DE102013018053A1

DE102013018053A1 - Gebläsefiltergerät, Atemschutzsystem, Einsatzinfrastruktur und Verfahren

Info

Publication number: DE102013018053A1
Application number: DE102013018053.8A
Authority: DE
Inventors: Achim Volmer; Mathias Dehmke; Thomas Pernot; Marcus Romba
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: DE102013018053B4; US20170001048A1; WO2015078571A1; CN105744989A

Abstract

Offenbart wird ein Gebläsefiltergerät für ein Atemschutzsystem (100), wobei das Gebläsefiltergerät aufweist: eine Gebläseeinheit, die ausgebildet ist, Umgebungsluft anzusaugen und zu fördern; eine Filtereinheit, die ausgebildet ist, wenigstens einen Schadstoff aus der angesaugten bzw. geförderten Umgebungsluft zu filtern, oder eine Filterkoppelungseinrichtung zur Ein- oder Ankoppelung einer solchen Filtereinheit; eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Gebläseeinheit anzusteuern, einen Betriebszustand des Gebläsefiltergeräts und/oder anderer Komponenten des Atemschutzsystems (100) oder des Atemschutzsystems (100) als Ganzes zu ermitteln, und einen Alarm zu erzeugen, wenn der ermittelte Betriebszustand eine Störung angibt; und eine Ausgabeeinheit, die ausgebildet ist, den Alarm von der Steuereinheit zu empfangen und auszugeben. Erfindungsgemäß ist ferner eine Kommunikationsschnittstelle (228) vorgesehen, welche ausgebildet ist, sich auf drahtlosem Weg in ein Netzwerk (238) einzugliedern und den Alarm an andere Teilnehmer des Netzwerks (238) zu übermitteln. Offenbart werden ferner ein Atemschutzsystem (100) mit einem erfindungsgemäßen Gebläsefiltergerät, eine Einsatzinfrastruktur (300) mit mindestens einem erfindungsgemäßen Atemschutzsystem (100), sowie Verfahren zum Betreiben eines Gebläsefiltergeräts und zum Überwachen einer Einsatzinfrastruktur (300).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläsefiltergerät, ein Atemschutzsystem, eine Einsatzinfrastruktur sowie Verfahren zum Betreiben eines Gebläsefiltergeräts und zum Überwachen einer Einsatzinfrastruktur.
Atemschutzsysteme mit Gebläsefiltergeräten werden für den leichten und mittleren Atemschutz eingesetzt und unterstützen den Anwender von Atemschutzfiltern, indem sie den Atemwiderstand im Gegensatz zu konventionellen Gasmasken herabsetzen und hierdurch eine lange ermüdungsfreie Anwendung des Atemschutzes möglich machen.
Ein herkömmliches Atemschutzsystem weist ein am Gürtel getragenes Gebläsefiltergerät und ein Kopfstück, das als Haube oder Maske ausgeführt ist, auf. Das Gebläsefiltergerät und das Kopfstück sind über einen Schlauch miteinander verbunden. Die (gegebenenfalls kontaminierte) Umgebungsluft wird mittels des Gebläsefiltergeräts durch ein Filter angesaugt, wodurch sie von schädlichen Stoffen befreit wird, und anschließend über den Schlauch zum Kopfstück geleitet wird, um dem Atemschutzträger zugeführt zu werden. Das Gebläsefiltergerät kann unter anderem ein von einem Motor angetriebenes Lüfterrad und ein Spiralgehäuse aufweisen. Die Energie für den Motor wird durch einen Akkumulator bereitgestellt. Zusätzlich ist eine Steuereinheit vorhanden, die den Motor ansteuert und Eingaben des Anwenders verarbeiten kann. Ein Umgehäuse umschließt in der Regel die Gebläseeinheit, die Steuereinheit und den Akkumulator. An das Umgehäuse kann mindestens ein Filter angeschlossen werden. Neben der Hauptfunktion des Lufttransports informiert das Gebläsefiltergerät den Nutzer zusätzlich durch visuelle oder akustische Signale über den aktuellen Betriebszustand sowie insbesondere Fehlfunktionen.
Für den Anwender ist die sichere Funktion des Atemschutzsystems von lebenswichtiger Bedeutung. Daher sollte auch die Information über eine Fehlfunktion des Gerätes den Anwender sicher erreichen. Je nach Einsatzbedingungen ist der Anwender durch die Umgebungssituation allerdings oft nicht in der Lage, visuelle Signale bei einer Trageweise am Rücken oder auch akustische Signale in Situationen mit großer Lärmbelastung wahrzunehmen. Unter widrigen Bedingungen ist es auch bei Arbeitseinsätzen, in denen mehrere Personen in einer Gruppe arbeiten, möglich, dass ein von einem Gebläsefiltergerät ausgegebener Alarm nicht von den in der Nähe befindlichen Personen wahrgenommen wird; eine gegenseitige Hilfeleistung ist in solchen Situationen oft erschwert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gebläsefiltergerät, ein Atemschutzsystem und eine Einsatzinfrastruktur zu schaffen sowie Verfahren zum Betreiben eines Gebläsefiltergeräts bzw. zur Überwachung der Einsatzinfrastruktur anzugeben, wobei die Nachteile des Standes der Technik wenigstens teilweise vermieden werden. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, in den jeweiligen Erfindungsgesichtspunkten die Wahrnehmbarkeit von Alarmen einzelner Teammitglieder durch andere Teammitglieder zu verbessern und eine Hilfestellung durch andere Teammitglieder zu erleichtern. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Alarme eines einzelnen Teammitglieds auch an einer Überwachungs- bzw. Einsatzleitinstanz besser erkennbar zu machen, um besser fundierte Entscheidungen treffen zu können und geeignete Maßnahmen auf einer besseren Informationsbasis einleiten zu können.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird wenigstens in Teilaspekten gelöst durch ein erfindungsgemäßes Gebläsefiltergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein erfindungsgemäßes Atemschutzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8, eine erfindungsgemäße Einsatzinfrastruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 10, erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Gebläsefiltergeräts mit den Merkmalen der Ansprüche 12 oder 13 sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Überwachen einer Einsatzinfrastruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Dabei gelten Merkmale und Einzelheiten, die im Zusammenhang mit einem Erfindungsgesichtspunkt beschrieben sind, auch im Zusammenhang mit jedem anderen Erfindungsgesichtspunkt sowie jeweils umgekehrt und wechselweise, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Nach einem ersten Gesichtspunkt wird ein Gebläsefiltergerät für ein Atemschutzsystem vorgeschlagen, wobei das Gebläsefiltergerät aufweist: eine Gebläseeinheit, die ausgebildet ist, Umgebungsluft anzusaugen und zu fördern; eine Filtereinheit, die ausgebildet ist, wenigstens einen Schadstoff aus der angesaugten bzw. geförderten Umgebungsluft zu filtern, oder eine Filterkoppelungseinrichtung zur Ein- oder Ankoppelung einer solchen Filtereinheit; eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Gebläseeinheit anzusteuern, einen Betriebszustand des Gebläsefiltergeräts und/oder anderer Komponenten des Atemschutzsystems oder des Atemschutzsystems als Ganzes zu ermitteln, und einen Alarm zu erzeugen, wenn der ermittelte Betriebszustand eine Störung angibt; und eine Ausgabeeinheit, die ausgebildet ist, den Alarm von der Steuereinheit zu empfangen und auszugeben. Erfindungsgemäß ist ferner eine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen, welche ausgebildet ist, sich auf drahtlosem Weg in ein Netzwerk einzugliedern und den Alarm an andere Teilnehmer des Netzwerks zu übermitteln.
Eine Gebläseeinheit ist im Sinne der Erfindung eine motorisch angetriebene Vorrichtung zur Luftförderung, die im Allgemeinen einen Motor, ein Lüfterrad und ein Lüftergehäuse aufweisen kann. Das Lüftergehäuse kann in einem Umgehäuse des Gebläsefiltergeräts eingesetzt oder integriert sein. Vorteilhaft kann die Gebläseeinheit als Radiallüfter mit Spiralgehäuse ausgebildet sein und kann der Motor von einer Batterie (Akkumulator) gespeist sein. Unter Schadstoffe werden Gase, feste und/oder flüssige Aerosole verstanden, die ein Gefährdungspotential für den Träger des Atemschutzsystems aufweisen. Filter können beispielsweise Absorptions- oder katalytische Filter für Gase, Partikelfilter für feste und/oder flüssige Aerosole oder Kombinationsfilter sein, die sowohl Gase als auch Partikel bzw. Aerosole filtern. Unter einer Filtereinheit wird insbesondere eine Baugruppe mit einem Filter verstanden, wobei der Filter oft im (axialen) Luftzuführungsweg des Lüftergehäuses anordenbar, aber auch fest integriert sein kann. Je nach Anwendungsfall können unterschiedliche (ggf. austauschbare) Filtereinsätze vorhanden sein. Eine Steuereinheit kann im Sinne der Erfindung jede geeignete Signal- oder Datenverarbeitungsvorrichtung sein. Unter einem Betriebszustand wird im Sinne der Erfindung eine quantitative und/oder qualitative Bewertung von Betriebsparametern verstanden. Betriebsparameter können beispielsweise eine Stromaufnahme eines Lüftermotors, ein Ladezustand einer Batterie, eine Druckdifferenz zwischen Druck- und Saugseite des Lüfters, ein Überdruck des Atemschutzsystems auf der Druckseite des Lüfters gegenüber der Umgebung, ein Koppelungszustand der Filtereinheit, ein Degradationsgrad der Filtereinheit, ein (mechanischer bzw. pneumatischer) Verbindungszustand zwischen dem Gebläsefiltergerät, einem Kopfteils des Atemschutzsystems und ggf. einem Verbindungsschlauch, eine Empfangsgüte der Kommunikationsschnittstelle sein. Betriebsparameter können durch Sensoren, Steckverbindungen, Schaltkreise etc. geliefert werden. Als eine Störung kann im Sinne der Erfindung jeder unerwünschte Zustand verstanden werden, insbesondere ein Zustand, in welchem der zuverlässige Betrieb, insbesondere der Schutz des Trägers, nicht mehr gewährleistet ist. Als eine Ausgabeeinheit wird eine Vorrichtung verstanden, die ausgebildet ist, Signale auf akustische und/oder optische und/oder sensorische Weise auszugeben. Eine akustische Ausgabe kann beispielsweise durch einen Lautsprecher erfolgen, eine optische durch eine Signallampe oder eine LED oder eine Bildschirmeinheit oder eine Kombination davon, und eine sensorische Ausgabe kann beispielsweise eine Vibrationsvorrichtung umfassen. Andere Teilnehmer des Netzwerks können beispielsweise Gebläsefiltergeräte bzw. Kommunikationsschnittstellen anderer Teammitglieder eines Einsatzteams, eine Leitstelle, eine Raumüberwachung, eine zentrale Überwachung, ein Gateway oder sonstiges sein. Im Sinne der Erfindung ist die Steuereinheit ausgebildet, den Alarm gezielt nicht nur an die eigene Ausgabeeinheit, sondern auch an die Kommunikationsschnittstelle zu leiten, sodass der Alarm auch an andere Teilnehmer übermittelt wird. Dadurch können beispielsweise Mitglieder eines Einsatzteam untereinander von Problemen anderer Mitglieder in Kenntnis gesetzt werden, sodass die gegenseitige Hilfestellung erleichtert wird. Die Wahrnehmung eines Alarms wird verbessert. Eine Leitstelle bzw. Überwachungsinstanz kann besser und zielgerichtet eingreifen.
Wenn die Kommunikationsschnittstelle weiter ausgebildet ist, Alarme von anderen Teilnehmern des Netzwerks zu empfangen (Fremdalarme), kann der Träger des Geräts auch auf Probleme anderer Teammitglieder aufmerksam gemacht werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Ausgabeeinheit weiter ausgebildet, von anderen Teilnehmern des Netzwerks empfangene Alarme auszugeben. Dabei können Fremdalarme entweder direkt an die Ausgabeeinheit geleitet oder durch die Steuereinheit empfangen, ggf. verarbeitet (selektiert etc.) und dann an die Ausgabeeinheit geleitet werden. Somit können Alarme, die auf ein eigenes Problem zurückgehen (Eigenalarme), und Fremdalarme über ein und dieselbe Ausgabeeinheit ausgegeben werden.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Ausgabeeinheit ausgebildet, Alarme je nach Herkunft und/oder Art des jeweiligen Alarms auf eine unterschiedliche Weise auszugeben. Dadurch kann im Unterschied zu einem Einheitsalarm, der für alle Alarmarten gleich ist, eine Unterscheidung zwischen „Primäralarmen” und „Sekundäralarmen” ermöglicht werden, wodurch zum Beispiel der Träger des Gebläsefiltergeräts, unterscheidbar von einer Störung des eigenen Geräts oder Systems, auf eine Störung bei einem anderen Teammitglied aufmerksam gemacht werden kann. Auch andere Teammitglieder können aus der Weise der Ausgabe des Alarms eines Gebläsefiltergeräts erkennen, ob dieses Gerät bzw. System betroffen ist oder ein anderes. Wenn jeder Teilnehmer mit einer eigenen, eindeutigen Kennung in dem Netzwerk angemeldet ist, ist auch denkbar, dass der Alarm auch je nach Kennung der Herkunft des Alarms individualisiert ist. Beispielsweise können den Mitgliedern eines Einsatzteams unterschiedliche Farben zugeordnet sein, die beispielsweise an der Kleidung, am Helm oder dergleichen angebracht sind, und kann eine optische Anzeigeeinheit ausgebildet sein, je nach Herkunft des Alarms in der jeweiligen Farbe zu leuchten oder zu blinken. So können auch Alarme, die von mehreren Teilnehmern ausgelöst werden, gleichzeitig oder hintereinander ausgegeben werden, was die Sicherheit der Teammitglieder weiter erhöht. Des Weiteren kann von einer Leitstelle (Überwachungseinheit) ein allgemeiner Alarm (Räumungsalarm) übermittelt werden, der ebenfalls auf spezifische Weise ausgegeben werden kann.
Vorteilhafterweise ist die Kommunikationsschnittstelle ausgebildet, mit einer standardisierten Funktechnologie und einem zugehörigen Protokoll zu arbeiten. In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese aus der Gruppe ausgewählt, welche aufweist: Bluetooth, ZigBee, Ant, WLAN und ähnliche Funktechnologien.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Kommunikationsschnittstelle eine Gateway-Funktion auf, um empfangene Nachrichten an andere Teilnehmer zu übermitteln. Dadurch kann auch eine Redundanz der Nachrichtenübermittlung bei schwierigen Übertragungsbedingungen, beispielsweise innerhalb eines Gebäudes, bei sonstigen Abschattungen, bei fremden Strahlungsquellen etc. erzielt werden.
Das Gebläsefiltergerät ist bevorzugt so ausgebildet, dass es am Körper oder an der Kleidung, insbesondere einem Gürtel, einer Person getragen werden kann.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird Atemschutzsystem vorgeschlagen, aufweisend ein Kopfstück, welches ausgebildet ist, am Kopf einer Person getragen zu werden, ein Gebläsefiltergerät, welches zum Fördern und Filtern von Umgebungsluft ausgebildet ist, und eine Verbindungseinheit zur pneumatischen Koppelung des Kopfstücks mit einer Druckseite des Gebläsefiltergeräts. Erfindungsgemäß ist bei diesem Atemschutzsystem das Gebläsefiltergerät gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildet.
Dabei ist bevorzugt, dass das Kopfstück ein Helm, eine feste oder aufblasbare Haube, oder eine Atemmaske ist. Die Verbindungseinheit kann jeweils fest oder lösbar mit dem Kopfstück und/oder dem Gebläsefiltergerät gekoppelt sein. Bei lösbarer Koppelung kann eine Koppelungsstruktur Mittel aufweisen entweder zur fehlersicheren Koppelung oder zur Erzeugung einer Information (Datenstruktur, Signal etc.), die der Steuerungseinheit zuführbar ist und die für einen fehlerfreien bzw. nicht fehlerfreien Koppelungszustand steht. Somit kann die Steuereinheit beispielsweise eine nicht fehlerfreie Koppelung der Verbindungseinheit oder eine überhaupt unpassende Verbindungseinheit bzw. Koppelung erkennen und als Betriebszustand einer Störung qualifizieren.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Einsatzinfrastruktur vorgeschlagen, welche wenigstens ein Atemschutzsystem gemäß vorstehender Beschreibung und ein drahtloses Netzwerk, das an die Kommunikationsschnittstelle des Gebläsefiltergeräts des wenigstens einen Atemschutzsystems angepasst ist, aufweist.
Vorzugsweise weist die Einsatzinfrastruktur wenigstens einen weiteren Teilnehmer auf, der ausgewählt ist aus der Gruppe, welche aufweist:

