用于電力檢修的智能輔助呼吸式防毒面具設計

施紹坤 陳德凱

摘要：電力檢修中的防毒面具對于日常的工作具有極為深遠的影響，不僅可以確保維修人員的面具、呼吸道安全，同時也有利于工作質量的提升。因此，對用于電力檢修的智能輔助呼吸式防毒面具展開設計。對正壓供氧裝置裝置進行設計，在電力檢修環境下創建雙控架構;通過調節智能層級呼吸模塊來最終實現防毒面具的設計。測試結果表明：對比于傳統的過濾式防毒面具測試組，本文所設計的智能輔助呼吸式防毒面具測試組最終得出的防毒時間相對較長，表明智能呼吸防毒面具的應用效果更佳，在電力檢修的過程中，可以更好地保護工作人員的面部與呼吸道的安全，實現更為高效的防毒效果。

關鍵詞：電力檢修;智能輔助;面具設計;防毒結構;呼吸式面具;電力控制;

中圖分類號： TB472??? 文獻標識碼：A

0引言

早期的防毒面具多被應用在科學研究，化工操作等工作中，在發展初期取得了相對較好的效果。但是隨著科技的發展以及工作需求的提升，傳統的防毒面具逐漸不能滿足需要。面對這種現狀，需要對其進行創新與研究[1]。對比于以往的應用領域，目前的防毒面具也被更多地應用在了電力檢修工作上，這種防毒面具多由NR罩體材料所制成，同時，再加上SR塑性材料、聚氨酯、鹵化丁基橡膠、IIR以及硅橡膠，具有較強的防毒效果，同時對于使用人員的面部安全也會形成一定的保障[2]。在智能化、信息化的作用之下，近期出現了多功能的防毒面具，對于電力系統與檢修工作的處理會更加靈活化、具體化，一點程度上可以提升面具的整體應用質量和效率，加強防毒的效果，推動相關行業得到進一步地發展與完善。

1用于電力檢修的智能輔助呼吸式防毒面具設計

1.1正壓供氧裝置裝置設計

正壓供氧裝置是防毒面具的主要支撐裝置，具有極強的作用，用于電力檢修的智能防毒面具，對于氧氣的供應要求是十分嚴格的，基本是由小型氧氣瓶、減壓閥、傳輸管以及輸送接口所組成，形成基本的正壓供氧裝置，具體如下圖1所示：

考慮到智能輔助程序的控制，再加上對SF6泄露時搶修工作人員的保護與安全疏散[3]。還需要在智能送風輔助呼吸系統中，加裝隔離裝備。在排除有毒氣體及有害物質的同時，還可以保證工作效率，以此來完善正壓供氧裝置的設計。

1.2電力檢修環境下雙控架構設計

在電力檢修的背景之下，相關的維修人員在工作時是存在較多的不穩定、不安全因素的。所以，智能輔助呼吸式的防毒面具需要具備較強的控制架構。主要的維護區域為人體呼吸器官、眼睛以及面部皮膚等，形成較大面積的防毒屏障，使人員不受外界有毒氣體、顆粒粉末的傷害[4]。隨后，迎合變電站的應用要求，更改防毒面具傳統的過濾流程，濾芯單元可以選擇SF6來替代，在隔離的區域加裝氟化氫，加強防毒效果[5]。對于智能控制區域，可以通過設定具體的指令來實現[6]。智能輔助呼吸式防毒面具需要設計雙控架構，可以將控制路徑劃定為兩條，分別對限制區域與非限制區域進行同一時間的雙向控制，并計算出具體的雙控比例，具體如下公式1所示：

公式1中：表示雙控比例，表示防控面積，表示中控系數，通過上述計算，最終可以得出實際的雙控比例。根據比例劃定雙向控制區域，結合TYTA11X導入平臺在電力檢修的環境之下，最終完成對雙控架構的設計。

