WO2021076017A1 - Методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания человека - Google Patents

Методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания человека Download PDF

Info

Publication number
WO2021076017A1
WO2021076017A1 PCT/RU2020/050279 RU2020050279W WO2021076017A1 WO 2021076017 A1 WO2021076017 A1 WO 2021076017A1 RU 2020050279 W RU2020050279 W RU 2020050279W WO 2021076017 A1 WO2021076017 A1 WO 2021076017A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rpe
testing
person
data
loads
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/050279
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир РОМАНОВ
Original Assignee
Владимир РОМАНОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир РОМАНОВ filed Critical Владимир РОМАНОВ
Publication of WO2021076017A1 publication Critical patent/WO2021076017A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B15/00—Installations affording protection against poisonous or injurious substances, e.g. with separate breathing apparatus

Definitions

  • the developed methodology for testing personal respiratory protection equipment (hereinafter referred to as the technique or invention) relates to the field of testing (verification) of individual respiratory protection equipment, respirators, gas masks and self-rescuers for the protection of the human respiratory system (hereinafter referred to as RPE).
  • GOST 12.4.292-2015 “Interstate standard.
  • Occupational safety standards system Personal respiratory protection. ISOLATING SELF-RESCUE VEHICLES WITH CHEMICALLY BOND OR COMPRESSED OXYGEN ", GOST 12.4.295-2015” Interstate standard.
  • Occupational safety standards system PERSONAL RESPIRATORY PROTECTION EQUIPMENT ", as well as documents regulating the safety of RPE: GOST 12.4.288-2015” Interstate standard.
  • the first type is testing at the "Artificial lungs" installation in accordance with GOST 12.4.292, which consists in setting the stand to a certain mode and connecting the investigated RPE.
  • the disadvantage of this method is the lack of correspondence of the tuned mode to the real breathing of a person performing physical exercises, using it in the RPE.
  • the second type is to test the RPE by volunteer testers.
  • the disadvantages of this method for testing the RPE are subjectivity and uniqueness (lack of repeatability of the experiment), which significantly complicates the process of testing and checking the parameters of the RPE.
  • the existing regulatory legal acts that regulate the verification of the parameters of the RPE do not take into account the individual physical parameters of a person using the RPE and the change in its parameters under dynamic loads.
  • GOST 12.4.295-2015 only determines the procedure for conducting tests with the participation of volunteer testers.
  • GOST 12.4.295-2015 gives a reference to the test procedure for self-contained breathing apparatus and self-rescuers, in accordance with the regulatory documentation for the tested RPE.
  • the invention is focused on all types and types of personal protective equipment for the human respiratory system, incl. but not limited to isolating regenerative, filtering, and the like. For filtering RPE, this method is new.
  • volunteer testers give value judgments regarding the work of the tested RPE. And so. 7.2.1 GOST 12.4.292-2015 “Occupational safety standards system. Personal respiratory protection.
  • test methods Insulating on chemically bonded and compressed oxygen.
  • Test methods Marking.
  • Sampling rules tests with the participation of testers are carried out in accordance with GOST 12.4.295 or the approved program and test procedure.
  • Testing of the self-rescuer with the testers complements the basic assessment of the self-rescuer obtained from testing on instruments and artificial lungs. The tests are carried out in order to determine the comfort of breathing in self-rescuers, the physiological reactions of the testers to work in self-rescuers, the peculiarities of the work of the components and systems of the self-rescuer, assessment of the convenience of using self-rescuers under various physical loads.
  • the test can be terminated if the tester is unable to complete the test (and 7.2.5. GOST 12.4.292-2015), i.e. a volunteer tester can experience extremely unpleasant sensations that prevent the continuation of the test, which is a significant drawback of the RPE study.
  • the methodology for conducting tests on test volunteers described in GOST 12.4.295-2015 includes:
  • the body temperature, pulse rate, respiratory rate, and blood pressure are measured in the volunteer - the test person.
  • the tests are allowed for testers who have regular practical experience in the use of self-rescuers and who are approved for testing by a doctor, as well as who have studied the manual for the operation of the self-rescuer.
  • the testers should not do heavy physical work or take alcohol for the 24 hours before the test.
  • the testers should be fully informed about the nature and scope of the tests;
  • the testers are subjected to a medical examination, body temperature, pulse rate, respiratory rate, blood pressure, weight are measured;
  • the front part of the self-rescuer is equipped with fittings for connecting a draft gauge and a thermocouple (in the case of measuring the temperature of the inhaled GDS), DM - with two fittings for taking and returning the analyzed GDS.
  • the fitting location must be in accordance with the design documentation for the self-rescuer;
  • the tester should be dressed in cotton work clothes, and at negative temperatures - in accordance with test temperature; - before testing at an ambient temperature of minus 20 ° C, the self-rescuers are preliminarily kept at this temperature for 30 minutes.
  • the biometric parameters of a person are measured continuously in the process of performing a complex of loads.
  • GOST 12.4.292-2015 is used.
  • pulmonary ventilation in humans can be different from 10, 35, and 70 dm 3 / min., Indicated in the opposed GOST 12.4.292-2015.
  • GOST indicates the values of temperatures, the volume of pulmonary ventilation, etc., which must be adhered to when determining the time of the protective action of the RPE, while reference to the compliance of these parameters with the real existing ones is not given.
  • N.S. Didenko in the 2nd edition of the revised and supplemented "Regenerative respirators for mountain rescue operations", having studied the work of the human respiratory system and the relationship of their work with the work of the RPE, states: "Each level of intensity of physical activity corresponds to the value of pulmonary ventilation determined for a given individual" (p. . 5 edition).
  • the operational documentation of the RPE provides information about the PDP of the given RPE, in the form of the PDP in a state of relative rest, when performing a load of medium severity, with a heavy load. These parameters of the PDV are calculated based on the volume of pulmonary ventilation specified in GOST (10.35.70 dm 3 / min).
  • GOST R53255-2009 assumes pulmonary ventilation for moderate work 30 and 35 dm 3 / min., Heavy work 50 and 60 dm 3 / min., And for very heavy work 100 dm 3 / min.
  • GOST R53260-2009 assumes pulmonary ventilation of 35 and 70 dm 3 / min.
  • GOST R12.4.253-2011 assumes pulmonary ventilation from 12.5, 30.0, 60.0, 85.0 dm 3 / min.
  • GOST R53256-2009 assumes pulmonary ventilation of 30 and 60 dm 3 / min.
  • a single GOST contains a reference to the individual parameters of respiration of a person using a RPE, as a result of which there is no objective characteristic of the operation of the RPE and the determination of the exact PDP, depending on the breathing parameters of a particular person.