– eine Überwachungseinheit,
– einen Alarmgeber,
– eine Messeinheit,

Unter einer Überwachungseinheit wird eine, oft außerhalb eines konkreten Einsatzgebiets, eingerichtete Einsatzleitstelle oder der gleichen verstanden, die gegenüber weiteren Teilnehmern der Einsatzinfrastruktur eine zentrale Rolle einnimmt, indem sie den Einsatz überwacht und koordiniert. Die Überwachungseinheit kann gegenüber den weiteren Teilnehmern eine Überrangstellung aufweisen. Die Überwachungseinheit kann beispielsweise durch einen mobilen Rechner einer Einsatzleitstelle verwirklicht sein, die eine eingebaute Kommunikationsschnittstelle aufweisen kann. Die Erfindung ist hierauf aber nicht beschränkt. Beispielsweise kann die Überwachungseinheit auch ein Einsatzfahrzeug oder eine Einsatzzentrale sein. Unter einer Messeinheit wird eine einzelne oder verteilte, modulare oder integrierte Vorrichtung verstanden, die beispielsweise Sensoren zur Messung von Umgebungsparametern wie Temperatur, Druck, Sauerstoffgehalt, Schadstoffgehalt (summarisch oder nach Schadstoffen gesondert) aufweist. Unter einem Alarmgeber wird eine einzelne oder verteilte, modulare oder integrierte Vorrichtung zur Ausgabe eines Umgebungsalarms (Sirene, Lautsprecher, Blinklicht, Rundumleuchte, Lichtkanone, LED-Flackerlicht etc.) verstanden. Es versteht sich, dass von jedem der beispielhaft genannten Teilnehmer mehrere vorhanden sein können. Der Alarmgeber kann beispielsweise mit der Kommunikationsschnittstelle in einer mobilen Vor-Ort-Einheit eingebaut sein, die auch die Messeinheit aufweisen kann.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gebläsefiltergeräts für ein Atemschutzsystem, wobei das Verfahren die durch das Gebläsefiltergerät durchzuführenden Verfahrensschritte aufweist:

– Ermitteln eines Betriebszustands des Gebläsefiltergeräts und/oder anderer Komponenten des Atemschutzsystems oder des Atemschutzsystems als solches;
– Erzeugen eines Alarms, wenn der ermittelte Betriebszustand eine Störung angibt;
– Ausgeben des Alarms; und
– Übermitteln des Alarms über ein Netzwerk an andere Teilnehmer des Netzwerkes mittels drahtloser Kommunikation.

Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gebläsefiltergeräts für ein Atemschutzsystem, wobei das Verfahren die durch das Gebläsefiltergerät durchzuführenden Verfahrensschritte aufweist:

– Empfangen eines Alarms über ein Netzwerk von einem anderen Teilnehmer des Netzwerkes mittels drahtloser Kommunikation;
– Ausgeben des Alarms.

Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer Einsatzinfrastruktur mit wenigstens einem Atemschutzsystem, wobei das Verfahren die Verfahrensschritte aufweist:

– Empfangen eines Alarms über ein Netzwerk von einem des wenigstens einen Atemschutzsystems mittels drahtloser Kommunikation;
– Übermitteln des Alarms an andere Teilnehmer des Netzwerks über das Netzwerk mittels drahtloser Kommunikation.

