DE19936893C2 - Warngerät für einen Pressluftatmer - Google Patents

Abstract

Ein Warngerät für einen Preßluftatmer umfaßt ein mechanisches Manometer (3) und einen in dessen Druckluftleitung eingebundenen Drucksensor (4), der über ein Signalverarbeitungsteil (5) an einen Mikroprozessor (6) angeschlossen ist. Der Mikroprozessor ist an einen Bewegungsmelder (9), einen Temperatursensor (8) und eine Echtzeituhr (10) geschaltet und steht andererseits mit einem Schallgeber (12) und einem Display (7) in Verbindung. Der Drucksensor dient dazu, das elektronische System des Gerätes unabhängig vom Benutzer in Betrieb zu setzen und beim Erreichen bestimmter Minimaldrücke einen Alarm auszulösen bzw. in Verbindung mit der Echtzeituhr und dem Mikroprozessor aus dem aktuellen Druck im Atemluftbehälter und dem aktuellen Druckabfall pro Zeiteinheit - unabhängig von der jeweiligen Behältergröße - die verbleibende Einsatzzeit zu berechnen und anzuzeigen. Der Mikroprozessor ist an eine Infrarot-Schnittstelle (14) angeschlossen, über die Daten zur Einstellung bzw. Änderung von Warnschwellen eingegeben und Daten des Gerätes gleichermaßen ausgelesen werden können (Fig.).

Description

Die Erfindung betrifft ein Warngerät für einen Preßluft­ atmer mit einem an einen Atemluftbehälter angeschlossenen Drucksensor, einem Temperatursensor und einem Bewegungs­ sensor, die über einen Mikroprozessor an einen Schallge­ ber und ein Display angeschlossen sind.

Derartige Warngeräte werden durch den Geräteträger vor dem Einsatz üblicherweise von Hand eingeschaltet. Sofern der Bewegungsmelder eine Bewegungslosigkeit des Geräte­ trägers registriert, wird zunächst ein Voralarm für den Benutzer selbst und zeitversetzt ein Hauptalarm zum Her­ beirufen von Hilfe durch Dritte ausgelöst. Bequemlich­ keit, Vergeßlichkeit oder manchmal auch die störenden Ge­ räusche bei häufig auftretendem Voralarm bewirken, daß das Warngerät bisweilen nicht eingeschaltet ist und somit die Sicherheit, aber auch die Einsatzfähigkeit der betreffenden Person nicht gewährleistet ist. Zur Lösung dieses Problems werden die Warngeräte bekanntermaßen mit einem über einen Schlüssel schaltbaren Hall-Effekt- Schalter ausgebildet. Der abgezogene und zentral verwal­ tete Schlüssel soll Dritten die Kontrolle über das Ein­ schalten des Warngerätes erleichtern. Dieses System ist aufwendig, und eine völlige Sicherheit in bezug auf das tatsächliche Einschalten des Warngerätes ist nicht gege­ ben.

Bei den bekannten Warngeräten für Preßluftatmer erfolgt zudem die Berechnung und Angabe der Resteinsatzzeit des Preßluftatmers bzw. des Geräteträgers auf der Basis des Volumens des Atemluftbehälters, so daß für Preßluftatmer mit unterschiedlichem Fassungsvermögen auch unterschied­ liche oder unterschiedlich programmierte Warngeräte ein­ gesetzt werden müssen. Die bekannten Warngeräte sind au­ ßerdem für spezielle, den bestehenden Anforderungen zum Teil nicht genügende Warnschwellen ausgelegt.

