RU214159U1

RU214159U1 - A simulator that simulates the breathing of a person in a means of personal respiratory protection

Info

Publication number: RU214159U1
Application number: RU2022120935U
Authority: RU
Inventors: Андрей Дмитриевич Романов
Original assignee: Андрей Дмитриевич Романов
Filing date: 2022-08-01
Publication date: 2022-10-13

Abstract

Настоящая полезная модель относится к техническим средствам, предназначенным для обучения правилам использования средств индивидуальной защиты органов дыхания человека изолирующего типа и овладению навыками дыхания в них. This utility model relates to technical means designed to teach the rules for using personal respiratory protective equipment of an insulating type and mastering breathing skills in them.

Средства индивидуальной защиты органов дыхания изолирующего типа (далее - СИЗОД) – это средства индивидуальной защиты органов дыхания, изолирующее дыхательные пути от окружающей атмосферы и подающие пригодную для дыхания газовую дыхательную смесь (ГДС) из источника дыхательной смеси, являющегося составной частью, а именно из регенеративного патрона или баллона с кислородом или азотно-кислородной смесью.Personal respiratory protection equipment of an insulating type (hereinafter referred to as RPE) is a personal respiratory protection equipment that isolates the respiratory tract from the surrounding atmosphere and supplies a breathable gas respiratory mixture (GDS) from the source of the respiratory mixture, which is an integral part, namely from the regenerative cartridge or cylinder with oxygen or nitrogen-oxygen mixture.

Настоящая полезная модель направлена на повышение качества обучения работе в изолирующем СИЗОД, повышение эффективности обучения за счет применения визуально идентичного СИЗОД устройства, обеспечивающего сопротивление и концентрацию СО₂ аналогично применяемому СИЗОД, осуществлять регистрацию легочной вентиляции и иных параметров пользователя, а также осуществляющего их запись, передачу на другие устройства и ЭВМ (компьютер) информации о тренировке, что также позволит оценивать состояние пользователя в ходе тренировки.This utility model is aimed at improving the quality of training in work in an isolating RPE, increasing the effectiveness of training through the use of a visually identical RPD device that provides resistance and CO ₂ concentration similar to the used RPD, registering pulmonary ventilation and other user parameters, as well as recording, transmitting them to other devices and a computer (computer) of information about the training, which will also allow you to evaluate the user's condition during training.

Технический результат, на получение которого направлено настоящая полезная модель, заключается в создании устройства визуально схожее с СИЗОД, имитирующее сопротивление дыханию и концентрацию СО₂ идентичное условиям дыхания в СИЗОД, позволяющее измерять, записывать, хранить и передавать информацию о регистрируемых параметрах включая, но не ограничиваясь, объем потребленного воздуха.The technical result, to which this utility model is directed, is to create a device that is visually similar to RPE, simulating breathing resistance and CO ₂ concentration identical to the breathing conditions in RPE, allowing you to measure, record, store and transmit information about the recorded parameters, including, but not limited to , the volume of air consumed.

Полезная модель представляет собой устройство визуально идентичное СИЗОД, содержащее лицевую часть, воздуховодные шланги, дыхательный мешок с клапаном избыточного давления, подвесную систему, имитирующий корпус, блок имитации СО₂, сопло, для имитации сопротивления, обратный клапан вдоха, обратный клапан выдоха, расходомер и блок измерения, включающий микроконтроллер, выполняющий функцию сбора и передачи данных полученных от датчика расходомера, с возможностью регистрации данных посредством радиоволнового передатчика, блок питания, блок передачи информации, блок синхронизации данных, балластный вес, тумблер включения.The utility model is a device visually identical to RPE containing a front part, air hoses, a breathing bag with an overpressure valve, a suspension system simulating a body, a CO ₂ simulation unit, a nozzle for simulating resistance, an inhalation check valve, an exhalation check valve, a flow meter and a measurement unit, including a microcontroller that performs the function of collecting and transmitting data received from the flow meter sensor, with the possibility of data recording by means of a radio wave transmitter, a power supply unit, an information transmission unit, a data synchronization unit, a ballast weight, an on/off switch.