Das wenigstens eine Atemschutzsystem ist definitionsgemäß ein Teilnehmer des Netzwerks, und das Verfahren zum Überwachen der Einsatzinfrastruktur wird definitionsgemäß von einem anderen Teilnehmer des Netzwerks, vorzugsweise einer Überwachungseinheit wie etwa einer Leitstelle, durchgeführt.
Da die erfindungsgemäßen Verfahren die Funktionen des erfindungsgemäßen Gebläsefiltergeräts bzw. Atemschutzsystems bzw. der erfindungsgemäßen Einsatzinfrastruktur abbilden, bringen sie die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits beschrieben worden sind.
Weitere Merkmale, Aufgaben und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt bzw. zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Atemschutzsystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
2 ein Blockschema des Atemschutzsystems von 1,
3 eine schematische Darstellung einer Einsatzinfrastruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
4 ein Ablaufdiagramm eines Prozesses auf der Seite eines Atemschutzsystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
5 ein Ablaufdiagramm eines Prozesses auf der Seite einer Überwachungseinheit der Einsatzinfrastruktur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Dabei sind gleiche Bauteile in mehreren Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bauelemente und Merkmale, Zwecke und Wirkungen, die in Bezug auf ein Ausführungsbespiel beschrieben werden, sind, soweit nicht ausdrücklich oder ersichtlich ausgeschlossen, als in jedem anderen Ausführungsbeispiel anwendbar anzunehmen und sollen auch in Bezug auf das jeweils andere Ausführungsbeispiel als offenbart gelten, auch wenn sie dort nicht ausdrücklich gezeigt und/oder beschrieben werden. Es versteht sich ferner, dass die Zeichnungen als schematisch zu verstehen sind und ihnen keine Einschränkungen im Hinblick auf konkrete Abmessungen oder Größenverhältnisse entnommen werden sollen, es sei denn, dies wäre ausdrücklich so beschrieben.
In 1 ist ein Atemschutzsystem 100 als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch gezeigt. Das Atemschutzsystem 100 wird von einer Person 10 getragen, die eine Schutzkleidung 20 mit einem Gürtel 30 trägt. Das Atemschutzsystem 100 weist ein Gebläsefiltergerät 102, ein Kopfteil 104 und eine Verbindungseinheit 106 auf. Das Gebläsefiltergerät 102 weist ein Umgehäuse 108 auf, das auf einer Tragplatte 110 montiert ist, welche wiederum an dem Gürtel 30 der Person 10 befestigt ist. Der Gürtel 30 kann Teil des Gebläsefiltergeräts 102 sein, er kann auch mit der Tragplatte 110 integriert sein. In einer Abwandlung kann das Umgehäuse 108 ohne eine Tragplatte 110 am Gürtel 30 befestigt sein oder kann die Tragplatte 110 Bestandteil des Umgehäuses 108 sein. Am Umgehäuse 108 ist eine Filtereinheit 112 lösbar befestigt. Die Filtereinheit 112 weist ein Filtergehäuse 113 mit zwei Griffmulden 114 auf, welche das Abnehmen und Anbringen der Filtereinheit 112 am Umgehäuse 108 erleichtern.
Die Verbindungseinheit 106 weist die Form eines Schlauches mit zwei Stutzen 116, 118 auf und stellt eine pneumatische Verbindung zwischen einer Druckseite einer in dem Umgehäuse 108 eingebauten Gebläseeinheit (hier nicht sichtbar) und einem Anschlussteil 120 des Kopfteils 104 bereit. Mit anderen Worten, von der Gebläseeinheit des Gebläsefiltergeräts 102 geförderte und gefilterte Luft wird dem Kopfteil 104 über die Verbindungseinheit 106 zugeführt. Das Kopfteil 104 ist in der vorliegenden Ausführungsform als eine Haube ausgebildet, die an einer Schulterpartie der Person 10 aufsitzt und hinreichend dicht abschließt. In einer Ausführungsvariante kann das Kopfteil mit der Schutzkleidung 20 fest verbunden sein – in dieser Variante wäre die Schutzkleidung 20 mit dem Kopfteil 104 als Teil des Atemschutzsystems 100 anzusehen. Das Kopfteil weist ein Visier 122 mit einer vergleichsweise großflächigen Sichtscheibe auf. In einer Ausführungsalternative kann das Kopfteil 104 als Atemschutzmaske (Vollmaske oder Teilmaske) ausgebildet sein. Eine Atemschutzmaske unterscheidet sich von einer Haubenlösung, soweit es die vorliegende Erfindung betrifft, unter anderem in der Dichtigkeit des Sitzes und somit in den Druckverhältnissen und dem von dem Gebläsefiltergerät 102 bereitzustellenden Volumenstrom. Bei fest sitzenden Kopfteilen (Tight-fit-Konfiguration) beträgt der Volumenstrom ohne Beschränkung der Allgemeinheit beispielsweise 115 bis 145 l/min, bei lose sitzenden Kopfteilen (Loose-fit-Konfiguration) wegen des größeren Leckverlustes 170 bis 190 l/min. Es versteht sich, dass diese Zahlenangaben rein beispielhaft sind und die Erfindung nicht einschränken. Es ist festzuhalten, dass das Gebläsefiltergerät 102 mit verschiedenen Arten von Kopfteilen zusammenarbeiten kann. Der bereitzustellende Volumenstrom kann beispielsweise manuell eingebbar sein und/oder über eine Kennzeichnung (etwa abgetastete Pins im gebläseseitigen Stutzen 116, welche die Art des Kopfstücks kodieren) automatisch konfigurierbar und/oder über eine Drucksensierung regelbar sein.
2 zeigt ein Blockschema des Atemschutzsystems 100 von 1.
Gemäß der Darstellung in 2 ist das Filtergehäuse 113 der Filtereinheit 112 in einer Filteraufnahme (nicht näher bezeichnet) des Umgehäuses 108 eingesetzt. Das Filtergehäuse 113 weist eine Reihe von Luftdurchlässen 202 auf und nimmt einen Filtereinsatz 204 auf. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit ist der Filtereinsatz 204 ein Kombinationsfiltereinsatz mit einem Gasfilter und einem Aerosolfilter. In der Praxis hängt die Wahl des Filtereinsatzes 204 von den Einsatzbedingungen ab und ist im Hinblick auf die vorliegende Erfindung in jeder Weise beliebig.
In dem Umgehäuse 108 ist auch die bereits erwähnte Gebläseeinheit 206 untergebracht. Die Gebläseeinheit 206 weist ein Lüftergehäuse 208 auf, das ohne Beschränkung der Allgemeinheit die Form eines Spiralgehäuses aufweist. Das Umgehäuse 108 weist die Form des Lüftergehäuses 208 in etwa nach, wie in 1 zu sehen. Das Lüftergehäuse 208 nimmt ein Lüfterrad 210 und einen Lüftermotor 212 zum Antrieb des Lüfterrades 210 auf. Die Saugseite des Lüftergehäuses 208 grenzt an das Filtergehäuse 113 an. Auf der Druckseite des Lüftergehäuses 208 ist der gebläseseitige Stutzen 116 der Verbindungseinheit 106 angeschlossen.
Der kopfseitige Stutzen 118 der Verbindungseinheit 106 ist, wie schon in 1 gesehen, mit einem Anschlussteil 120 des Kopfteils 104 verbunden. Das Anschlussteil 120 weist ein Rückschlagventil 214 auf, das die Strömungsrichtung von der Verbindungseinheit 106 nach innerhalb des Kopfteils 104 vorgibt und eine Rückströmung sperrt. Ferner weist das Kopfteil 104 ein Ausatemteil 216 mit einem Rückschlagventil 218, das die Strömungsrichtung von innen nach außen vorgibt und eine Rückströmung sperrt, auf.
In dem Umgehäuse 108 des Gebläsefiltergeräts 102 sind neben der Gebläseeinheit 206 auch eine Steuereinheit (CTR) 220, eine Ein-/Ausgabeschnittstelle (E/A) 222, ein Lautsprecher 224, eine Leuchte 226, eine Kommunikationsschnittstelle (KOM) 228 und eine Batterie (BAT) 230 untergebracht. Der Lautsprecher 224 und die Leuchte 226 bilden eine Anzeigeeinheit im Sinne der Erfindung. An dem Umgehäuse ist auch eine Eingabeeinheit 232 mit einer Vielzahl von Tasten 234 angebracht. Die Batterie 230 ist ohne Beschränkung der Allgemeinheit eine Sekundärbatterie, also ein Akkumulator. Die Batterie 230 ist ohne Beschränkung der Allgemeinheit über eine nicht näher dargestellte Anschlussbuchse am Umgehäuse 108 mit einem Ladegerät verbindbar und so aufladbar. In einer Ausführungsvariante kann die Batterie 230 auch entnehmbar in dem Umgehäuse 108 eingelegt sein, sodass die Batterie 230 austauschbar ist und ggf. extern aufgeladen werden kann. Gemäß der Darstellung in 2 ist die Batterie 230 mit der Steuereinheit 220 und den weiteren Verbrauchern 212, 222, 224, 226, 228 verbunden und versorgt diese mit Energie, während die Steuereinheit 220 mit den weiteren Bauelemente nur signaltechnisch verbunden ist. In einer Ausführungsvariante kann die Batterie 230 nur mit der Steuereinheit 220 verbunden sein und kann die Steuereinheit 220 die erforderliche Betriebsenergie an die Verbraucher verteilen.