  • the claimed invention allows using the same type of RPE to determine the PDM for different people. Or to obtain the actual PDM of various manufacturers of the same type of RPE for a specific person, recording it and playing it back when testing the RPE on a simulator of human external respiration.
  • the path to a fresh stream may include a set of actions different from those specified in GOST 12.4.292-2015, and also include work in a mode of relative rest (when it is necessary to sit), followed by a load in a mode of load of medium severity and / or heavy load.
  • the PDM when mixing loads is not determined by the manufacturers of RPE and GOST.
  • the claimed invention makes it possible to determine the PDM when mixing the above loads in any order.
  • the RPM can show a larger PDM over time, in contrast to the GOST limit, which can also contribute to accurate analysis and the creation of a RPM with a large PDM, as well as an increase in the length of the path of the control exit to a fresh stream, for example, from mine workings.
  • I. 7.2.5 of the above GOST indicates the test limits of the RPE, after reaching which the RPE is not tested further, incl. upon reaching the time specified in the test program, which also does not allow an objective assessment of the PDM based on the individual parameters of the person using the RPE.
  • the declared method of testing the RPE the tester performs the specified exercises with various physical loads, which allows one test to determine at the subsequent stages all 3 types of PDP (relative rest, moderate load, heavy load).
  • the currently used arsenal of technical means and techniques cannot accurately determine the actual time of the protective action (hereinafter referred to as the PDM) of the RPE in real conditions, in view of the discrepancy between the specified (specified) parameters, the actually implemented loads, as well as the subjective assessments of the testers performing
  • the protective characteristics of the RPE are not checked during operation in a dynamic mode, understood as a variable load of the user on the RPE in real conditions;
  • the presented method for testing the RPE solves the technical and operational problem of determining the adequate RPM of the RPE for a given set of loads or work that must be performed by a person using this RPE. Previously, the problem could not be solved due to the insufficient level of development of technology and technology.
  • the method presented in the present invention makes it possible to test the RPE to determine the time of its protective action and the nature of its functioning under conditions corresponding to real dynamic loads on a person.
  • the essence of the present invention lies in the use of a previously unused method for testing a RPE.
  • the methodology for testing the RPE establishes the procedure for conducting tests that are carried out sequentially. The tests are carried out with the participation of testers performing a complex of loads as close as possible to the real operating conditions of the RPE, using the device, registering biometric parameters of a person (hereinafter referred to as RBPC), with continuous recording, storage and processing of the received data on the hardware and software complex (hereinafter referred to as PAK) and further transfer of the information received to the stand for imitation of human external respiration (hereinafter referred to as the Ministry of Internal Affairs), intended for testing the RPE , to determine the actual PDM.
  • RBPC biometric parameters of a person
  • PAK hardware and software complex
  • the method for testing the RPE described above involves testing in conditions hazardous to human life and health, by placing the RPM (with the transferred data from the RPI), testing the RPE in conditions hazardous to life and health, to determine the actual PDM in such conditions.
  • the complex of loads is the actions of the tester, imitating the actual work performed by a person in the RPE.
  • the complex of loads is formed on the basis of the actually existing loads on a person carrying out any work in the RPE.
  • a tester is a person who has practical experience in using the RPE and by the nature of his activity uses the RPE, admitted to testing by a medical worker, and who has also studied the manual for the operation of the RPE.
  • Dynamic load is a change in the basic parameters of a person's breathing, when he performs work in real conditions, or in conditions close to real ones, set depending on the routes necessary for checking.
  • Biometric data - data of the tester such as depth and rate of breathing, pulse, gas exchange, etc.
  • HRBP human biometric parameters
  • the recorder can record the parameters of respiration (frequency, depth, build a pneumotachogram of respiration, measure the respiration rate), pulse, pressure, etc., thereby forming the dependence of the parameters (in this invention, it is called "Passport of respiration").
  • the RBPC creates breathing conditions similar to those in a real RPE.
  • RBPC is presented in the form of imitators of various RPE.
  • the RPBCH RPM imitation RPE is a device that reproduces the resistance, activation and operation of the simulated RPE type.
  • a software and hardware complex that allows you to receive, process and store data obtained as a result of training, and consists of a personal computer, radio communication with one or several RBPCs at the same time, as well as software that provides necessary functionality for working with data.
  • PAK from the data received from the RBPCH forms a systematic display of the parameters of a person's respiration during work in the RPE, depending on the motor activity - "Respiratory passport”.
  • Methodology for testing personal protective equipment of the human respiratory organs in the general sense consists in recording from a real person the parameters of his breathing, depending on the various conducted loads, changes in body temperature, the amount of gas-air mixture consumed and exhaled carbon dioxide and similar parameters and imitation of the recorded dependencies of a person's reaction on a simulator of human external respiration. At the same time, it is possible to simulate any scenarios of a person's functioning in any modes with the receipt of an RPM RPD, including mixed ones.
  • FIG. 1 (Fig. 1) Classification of RPE.
  • Figure 2 schematically describes the stages of the RPE test, which includes the stage (stage 1) of automated collection of biometric data of a particular person (tester) performing a set of loads, stage (stage 2) of processing and storing the obtained data and stage (3 stage) assessing the quality of the RPE by testing it on the IVD, which, during the test, simulates the load on the RPE in accordance with the data obtained at the first stage.
  • Figure 3 (Fig. 3) schematically describes the composition of the recorder of human biometric parameters and its functionality, to ensure the assigned function of the BPHR, to achieve the technical result.
  • RBHR consists of:
  • the microcontroller coordinates the work of the entire RBPC.
  • a complex of loads can be carried out by several people at the same time, using several RBPCs at once.
  • Figure 4 (Fig. 4) schematically describes the functionality of the hardware-software complex, in accordance with the given algorithm of the methodology for testing human RPE,
  • the method of testing personal protective equipment for the respiratory organs of a person belongs to the field of testing (checking) of the RPE.
  • the technique makes it possible to assess the protective properties of the RPE by determining its time of protective action and the nature of its functioning corresponding to real operating conditions, providing conditions for the repeatability of the experiment and eliminating the influence of subjective effects on the results.