В своем принципиальном представлении устройство содержит блок имитации СО₂, соединенный с соплом, для имитации сопротивления, оснащенный обратным клапаном выдоха и выдоха, расходомером и блоком измерения, включающего микроконтроллер, выполняющий функцию сбора и передачи данных полученных от датчика расходомера, с возможностью регистрации данных посредством радиоволнового передатчика, блок питания, блок передачи информации, блок синхронизации данных размещаются в корпусе, имитирующим регенеративный патрон, поглотительный патрон, либо баллон СИЗОД, в зависимости от типа СИЗОД – имитирующий корпус. In its principal representation, the device contains a CO ₂ simulation unit connected to a nozzle to simulate resistance, equipped with an exhalation and exhalation check valve, a flow meter and a measurement unit that includes a microcontroller that performs the function of collecting and transmitting data received from the flow meter sensor, with the ability to register data by means of radio wave transmitter, power supply, information transmission unit, data synchronization unit are placed in a housing that imitates a regenerative cartridge, an absorption cartridge, or a RPE cylinder, depending on the type of RPE - imitating the housing.

Пользователь включается в устройство посредством лицевой части. Лицевой частью СИЗОД может быть представлена различными вариантами: маска, шлем-маска, полумаска, четвертьмаска, загубник с носовым зажимом, капюшон, шлем.

The user is included in the device through the front part. The front part of RPE can be represented by various options: mask, helmet-mask, half mask, quarter mask, mouthpiece with nose clip, hood, helmet.

Description

1. Область техники, к которой относится полезная модель.1. The field of technology to which the utility model belongs.

2. Уровень техники 2. State of the art

СИЗОД используют только в рамках назначения и в соответствии с инструкцией. Изолирующие средства защиты дыхания используются преимущественно тогда, когда фильтрующие аппараты не способны справиться с опасностью.RPE is used only as part of the appointment and in accordance with the instructions. Isolating respiratory protective equipment is mainly used when filtering devices are not able to cope with the danger.

Использование изолирующих СИЗОД также сопровождается влиянием на физиологические функции организма человека. Степень такого влияния зависит как от состояния здоровья и натренированности человека, так и от условий и характера работ.The use of insulating RPE is also accompanied by an impact on the physiological functions of the human body. The degree of such influence depends both on the state of health and training of a person, and on the conditions and nature of the work.

Сопротивление дыханию, а как следствие возможное ухудшение самочувствия из-за скачков давления и сердечных сокращений, в аппаратах изолирующего типа значительно выше, поэтому использовать такие СИЗОД можно только при отсутствии медицинских противопоказаний. А сложность конструкции и особенности приведения устройства в действие делает невозможным его применение без предварительного обучения.Breathing resistance, and as a result, a possible deterioration in well-being due to pressure surges and heart contractions, is much higher in isolation-type devices, therefore, such RPE can be used only if there are no medical contraindications. And the complexity of the design and features of bringing the device into action makes it impossible to use it without prior training.

В состав СИЗОД должны входить:The PPE should include:

- лицевая часть;- front part;

- регенеративный патрон или баллон с кислородом или азотно-кислородной смесью;- regenerative cartridge or cylinder with oxygen or nitrogen-oxygen mixture;

- поглотительный патрон (при необходимости);- absorption cartridge (if necessary);

- соединительные шланги (при необходимости);- connecting hoses (if necessary);

- дыхательный мешок;- breathing bag;

- подвесная (ременная) система;- suspended (belt) system;

- индивидуальная упаковка. (ГОСТ 12.4.272-2014 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания изолирующие дыхательные аппараты с химически связанным или сжатым кислородом. Технические требования. Методы испытаний. Маркировка. Правила отбора образцов).- individual packing. (GOST 12.4.272-2014 Occupational safety standards system. Personal respiratory protection equipment, self-contained breathing apparatus with chemically bound or compressed oxygen. Technical requirements. Test methods. Marking. Sampling rules).