Die Ein-/Ausgabeschnittstelle 222 ist mit der Steuereinheit 220, der Anzeigeeinheit (Lautsprecher 224, Leuchtanzeige 226) und der Eingabeeinheit 232 signaltechnisch verbunden (signaltechnische Verbindungen sind in 2 als gestrichelte dünne Linien dargestellt), um Eingaben, die an den Tasten 234 der Eingabeeinheit 232 getätigt werden, an die Steuereinheit 220 zu signalisieren und Nachrichten und/oder Signalfolgen, die von der Steuereinheit 220 empfangen oder erzeugt werden, an den Lautsprecher 224 bzw. die Leuchte 226 zu signalisieren. Die Steuereinheit 220 ist auch mit dem Lüftermotor 212 signaltechnisch verbunden, um die Stromaufnahme des Lüftermotors 212 zu steuern. Ferner ist die Steuereinheit 220 mit der Kommunikationsschnittstelle 228 signaltechnisch verbunden und ist die Kommunikationsschnittstelle 228 in der Lage, eine drahtlose Verbindung 236 mit einem Netzwerk 238 herzustellen. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 222 Nachrichten an die Kommunikationsschnittstelle 228 zur drahtlosen Übertragung an das Netzwerk 238 signalisieren und kann die Kommunikationsschnittstelle 228 aus dem Netzwerk 238 auf drahtlose Weise empfangene Nachrichten an die Steuereinheit 220 signalisieren.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit arbeitet die Kommunikationsschnittstelle 228 auf der Basis der Bluetooth-Technologie Klasse 1, die mit einer Reichweite von bis zu 100 m standardisiert ist. In Ausführungsvarianten können je nach Anwendungs- und Einsatzbedingungen auch andere Funktechnologien verwendet werden. Die Kommunikationsschnittstelle 228 verfügt vorzugsweise auch über eine Funktionalität als Gateway, wodurch empfangene Nachrichten auch zum Empfang durch andere Empfänger wie beispielsweise gleich oder analog aufgebaute Kommunikationsschnittstellen anderer Gebläsefiltergeräte bzw. Atemschutzsysteme drahtlos weiterreicht werden können.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Gebläsefiltergerät 102 für sich genommen auch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
3 zeigt schematisch eine Einsatzinfrastruktur 300 eines Teams von fünf Personen 10, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Die Einsatzinfrastruktur 300 weist für jede Person 10 ein Atemschutzsystem 100 gemäß vorstehender Beschreibung auf. Insbesondere ist jedes Atemschutzsystem 100 mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 228 gemäß vorstehender Beschreibung ausgestattet. Die Einsatzinfrastruktur 300 weist ferner eine Vor-Ort-Einheit 302 und eine Überwachungseinheit 304 auf. Die Vor-Ort-Einheit 302 weist eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 306 auf, und die Überwachungseinheit 304 weist eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 308 auf, sodass auch die Vor-Ort-Einheit 302 und die Überwachungseinheit 304 über eine drahtlose Verbindung 236 mit dem Netzwerk 238 verbindbar sind. Gemäß der Darstellung in 3 weist das Netzwerk 238 eine Maschenform auf. In Ausführungsvarianten kann das Netzwerk 238 auch eine Sternform, Baumform, Ringform oder Kettenform aufweisen.
Die Vor-Ort-Einheit 302 weist eine Messeinheit 310 und einen Alarmgeber 312 auf. Die Messeinheit 310 kann ohne Beschränkung der Allgemeinheit einen Temperatursensor und einen Sauerstoffsensor aufweisen, um Temperatur und Sauerstoffgehalt der Umgebung vor Ort, d. h., am Einsatzort der Personen 10, zu messen. Weitere Messeinrichtungen können je nach Einsatzbedingung der Atmosphärendruck, Schadstoffgehalte, Strahlungsbelastung u. s. w. betreffen. Der Alarmgeber 312 kann ohne Beschränkung der Allgemeinheit eine Schelle und ein Rundumlicht aufweisen. Über den Alarmgeber 312 kann auf Veranlassung der Überwachungseinheit 304 ein allgemeiner Alarm ausgegeben werden, der die Personen 10 veranlassen soll, den Einsatzort zu räumen (Räumungsalarm). Der Alarmgeber 312 kann auch eingerichtet sein, um verschiedene Arten von Alarmen, Warnungen, Meldungen, Durchsagen oder Anweisungen auszugeben. Die Vor-Ort-Einheit 302 kann auch eingerichtet sein, um mittels einer nicht näher dargestellten Steuereinheit Messwerte der Messeinheit 310 zu verarbeiten und bei Vorliegen bestimmter Bedingungen selbsttätig einen Räumungsalarm auszugeben. Anstelle einer Schelle kann auch eine Sirene, ein Lautsprecher oder dergleichen vorhanden sein, und anstelle eines Rundumlichts kann auch ein Blinklicht, ein LED-Flackerlicht, eine Lichtkanone oder dergleichen vorgesehen sein.
Die Überwachungseinheit 306 weist auch eine Datenverarbeitungseinrichtung 314 auf, die in 3 als ein Laptop-Computer dargestellt ist. Es versteht sich, dass diese Darstellung nur als ein Beispiel dient und je nach Erfordernissen beliebig abgewandelt werden kann. Die Kommunikationsschnittstelle 308 der Überwachungseinheit 304 kann mit der Datenverarbeitungseinrichtung 314 gekoppelt oder darin integriert sein.
Die Kommunikationsschnittstellen 306, 308 sind wie die Kommunikationsschnittstellen 238 in der Lage, jeweils eine drahtlose Verbindung 236 mit dem Netzwerk 238 herzustellen. Insbesondere kann grundsätzlich jede Kommunikationsschnittstelle 228, 306, 308 über eine drahtlose Verbindung 236 mit jeder anderen Kommunikationsschnittstelle 228, 306, 308 verbunden sein, sofern es die Entfernung und die sonstigen Übertragungsbedingungen zulassen. Wenn eine Person 10 nicht zu allen Teilnehmern, sondern, wie beispielsweise die in 3 zuunterst dargestellte Person 10, nur zu einer einzigen weiteren Person 10 und der Überwachungseinheit 304 eine drahtlose Verbindung 236 aufbauen kann, was beispielsweise aufgrund einer abgesetzten Einsatzposition oder abschirmenden oder störenden Umgebungsbedingungen vorkommen kann, hat diese Person 10 noch immer eine Verbindung zu allen Teilnehmern im Netzwerk 238, da alle Kommunikationsschnittstellen 228, 306, 308 auch über eine Gateway-Funktion verfügen.
4 zeigt einen Ablauf eines beispielhaften Prozesses 400, der durch die Steuereinheit 220 des Gebläsefiltergeräts 102 von 2 ausführbar ist und ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Der Prozess 400 kann beispielsweise durch Betätigen einer Taste 234 an der Eingabeeinheit 232 (2), wodurch das Gebläsefiltergerät 102 eingeschaltet wird, begonnen werden. Nach Beginn des Prozesses wird in einem Schritt 410 das System initialisiert. Genauer gesagt, die Steuereinheit 220 lädt ein allfälliges Betriebssystem, prüft seine eigene Funktionsfähigkeit, führt eine Löschung und/oder Erstbelegung von Speicherinhalten vor, versetzt alle Elemente des Gebläsefiltergeräts in Einsatzbereitschaft. Bei der Initialisierung kann auch bereits eine Kommunikation mit dem Netzwerk stattfinden, um sich mit einer eindeutigen Kennung an dem Netzwerk anzumelden.