  • the purpose of the invention is to provide the possibility of determining the dynamic and operational characteristics of the RPE in relation to the real physiological parameters of a person performing real work and using the RPE.
  • the technical effect is the creation of a technical complex that implements this technique and consists of an Autonomous recorder of human biometric parameters (RBPC), a hardware and software complex (PAK), a stand for imitating human external respiration (IVD), to determine the nature of the functioning and the actual PDP of the RPE under dynamic load ...
  • RBPC Autonomous recorder of human biometric parameters
  • PAK hardware and software complex
  • IVD imitating human external respiration
  • the social effect is to exclude the possibility of causing harm to the life and health of a person using RPE in extreme conditions / conditions as close as possible to real operating conditions, as well as during their tests.
  • the developed methodology refers to a method for a specific purpose - testing of RPE.
  • the method of testing the RPE is a test method for the RPE, it includes a stage (stage 1) of automated continuous collection of biometric data of a specific person (tester) performing a set of loads, a stage (stage 2) of processing and storing the obtained data and a stage (stage 3) of quality assessment RPE by testing it on the IVD, which during the test simulates the load on the RPE in accordance with the data obtained at the first stage (Fig. 2).
  • RBHR consists of: - from a set of primary converters that provide reading of biometric parameters of a person in the process of performing work by the tester;
  • the microcontroller coordinates the work of the entire RBPC.
  • a complex of loads can be carried out by several people at the same time, using several RBPCs at once.
  • the tester After preparation, the tester performs the specified exercises with different physical loads from the prepared set of loads at the first stage under the specified conditions.
  • the RBPC automatically records, processes and transmits the received biometric data to the PAK (Fig. 4).
  • the PAC consists of a data input device controlled by a microcontroller and contains a radio module that receives data from one or more RBPCs, a microcontroller that controls the data input device and transmits them to a personal computer (hereinafter referred to as a PC) via wired communication.
  • a PC equipped with special software allows the operator to automatically enter the anthropometric data of people performing a complex of loads, the sequence of exercises of the complex of loads itself. Further, the data input device automatically records the biometric data of each tester during the test separately.
  • a mathematical model of work (“Respiration passport”) is formed for each tester, containing anthropometric data of a person and his biometric data, such as pulse, breathing parameters obtained during the execution of a complex of loads.
  • the RPE is connected to the IVD, the mathematical model of the tester's work is loaded with the help of special software on the IVD, and the test is started.
  • the test result is saved using the PAK.
  • the dynamic parameters of the RPE are obtained, at loads corresponding to the real ones, ensuring the repeatability of the results.
  • the technical result is to determine the nature of the functioning and the time of protective action of the personal protective equipment of the respiratory system under dynamic load from the simulator of external respiration of a person, which provides the load received from the tester during the execution of a complex of loads (works).
  • the presented technique assumes its use in relation to conditions dangerous to human life and health, namely:
  • the technical result is to determine the nature of the functioning and the time of the protective action of the personal protective equipment of the respiratory system under dynamic load from the simulator of external respiration of a person, which provides the load received from the tester during the performance of a complex of loads (work) in conditions hazardous to life and health.
  • the invention is carried out using the following devices:
  • HRBP human biometric parameters
  • a software and hardware complex that allows you to receive, process and store the obtained biometric data, and consists of a personal computer, radio communication with one or several RBPCs at the same time, as well as software that provides the necessary functionality for working with data.
  • the data of a person H is taken, who regularly uses the RPE in his work.
  • a RPE is put on the face of a person N, with built-in sensors for reading the volume of oxygen consumed, exhaled CO2, as well as a chest heart rate monitor. These sensors are equipped with the function of redirecting the received information to the RBPC (recorder of human biometric parameters).
  • the sensors continuously transmit information about such data as pulse (bpm), pulmonary ventilation (l / min), respiratory rate (min-1), breathing depth, the data form a systemic dependence that forms the "Passport respiration of man H ".
  • the data received from the sensors is continuously recorded on the computer.
  • the obtained data at the first stage are loaded onto a computer, into a database
  • the passport of human respiration H is loaded into the RPE test program using special software on the Stand for simulating human external respiration, intended for testing personal protective equipment of the human respiratory system (patent N ° 186698).
  • the RPE is subject to verification, in this example the model SHSS - T (Mine self-rescuer).
  • SHSS - T Mine self-rescuer
  • the RPE to be tested - ShSS-T is installed, a set of loads is loaded, according to which the test must be carried out.
  • the imitation stand conducts a test, the data of which forms a summary table, where the result of the efficiency and duration of the RPE operation is formulated.
  • the RPE is subject to inspection: GDZK-U in an environment that is hazardous to human life and health - monoxide. Data on the nature of the functioning of the RPE are presented in the form of Table E.
  • the actual time of protective action was 11 minutes. 17 sec.
  • the life and health of people depend on the reliability and stability of respirators and self-rescuers. In the context of the fight against the spread of SARS-CoV-2 (COVID-19) and other airborne infections, it is also important to keep people alive and healthy.
  • the present invention can be implemented for the development of new RPEs, which provide protection against infections transmitted by airborne droplets, since this invention makes it possible to determine the nature of the functioning of the RPE and its PDP when simulating various scenarios of infection infection, which will significantly increase the degree of protection of people.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Использование: для проведения испытания средств индивидуальной защиты органов дыхания человека. Сущность изобретения заключается в том, что методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания (далее - СИЗОД) применяется при испытании в опасной для жизни и здоровья среде для определения характера функционирования и фактического времени защитного действия СИЗОД состоит из этапа получения и непрерывной записи данных биометрических данных и параметров дыхания человека в ходе выполнения испытателем заданного комплекса нагрузок или работ в аппарате имитирующем условия дыхания в СИЗОД, выполняющим запись биометрических параметров человека; этапа сбора и хранения полученных данных в базе данных программно-аппаратного комплекса; этапа испытания СИЗОД на устройстве имитирующем внешнее дыхание человека, с использованием полученных данных. Технический результат - повышение точности оценки времени защитного действия дыхательных аппаратов в условиях, максимально приближенных к реальным.