Известен тренажер дыхательного аппарата (заявка WO №2008/089407 А1, МПК A62B 9/00, публ. 2008 г.), предназначенный для ознакомления шахтеров и других работников шахт с ощущениями, испытываемыми при использовании самоспасателя SCSR со сжатым кислородом. Тренажер дыхательного аппарата состоит из используемых в самоспасателе SCSR лицевой части в виде загубника и носового зажима, к которому прикреплены два съемных картриджа, заполненных реакционным материалом, с фильтрами для сбора вредной пыли, клапанами и соединенных отверстиями с атмосферой. При дыхании пользователя в тренажере дыхательного аппарата выделение тепла имитируется за счет химической реакции материала, содержащегося в картриджах, и продуктов выдоха пользователя, сопротивление дыханию определяется природой химического материала. Таким образом, обучаемый пользователь знакомится с условиями дыхания в реальном самоспасателе SCSR со сжатым кислородом. Для заполнения картриджа может использоваться безопасный материал, например цеолит с номинальным размером пор 4А, а также другие материалы, например гидроксиды кальция, лития, натрия, которые служат для создания различных условий дыхания из-за отличий в величинах сопротивления дыханию и тепла, выделяемого используемыми материалами в ходе химической реакции. Недостатком тренажера дыхательного аппарата является его отличие от самоспасателя SCSR, в частности отсутствие дыхательного мешка, что не позволяет изучить конструкцию и отработать процедуру включения в самоспасатель SCSR. В случае использования для заполнения картриджей добавок опасных материалов, например гидроксидов лития или натрия, этот материал должен быть утилизирован соответствующим образом.A breathing apparatus simulator is known (application WO No. 2008/089407 A1, IPC A62B 9/00, publ. 2008), designed to familiarize miners and other mine workers with the sensations experienced when using a SCSR self-rescuer with compressed oxygen. The breathing apparatus simulator consists of a front part used in the SCSR self-rescuer in the form of a mouthpiece and a nose clip, to which two removable cartridges are attached, filled with reaction material, with filters for collecting harmful dust, valves and connected with holes to the atmosphere. When the user breathes in the breathing apparatus simulator, the generation of heat is simulated due to the chemical reaction of the material contained in the cartridges and the products of the user's exhalation, the breathing resistance is determined by the nature of the chemical material. In this way, the trained user becomes familiar with the breathing conditions in a real SCSR self-rescuer with compressed oxygen. A safe material can be used to fill the cartridge, such as zeolite with a nominal pore size of 4A, as well as other materials, such as calcium, lithium, sodium hydroxides, which serve to create different breathing conditions due to differences in breathing resistance and heat generated by the materials used. during a chemical reaction. The disadvantage of the breathing apparatus simulator is its difference from the SCSR self-rescuer, in particular, the absence of a breathing bag, which does not allow studying the design and working out the procedure for inclusion in the SCSR self-rescuer. If hazardous materials, such as lithium or sodium hydroxides, are used to fill additive cartridges, this material must be disposed of properly.