Über eine Übergangsstelle 420 führt die Verarbeitung dann zu einem Schritt 430, in welchem ein Betriebszustand des Atemschutzsystems ermittelt wird. In Schritt 430 werden beispielsweise ein Ladezustand der Batterie 230, ein Verbindungszustand der Kommunikationsschnittstelle 228 zu dem Netzwerk 238, eine Leistungsaufnahme des Lüftermotors 212, ein (mechanischer bzw. pneumatischer) Verbindungszustand der Verbindungseinheit 106 mit dem Gebläsefiltergerät 102 und dem Kopfstück 104, ein Differenzdruck der Lüftereinheit (Differenz zwischen Druckseite und Saugseite) oder ein Überdruck der Druckseite gegenüber der Umgebung etc. durch geeignete Sensoren, Kontakte oder dergleichen erfasst, durch die Steuereinheit 220 ausgewertet und hieraus der Betriebszustand ermittelt und ggf. bewertet. Der Betriebszustand kann beispielsweise ”in Ordnung” oder ”kritisch” sein.
In einem anschließenden Schritt 432 wird beurteilt, ob der Betriebszustand kritisch ist oder nicht. Wenn die Beurteilung in Schritt 432 bejahend ist, leitet die Verarbeitung zu Schritt 434 über, in welchem ein Alarm über die Ausgabeeinheit 224, 226 (2) ausgegeben wird. Genauer gesagt, die Steuereinheit 220 veranlasst die Ein-/Ausgabeschnittstelle 222, den Alarm an den Lautsprecher 224 und/oder die Leuchte 226 weiterzugeben (vgl. 2), was diese veranlasst, den Alarm entsprechend seinem Inhalt auszugeben.
Nach Ausgabe des Alarms in Schritt 434 schreitet der Prozess zu Schritt 436 fort, in welchem andere Teilnehmer des Netzwerks 238 adressiert werden. Genauer gesagt, die Steuereinheit 220 veranlasst die Kommunikationsschnittstelle 228, die Verbindung 236 zu dem Netzwerk 238 (2) aufzubauen und zu ermitteln, welche Kommunikationsschnittstellen 228, 308, 306 (3) des Netzwerks 238 ansprechbar sind, und eine Verbindung zu den ansprechbaren Kommunikationsschnittstellen herzustellen. Danach wird in Schritt 438 der Alarm an die adressierten Teilnehmer weitergeleitet. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 220 veranlasst die Kommunikationsschnittstelle 228, über die Verbindung 236 eine Nachricht, welche Informationen enthält, die dem ausgegebenen Alarm entsprechen, an die adressierten Teilnehmer zu senden, bis eine Empfangsbestätigung von allen adressierten Teilnehmern empfangen wurde oder eine zulässige Übertragungszeit überschritten ist. Danach schreitet die Verarbeitung zu einer Übergangsstelle 440 fort, auf die auch direkt verzweigt wird, wenn die Beurteilung in Schritt 432 verneinend ist.
Die Übergangsstelle 440 führt weiter zu einem Schritt 450, in welchem das Netzwerk 238 abgetastet wird. Genauer gesagt, die Steuereinheit 220 veranlasst die Kommunikationsschnittstelle 228, das Netzwerk 238 über die Verbindung 236 nach Nachrichten (z. B. Alarmen), die von anderen Teilnehmern an dieses System adressiert sind, abzutasten und übermittelte Nachrichten an die Steuereinheit 220 weiterzuleiten.
Anschließend wird in Schritt 452 beurteilt, ob ein Alarm (d. h., eine Nachricht, die einen Alarm enthält) von einem anderen Teilnehmer empfangen wurde. Wenn die Beurteilung in Schritt 452 bejahend ist, wird in dem nachfolgenden Schritt 454 ein Sekundäralarm über die Ausgabeeinheit 224, 226 (2) ausgegeben. Genauer gesagt, die Steuereinheit 220 erzeugt den Sekundäralarm, der sich von der in Schritt 434 ausgegebenen Alarm (Eigenalarm) unterscheidet, und veranlasst die Ein-/Ausgabeschnittstelle 222, den Sekundäralarm an den Lautsprecher 224 und/oder die Leuchte 226 weiterzuleiten (vgl. 2), was diese veranlasst, den Sekundäralarm auszugeben. Nach Ausgabe des Sekundäralarms in Schritt 454 springt die Verarbeitung zu der Übergangsstelle 420 zurück, auf die auch direkt verzweigt wird, wenn die Beurteilung in Schritt 452 verneinend ist.
Mit anderen Worten, solange der Betriebszustand in Ordnung ist und keine Alarme von anderen Teilnehmern empfangen werden, wird eine Schleife der Schritte 430, 432: nein, 450 und 452: nein immer wieder durchlaufen. Wenn ein kritischer Betriebszustand ermittelt wird (Schritt 432: ja), wird ein aus den Schritten 434–438 bestehender Zweig abgearbeitet, um sowohl am eigenen Gebläsefiltergerät einen Alarm (Eigenalarm) auszugeben als auch den Alarm an alle adressierbaren Teilnehmer drahtlos weiterzuleiten. Wenn ein Alarm (Fremdalarm) von einem anderen Teilnehmer empfangen wird (Schritt 452: ja), wird ein aus dem Schritt 454 bestehender Zweig abgearbeitet, der den Alarm eines anderen Teilnehmers als Sekundäralarm am eigenen Gebläsefiltergerät wiedergibt. Nach Durchlaufen der Zweige zur Ausgabe des Alarms und/oder des Sekundäralarms läuft die Verarbeitung immer wieder auf die Übergangsstelle 420 zurück, um die Schleife erneut zu beginnen.
Eine Person 10, die das erfindungsgemäße Gebläsefiltergerät 102 trägt, kann durch den am eigenen Gebläsefiltergerät 102 ausgegebenen Sekundäralarm erkennen, dass eine andere Person 10 des Teams möglicherweise Hilfe benötigt, auch wenn er keinen Blick- oder Hörkontakt mit der betreffende Person 10 hat. Der ausgegebene Sekundäralarm unterscheidet sich von dem ausgegebenen eigenen Alarm. Beispielsweise kann der eigene Alarm aus einem Dauerton und/oder einem Dauerlicht bestehen, während der Sekundäralarm aus einem unterbrochenen Ton und/oder einem Blinklicht besteht. Der Träger des Gebläsefiltergeräts 102 kann daher unterscheiden, ob sein eigenes Atemschutzsystem eine Störung aufweist oder ein anderer Teilnehmer Hilfe benötigt. Auch kann jede Person 10 aus der Art des Alarms am Gebläsefiltergerät einer anderen Person 10 erkennen, ob diese Person selbst oder eine andere Person Hilfe benötigt. Der Sekundäralarm kann auch mehrere unterschiedliche Formen annehmen. Beispielsweise können verschiedene Kritizitätsstufen vorgesehen sein, oder ein Sekundäralarm kann eine bestimmte charakteristische Form (etwa eines Heultons und/oder eines Flackerlichts) annehmen, wenn ein Räumungsalarm empfangen wird. Die Personen 10 können vorab darauf trainiert werden, auf verschiedene Formen von Alarmen angemessen zu reagieren.
In einer Abwandlung von der Darstellung in 4 kann der Prozess nach Weiterleitung des eigenen Alarms in Schritt 438 direkt zu der Übergangsstelle 420 zurück springen. Bei dieser Abwandlung erhält der eigene Alarm eine Priorisierung, sodass bei Vorliegen einer Störung des eigenen Atemschutzsystems Sekundäralarme unterdrückt werden.
In einer Erweiterung des Prozesses 400 kann vorgesehen sein, dass über die Eingabeeinheit 232 ein kritischer Zustand manuell gelöscht werden kann und/oder bestimmte Grenzwerte manuell verändert werden können und/oder ein Sekundäralarm manuell unterdrückt werden kann und/oder eine Notfallmeldung manuell ausgelöst und auch an andere Teilnehmer übermittelt werden kann.
5 zeigt einen Ablauf eines beispielhaften Prozesses 500, der durch die Überwachungseinheit 304 der Einsatzinfrastruktur 300 von 3 ausführbar ist und ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
Der Prozess 500 kann beispielsweise durch Einschalten der Datenverarbeitungseinrichtung 314 (3) oder Aufrufen einer Anwendung darauf begonnen werden. Nach Beginn des Prozesses wird in einem Schritt 510 das System initialisiert. Genauer gesagt, die Datenverarbeitungseinrichtung 314 fährt hoch oder lädt die Anwendung in einen Arbeitsspeicher, prüft die Funktionsfähigkeit ihrer Komponenten und insbesondere die Funktionsfähigkeit der Kommunikationsschnittstelle 310, meldet sich mit einer eindeutigen Kennung am Netzwerk 238 an und meldet, wenn die Initialisierung erfolgreich abgeschlossen ist, Bereitschaft.