Description

Описание изобретения
«Методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания человека».
1. Область техники, к которой относится изобретение.
Разработанная методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания человека (далее употребляется - методика или изобретение) относится к области испытания (проверки) индивидуальных средств защиты органов дыхания человека, респираторов, противогазов и самоспасателей для защиты органов дыхания человека (далее - СИЗОД).
2. Предшествующий уровень техники.
На настоящий момент известны два способа определения времени защитного действия (далее время защитного действия употребляется как ВЗД) средств защиты органов дыхания, описанные в Российских государственных стандартах (далее употребляемых, как ГОСТ): ГОСТ 12.4.292-2015 «Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. ИЗОЛИРУЮЩИЕ САМОСПАСАТЕЛИ С ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННЫМ ИЛИ СЖАТЫМ КИСЛОРОДОМ», ГОСТ 12.4.295-2015 «Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ», а также документы регламентирующие безопасность СИЗОД: ГОСТ 12.4.288-2015 «Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ АВТОНОМНЫЕ ИЗОЛИРУЮЩИЕ», ГОСТ 12.4.290-2015 «Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. АВТОНОМНЫЕ ИЗОЛИРУЮЩИЕ СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ», ГОСТ 12.4.291- 2015 «Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. АВТОНОМНЫЕ ИЗОЛИРУЮЩИЕ СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ», ГОСТ Р 12.4.294-2013 (ЕН 403:2004) «Система стандартов безопасности труда (СББТ). Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Самоспасатель фильтрующий с капюшоном для защиты персонала опасных производственных объектов от химически опасных веществ и продуктов горения. Общие технические требования. Методы испытаний. Маркировка», ГОСТ Р ЕН 404- 2011 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Самоспасатель фильтрующий для защиты от монооксида углерода с загубником. Общие технические условия», EN 149 «Respiratory protective devices - Filter- ing half masks to protect against particles - Requirements, testing, marking (includes Amend- ment Al:2009) English version of DIN EN 149:2009-08».
Указанные выше методы можно условно разделить на два вида испытания:
Первый вид - проведение испытаний на установке «Искусственные легкие» по ГОСТ 12.4.292, который заключается в настройке стенда на определенный режим и присоединении исследуемого СИЗОД. Недостатком данного способа является отсутствие соответствия настроенного режима реальному дыханию человека, выполняющего физические упражнения, использующего в СИЗОД.
Второй вид заключается в проведении испытания СИЗОД испытателями- добровольцами. Недостатками указанного способа испытания СИЗОД являются - субъективность и уникальность (отсутствие свойства повторяемости эксперимента), что существенно осложняет процесс испытаний и проверки параметров СИЗОД.
Существующие нормативно-правовые акты, которые регламентируют проверку параметров СИЗОД, не учитывают индивидуальные физические параметры человека, использующего СИЗОД, и изменение его параметров при динамических нагрузках.
Н.С. Диденко во 2-м издании переработанном и дополненном «Регенеративные респираторы для горно-спасательных работ» приводит классификацию СИЗОД (Fig. 1)
Необходимо отметить, что ГОСТ 12.4.295-2015 определяет лишь порядок проведения испытаний при участии добровольцев испытателей. ГОСТ 12.4.295-2015 дает отсылку к процедуре проведения испытаний изолирующих дыхательных аппаратов и самоспасателей, в соответствии с нормативной документацией к испытываемому СИЗОД. В данном ГОСТ испытываются только изолирующие СИЗОД и самоспасатели, тогда как изобретение ориентировано на все виды и типы средств индивидуальной защиты органов дыхания человека, в т.ч. но не ограничиваясь изолирующими регенеративными, фильтрующими, и т.п. Для фильтрующих СИЗОД данный метод является новым. Кроме того, согласно указанному ГОСТ добровольцы испытатели дают оценочные суждения касаемо работы испытываемого СИЗОД. Так и. 7.2.1 ГОСТ 12.4.292-2015 «Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Изолирующие на химически связанным и сжатым кислородом. Технические требования. Методы испытаний. Маркировка. Правила отбора образцов» испытания с участием испытателей проводят в соответствии с ГОСТ 12.4.295 или утвержденной программой и методикой испытаний. Испытания самоспасателя с участием испытателей дополняют основную оценку самоспасателя, полученную при испытаниях на приборах и установке искусственные легкие. Испытания проводят с целью определения комфортности дыхания в самоспасателях, физиологических реакций испытателей на работу в самоспасателях, особенностей работы составных частей и систем самоспасателя, оценки удобства пользования самоспасателями при различных физических нагрузках. Помимо этого, испытание может быть прекращено при невозможности испытателем закончить испытание (и. 7.2.5. ГОСТ 12.4.292-2015), т.е. испытатель -доброволец может испытывать крайне неприятные ощущения, препятствующие продолжению испытания, что является существенным недостатком исследования СИЗОД.
Методология проведения испытаний на добровольцах-испытателях описанная в ГОСТ 12.4.295-2015 включает в себя:
1) Осмотр добровольца-испытателя медицинским работником (и. 5.2.4.), проведение регистрации данных работника, в т.ч. температура тела
2) Выполнение одного или нескольких упражнений указанных в таблице (и. 5.4.1.)
3) Оценка испытателем- добровольцем комфортности ношения изолирующего дыхательного аппарата или самоспасателя (и. 5.4.2.)
4) По окончании испытания у добровольца - испытателя измеряют температуру тела, частоту пульса, частоту дыхания, артериальное давление.
Исходя из описанного, ГОСТ осмотр добровольца происходит в начале испытания и после окончания. В процессе испытания измерения не ведутся.
Пунктом 7.2.3 ГОСТ 12.4.292-2015 установлен порядок подготовки и проведения испытаний самоспасателей с химически связанным или сжатым кислородом:
- к испытаниям допускают испытателей, имеющих регулярный практический опыт в использовании самоспасателей и допущенных к испытаниям врачом, а также изучивших руководство по эксплуатации самоспасателя. Испытатели не должны в течение 24 ч перед испытанием выполнять тяжелую физическую работу и принимать алкоголь. Испытатели должны получить полную информацию о характере и объеме испытаний;
- перед испытаниями испытателей подвергают медицинскому осмотру, измеряют температуру тела, частоту пульса, частоту дыхания, артериальное давление, массу;
- разрешение на использование самоспасателей в испытаниях дает лицо, назначенное ответственным за испытания;
- лицевую часть самоспасателя оборудуют штуцерами для подключения тягонапоромера и термопары (в случае измерения температуры вдыхаемой ГДС), ДМ - двумя штуцерами для отбора и возврата анализируемой ГДС. Место монтажа штуцеров должно быть в соответствии с конструкторской документацией на самоспасатель;
- для испытаний при положительных температурах испытатель должен быть одет в хлопчатобумажную рабочую одежду, а при отрицательной температуре - в соответствии с температурой испытания; - перед испытаниями при температуре окружающей среды минус 20°С самоспасатели предварительно выдерживают при этой температуре в течение 30 мин.
В отличие от противопоставленных ГОСТ в представленном на регистрацию заявленном изобретении биометрические параметры человека (испытателя-добровольца) в процессе выполнения комплекса нагрузок измеряются непрерывно.
Таким образом, в отличие от вышеуказанных ГОСТ в представленной методике испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания большее число биометрических параметров человека подвергается отслеживанию, например пульс и объем ГДС (параметры дыхания), что позволяет вычислить в том числе зависимость легочной вентиляции от нагрузок\упражнений.
Кроме того, согласно п. 5.4.1 ГОСТ 12.4.295-2015 «Испытатели выполняют одно или несколько упражнений приведенных в таблице 1. Перечень упражнений задается в нормативной документации на конкретное СИЗОД».
В процессе испытаний испытатели оценивают СИЗОД субъективно и после испытаний комментируют свои ощущения (п. 5.4.2.)
Необходимо отметить, что перечень упражнений закрытый, иные упражнения выполнить по данному ГОСТ и упражнениям, указанным в нормативной документации СИЗОД выполнить нельзя. Работа человека использующего СИЗОД достаточно различна в особенности от сферы работ.