Aus der US 59 10 771 ist ein Warngerät für Preßluftatmer bekannt, das über einen Drucksensor, einen Temperatursen­ sor und einen Bewegungssensor verfügt, die über einen Mikroprozessor an ein Display zur Anzeige der Meßdaten und an Alarmgeber zur Auslösung eines Alarms angeschlos­ sen sind. Ein auf den Druck im Preßluftatmer ansprechen­ der Schalter erlaubt die Energiezufuhr von einer Span­ nungsquelle, um den Mikroprozessor zu aktivieren. Durch manuelle Betätigung eines weiteren Schalters wird der Mikroprozessor deaktiviert. Das Gerät ist zudem so ausge­ bildet, dass in bestimmten Zeitabständen der Druck abge­ lesen und daraus der Luftverbrauch des Benutzers bestimmt wird, um unabhängig von der Größe des Atemluftbehälters das noch vorhandene Luftreservoir und die verbleibende Einsatzzeit zu errechnen und bei Unterschreitung eines bestimmten Luftvolumens oder Erreichen einer bestimmten Resteinsatzzeit ein Signal zu erzeugen. Nachteilig bei diesem Gerät ist jedoch, dass es allein im Ermessen des Benutzers liegt, ob das Warngerät eingeschaltet ist oder nicht, und dessen Sicherheit somit nicht in jedem Fall gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Warn­ gerät der eingangs erwähnten Art anzugeben, das unabhän­ gig vom Benutzer betrieben wird und diesem eine hohe Si­ cherheit bietet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Warngerät für einen Preßluftatmer gelöst.

Ein wesentliches Erfindungsmerkmal besteht zunächst dar­ in, daß - ausgehend von den üblicherweise verwendeten mechanischen Manometern und den mit einem Schallgeber ausgerüsteten elektronischen Warneinheiten zur Signali­ sierung einer Bewegungslosigkeit des Benutzers - das Mo­ nometer und das elektronische System in einer Einheit zu­ sammengefaßt sind, und zwar über einen in die Druckluft­ zufuhr im Manometer eingebundenen Drucksensor, dessen in einem Signalverarbeitungsteil aufbereitete elektrische Signale einem Mikroprozessor zugeführt werden, um das e­ lektronische System zu aktivieren. Das Warngerät ist da­ durch unabhängig vom Benutzer in Betrieb, sobald der Preßluftatmer benutzt wird. Eine versehentliche oder be­ wußte Nichtinbetriebnahme oder während des Einsatzes ein Abschalten des Warngerätes ist daher mit Sicherheit aus­ geschlossen.

Ein wichtiges Erfindungsmerkmal des elektronischen Teils des Warngerätes besteht weiterhin in der Einbindung einer mit dem Mikroprozessor verbundenen Infrarot-Schnittstelle zur Dateneingabe in den Mikroprozessor, um auf diese Wei­ se die erforderlichen Alarmschwellen für Druck und Tempe­ ratur oder auch das Zuschalten eines Hall-Effekt- Schalters zur wahlweisen Aktivierung des elektronischen Systems über einen Schlüssel festzulegen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die als IR-Transceiver ausgeführte Infrarot-Schnittstelle an eine Telemetrie gekoppelt, so daß die Dateneingabe auch von einer zentralen Einsatzstelle erfolgen kann bzw. die ge­ speicherten Daten von dort ausgelesen werden können.

Darüber hinaus wirkt der Drucksensor auch als zweite, von dem Manometer unabhängige Druckmeßeinrichtung. Der jeweils herrschende Druck wird digital auf einem Display angezeigt.

Der Drucksensor dient außerdem in Verbindung mit dem Mik­ roprozessor und den in diesen eingegebenen Daten zur Ak­ tivierung des Schallgebers beim Unterschreiten bestimmter - abgestufter - Druckwerte in dem Atemluftbehälter. Durch Auslösen der akustischen Signale - beispielsweise beim Erreichen von 150 bar, 100 bar und 60 bar - wird der Be­ nutzer rechtzeitig und mehrfach vorgewarnt.