Известен рабочий тренажер шахтного самоспасателя РТ-ШС (далее тренажер РТ-ШС) (см Технические средства безопасности, применяемые в угольных шахтах Российской Федерации: Каталог справочник / под общей редакцией В.М. Щадова; сост. Ю.И. Донсков, А.А. Умрихин. - Кемерово: ГПКО «Кемеровский полиграф комбинат», 2007. с.316-317), который предназначен для обучения персонала шахт правилам и навыкам использования самоспасателей ШСС-Т с химически связанным кислородом в учебных классах и в условиях, приближенных к реальной обстановке. Тренажер РТ-ШС является переснаряжаемым вариантом самоспасателя ШСС-Т, но с меньшим временем действия, что обеспечивает при условии замены картриджа (регенеративного патрона) возможность многоразового его использования, а также позволяет отработать до автоматизма процедуру приведения самоспасателя ШСС-Т в действие. В тренажере РТ-ШС (см. сайт http://www.roshimzaschita.ru/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=21 оп. 2007 г.) за счет химической реакции взаимодействия продуктов выдоха пользователя, а именно диоксида углерода и воды, которые поступают в картридж через лицевую часть в виде загубника и носового зажима, и материала, содержащегося в картридже, создается повышенная температура дыхательной смеси, за счет вредного пространства увеличивается объемная доля диоксида углерода, за счет прохождения дыхательной смеси через слой материала, содержащегося в картридже увеличивается сопротивление дыханию. Эти особенности характерны для СИЗОД на химически связанном кислороде. Это позволяет сформировать у персонала представление об условиях дыхания в самоспасателе ШСС-Т, в частности получать сведения, что указанные условия (нагрев дыхательной смеси, сопротивление дыханию) означают нормальную работу самоспасателя ШСС-Т.Known working simulator of the mine self-rescuer RT-ShS (hereinafter referred to as the simulator RT-ShS) (see Technical safety equipment used in coal mines of the Russian Federation: Directory directory / edited by V.M. Shchadov; compiled by Yu.I. Donskov, A. A. Umrikhin. - Kemerovo: GPKO "Kemerovo polygraph plant", 2007. pp. 316-317), which is designed to train mine personnel in the rules and skills of using ShSS-T self-rescuers with chemically bound oxygen in classrooms and in conditions close to real environment. The RT-ShS simulator is a rechargeable version of the ShSS-T self-rescuer, but with a shorter operating time, which provides the possibility of its reusable use if the cartridge (regenerative cartridge) is replaced, and also allows you to work out the procedure for bringing the ShSS-T self-rescuer into action to automaticity. In the RT-ShS simulator (see the site http://www.roshimzaschita.ru/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=21 op. 2007) due to the chemical reaction of the interaction of the user's exhalation products, namely carbon dioxide and water that enters the cartridge through the front part in the form of a mouthpiece and nose clip, and the material contained in the cartridge, an increased temperature of the respiratory mixture is created, due to the harmful space, the volume fraction of carbon dioxide increases, due to the passage of the respiratory mixture through the layer of material contained in cartridge increases breathing resistance. These features are characteristic of RPE based on chemically bound oxygen. This allows the personnel to form an idea of the breathing conditions in the ShSS-T self-rescuer, in particular, to obtain information that the indicated conditions (breathing mixture heating, breathing resistance) mean the normal operation of the ShSS-T self-rescuer.

Недостатками данного тренажера РТ-ШС являются необходимость замены картриджа после каждой тренировки, обязательность соблюдения строгих правил хранения тренажеров РТ-ШС и сменных картриджей, меньшее время работы тренажера РТ-ШС по сравнению с временем работы реального самоспасателя ШСС-Т, необходимость утилизации использованных, признанных негодными или с истекшим гарантийным сроком картриджей, содержащих опасное вещество - надпероксид калия, а также не дает оценку состояния обучаемого.The disadvantages of this RT-ShS simulator are the need to replace the cartridge after each workout, the obligation to comply with strict storage rules for RT-ShS simulators and replaceable cartridges, the shorter operating time of the RT-ShS simulator compared to the operating time of a real SSS-T self-rescuer, the need to dispose of used, recognized unusable or expired cartridges containing a dangerous substance - potassium superoxide, and also does not assess the student's condition.

Известен универсальный тренажер, моделирующий работу человека в изолирующих дыхательных аппаратах, состоящий из лицевой части, соединенной с гофрированной трубкой или картриджем с клапанами, в которой расположен нагревательный элемент, дыхательного мешка, картриджа, в котором расположено устройство моделирования сопротивления дыханию, моделирования состава дыхательной смеси, пневмотахограммы. A universal simulator is known that simulates the work of a person in insulating breathing apparatus, consisting of a front part connected to a corrugated tube or cartridge with valves, in which a heating element is located, a breathing bag, a cartridge in which a device for modeling breathing resistance is located, modeling the composition of the respiratory mixture, pneumotachograms.

Недостатком данного прототипа является потребность сети электропитания, сложный состав комплекса, что вызывает необходимость привлечения персонала со специальными познаниями, для проведения тренировки, и отсутствие мобильности тренажера, что вызывает невозможность применения тренажера при прохождении реального маршрута с присущими неровностями, уклонами, подъемами, шириной прохода.The disadvantage of this prototype is the need for a power supply network, the complex composition of the complex, which necessitates the involvement of personnel with special knowledge for training, and the lack of mobility of the simulator, which makes it impossible to use the simulator when passing a real route with inherent bumps, slopes, climbs, passage width.