Например, при испытании такого СИЗОД, как ШСС-Т используется ГОСТ 12.4.292-2015.
Значения фактического времени защитного действия самоспасателей, при температуре окружающей среды (20±5)°С, в зависимости от легочной вентиляции (тяжести нагрузки), должны быть не менее значений, указанных в таблице А.
Таблица А.
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000007_0001
Однако легочная вентиляция у человека может быть отличной от 10, 35, и 70 дм3/мин., указанной в противопоставленном ГОСТ 12.4.292-2015. Таким образом ГОСТ указывает величины температур, объема легочной вентиляции и т.п., которых необходимо придерживаться, при определении времени защитного действия СИЗОД, при этом отсылки к соответствию указанных параметров к реальной существующим не дается. Н.С. Диденко во 2-м издании переработанном и дополненном «Регенеративные респираторы для горно-спасательных работ» изучив работу органов дыхания человека и взаимосвязь их работы с работой СИЗОД, утверждает: «Каждому уровню интенсивности физической нагрузки соответствует определенная для данного индивидуума величина легочной вентиляции» (стр. 5 издания).
Эксплуатационной документацией СИЗОД предоставляется информация о ВЗД данного СИЗОД, в виде ВЗД в состоянии относительного покоя, при выполнении нагрузки средней тяжести, при тяжелой нагрузке. Данные параметры ВЗД рассчитываются исходя из указанного в ГОСТ объема легочной вентиляции (10,35,70 дм3/мин).
В различных ГОСТ также указана различная легочная вентиляция.
ГОСТ Р53255-2009 предполагает легочную вентиляцию для работы средней тяжести 30 и 35 дм3/мин., тяжелой работы 50 и 60 дм3/мин., и для очень тяжелой работы 100 дм3/мин.
ГОСТ Р53260-2009 предполагает легочную вентиляцию 35 и 70 дм3/мин.
ГОСТ Р12.4.253-2011 предполагает легочную вентиляцию от 12,5, 30,0, 60,0, 85,0 дм3/мин.
ГОСТ Р53256-2009 предполагает легочную вентиляцию 30 и 60 дм3/мин.
Однако ни в одном ГОСТ нет отсылки к индивидуальным параметрам дыхания лица, использующего СИЗОД, в результате чего, нет объективной характеристики работы СИЗОД и определения точного ВЗД, в зависимости от параметров дыхания конкретного человека. Заявленное изобретение позволяет используя один и тот же тип СИЗОД определять ВЗД для разных людей. Либо получить фактическое ВЗД различных производителей одного типа СИЗОД для конкретного человека, записав его и воспроизведя при испытании СИЗОД на имитаторе внешнего дыхания человека.
Например, при возникновении аварийной ситуации в шахте путь выхода на свежую струю может включать комплекс действий отличных от указанных в ГОСТ 12.4.292-2015, а также включать в себя работу в режиме относительного покоя (когда необходима отсидка), с последующей нагрузкой в режиме нагрузки средней тяжести и/или тяжелой нагрузке. ВЗД при смешивании нагрузок производителями СИЗОД и ГОСТ не определяются. Кроме того, используя данную методику можно определить ВЗД на каком-то конкретном маршруте, снарядив РБПЧ лицо осуществляющее контрольный выход из определенной точки, и далее без участия добровольца, сгенерировать необходимые для испытания условия или среду.
Заявленное изобретение позволяет определить ВЗД при смешивании вышеуказанных нагрузок в любом порядке.
При испытаниях СИЗОД может показывать и большее ВЗД во времени, в отличие от предела ГОСТ, что также может способствовать проведению точного анализа и созданию СИЗОД с большим ВЗД, а также увеличению длинны пути контрольного выхода на свежую струю, например, из горных выработок шахт.
И. 7.2.5 вышеуказанного ГОСТ указано на пределы испытаний СИЗОД, достигнув который далее СИЗОД не испытывают, в т.ч. по достижению времени, заданного в программе испытаний, что также не позволяет дать объективную оценку ВЗД исходя из индивидуальных параметров человека, использующего СИЗОД.
Заявленная методика проведения испытаний СИЗОД испытатель выполняет заданные упражнения с различной физической нагрузкой, что позволяет за одно испытание определять на последующих этапах все 3 вида ВЗД (относительный покой, нагрузка средней тяжести, тяжелая нагрузка).
Существует ряд вероятных режимов эксплуатации СИЗОД в условиях, проверка которых либо не прописана в ГОСТах либо невозможна с использованием метода испытания добровольцами - испытателями, в связи с условиями испытаний или повышенным риском для здоровья и жизни, такими как:
- проведение испытаний СИЗОД, когда время работы может превышать 4 и более часов, а также на предельно возможных нагрузках;
- возможно объективно сравнивать характеристики СИЗОД различных партий, видов и производителей при построении одинакового маршрута имитируя работу СИЗОД на каком-то определенном человеке;
- проверка максимального ВЗД;
- проверка защитных характеристик СИЗОД при динамической нагрузке (например, характерной конкретному маршруту эвакуации).
Некоторые виды работ проводятся в опасных для жизни и здоровья условиях, испытание СИЗОД, используемых при указанных работах с участием испытателей- добровольцев не испытываются. Представленное изобретение сможет сымитировать использование СИЗОД человеком, после получения и обработки его данных на первом этапе осуществления изобретения, что было невозможным, исходя из существующего уровня техники.
Используемым на настоящий момент арсеналом технических средств и приемов невозможно точно определить фактическое время защитного действия (далее - ВЗД) СИЗОД в реальных условиях, в виду несоответствия заданных (задаваемых) параметров реально осуществляемым нагрузкам, а также субъективным оценкам испытателей, осуществляющих
На настоящий момент не решенными остаются следующие проблемы:
- не проверяются защитные характеристики СИЗОД при эксплуатации в динамическом режиме, понимаемым как переменная нагрузка пользователя на СИЗОД в реальных условиях;
- отсутствие рекомендаций и правил использования СИЗОД человеком в динамическом режиме работы, по отношению к изменяющимся свойствам СИЗОД при этом; отсутствует зависимость изменений характеристик СИЗОД от условий эксплуатации, кроме крайне простых, определенных в стандартах (нет зависимости работы СИЗОД от состояния человека, параметров окружающей среды, вибрации оборудования и т.п.).
Представленная методика испытаний СИЗОД, решает техническую и эксплуатационную проблему определения адекватного ВЗД СИЗОД для заданного набора нагрузок или работ, который должен быть выполнен человеком с использованием данного СИЗОД. Ранее проблема не могла быть решена из-за недостаточного уровня развития техники и технологий.
3. Раскрытие изобретения.
Представленная в настоящем изобретении методика позволяет проводить испытания СИЗОД для определения времени его защитного действия и характера функционирования в условиях, соответствующим реальным динамическим нагрузкам на человека.
Сущность настоящего изобретения заключается в применении ранее не используемого способа испытания СИЗОД. Методика испытания СИЗОД устанавливает порядок проведения испытаний, проводимых последовательно. Испытания проводятся с участием испытателей, выполняющих комплекс нагрузок, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации СИЗОД, с использованием устройства, регистрирующего биометрические параметры человека (далее - РБПЧ), с непрерывной записью, хранением и обработкой полученных данных на программно-аппаратном комплексе (далее- ПАК) и дальнейшим переносом полученной информации на стенд имитации внешнего дыхания человека (далее - МВД), предназначенного для испытания СИЗОД, для определения фактического ВЗД.
Методика испытания СИЗОД, описанная выше, предполагает проведение испытаний в опасных для жизни и здоровья человека условиях, путем помещения ИВД (с перенесенными данными РБПЧ), испытывающего СИЗОД в опасных для жизни и здоровья условиях, для определения фактического ВЗД в таких условиях.
В настоящем описании используются следующие термины, раскрывающие сущность изобретения:
Комплекс нагрузок - действия испытателя, имитирующие реально выполняемые работы человеком в СИЗОД. Комплекс нагрузок формируется исходя из реально существующих нагрузок на человека, проводящего какую - либо работу в СИЗОД.
Испытатель - человек, имеющий практический опыт в использовании СИЗОД и по роду деятельности использующий СИЗОД, допущенный к испытаниям медицинским работником, а также изучивший руководство по эксплуатации СИЗОД.