Eine weitere Funktion des Drucksensors in Verbindung mit dem Mikroprozessor und einer in das Gerät integrierten Uhr besteht schließlich darin, ausgehend von dem jeweils herrschenden Druck im Atemluftbehälter und der wiederhol­ ten Messung des Druckabfalls pro Zeiteinheit, das heißt dem aktuellen Luftverbrauch durch den Benutzer, die maxi­ mal verbleibende Einsatzzeit des Geräteträgers zu berech­ nen und auf dem Display in kurzen Zeitabständen darzu­ stellen. Diese Art der Resteinsatzzeitberechnung auf der Grundlage der vom Drucksensor übermittelten Werte ermög­ licht den Einsatz des erfindungsgemäßen Warngerätes für alle bei Preßluftatmern üblichen Behältergrößen.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird somit ein in seinen Warnschwellen variables Warngerät zur Verfügung gestellt, das in bezug auf die Sicherheit des Benutzers höchsten Anforderungen gerecht wird und für alle Größen von Preß­ luftatmern einsetzbar und auch ohne weiteres nachrüstbar ist, da das herkömmliche Manometer lediglich gegen das erfindungsgemäße Warngerät ausgetauscht wird. Insbesonde­ re ist gewährleistet, dass das Warngerät benutzerunabhän­ gig betrieben und von außen abgefragt und gesteuert wer­ den kann.

Aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschrei­ bung einer beispielhaft wiedergegebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ergeben sich weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in dessen einziger Figur ein Blockschaubild eines an einen Preßluftatmer anschließbaren Warngerätes dargestellt ist, näher erläutert.

Das Warngerät besteht aus einem robusten, Funktionstasten 1 aufweisenden Gehäuse 2, in das ein mechanisches Rohr­ feder-Manometer 3 zur analogen Druckanzeige sowie eine elektronische Meß- und Warneinheit integriert sind. Die elektronische Einheit umfaßt einen beispielsweise aus ei­ ner mit Dehnungsmeßstreifen versehenen Membran gebildeten Drucksensor 4, der, wie das Manometer 3, unmittelbar von der Druckluft in einem Atemluftbehälter (nicht darge­ stellt) beaufschlagt ist. Der Drucksensor 4 ist über ein Signalverarbeitungsteil 5 an einen Mikroprozessor 6 und ein Display 7 angeschlossen. Auf diese Weise wird der im Atemluftbehälter vorhandene Druck sowohl mechanisch als auch elektronisch gemessen und einerseits analog und an­ dererseits digital angezeigt. Selbst bei Ausfall einer Meßeinheit steht immer noch der Meßwert der anderen Ein­ heit als Warnsignal zur Verfügung.

In dem Gehäuse 2 sind weiterhin ein Temperatursensor 8, ein Bewegungssensor 9 und eine Echtzeituhr 10 unterge­ bracht, die mit dem Mikroprozessor 6 verbunden sind. Dar­ über hinaus sind an den Mikroprozessor 6 eine LED- Statusanzeige 11 und ein Schallgeber 12 angeschlossen. Sämtliche Stromverbraucher des elektronischen Systems werden von einer Batterie 13 mit der notwendigen Energie versorgt. Die Echtzeituhr 10 verfügt zudem über eine Hilfsbatterie 10a, um die Funktion der Uhr bei einer Unterbrechung der Energieversorgung, beipielsweise bei ei­ nem Batteriewechsel, nicht zu beeinträchtigen.

Sobald der Preßluftatmer bei geöffnetem Ventil des Atem­ luftbehälters (nicht dargestellt) in Betrieb ist, liegt an dem Drucksensor 4 ein Druck an, und über die dadurch und in Verbindung mit dem Signalverarbeitungsteil erzeug­ ten und dem Mikroprozessor 6 zugeführten elektrischen Signale wird die elektronische Einheit des Warngerätes automatisch, das heißt ohne jegliches Zutun durch den Ge­ räteträger, aktiviert, um beim Unterschreiten eines be­ stimmten, auf dem Display 7 angezeigten Druckes im Atem­ luftbehälter, beim Überschreiten einer bestimmten, vom Temperatursensor erfaßten Temperatur oder beim Ansprechen des Bewegungssensors 9 über den Mikroprozessor einen A­ larm am Schallgeber 12 auszulösen.

