卡器16读取到的芯材类型调整风机12的档位。可以理解的是，在本公开实施例中，根据芯材类型调整风机12的档位指的是，当芯材风阻较大的类型时，则自动设定风机12的档位为转速较高的档位，而芯材风阻较小时，则选用风力较小的档位，最终实现可靠安全的运转；通过上述设置，RFID标签15除了实现了到位识别功能以外，还利用标签内写入的信息，实现了风机12的档位自动调节，提高了其利用率；

另一方面，在恶劣的环境下例如有毒场合使用呼吸防护设备的用户，过滤芯14中还需要添加滤毒罐，可以理解的是，过滤芯14和滤毒罐的作用相同，均为对空气的过滤，在本公开的过滤盒13中，可以安装一个过滤芯14，也可以在有毒的环境中同时安装过滤芯14和滤毒罐，以实现对有毒空气的净化；然而每个滤毒罐只能在有限的时间内提供呼吸防护，一旦使用超过这个时间，就很可能导致被毒气突破，进而对用户的人身安全造成损害；因此，在本公开实施例中，还对滤芯的使用时间进行记录，并提醒用户进行及时的更换，从而避免人身安全遭到损害；

具体的，在本公开实施例中，RFID标签15上存储的信息还包括该滤芯的唯一识别ID，控制器用于记录及保存该唯一识别ID的滤芯的使用时长。这里的滤芯使用时长的具体计算方式在下文中有详细描述，请参照下文中的信息进行理解；

在上述实施例的基础上，本公开实施例还提供了一种空气过滤装置的检测方法，这里的检测是指控制过滤装置的安装到位检测，该检测在装置正式进行运行之前进行，如图3中所示，包括以下步骤：

S11 ：将过滤盒13与主机10相连；

S13：检测读卡器16是否识别到过滤盒13内RFID标签15的信息；

S15：若没有检测到RFID标签15的信息，则判定安装不到位，若检测到RFID标签15的信息，则判定安装到位。这样，通过第一步的到位检测，实现对过滤盒13是否安装正确进行了确认，如果没有检测到RFID，则发出警报，风机12不会运转，提醒用户进行检查；通过上述方式的设置，提高了装置的安全性能；

在上述实施例的基础上，本公开还公开了一种芯材类型的检测及风机12档位自动调整的方法，如图4中所示，该空气过滤装置的检测方法还包括以下步骤：

S21：将过滤盒13与主机10相连；

S23：检测读卡器16是否识别到过滤盒13内RFID标签15的信息，若没有检测到，则发出故障报警；

S25：若检测到RFID标签15的信息，则读取其中的芯材类型，并根据芯材类型控制风机12以设定的档位进行运转。这样，对芯材类型的检测，实现不同材质的芯材对应不同的风机12转速，进而保证了装置可靠运行的基础上，提高了人工操作的便捷性，仅需将过滤盒13嵌入至外壳11中，即可实现自动调整，无需人工参与；

关于过滤芯14使用时长的检测，如图5中所示，本公开还提高了一种空气过滤装置的检测方法，包括以下步骤：

S31：将过滤盒13与主机10相连；

S32：检测读卡器16是否识别到过滤盒13内的RFID标签15信息，若没有识别到，则发出故障报警；

S33：若检测到RFID标签15的信息，则读取其中芯材的类型和唯一识别ID；

S34：根据芯材的类型设定风机12的运转档位，并根据控制器中存储的该唯一识别ID识别该滤芯的使用时长；由于过滤芯14的RFID标签15内的唯一识别ID的设置，在每次更换过滤芯14时，控制器都会读取该识别ID，如果之前没有出现过，就建立新的使用时间信息，记录每次的使用时长并保存，如果已经保存过，在安装好过滤芯14后，控制器就会去检测该过滤芯14的使用时长；

S35：若使用时长超出设定阈值，则提醒用户更换阀芯；

S36：若使用时长未超出设定阈值，则控制风机12运转，并实时记录累计时长，当累计时长大于设定阈值时，再次提醒用户更换阀芯。这样，通过上述设置，不仅实现了到位检测、类型检测以及对应的档位调节，更加实现了每个过滤芯14的使用时间记录；仅仅通过一个RFID标签15就实现了上述多种功能，大大提高了RFID标签15的使用便捷性；

在本公开实施例中，还提供了一种如图6中所示的电动呼吸防护设备，包括：

上述任一项的空气过滤装置100；

连接软管200，一端与空气过滤装置100的出气接口11a连接；

呼吸防护罩300，与连接软管200的另一端连接。这里需要指出的是，在本公开实施例中的RFID 标签，不仅仅记录过滤盒13的类型信息和识别ID编码，还可以记录例如生产日期、供应商信息等等，以达到更好的检测组件的效果；

请继续参照图6，在本公开实施例中，连接软管200与空气过滤装置100的出气接口11a可拆卸连接，且连接软管200管接头的侧壁上具有射频卡210，主机10内具有与射频卡210对应的识别模块110，识别模块110用于检测连接软管200是否连接到位。这里的射频卡210和识别模块110和上述RFID标签15以及读卡器16的功能一致，用于检测连接软管200的连接是否正确；通过上述设置，进一步确保了电动呼吸防护设备的使用安全可靠性；