Über eine Übergangsstelle 520 führt die Verarbeitung dann zu einem Schritt 530, in welchem das Netzwerk 238 abgetastet wird. Genauer gesagt, die Datenverarbeitungseinrichtung 314 veranlasst die Kommunikationsschnittstelle 308, das Netzwerk 238 über die Verbindung 236 nach Nachrichten, die von anderen Teilnehmern an die Überwachungseinheit 304 adressiert sind, abzutasten und empfangene Nachrichten zur Verfügung zu stellen (vgl. 3). In einem anschließenden Schritt 532 werden Messdaten, die insbesondere von der Vor-Ort-Einheit 302 oder anderen Messeinheiten als Nachrichten übermittelt worden sind, ausgewertet. Die Messdaten können beispielsweise eine Temperatur, einen Sauerstoffgehalt, Schadstoffgehalte, Strahlungswerte, etc. betreffen.
In einem anschließenden Schritt 534 wird beurteilt, ob bestimmte, vordefinierte Räumungskriterien erfüllt sind oder nicht. Räumungskriterien können beispielsweise das Unterschreiten eines bestimmten Sauerstoffgehalts, das Überschreiten bestimmter Strahlungswerte, das Über- oder Unterschreiten bestimmter Temperaturgrenzen oder das Vorliegen sonstiger Bedingungen, die Leben und/oder Gesundheit der Personen 10 (3) oder die Funktionsfähigkeit von Arbeitsgerät oder überhaupt Sinn oder Erfolg des Einsatzes gefährden, umfassen. Wenn die Beurteilung in Schritt 534 bejahend ist, leitet die Verarbeitung zu Schritt 536 über, in welchem die Vor-Ort-Einheit 302 (3) adressiert wird. Mit anderen Worten, die Datenverarbeitungseinrichtung 314 veranlasst die Kommunikationsschnittstelle 310, die Verbindung 236 zu dem Netzwerk 238 aufzubauen und, falls möglich, eine Verbindung zu der Kommunikationsschnittstelle 308 der Vor-Ort-Einheit 302 herzustellen. Danach wird in Schritt 538 der Alarm an die Vor-Ort-Einheit 302 gesendet. Mit anderen Worten, die Datenverarbeitungseinrichtung 314 veranlasst die Kommunikationsschnittstelle 310, über die Verbindung 236 eine Nachricht mit Informationen, die dem Alarm entsprechen, an die Vor-Ort-Einheit 302 zu senden, bis eine Empfangsbestätigung empfangen wurde oder eine zulässige Übertragungszeit überschritten ist. Danach schreitet die Verarbeitung zu einer Übergangsstelle 540 fort, auf die auch direkt verzweigt wird, wenn die Beurteilung in Schritt 534 verneinend ist. Obschon in der Figur nicht dargestellt, kann, wenn die Adressierung der Vor-Ort-Einheit nicht möglich ist, eine Adressierung aller anderen Teilnehmer versucht werden und der Räumungsalarm an alle adressierbaren Teilnehmer gesendet werden. Falls eine Adressierung überhaupt nicht mehr möglich ist (Zusammenbruch des Netzwerks 238), kann die Datenverarbeitungseinrichtung 314 einen gesonderten Alarm am Ort der Überwachungseinheit 304 (Bildschirmalarm, Sirene, etc.) ausgeben, sodass eine Räumung des Einsatzgebiets durch ein Bergungsteam oder andere Maßnahmen veranlasst werden kann.
Die Übergangsstelle 540 führt weiter zu einem Schritt 550, in welchem beurteilt wird, ob ein Alarm von einem anderen Teilnehmer empfangen wurde. Wenn die Beurteilung in Schritt 550 bejahend ist, schreitet der Prozess zu Schritt 552 fort, in welchem andere Teilnehmer des Netzwerks 238 adressiert werden. Mit anderen Worten, die Datenverarbeitungseinrichtung 314 veranlasst die Kommunikationsschnittstelle 308, die Verbindung 236 zu dem Netzwerk 238 aufzubauen und zu ermitteln, welche Kommunikationsschnittstellen 228, 306 (3) des Netzwerks 238 ansprechbar sind, und eine Verbindung zu den adressierbaren Kommunikationsschnittstellen herzustellen. Danach wird in Schritt 554 der Alarm an die adressierten Teilnehmer weitergeleitet. Mit anderen Worten, die Datenverarbeitungseinrichtung 314 veranlasst die Kommunikationsschnittstelle 308, über die Verbindung 236 eine Nachricht mit Informationen, die dem empfangenen Alarm entsprechen, an die adressierten Teilnehmer (Kommunikationsschnittstellen) zu senden, bis eine Empfangsbestätigung von allen adressierten Teilnehmern empfangen wurde oder eine zulässige Übertragungszeit überschritten ist. Danach springt die Verarbeitung zu der Übergangsstelle 520 zurück, auf die auch direkt verzweigt wird, wenn die Beurteilung in Schritt 550 verneinend ist.
Mit anderen Worten, solange die von der Vor-Ort-Einheit empfangenen Messdaten unbedenklich sind und keine Alarme von anderen Teilnehmern empfangen werden, wird eine Schleife der Schritte 530, 532, 534: nein, 550: nein immer wieder durchlaufen. Wenn die Messdaten ein Räumungskriterium erfüllen (Schritt 534: ja), wird ein aus den Schritten 536–538 bestehender Zweig abgearbeitet, um einen Räumungsalarm an die Vor-Ort-Einheit 302 (oder ggf. an alle adressierbaren Teilnehmer) drahtlos weiterzuleiten. Wenn ein Alarm von einem anderen Teilnehmer empfangen wird (Schritt 550: ja), wird ein aus den Schritten 552, 554 bestehender Zweig abgearbeitet, der den Alarm an andere Teilnehmer weiterleitet. Nach Durchlaufen der Zweige zur Ausgabe des Räumungsalarms und/oder zur Weiterleitung des (Fremd-)Alarms läuft die Verarbeitung immer wieder auf die Übergangsstelle 520 zurück, um die Schleife erneut zu beginnen.
In einer Abwandlung von der Darstellung in 5 kann der Prozess nach Senden des Räumungsalarms in Schritt 538 direkt zu der Übergangsstelle 520 springen. Dieser Abwandlung liegt die Überlegung zu Grunde, dass bei Vorliegen eines Räumungsfalls sonstige Alarme in den Hintergrund treten mögen.
Obschon in der Figur nicht dargestellt, wird jedweder Räumungs- oder sonstige Alarm auch am Ort der Überwachungseinheit selbst ausgegeben, beispielsweise auf dem Bildschirm und/oder einem Soundsystem der Datenverarbeitungseinrichtung 514. Ferner sind Messdaten, die von der Vor-Ort-Einheit 502 oder anderen Messeinrichtungen empfangen werden, auch auf dem Bildschirm der Datenverarbeitungseinrichtung 514 verfolgbar. Ferner kann über die Datenverarbeitungseinrichtung 514 auch manuell in den Prozess 500 eingegriffen werden, indem beispielsweise unabhängig von der Beurteilung in Schritt 534 ein Räumungsalarm abgesetzt wird, um die Vor-Ort-Einheit 302 zu veranlassen, den Räumungsalarm auszugeben. Auch kann vorgesehen sein, dass über die Datenverarbeitungseinrichtung 514 ein Räumungs- oder sonstiger Alarm manuell gelöscht oder unterdrückt werden kann und/oder bestimmte Grenzwerte manuell verändert werden können.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele, -varianten, -alternativen und Abwandlungen beschrieben und in den Figuren veranschaulicht. Diese Beschreibungen und Darstellungen sind rein schematisch und schränken den Schutzumfang der Ansprüche nicht ein, sondern dienen nur deren beispielhafter Veranschaulichung. Es versteht sich, dass die Erfindung auf vielfältige Weise ausgeführt und abgewandelt werden kann, ohne den Schutzumfang der Patentansprüche zu verlassen.
Die vorstehend beschriebene Reihenfolge der Prozessschritte ist nicht zwingend, sondern kann – im sinnvollen Rahmen – beliebig abgewandelt werden. Es ist auch möglich, verschiedene Prozessschritte oder -abschnitte parallel zu verarbeiten.
Die Verbindung zwischen dem Kopfteil und dem Gebläsefiltergerät muss nicht über einen Schlauch erfolgen. Eine Verbindungseinheit kann auch eine direkte Steckverbindung sein. Gebläsefiltergerät und Kopfteil können in einer Art Tornister, Rucksack oder Kraxe (Rückentraggestell) gemeinsam untergebracht und sogar baulich integriert sein.
Die verteilte Anordnung von Steuereinheit, Batterie, E/A-Schnittstelle und Kommunikationsschnittstelle in 2 dienen allein der Anschaulichkeit. Es ist ein beliebiger Integrations- oder Verteilungsgrad der Einzelkomponenten vorsehbar. Beispielsweise können mehrere Steuereinheiten vorgesehen sein, die einzelne der beschriebenen Funktionen ausführen, oder können mehrere funktionelle Einheiten und/oder Schnittstellen in einer einzigen Steuereinheit zusammengefasst sein.
Bezugszeichenliste