Динамическая нагрузка - изменение основных параметров дыхания человека, при выполнении им работы в реальных условиях, либо в условиях приближенных к реальным, задаваемыми в зависимости от необходимых для проверки маршрутов.
Биометрические данные - данные испытателя, такие как глубина и частота дыхания, пульс, газообмен, и др.
Регистратор биометрических параметров человека (РБПЧ) - устройство позволяющее регистрировать биометрические параметры человека во время выполнения комплекса нагрузок. Регистратор может фиксировать параметры дыхания (частоту, глубину, строить пневмотахограмму дыхания, измерять коэффициент дыхания), пульс, давление и прочее, тем самым формируя зависимость параметров (в данном изобретении называемая - «Паспорт дыхания»). Помимо этого, РБПЧ создает условия дыхания близкие к условиям дыхания в реальном СИЗОД. РБПЧ представлен в виде имитаторов различных СИЗОД. Имитация РБПЧ СИЗОД представляет собой устройство, которое воспроизводит сопротивление, включение и работу имитируемого типа СИЗОД.
Программно-аппаратный комплекс (ПАК) позволяющий принимать обрабатывать и хранить данные, полученные в результате тренировки, и состоящий из персонального компьютера, средства радиокоммуникации с одним или несколькими РБПЧ одновременно, а так же программного обеспечения предоставляющего необходимый функционал работы с данными. ПАК из полученных от РБПЧ данных формирует систематическое отображение параметров дыхания человека во время работы в СИЗОД в зависимости от двигательной активности - «Паспорт дыхания».
Стенд имитации внешнего дыхания человека (ИВД), который обеспечивает воспроизведение данных, полученных от испытателя, с помощью РБПЧ, его функционал и параметры описаны в Патенте на полезную модель N° 186698.
Сущность заявленного изобретения «Методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания человека» в общем смысле заключается в записи с реального человека параметров его дыхания, в зависимости от различной проводимой нагрузки, изменения температуры тела, количества потребляемой газовоздушной смеси и выдыхаемого углекислого газа и подобных параметров и имитация записанных зависимостей реакции человека на имитаторе внешнего дыхания человека. При этом возможны имитации любых сценариев функционирования человека на любых режимах с получением ВЗД СИЗОД в том числе в смешанных.
4. Краткое описание чертежей.
Фигура 1 (Fig. 1) Классификация СИЗОД.
Фигура 2 (Fig. 2) схематично описывает этапы проведения испытания СИЗОД, включающая в себя этап (1 этап) автоматизированного сбора биометрических данных конкретного человека (испытателя), выполняющего комплекс нагрузок, этап (2 этап) обработки и хранения полученных данных и этап (3 этап) оценки качества СИЗОД путем проведения испытания его на ИВД, который в ходе испытания моделирует нагрузку на СИЗОД в соответствии с данными полученными на первом этапе.
Фигура 3 (Fig. 3) схематично описывает состав регистратора биометрических параметров человека и его функционал, для обеспечения возложенной функции РБПЧ, для достижения технического результата. РБПЧ состоит:
- из набора первичных преобразователей, обеспечивающих чтение биометрических параметров человека в процессе выполнения работ испытателем;
- из вторичного преобразователя (микроконтроллера), который обеспечивает перевод сигналов от первичных преобразователей в необходимые для обработки величины;
- а так же модуля обеспечивающего передачу биометрических данных по радиоканалу на принимающее устройство ввода данных связанное с персональным компьютером;
- модуля питания. Микроконтроллер координирует работу всего РБПЧ. Выполнение комплекса нагрузок может осуществлять несколько человек одновременно, используя сразу несколько РБПЧ.
Фигура 4 (Fig. 4) схематично описывает функционал программно-аппаратного комплекса, в соответствии с заданным алгоритмом методики проведения испытаний СИЗОД человека,
5. Лучший вариант осуществление изобретения.
Методика испытания средств индивидуальной защиты органов дыхания человека, относится к области испытания (проверки) СИЗОД. Методика позволяет оценить защитные свойства СИЗОД, посредством определения его времени защитного действия и характера функционирования, соответствующего реальным условиям эксплуатации, обеспечивая условия повторяемости эксперимента и исключения влияния субъективных эффектов на результаты.
Цель изобретения - обеспечить возможность определения динамических и эксплуатационных характеристик СИЗОД по отношению к реальным физиологическим параметрам человека, выполняющего реальную работу и использующего СИЗОД.
Технический эффект - создание технического комплекса, реализующего данную методику и состоящего из Автономного регистратора биометрических параметров человека (РБПЧ), программно-аппаратного комплекса (ПАК), стенда имитации внешнего дыхания человека (ИВД), для определения характера функционирования и фактического ВЗД СИЗОД при динамической нагрузке.
Социальный эффект заключается в исключении возможности причинения вреда жизни и здоровью человека, использующего СИЗОД в экстремальных условиях/условиях максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации, а также во время их испытаний.
Разработанная методика относится к способу по определенному назначению - испытание СИЗОД. Методика испытания СИЗОД, является методом испытания СИЗОД, включает в себя этап (1 этап) автоматизированного непрерывного сбора биометрических данных конкретного человека (испытателя), выполняющего комплекс нагрузок, этап (2 этап) обработки и хранения полученных данных и этап (3 этап) оценки качества СИЗОД путем проведения испытания его на ИВД, который в ходе испытания моделирует нагрузку на СИЗОД в соответствии с данными полученными на первом этапе (Fig. 2).
На этапе автоматизированного сбора данных формируют комплекс нагрузок. Одевают на испытателя РБПЧ (Fig. 3).
РБПЧ состоит: - из набора первичных преобразователей, обеспечивающих чтение биометрических параметров человека в процессе выполнения работ испытателем;
- из вторичного преобразователя (микроконтроллера), который обеспечивает перевод сигналов от первичных преобразователей в необходимые для обработки величины;
- а так же модуля обеспечивающего передачу биометрических данных по радиоканалу на принимающее устройство ввода данных связанное с персональным компьютером;
- модуля питания.
Микроконтроллер координирует работу всего РБПЧ. Выполнение комплекса нагрузок может осуществлять несколько человек одновременно, используя сразу несколько РБПЧ.
После подготовки, испытатель выполняет заданные упражнения с различной физической нагрузкой из подготовленного комплекса нагрузок на первом этапе в заданных условиях. РБПЧ в автоматическом режиме фиксирует, обрабатывает и передает полученные биометрические данные на ПАК (Fig.4 ).
ПАК состоит из устройства ввода данных, которое управляется микроконтроллером и содержит радио модуль обеспечивающий прием данных от одного или нескольких РБПЧ, микроконтроллер, осуществляющий управление устройством ввода данных и передающим их на Персональный компьютер (далее - ПК) посредством проводной связи. ПК, оснащенный специальным программным обеспечением, позволяет оператору в автоматизированном режиме вводить антропометрические данные людей выполняющих комплекс нагрузок, последовательность упражнений самого комплекса нагрузок. Далее устройство ввода данных в автоматическом режиме записывает биометрические данные каждого испытателя в ходе испытания в отдельности.
После завершения выполнения комплекса нагрузок формируется математическая модель работы («Паспорт дыхания») для каждого испытателя, содержащая антропометрические данные человека и его биометрические данные, такие как пульс, параметры дыхания, полученные во время выполнения комплекса нагрузок.
Затем к ИВД присоединяют СИЗОД, загружают с помощью специального программного обеспечения на ИВД математическую модель выполнения работ испытателя и запускают испытание. Результат испытания сохраняют при помощи ПАК. Таким образом, получают динамические параметры СИЗОД, при нагрузках соответствующих реальным, обеспечивающие повторяемость результатов. Технический результат - определение характера функционирования и времени защитного действия средства индивидуальной защиты органов дыхания в условиях динамической нагрузки от имитатора внешнего дыхания человека, который обеспечивает нагрузку, полученную от испытателя в ходе выполнения комплекса нагрузок (работ).