Die Druckanzeige auf dem Display 7 erfolgt zu Beginn der Inbetriebnahme des Preßluftatmers bzw. des Warngerätes. In der Folgezeit wird auf dem Display 7 auch die jeweili­ ge maximale Resteinsatzzeit angezeigt. Diese dem Benutzer bis zum völligen Aufbrauchen der im Atemluftbehälter vor­ handenen Luft verbleibende Zeit wird auf der Grundlage des jeweiligen - tatsächlichen - Druckes in dem Atemluft­ behälter und der vom Benutzer in einer bestimmten Zeit­ einheit, die mit der Echtzeituhr gemessen wird, veratme­ ten Luft berechnet. Der aktuelle Luftverbrauch pro Zeit­ einheit (aktuelle Veratmung) wird alle 30 Sekunden erneut gemessen, um in diesem Zeitabstand die dem Geräteträger jeweils verbleibende Einsatzzeit anzuzeigen. Diese Art der Resteinsatzzeitberechnung auf der Grundlage des Dru­ ckes und des Druckabfalls pro Zeiteinheit ermöglicht die Verwendung des Warngerätes unabhängig von der Größe des jeweiligen Atemluftbehälters, so daß beliebige Preßluf­ tatmer mit dem Warngerät nachgerüstet werden können.

Der mit dem Bewegungssensor 9 und der Echtzeituhr 10 ver­ bundene Mikroprozessor 6 ist so programmiert, daß bei Be­ wegungslosigkeit des Geräteträgers, das heißt beim An­ sprechen des Bewegungssensors, zunächst ein Voralarm und in bestimmtem Zeitabstand ein Hauptalarm am Schallgeber 12 ausgelöst wird. Der Mikroprozessor 6 kann zudem über den Schallgeber 12 die Ausgabe eines akustischen Alarms bei einem bestimmten Druck von beispielsweise 60 bar oder auch bei mehreren unterschiedlichen Drücken, zum Beispiel bei 60 bar, 100 bar und 150 bar, bewirken. Darüber hinaus kann über den Mikroprozessor der Temperaturwert für die Auslösung des Temperaturalarms eingestellt oder der Vor­ alarm beim Ansprechen des Bewegungssensors 9 gelöscht werden.

Zum Einlesen bestimmter Daten von Druck- und Temperatur­ werten sowie der Zeitabstände oder der Zeitpunkte für die Einstellung der Alarmauslösung über einen PC 17 mit in diesem gespeicherten Daten ist in das Warngerät ein IR- Transceiver 14 (Infrarot-Schnittstelle) integriert, über den die jeweils gewünschten Daten in den Mikroprozessor 6 eingelesen werden können. Gleichermaßen können über den IR-Transceiver 14 die vorhandenen aktuellen Daten des Warngerätes ausgelesen werden.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, verfügt das Warn­ gerät zusätzlich über einen Hall-Effekt-Schalter 15 mit einem Schlüssel, durch dessen Entnahme das Warngerät über den Mikroprozessor 6 ebenfalls in Betrieb gesetzt werden kann. Die Aktivierung des Hall-Effekt-Schalters 15 er­ folgt über den IR-Transceiver 14, wobei in diesem Fall die Funktion des Drucksensors 4 zur Inbetriebsetzung des Warngerätes nicht mehr besteht, der Druckmesser aber sei­ ne Funktion zur Druckbestimmung und zur Bestimmung des Druckabfalls pro Zeiteinheit in Verbindung mit der Zeitmessung zur Auslösung bestimmter Druckalarme oder zur Be­ rechnung der Resteinsatzzeit weiterhin beibehält.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 16 weiterhin eine an die Infrarot-Schnittstelle angeschlossene Tele­ metrie angedeutet, über die die Daten des Warngerätes von einer externen Einsatzleitstelle per Funk erfaßt werden können bzw. auf diesem Weg auch bestimmte Daten in das Gerät eingelesen werden können. Über die Schnittstelle in dem Warngerät ist es somit möglich, den Einsatz der Gerä­ teträger zu steuern und notwendige Maßnahmen einzuleiten, zum Beispiel den Hauptalarm als Aufforderung zum Verlas­ sen des Einsatzbereiches auszulösen.