10: Person
20: Schutzkleidung
30: Gürtel
100: Atemschutzsystem
102: Gebläsefiltergerät
104: Kopfstück
106: Verbindungseinheit
108: Umgehäuse
110: Tragplatte
112: Filtereinheit
113: Filtergehäuse
114: Griffmulde
116: Stutzen
118: Stutzen
120: Anschlussteil
122: Visier
202: Luftdurchlässe
204: Filtereinsatz
206: Gebläseeinheit
208: Lüftergehäuse
210: Lüfterrad
212: Lüftermotor
214: Rückschlagventil
216: Ausatemteil
218: Rückschlagventil
220: Steuereinheit (CTR)
222: Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (E/A)
224: Lautsprecher (Akustische Ausgabeeinheit)
226: Leuchte (Optische Ausgabeeinheit)
228: Kommunikationsschnittstelle (KOM)
230: Batterie (BAT)
232: Tastatureinheit
234: Tasten
236: drahtlose Verbindung
238: Netzwerk
300: Einsatzinfrastruktur
302: Vor-Ort-Einheit
304: Überwachungseinheit
306: Kommunikationsschnittstelle
308: Kommunikationsschnittstelle
310: Messeinheit
312: Alarmgeber
314: Datenverarbeitungseinrichtung
400: Prozess
4xx: Prozess-Schritte
500: Prozess
5xx: Prozess-Schritte