在上述实施例的基础上，如图7中所示，本公开实施例中还提供了一种电动呼吸防护系统，包括：上述电动呼吸防护设备、主控装置400和显示装置500，其中：

该电动呼吸防护设备的主机10上具有通讯连接装置；主控装置400与通讯连接装置通讯连接，用于与通讯设备进行信号的传输；显示装置500与主控装置400电连接，用于显示电动呼吸防护设备的信息。这里需要指出的是，在本公开实施例中的通讯连接装置可以是近程通讯装置，例如蓝牙、Zigbee、无线宽带（wifi）、超宽带(UWB)，NFC（13.56MHz、433MHz、860MHz-960MHz）以及2.4G装置等；也可以是远程通讯装置，例如GPRS/CDMA无线通信技术，数传电台通信，扩频微波通信，无线网桥，卫星通信，短波通信等；通过上述通讯连接装置的设置，使得电动呼吸防护设备的使用情况可以被外部检测者进行监测，例如显示各个组件之间的连接情况、设备的使用状态、过滤芯14是否安装、是否安装到位、使用时长等情况；通过上述设置，不仅保证了呼吸防护设备的使用安全性，也可以在高危环境下保证使用者的生命安全，可通过显示装置500进行监测，一旦出现问题，立即实施救援。

本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内。本公开要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种空气过滤装置，其特征在于，包括：

主机，所述主机包括外壳以及固定在所述外壳空腔内的风机，所述外壳上具有与所述风机连通的出气接口；

过滤盒，可拆卸地嵌设在所述外壳上，且所述过滤盒内可拆卸地安装有过滤芯，外界空气经所述过滤盒中的所述过滤芯后从所述外壳的出气接口排出；

其中，所述过滤芯的侧壁上具有存储了所述过滤芯信息的RFID标签，所述RFID标签靠近所述过滤盒的侧壁设置，所述外壳与所述过滤盒靠近所述RFID标签的位置处还具有用于识别所述RFID标签的读卡器，当所述过滤盒安装至所述外壳上，所述读卡器读取到所述RFID标签的信息时，则判定所述过滤盒安装到位。

2.根据权利要求1所述的空气过滤装置，其特征在于，所述读卡器的阻容被调整为识别距离为1至2cm。

3.根据权利要求2所述的空气过滤装置，其特征在于，所述主机内还具有控制器，所述控制器与所述风机以及所述读卡器电连接；

所述风机具有多个档位，所述RFID标签上存储的信息包括芯材类型；

所述控制器根据所述读卡器读取到的芯材类型调整所述风机的档位。

4.根据权利要求3所述的空气过滤装置，其特征在于，所述RFID标签上存储的信息还包括该滤芯的唯一识别ID，所述控制器用于记录及保存该唯一识别ID的所述滤芯的使用时长。

5.一种根据权利要求2所述的空气过滤装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将过滤盒与主机相连；

检测读卡器是否识别到过滤盒内RFID标签的信息；

若没有检测到所述RFID标签的信息，则判定安装不到位，若检测到所述RFID标签的信息，则判定安装到位。

6.一种根据权利要求3所述的空气过滤装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将过滤盒与主机相连；

检测读卡器是否识别到过滤盒内RFID标签的信息，若没有检测到，则发出故障报警；

若检测到所述RFID标签的信息，则读取其中的芯材类型，并根据芯材类型控制风机以设定的档位进行运转。

7.一种根据权利要求4所述的空气过滤装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将过滤盒与主机相连；

检测读卡器是否识别到过滤盒内的RFID标签信息，若没有识别到，则发出故障报警；

若检测到所述RFID标签的信息，则读取其中芯材的类型和唯一识别ID；

根据芯材的类型设定风机的运转档位，并根据控制器中存储的该唯一识别ID识别该滤芯的使用时长；

若使用时长超出设定阈值，则提醒用户更换阀芯；

若使用时长未超出设定阈值，则控制风机运转，并实时记录累计时长，当累计时长大于设定阈值时，再次提醒用户更换阀芯。

8.一种电动呼吸防护设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至4任一项所述的空气过滤装置；

连接软管，一端与所述空气过滤装置的出气接口连接；

呼吸防护罩，与所述连接软管的另一端连接。

9.根据权利要求8所述的电动呼吸防护设备，其特征在于，所述连接软管与所述空气过滤装置的出气接口可拆卸连接，且所述连接软管管接头的侧壁上具有射频卡，所述主机内具有与所述射频卡对应的识别模块，所述识别模块用于检测所述连接软管是否连接到位。

10.一种电动呼吸防护系统，其特征在于，包括：

如权利要求8所述的电动呼吸防护设备，该设备的主机上具有通讯连接装置；

主控装置，与所述通讯连接装置通讯连接，用于与所述通讯设备进行信号的传输；

显示装置，与所述主控装置电连接，用于显示所述电动呼吸防护设备的信息。

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