1.3智能層級呼吸模塊實現防毒面具設計

在完成電力檢修環境下雙控架構的設計后，接下來，需要結合智能層級呼吸模塊來最終實現對防毒面具的設計。在較為真實的環境之下，對于呼吸系統設計不同的變化層級，每一個呼吸變化指令均存在一定的差異。在電力檢修的過程中，防毒面具會依據周圍的情況來自動調整呼吸層級，采用對應模塊的指令來隨時變化，以此來達到智能調節的目的。

2防毒面具測試

為了驗證在電力檢修工作中智能輔助呼吸式防毒面具的應用效果，因此展開本次實驗進行驗證。測試共分為兩組，在相同的環境之下，對兩種防毒面具測驗。一組為傳統的過濾式防毒面具，將其設定為傳統正壓供氧防毒面具測試組;另一組為本文所設計的面具，將其設定為智能輔助呼吸式防毒面具測試組;得出的結果以對比的形式分析與研究。

2.1測試準備

在對防毒面具測試前，需要先進行測試環境的搭建。首先對面具的控制裝置調整，將面具的氧氣出口與氧氣入口的寬度分別調節至2.35cm，設定流量調控距離，計算出具體的距離值，如下公式2所示：

公式2中：表示流量調控距離值，表示排氣標準值，表示彈力極限系數。通過上述計算，最終可以得出實際的流量調控距離值。隨后，將氧氣接口與膛壓調節螺母相關聯，此時會在面具的主控位置形成一個簡易的減壓閥，可以用來實現對防毒面具的操控。與此同時，同時還需要進行智能輔助呼吸信息控制環境的搭建。這部分主要設計一個完整的控制機制，對于防毒面具的每一個控制模塊關聯，設計統一的執行指令，并添加在面具的智能控制程序之中，完成測試環境的搭建。

2.2測試過程及對比分析

在上述所搭建的測試環境之中，開始具體的測試與驗證。選取一個較為真實的電力檢修環境作為測試的目標。本次測試的電力檢修環境相對較為復雜，且具有一定的變化性，在檢修的過程中，對兩種防毒面具進行測試，得出具體的測試結果，如下表1所示：

根據表1，可以得出實際的測試結果：對比于傳統的過濾式防毒面具測試組，本文所設計的智能輔助呼吸式防毒面具測試組最終得出的防毒時間相對較長，表明智能呼吸防毒面具的應用效果更佳，在電力檢修的過程中，可以更好地保護工作人員的面部與呼吸道的安全，實現更為高效的防毒效果。

結束語

綜上所述，便是對用于電力檢修的智能輔助呼吸式防毒面具的設計與分析。對比于傳統的防毒面具，本文所設計的面具有更好的靈活性與變化性，在復雜的電力檢修情況下，智能輔助呼吸式的防毒面具可以更為完整地保護工作人員的呼吸系統、眼睛等器官，同時依據情況的變化來及時作出操作調整，以此來適應外部的環境，對于應用的范圍與領域也得到了一定的延伸，有利于擴展未來的發展前景。

參考文獻

[1]譚雯莉，楊博，楊小兵等. 儀器法與化學法測定防毒面具濾毒罐苯蒸氣防護時間研究[J]. 中國安全生產科學技術，2021，17（02）：183-188.

[2]崔江舟，劉彥妮，趙大力等. 防毒面具罩體材料發展現狀及發展方向[J]. 廣東化工，2021，48（07）：73-74.

[3]王玉敏，韓明紅，王鋼等. 基于有限元模擬的防毒面具主通話器卡箍受力分析[J]. 橡膠工業，2021，68（07）：522-527.

[4]冀志成，張昆，張震. 基于無意識設計理念的應急防毒面罩產品改良設計[J]. 機電產品開發與創新，2019，32（06）：37-39.

[5]楊森. 為電網巡檢插上智慧翅膀——山東電力檢修公司輸電運檢三班“生命體”班組建設紀實[J]. 國家電網，2020（05）：74-75.

[6]朱鷹杰，張羽公. 當好電網守護人——上海電力檢修公司推動黨建與中心工作相融并進[J]. 國家電網，2020（10）：74-75.