Прототипом настоящей полезной модели является учебный изолирующий самоспасатель (RU 202 090 U1) представляющий собой учебный изолирующий самоспасатель, содержащий футляр в виде корпуса и по крайней мере одной крышки с быстрораскрывающимся замком, загубник и носовой зажим, имитатор тепловлагообменника, гофрированную трубку, дыхательный мешок с клапаном избыточного давления, съемные патрон-имитатор массы и имитатор пускового устройства, который, согласно полезной модели, содержит по крайней мере один магнит, расположенный внутри корпуса.The prototype of this utility model is a training insulating self-rescuer (RU 202 090 U1), which is a training insulating self-rescuer containing a case in the form of a body and at least one cover with a quick-opening lock, a mouthpiece and a nose clip, a heat and moisture exchanger simulator, a corrugated tube, a breathing bag with a valve excess pressure, a removable mass simulator cartridge and a trigger simulator, which, according to the utility model, contains at least one magnet located inside the housing.

Недостатками данного учебного изолирующего самоспасателя являются необходимость замены картриджа после каждой тренировки, обязательность соблюдения строгих правил хранения сменных картриджей, меньшее время работы по сравнению с временем работы реального самоспасателя, необходимость утилизации использованных, признанных негодными или с истекшим гарантийным сроком картриджей, содержащих опасное вещество - надпероксид калия, а также не дает оценку состояния обучаемого.The disadvantages of this training insulating self-rescuer are the need to replace the cartridge after each workout, the obligation to comply with strict rules for storing replaceable cartridges, shorter operating time compared to the operating time of a real self-rescuer, the need to dispose of used, recognized as unusable or expired cartridges containing a hazardous substance - superoxide potassium, and also does not assess the state of the student.

Техническая проблема, решение которой обеспечивается настоящей полезной моделью, состоит в расширении арсенала технических средств определенного назначения, выраженного в создании тренажера визуально схожего с СИЗОД, имитирующего сопротивление дыханию и концентрацию СО₂, выполняющего функцию подсчета потребленного объема воздуха, с возможностью передачи полученных данных на ЭВМ. The technical problem, the solution of which is provided by this utility model, is to expand the arsenal of technical means for a specific purpose, expressed in the creation of a simulator visually similar to RPE, simulating breathing resistance and CO ₂ concentration, performing the function of counting the volume of air consumed, with the possibility of transferring the obtained data to a computer .

Технический результат, на получение которого направлено настоящая полезная модель, заключается в создании устройства, визуально схожего с СИЗОД, имитирующее сопротивление дыханию и концентрацию СО₂ идентичные условиям дыхания в СИЗОД, позволяющего измерять, записывать, хранить и передавать информацию о регистрируемых параметрах включая, но не ограничиваясь, объем потребленного воздуха.The technical result, to which this utility model is directed, is to create a device that is visually similar to RPE, simulating breathing resistance and CO ₂ concentration identical to the breathing conditions in RPE, allowing you to measure, record, store and transmit information about the recorded parameters, including, but not limited, the volume of air consumed.

3. Раскрытие сущности полезной модели.3. Disclosure of the essence of the utility model.

Также тренажер может быть оснащен футляром в виде корпуса СИЗОД и по крайней мере одной крышки с быстрораскрывающимся замком, или индивидуальной упаковкой, идентичной модели имитируемого СИЗОД.Also, the simulator can be equipped with a case in the form of a RPE body and at least one cover with a quick-open lock, or individual packaging identical to the model of the simulated RPE.

Пользователь включается в устройство посредством лицевой части. Лицевой частью СИЗОД может быть представлена различными вариантами: маска, шлем-маска, полумаска, четвертьмаска, загубник с носовым зажимом, капюшон, шлем.The user is included in the device through the front part. The front part of RPE can be represented by various options: mask, helmet-mask, half mask, quarter mask, mouthpiece with nose clip, hood, helmet.