Das vorstehend beschriebene Warngerät stellt lediglich eine beispielhaft wiedergegebene, den Anmeldungsgegens­ tand nicht einschränkende Ausführungsform der Erfindung dar. Im Rahmen des in der erfindungsgemäßen Kombination eines Manometers mit einem Drucksensor und dessen einem Mikroprozessor zugeführten elektrischen Signalen zur In­ betriebsetzung des Warngerätes, zur Berechnung der Rest­ einsatzzeit und zur Auslösung eines Alarms in Abhängig­ keit von bestimmten, über einen IR-Transceiver einlesba­ ren Druck- und Temperaturvorgaben und Zeitvorgaben als Warnschwellen bestehenden Grundgedankens der Erfindung sind zahlreiche Modifikationen in bezug auf die spezielle Ausbildung des Warngerätes und seiner einzelnen Bauteile möglich.

Bezugszeichenliste

1

Funktionstasten

2

Gehäuse

3

Rohrfeder-Manometer

4

Drucksensor

5

Signalaufbereitungsteil

6

Mikroprozessor

7

Display

8

Temperatursensor

9

Bewegungssensor

10

Echtzeituhr

10

a Hilfsbatterie

11

LED-Statusanzeige

12

Schallgeber

13

Batterie

14

IR-Transceiver (Infrarot-Schnittstelle)

15

Hall-Effekt-Schalter

16

Telemetrie

17

PC

Claims (8)

1. Warngerät für einen Preßluftatmer mit einem an einen Atemluftbehälter angeschlossenen Drucksensor, einem Temperatursensor und einem Bewegungssensor, die über einen Mikroprozessor an einen Schallgeber und ein Display angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (4) mit dem Mikroprozessor (6) verbunden ist, um das Warngerät allein aufgrund des in ein elektrisches Signal umgewandelten Drucksignals unmittelbar in Betrieb zu setzen und eine Infrarot-Schnittstelle (14) zum Einlesen oder Auslesen von Daten in den bzw. aus dem Mikroprozessor (6) integriert ist.

2. Warngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Mikroprozessor (6) eine Echtzeituhr (10) gekoppelt ist, um den Druckabfall und damit den Luftverbrauch pro Zeiteinheit zu bestimmen und daraus die verbleibende Einsatzzeit zu berechnen.

3. Warngerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Echtzeituhr (10) eine Hilfsbatterie (10a) zur Aufrechterhaltung des ununterbrochenen Betriebs der Uhr auch bei einer Unterbrechung der mit einer Batterie (13) vorgenommenen Stromversorgung des Gerätes zugeordnet ist.

4. Warngerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Mikroprozessor (6) verbundener, über die Infrarot-Schnittstelle (14) aktivierbarer Hall-Effekt-Schalter (15) mit Schlüssel vorgesehen ist, um über diesen unter Eliminierung der Einschaltfunktion des Drucksensors (4) die Inbetriebnahme des Gerätes zu veranlassen.

5. Warngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine in dieses integrierte LED- Statusanzeige (11).

6. Warngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarot-Schnittstelle (14) durch einen IR-Transceiver gebildet ist und zum Ein- und Auslesen von Daten an die Schnittstelle eines PC anschließbar ist, um gespeicherte Daten zu lesen und/oder graphisch aufzubereiten oder Alarmschwellen für Druck und Temperatur in der Höhe und zeitlich zu verändern oder abzuschalten.

7. Warngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine über die Infrarot-Schnittstelle (14) mit dem Gerät verbundene Telemetrie (16) zur Fernübertragung von Daten vom und zum Mikroprozessor (6).

8. Warngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein in dieses integriertes Manometer.