淺析一種新型CO過濾式防毒面具的設計與實現

王薪捷　龍騰蛟　吳忠新

摘 要 防毒面具作為一種個人特種勞動保護用品，也是單兵防護用品，并廣泛應用于石油、化工、礦山、冶金、軍事、消防、搶險救災、衛生防疫和科技環保等領域。本設計涉及一種防毒面具，特別是涉及一種新型的擁有自動設置、腕表顯示和終端控制的CO防毒面具。

關鍵詞 過濾 防毒面具 傳感器

中圖分類號：X924.4 文獻標識碼：A

1背景技術

CO過濾式防毒面具（5號）是目前眾多防毒面具中的一種單一防毒面具。它主要是防護有毒氣體CO，一般適用于冶金工業煉焦、煉鐵、鍛冶、鑄造和熱處理的生產環境，化學工業合成氨、丙酮、光氣、甲醇的生產，碳素石墨電極制造，內燃機試車等生產使用的含CO的氣體環境。當前市面流行的CO過濾式防毒面具主要組件有CO型5濾毒罐、面罩、導氣管等，其中起主要作用的是濾毒罐。

該防毒面具能高效地過濾有毒氣體CO和污染物，能夠保證使用者有較低的呼吸阻力和良好的防毒效果。但是，其中的濾毒罐都有一定的適用環境，特別是溫度濕度，濾毒罐還有一定的使用壽命。而關于濾毒罐的使用時間完全取決于作業環境毒氣濃度，空氣溫濕度，呼吸頻率等很多因素，無法計算具體時間。當使用者感覺有異味或者不舒服的時候，必須立即更換濾毒罐；若使用者使用過程中一旦感到呼吸阻力增大，則說明濾毒罐已被過濾的有毒物質堵塞，進而導致濾毒效果低下，也必須立即更換濾毒罐。

2研究意義

以上所述更換時機僅靠人為的判斷，缺乏標準的數據考量，并且濾毒罐更換的及時與否、防毒面具與當前環境的適用與否直接影響著使用者的生命健康安全。據本人走訪調研發現，目前工廠工人使用5號CO防毒面具的情況在不同學歷、不同年齡段的人群中存在一定的差別，主要體現在部分工人無法準確依靠自身經驗判斷當前防毒面具是否能夠有效地工作，亦即溫濕度是否合適，濾毒罐是否失效從而更換。基于這種情形，我的發明創造將致力于解決這些問題，在保障使用者的生命安全方面做出努力。此外，在對企業大規模檢驗防毒面具是否失效以提高工作效率方面提出了采取聯網實時監測，終端控制實行的方案。

3功能實現

該設計要解決的技術問題就是如何有效地判定CO在當前使用環境中能否繼續使用，即是否需要更換濾毒罐和怎樣提高集團化、規模化檢驗防毒面具的效率。為解決這兩個問題，我的技術方案是：第一，實現防毒面具當前使用環境實時溫濕度顯示、內側CO濃度實時顯示；第二，實現終端聯網控制，設定時限進行規模化檢查，并且可設定溫濕度和內側CO濃度三方面的安全值、預警值、報警值；第三，實現腕表智能顯示，腕表自帶指示燈顯示，蜂鳴器報警，喇叭語音播報功能。采取上述技術方案達到了以下技術效果：一方面實現了溫濕度、內側CO濃度的實時智能化顯示，使得使用者能夠有效地判定CO防毒面具在當前使用環境中能否繼續使用，保障了公司員工的生命健康安全；另一方面，公司可以設定檢查的時限，從而節省了能源消耗，實現了聯網顯示，提高了生產效率。

4具體實施方式

依據所述技術方案，具體的實施方式是：首先通過終端主機設定檢查的時限，例如一周進行一次。檢查時，把開關按下，電源供電，面罩外殼上設置的所有電路工作，面罩整體部分的CO傳感器和溫濕度傳感器用來檢測當前防毒面具內側（近臉一側）的溫度、濕度以及經過濾毒罐滲透過來的CO濃度，傳感器采集信號后經過信號轉換電路把信號發給核心控制部分單片機，單片機事先經過終端主機設置好程序，主要設置溫度、濕度、CO濃度顯示功能{待開關按下時，腕表顯示部分通過電源供電}，顯示在顯示屏上，另設置安全工作狀態指示，預警工作狀態指示，報警工作狀態指示，分別由綠色指示燈、黃色指示燈、紅色指示燈的點亮表示，其中報警工作狀態則會導致蜂鳴器聲響報警，此時對應的喇叭會播報語音，內容是“溫度/濕度/濃度（三個條件中有一個不符合設定即會詳細播報）超出設定值，請您慎重使用”。所有防毒面具的自動控制模塊和腕表顯示模塊都將通過無線發送裝置和無線接收裝置把每一個子系統的所有數據傳到終端主機，實現公司后臺對整體情況的把握了解。

5總結

本設計的創新點在于實現了防毒面具防毒性能的智能化和規模化監測，不僅對于保障防毒面具使用人員生命健康安全有重大意義，而且對提高公司的生產效率以及創新發展有著重要作用，其應用前景較為廣闊。

參考文獻

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