Легочная вентиляция – объем газовой дыхательной смеси, прошедший через легкие человека за определенный промежуток времени.Pulmonary ventilation - the volume of the gas respiratory mixture that has passed through the lungs of a person for a certain period of time.

4. Краткое описание чертежей.4. Brief description of the drawings.

На фиг. №1 изображена принципиальная схема полезной модели одного из воплощений в общем виде, где 1 – блок имитации СО₂; 2 – присоединение к лицевой части СИЗОД; 3 - сопло; 4 – расходомер; 5 – клапан вдоха; 6 – клапан выдоха; 7 – блок измерения.In FIG. No. 1 shows a schematic diagram of a utility model of one of the embodiments in general terms, where 1 is a CO ₂ simulation block; 2 - attachment to the front of the RPE; 3 - nozzle; 4 – flow meter; 5 - inhalation valve; 6 - exhalation valve; 7 - measurement block.

5. Осуществление изобретения.5. Implementation of the invention.

Тренажер, имитирующий дыхание человека в средстве индивидуальной защиты органов дыхания, работает следующим образом: тренажер размещают с помощью подвесной системы на теле, одним движением пользователь открывает быстрораскрывающийся замок, отбрасывает крышку футляра, одевает лицевую часть и включает устройство нажатием на тумблер, расположенный на имитирующем корпусе СИЗОД. The simulator, which imitates the breathing of a person in personal respiratory protection, works as follows: the simulator is placed using a suspension system on the body, with one movement the user opens the quick-release lock, discards the cover of the case, puts on the front part and turns on the device by pressing the toggle switch located on the simulating case PPE.

При вдохе газовая смесь поступает из атмосферы через патрубок в котором расположен расходомер 4 и клапан 5 вдоха, в блок 1 имитации СО₂, где смешивается с образовавшимся СО₂ при выдохе, через сопло 3, создающее сопротивление идентичное СИЗОД, и присоединение 2 к лицевой части СИЗОД. Микроконтроллер измерительного блока 7 осуществляет расчет объема поступившего при вдохе воздуха, осуществляя запись данной информации, с возможностью дальнейшей передачи. When inhaling, the gas mixture enters from the atmosphere through the branch pipe in which the flow meter 4 and the inhalation valve 5 are located, into the block 1 of CO ₂ imitation, where it mixes with the CO ₂ formed during exhalation, through nozzle 3, which creates resistance identical to RPE, and connection 2 to the front part PPE. The microcontroller of the measuring unit 7 calculates the volume of air received during inhalation, recording this information, with the possibility of further transmission.

При выдохе образовавшаяся газовая воздушная смесь (далее - ГВС) через присоединение 2 к лицевой части СИЗОД и сопло 3, создающее сопротивление идентичное СИЗОД, поступает в блок 1 имитации СО₂, где от избыточного давления открывается клапан 6 выдоха, при этом при достижении нормального значения давления клапан 6 выдоха закрывается, оставляя в блоке 1 имитации СО₂ определенный объем СО₂, который составляет концентрацию СО₂,поступающую на следующей фазе дыхания на вдох. Значение концентрации СО₂на вдохе при работе в тренажере идентично значению концентрации поступающей на вдох при работе в реальном СИЗОД. Клапан 6 выдоха направляет газовую воздушную смесь в дыхательный мешок СИЗОД, оснащенного клапаном избыточного давления.When exhaling, the resulting gaseous air mixture (hereinafter referred to as DHW) through connection 2 to the front part of the RPE and nozzle 3, which creates resistance identical to RPE, enters the block 1 of CO simulation₂, where the exhalation valve 6 opens from excess pressure, while when the normal pressure value is reached, the exhalation valve 6 closes, leaving in block 1 the simulation of CO₂ a certain amount of CO₂, which is the concentration of CO₂,coming in the next phase of breathing to inhale. CO concentration value₂on inspiration when working in the simulator is identical to the value of the concentration inhaled when working in a real RPE. The exhalation valve 6 directs the gas air mixture into the respiratory bag RPE equipped with an overpressure valve.