Представленная методика предполагает использование ее применительно к условиям, опасным для жизни и здоровья человека, а именно:
Проведение 3 этапа, где ИВД совместно с СИЗОД помещают в камеру, используя данные полученные на первом и втором этапе, имитируются или создаются опасные для жизни и здоровья условия. Тем самым проводится определение ВЗД в опасных для жизни и здоровья условиях.
Технический результат - определение характера функционирования и времени защитного действия средства индивидуальной защиты органов дыхания в условиях динамической нагрузки от имитатора внешнего дыхания человека, который обеспечивает нагрузку, полученную от испытателя в ходе выполнения комплекса нагрузок (работ), в опасных для жизни и здоровья условиях.
Изобретение осуществляется с помощью следующих устройств:
Регистратор биометрический параметров человека (РБПЧ), который записывает биометрические данные человека - глубину дыхания, частоту дыхания, пульс и пр.
Программно-аппаратный комплекс позволяющий принимать, обрабатывать и хранить, полученные биометрические данные, и состоящий из персонального компьютера, средства радиокоммуникации с одним или несколькими РБПЧ одновременно, а так же программного обеспечения предоставляющего необходимый функционал работы с данными.
Стенд имитации внешнего дыхания человека - Патент на полезную модель JVfel 86698.
Для достижения технического результата - определение характера функционирования и времени защитного действия средства индивидуальной защиты органов дыхания в условиях динамической нагрузки от имитатора внешнего дыхания человека, который обеспечивает нагрузку, полученную от испытателя в ходе выполнения комплекса нагрузок (работ), можно продемонстрировать следующий пример:
На первом этапе автоматизированного сбора биометрических данных конкретного человека (испытателя), берутся данные человека Н, который регулярно использует СИЗОД в своей работе.
Биометрические данные человека Н: Возраст - 32 года;
Пол - мужской;
Вес - 78 кг.;
Рост - 180 см.
На лицо человека Н одевается СИЗОД, со встроенными датчиками считывания объема потребляемого кислорода, выдыхаемого С02, а также нагрудный пульсометр. Указанные датчики оснащены функцией перенаправления полученной информации на РБПЧ (регистратор биометрических параметров человека).
Человеку Н для имитации «Проверки соответствия времени выхода людей на свежую струю воздуха сроку защитного действия самоспасателей», в соответствии с Приказом N°681 от 01.12.2011. Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору Российской Федерации «Об утверждении инструкций по оставлении планов ликвидации аварий на угольных шахтах», необходимо выполнить следующий комплекс нагрузок, указанный в таблице В.
Таблица В:
Figure imgf000015_0001
Во время проведения комплекса нагрузок, датчики непрерывно передают информацию о таких данных как пульс (уд. /мин), легочная вентиляция (л. /мин), частота дыхания (мин- 1), глубина дыхания, данные формируют системную зависимость, формирующую «Паспорт дыхания человека Н». Данные полученные от датчиков непрерывно записываются на компьютер.
Данные примера отражены в отчете, указанном в таблице С.
Таблица С:
Отчет по испытуемому Н Комплекс нагрузок JV»1 от 08.11.2019
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000016_0001
На втором этапе полученные данные на первом этапе загружаются на компьютер, в базу данных
На дальнейших этапах участие человека для испытания СИЗОД не требуется.
Паспорт дыхания человека Н загружают в программу испытаний СИЗОД, с помощью специального программного обеспечения на Стенде имитации внешнего дыхания человека, предназначенного для испытания средств индивидуальной защиты органов дыхания человека (патент N° 186698).
На третьем этапе проверке подвергается СИЗОД, в настоящем примере модель ШСС - Т (Шахтный самоспасатель). На Стенд имитации внешнего дыхания человека, предназначенного для испытания средств индивидуальной защиты органов дыхания (патент N° 186698) устанавливается подвергаемый проверке СИЗОД - ШСС-Т, загружается комплекс нагрузок, по которым необходимо провести испытание. Стенд имитации проводит испытание, данные которых формирует сводную таблицу, где сформулирован результат эффективности и продолжительности работы СИЗОД.
Данные о характере функционирования СИЗОД представлены в форме таблицы D.
Таблица D:
Испытания на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека
Дата 25.12.2019 11:27:10 Р(атм.) 752 мм рт.ст. Вид испытаний Моделирование беговой дорожки
Т(ком) 27 °С Изделие ШСС-Т
Партия, номер ХХХХ1
Вид Переменная, в соответствии с Метод Испытание СИЗОД при беге нагрузки Комплексом нагрузок N° 1 26.12.2019 Человек Н.
С02(нач) 4.0 %
Figure imgf000017_0001
Фактическое время защитного действия составило 32 минуты. Превышение по параметру "С02 на вдохе" произошло на 34 минуте и составило более 3%, что является недопустимым превышением Согласно проведенным испытаниям по ГОСТ Р 12.4.292-2015.
Во время проведения испытания программы и оборудование сбоев не показало, все показания и параметры не выходят за границы нормальных значений, что свидетельствует об успешности проведенного испытания.
Для определения характера функционирования и времени защитного действия средства индивидуальной защиты органов дыхания в условиях динамической нагрузки от имитатора внешнего дыхания человека, который обеспечивает нагрузку, полученную от испытателя в ходе выполнения комплекса нагрузок (работ), в опасных для жизни и здоровья условиях, используются данные человека Н, а также его системную зависимость работы СИЗОД.
Проверке подвергается СИЗОД: ГДЗК-У в опасной для жизни и здоровья человека среде - монооксид ной. Данные характера функционирования СИЗОД представлены в виде таблицы Е.
Таблица Е:
Протокол До "2"
Испытания на стенде-имитаторе внешнего дыхания человека
Дата, время 19.01.2020 Вид испытаний В опасной для жизни и здоровья среде
Условия испытаний: Камера «Монооксид» Изделие ГДЗК-У
Атмосферное давление 760 мм рт.ст.
Т в помещении 20 °С
Вид нагрузки Переменная, в соответствии с Комплексом нагрузок N° 1
Расход через камеру 130 дмЗ/мин
Т в камере 28 С Влагосодержкание 2500.0г/мЗ
Концентрация СО в камере 0,25 %
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000019_0001
Фактическое время защитного действия составило 11 мин. 17 сек.
На 12 минуте произошло превышение ppm на вдохе (более 200 ppm), что является критичной величиной проскоковой концентрации Окиси углерода, согласно и. 6.11.1 ГОСТ Р 12.4.294-2013, угрожающим жизни и здоровью человека.
Во время проведения испытания программы и оборудование сбоев не показало, все показания и параметры не выходят за границы нормальных значений, что свидетельствует об успешности проведенного испытания и достижения технического результата.
6. Промышленная применимость.
Разработка месторождений полезных ископаемых подземным способом сопряжена с потенциальной опасностью возникновения на шахтах и рудниках аварий: подземных пожаров, взрывов метана и угольной пыли, внезапных выбросов угля и газа. При этом наибольшую опасность для жизни и здоровья работников создает образование в поземных горных выработках непригодной для дыхания атмосферы. Для защиты органов дыхания людей от такой опасной атмосферы служат изолирующие регенеративные респираторы и шахтные самоспасатели (фильтрующие и изолирующие). Принцип действия регенеративных респираторов и изолирующих самоспасателей одинаков однако, назначение различно. Первые используются личным составом военизированных горноспасательных частей и вспомогательных команд при ведении в шахтах аварийно- спасательных операций, вторые при эвакуации рабочих из загазованной атмосферы.
От надежности и стабильности работы респираторов и самоспасателей зависят жизнь и здоровье людей. В условиях борьбы с распространением инфекции SARS-CoV-2 (COVID-19) и других инфекций, передающихся воздушно-капельным путем, также важно сохранить жизнь и здоровье людей. Настоящее изобретение может быть внедрено для разработки новых СИЗОД, предполагающих защиту от инфекций, передающихся воздушно - капельным путем, так как данное изобретение позволяет определить характер функционирования СИЗОД и его ВЗД при моделировании всевозможных сценариев заражения инфекцией, что существенно повысит степень защищенности людей.