Claims

Gebläsefiltergerät (102) für ein Atemschutzsystem (100), wobei das Gebläsefiltergerät (102) aufweist: – eine Gebläseeinheit (206), die ausgebildet ist, Umgebungsluft anzusaugen und zu fördern; – eine Filtereinheit (112), die ausgebildet ist, wenigstens einen Schadstoff aus der angesaugten bzw. geförderten Umgebungsluft zu filtern, oder eine Filterkoppelungseinrichtung zur Ein- oder Ankoppelung einer solchen Filtereinheit (112); – eine Steuereinheit (220), die ausgebildet ist, die Gebläseeinheit (206) anzusteuern, einen Betriebszustand des Gebläsefiltergeräts (102) und/oder anderer Komponenten des Atemschutzsystems (100) oder des Atemschutzsystems (100) als Ganzes zu ermitteln, und einen Alarm zu erzeugen, wenn der ermittelte Betriebszustand eine Störung angibt; – eine Ausgabeeinheit (224, 226), die ausgebildet ist, den Alarm von der Steuereinheit (220) zu empfangen und auszugeben, wobei ferner eine Kommunikationsschnittstelle (228) vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, sich auf drahtlosem Weg in ein Netzwerk (238) einzugliedern und den Alarm an andere Teilnehmer des Netzwerks (238) zu übermitteln.
Gebläsefiltergerät (102) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (228) weiter ausgebildet ist, Alarme von anderen Teilnehmern des Netzwerks (238) zu empfangen.
Gebläsefiltergerät (102) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (224, 226) weiter ausgebildet ist, von anderen Teilnehmern des Netzwerks (238) empfangene Alarme auszugeben.
Gebläsefiltergerät (102) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (224, 226) ausgebildet ist, Alarme je nach Herkunft und/oder Art des jeweiligen Alarms auf eine unterschiedliche Weise auszugeben.
Gebläsefiltergerät (102) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (228) ausgebildet ist, mit wenigstens einer drahtlosen Funktechnologie und einem zugehörigen Protokoll zu arbeiten, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aufweist: Bluetooth, ZigBee, Ant, WLAN und ähnliche Funktechnologien.
Gebläsefiltergerät (102) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (228) eine Gateway-Funktion aufweist, um empfangene Nachrichten an andere Teilnehmer zu übermitteln.
Gebläsefiltergerät (102) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläsefiltergerät (102) am Körper oder an der Kleidung, insbesondere einem Gürtel (30), einer Person tragbar ausgebildet ist.
Atemschutzsystem (100), aufweisend ein Kopfstück 104, welches ausgebildet ist, am Kopf einer Person getragen zu werden, ein Gebläsefiltergerät (102), welches zum Fördern und Filtern von Umgebungsluft ausgebildet ist, und eine Verbindungseinheit (106) zur pneumatischen Koppelung des Kopfstücks 104 mit einer Druckseite des Gebläsefiltergeräts (102), dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläsefiltergerät (102) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Atemschutzsystem (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück 104 ein Helm, eine feste oder aufblasbare Haube, oder eine Atemmaske ist.
Einsatzinfrastruktur (300), aufweisend wenigstens ein Atemschutzsystem (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9 und ein drahtloses Netzwerk (238), das an die Kommunikationsschnittstelle (228) des Gebläsefiltergeräts (102) des wenigstens einen Atemschutzsystems (100) angepasst ist.
Einsatzinfrastruktur (300) nach Anspruch 10, weiter gekennzeichnet durch wenigstens einen weiteren Teilnehmer, der ausgewählt ist aus der Gruppe, welche aufweist: – eine Überwachungseinheit, – einen Alarmgeber, – eine Messeinheit, wobei jeder Teilnehmer eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle (306, 308) aufweist, welche ausgebildet ist, sich in das drahtlose Netzwerk (238) einzugliedern und Alarme an alle oder ausgewählte Teilnehmer zu übermitteln und/oder von diesen zu empfangen.
Verfahren zum Betreiben eines Gebläsefiltergeräts (102) für ein Atemschutzsystem (100), wobei das Verfahren die durch das Gebläsefiltergerät (102) durchzuführenden Verfahrensschritte aufweist: – Ermitteln eines Betriebszustands des Gebläsefiltergeräts (102) und/oder anderer Komponenten des Atemschutzsystems (100) oder des Atemschutzsystems (100) als solches; – Erzeugen eines Alarms, wenn der ermittelte Betriebszustand eine Störung angibt; – Ausgeben des Alarms; und – Übermitteln des Alarms über ein Netzwerk (238) an andere Teilnehmer des Netzwerkes (238) mittels drahtloser Kommunikation.
Verfahren zum Betreiben eines Gebläsefiltergeräts (102) für ein Atemschutzsystem (100), wobei das Verfahren die durch das Gebläsefiltergerät (102) durchzuführenden Verfahrensschritte aufweist: – Empfangen eines Alarms über ein Netzwerk (238) von einem anderen Teilnehmer des Netzwerkes (238) mittels drahtloser Kommunikation; – Ausgeben des Alarms.
Verfahren zum Überwachen einer Einsatzinfrastruktur (300) mit wenigstens einem Atemschutzsystem (100), wobei das Verfahren die Verfahrensschritte aufweist: – Empfangen eines Alarms über ein Netzwerk (238) von einem des wenigstens einen Atemschutzsystems (100) mittels drahtloser Kommunikation; – Übermitteln des Alarms an andere Teilnehmer des Netzwerks (238) über das Netzwerk (238) mittels drahtloser Kommunikation.