Микроконтроллер блока измерения 7 представляет собой вычислительный блок, отвечающий за сбор, хранение и обработку входной информации, поступающей от расходомера и иных совместимых датчиков и блоков, осуществляет сбор, обработку и передачу данных. Информация, получаемая от расходомера, преобразуется в цифровой код. The microcontroller of the measurement unit 7 is a computing unit responsible for collecting, storing and processing input information from the flow meter and other compatible sensors and units, collects, processes and transmits data. The information received from the flowmeter is converted into a digital code.

С помощью встроенного датчика беспроводной передачи информации полученные и обработанные данные микроконтроллером могут передаваться, для целей отображения, анализа и обработки информации в любой форме, в том числе, но не ограничиваясь, на смартфон, умные часы, ЭВМ (компьютер или иное устройство).Using the built-in sensor for wireless information transmission, the received and processed data by the microcontroller can be transmitted, for the purposes of displaying, analyzing and processing information in any form, including, but not limited to, to a smartphone, smart watch, computer (computer or other device).

Питание микроконтроллера, расходомера, блока синхронизации данных и блока беспроводной передачи информации блока 7 измерения осуществляется блоком питания, включение и выключение которого осуществляется тумблером, расположенным на имитирующем корпусе.The microcontroller, the flow meter, the data synchronization unit and the wireless information transmission unit of the measurement unit 7 are powered by a power supply unit, which is turned on and off by a toggle switch located on the simulating case.

Блок 1 имитации СО₂, сопло 3 присоединенное к лицевой части СИЗОД, обратный клапан 6 выдоха, обратный клапан 5 вдоха, соединенный в трубопроводе с расходомером 4 герметично соединены. Block 1 simulating CO ₂ , nozzle 3 attached to the front part of RPE, check valve 6 exhalation, check valve 5 breath, connected in the pipeline with the flow meter 4 are hermetically connected.

Имитирующий корпус, в котором размещается блок имитации СО₂тренажера может быть дополнительно оснащен балластом (балластный вес), который в свою очередь создаст имитацию веса идентичного СИЗОД.The simulating case, in which the CO ₂ simulation unit of the simulator is located, can be additionally equipped with a ballast (ballast weight), which in turn will create an imitation of the weight of an identical RPE.

На линии вдоха/выдоха в лицевой части СИЗОД, либо иного его воплощения (например гофротрубка с загубником), герметично присоединяется блок 1 имитации СО₂ через сопло 3, присоединение 2 к лицевой части СИЗОД. Клапан 6 выдоха установленный таким образом, чтобы открываться при избыточном давлении выпускает ГВС, в частном исполнении клапан 6 выдоха выпускает ГВС в дыхательный мешок, снабженный клапаном избыточного давления. Клапан 5 вдоха установленный таким образом, чтобы открываться при вакуумметрическом давлении, спровоцированным вдохом пользователя, осуществляет забор воздуха из окружающей среды, при этом расходомером 4 осуществляется измерение объема поступившего из окружающей среды воздуха. On the inhalation / exhalation line in the front part of the RPE, or its other embodiment (for example, a corrugated tube with a mouthpiece), the CO ₂ imitation block 1 is hermetically attached through the nozzle 3, connection 2 to the front part of the RPE. The exhalation valve 6, set to open at excess pressure, releases DHW; in a particular version, the exhalation valve 6 releases DHW into the breathing bag, which is equipped with an overpressure valve. The inhalation valve 5, set to open at the vacuum pressure provoked by the user's inhalation, draws air from the environment, while the flow meter 4 measures the volume of air taken from the environment.

Измерительный блок включает в себя микроконтроллер, блок беспроводной передачи информации, блок питания, блок синхронизации данных.The measuring unit includes a microcontroller, a wireless data transmission unit, a power supply unit, and a data synchronization unit.

Сопло 3 создает имитацию сопротивления идентичного СИЗОД за счет калибровки проходного сечения отверстия.Nozzle 3 creates an imitation of the resistance of an identical RPM by calibrating the flow area of the hole.