Claims

Методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания (далее - СИЗОД) относится к способу определения динамических и эксплуатационных характеристик СИЗОД по отношению к реальным физиологическим параметрам человека, выполняющего реальную работу и использующего СИЗОД, применяется при испытании в опасной для жизни и здоровья среде для определения характера функционирования и фактического времени защитного действия СИЗОД, состоящая из этапа получения и непрерывной записи данных биометрических данных и параметров дыхания человека в ходе выполнения испытателем заданного комплекса нагрузок или работ в аппарате имитирующем условия дыхания в СИЗОД, выполняющим запись биометрических параметров человека; этапа сбора и хранения полученных данных в базе данных программно-аппаратного комплекса; этапа испытания СИЗОД на устройстве имитирующем внешнее дыхание человека в условиях опасных для жизни и здоровья человека, с использованием полученных данных.
PCT/RU2020/050279 2019-10-15 2020-10-13 Методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания человека WO2021076017A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019132654 2019-10-15
RU2019132654A RU2733699C1 (ru) 2019-10-15 2019-10-15 Методика проведения испытаний средств защиты органов дыхания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021076017A1 true WO2021076017A1 (ru) 2021-04-22

Family

ID=72927041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/050279 WO2021076017A1 (ru) 2019-10-15 2020-10-13 Методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания человека

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2733699C1 (ru)
WO (1) WO2021076017A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112926116B (zh) * 2021-03-01 2023-02-17 哈尔滨工业大学 一种基于虚拟现实的体育馆火灾疏散行为数据收集系统及其收集方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2420335C1 (ru) * 2009-09-03 2011-06-10 Федеральное государственное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Способ оценки защитных свойств фильтрующе-поглощающих коробок средств индивидуальной защиты органов дыхания
RU186698U1 (ru) * 2017-12-05 2019-01-29 Андрей Дмитриевич Романов Стенд имитации внешнего дыхания человека, предназначенный для испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания
WO2019088962A1 (en) * 2016-10-14 2019-05-09 3M Innovative Properties Company Context-based programmable safety rules for personal protective equipment

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6435009B1 (en) * 1998-06-01 2002-08-20 Hamilton Associates, Inc. Portable multi-function system for testing protective devices
AU2011235311B2 (en) * 2010-04-02 2013-09-26 3M Innovative Properties Company Filter systems including patterned optical analyte sensors and optical readers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2420335C1 (ru) * 2009-09-03 2011-06-10 Федеральное государственное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации Способ оценки защитных свойств фильтрующе-поглощающих коробок средств индивидуальной защиты органов дыхания
WO2019088962A1 (en) * 2016-10-14 2019-05-09 3M Innovative Properties Company Context-based programmable safety rules for personal protective equipment
RU186698U1 (ru) * 2017-12-05 2019-01-29 Андрей Дмитриевич Романов Стенд имитации внешнего дыхания человека, предназначенный для испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания

Also Published As

Publication number Publication date
RU2733699C1 (ru) 2020-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021076017A1 (ru) Методика проведения испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания человека
Kinney et al. Respiratory effects of seasonal exposures to ozone and particles
Vandenplas Occupational challenge tests
Bergman et al. Correlation of respirator fit measured on human subjects and a static advanced headform
Coffey et al. Comparison of six respirator fit-test methods with an actual measurement of exposure in a simulated health care environment: Part II—Method comparison testing
CN106730605A (zh) 模拟高原环境的体能测试机
Coffey et al. Comparison of six respirator fit-test methods with an actual measurement of exposure in a simulated health care environment: part I—protocol development
Crutchfield et al. A feasibility study of quantitative respirator fit testing by controlled negative pressure
Caretti et al. Workplace breathing rates: defining anticipated values and ranges for respirator certification testing
Purdy Comparison of facemask characteristics with user assessment of comfort
Santandrea et al. Respiratory protective device: One size to fit them all?
Croft et al. Clinical perspective on respiratory toxicology
Obukhov et al. Development of a virtual training complex for training personnel of industrial enterprises in the rules of operation of insulating breathing apparatus
Bekdash et al. Characterization of variability sources associated with measuring inspired CO 2 in spacesuits
RU2813903C1 (ru) Способ и комплекс устройств для тренировки техники дыхания в средствах индивидуальной защиты органов дыхания
Materna et al. Carbon monoxide exposure in wildland firefighting: a comparison of monitoring methods
Eng et al. ACCURATE ASSESSMENT OF THE CHARACTERISTICS OF INDIVIDUAL OXYGEN/COMPRESSED AIR BREATHING EQUIPMENT IN TOXIC/EXPLOSIVE/FLAMMABLE ENVIRONMENTS
Marin et al. The Growth Of The Motor Capacity Of Military Pumps Through The Utility-Application Route.
RU2787280C1 (ru) Комплекс измерения и записи параметров функционирования средств индивидуальной защиты органов дыхания.
WO2024030047A1 (ru) Тренажер, имитирующий дыхание человека
Fadairo Comparison of Condensation Nuclei Counter and Controlled Negative Pressure Methods under Different Environmental Conditions Tested with a Mannequin and Human Subjects
Wiles et al. Acute exposure to gold mine dust—A bronchial challenge test?
CN115644829A (zh) 一种矿山救护队员入职评测系统
Dedov et al. Virtual training complex for breathing skills practice in self-rescuers
White et al. Critical Review of International Standards for Respiratory Protective Equipment—III. Practical Performance Tests

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20876251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20876251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1