В ходе тренировки микроконтроллер принимает и обрабатывает сигналы, полученные от датчиков, включая но не ограничиваясь, расходомер и иные датчики, например пульсометр, датчик артериального давления, шагомер и иные вариации, совместимые с возможностями приема информации блока 7 измерения, и отправляет их посредством блока беспроводной передачи информации, который оснащен специальным модулем приема и передачи информации. На случай потери радиосвязи микроконтроллер оснащен электронным буфером памяти, способным сохранить данные автономной работы. During training, the microcontroller receives and processes signals received from sensors, including, but not limited to, a flow meter and other sensors, such as a heart rate monitor, blood pressure sensor, pedometer and other variations compatible with the information reception capabilities of the measurement unit 7, and sends them through the wireless information transmission, which is equipped with a special module for receiving and transmitting information. In case of loss of radio communication, the microcontroller is equipped with an electronic memory buffer capable of storing offline data.

Блок беспроводной передачи информации блока 7 измерения, может представлять собой, например: WLAN/Wi-Fi модуль, Bluetooth модуль, BLE модуль, NFC модуль, IrDa, RFID модуль и т.п. С помощью блока беспроводной передачи информации, функционально сопрягаемого с соответствующими устройствами тренажера и например, но не ограничиваясь компьютера, смартфона, умных часов, обеспечивается организация обмена данными по беспроводному каналу передачи данных, например, WAN, PAN, ЛВС (LAN), WLAN, WMAN.The wireless information transmission unit of the measurement unit 7 may be, for example: WLAN/Wi-Fi module, Bluetooth module, BLE module, NFC module, IrDa, RFID module, etc. With the help of a wireless information transmission unit, functionally interfaced with the corresponding devices of the simulator and for example, but not limited to a computer, smartphone, smart watch, data exchange is provided over a wireless data transmission channel, for example, WAN, PAN, LAN (LAN), WLAN, WMAN .

На основании полученных и обработанных данных микроконтроллер формирует и передает посредством блока связи с компьютером информацию, например, но не ограничиваясь на компьютер с установленным ПО, где возможно провести анализ полученных данных, а также осуществить хранение и дальнейшую передачу полученной информации. Based on the received and processed data, the microcontroller generates and transmits information via a communication unit with a computer, for example, but not limited to a computer with installed software, where it is possible to analyze the received data, as well as store and further transfer the received information.

Таким образом, вышеописанным устройством подтверждается возможность имитации сопротивления дыханию при помощи сопла, и концентрации СО₂ при помощи расчетного остаточного объема, условиям дыхания в СИЗОД, а также позволяющее измерять, записывать, хранить и передавать информацию о физиологических параметрах пользователя, полученных в ходе тренировки, при помощи расходомера и блока измерения, а также наличия возможности измерения иных параметров.Thus, the above device confirms the possibility of simulating breathing resistance using a nozzle, and CO ₂ concentration using the calculated residual volume, breathing conditions in RPE, and also allows you to measure, record, store and transmit information about the user's physiological parameters obtained during training, using a flow meter and a measurement unit, as well as the possibility of measuring other parameters.

Claims

1. A simulator simulating human breathing in personal respiratory protection equipment, designed to teach the rules for using personal respiratory protection equipment of an insulating type and mastering breathing skills in them, which is a device that is visually identical to RPE, containing a front part, air hoses, breathing a bag with an overpressure valve, a suspension system, characterized in that it contains a simulating body, a CO ₂ imitation block, a nozzle for simulating resistance, an inhalation check valve, an exhalation check valve, a flow meter, a ballast weight, an on-off switch, a measurement block, while the block measurement includes a microcontroller that performs the function of collecting and transmitting data received from the sensor of the flow meter, with the possibility of recording data by means of a radio wave transmitter, a power supply unit, an information transmission unit, a data synchronization unit.

2. The device according to claim. 1, characterized in that it is equipped with a case in the form of a body and at least one cover with a quick-open lock, identical to the model of the simulated RPE.

3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with an individual package identical to the model of the simulated RPE.