Средство индивидуальной защиты и способы мониторинга времени использования средства индивидуальной защиты Российский патент 2019 года по МПК G08B19/00 A41D13/00 A42B3/00 

Область техники

Настоящее описание относится к средству индивидуальной защиты, выполненному с возможностью детектирования использования, включая то, надето ли устройство, записи в журнал данных об использовании устройства и, в конечном итоге, беспроводной передачи данных об использовании, а также к способу мониторинга времени использования средства индивидуальной защиты, включающему определение того, надето ли устройство.

Уровень техники

Охрана безопасности и здоровья рабочих является одной из главных задач во многих отраслях промышленности. Для способствования решению этой задачи были разработаны различные правила и нормы. В указанных правилах предусмотрены группы требований по обеспечению надлежащей организации действий в области охраны безопасности и здоровья персонала. В целях содействия охране безопасности и здоровья рабочих, от некоторых лиц могут потребовать надеть, обуть, нести или иным образом использовать изделие, представляющее собой средство индивидуальной защиты (РРЕ), если указанные лица входят в рабочие помещения с опасными или потенциально опасными условиями или остаются в них.

Известные типы изделий, представляющих собой РРЕ, включают, без ограничения, средство защиты органов дыхания (RPE), например, для использования в нормальных условиях или в чрезвычайной ситуации; средства для защиты глаз, например, защитная маска, защитные очки, фильтры или щитки; защитные головные уборы, например, средства индивидуальной защиты голов, каски или шлемы; средства защиты органов слуха; защитная обувь; защитные перчатки; другие защитные предметы одежды, например, комбинезоны и фартуки; защитные изделия, например, датчики, безопасные инструменты, детекторы, устройства глобального позиционирования, головные шахтерские светильники и любая другая подходящая экипировка.

Одним из ключевых решений, которые рабочий должен принять в отношении РРЕ, является определение того, остается оно работоспособным и эффективным, или нет, с учетом объема его использования. Объем использования может включать промежуток времени, в течение которого РРЕ было надето, правильность надевания РРЕ в течение указанного периода времени, промежуток времени, в течение которого РРЕ было включено или оно активно использовалось иным образом, и уровень воздействия в окружающей среде, которому подвергалось РРЕ. Было бы желательно обеспечить усовершенствованные способы отслеживания, управления и использования информации, относящейся к этим факторам.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предлагается, помимо прочего, изделие, представляющее собой средство индивидуальной защиты (РРЕ), или изделие, представляющее собой РРЕ, которое позволяет детектировать, надето ли средство индивидуальной защиты на пользователя, а также счетчик времени, который измеряет продолжительность времени, в течение которого средство индивидуальной защиты надето на пользователя. По настоящему описанию термин «средство индивидуальной защиты» используется взаимозаменяемо с аналогичными. В настоящем изобретении предлагается ряд преимуществ перед ранее известными решениями. Например, оно позволяет пользователю узнать, когда устройство использовалось в течение продолжительности времени, эквивалентной или равной его максимальному времени использования. Настоящее изобретение позволяет детектировать, надето ли РРЕ на рабочего, а также надето ли РРЕ на рабочего или пользователя непрерывно, или нет. Настоящее изобретение позволяет работодателям детектировать и отслеживать, соблюдают ли рабочие нормы, связанные с ношением РРЕ.

Настоящее изобретение может обеспечить дополнительные преимущества за счет обеспечения точного отслеживания эксплуатационного срока службы РРЕ. Кроме того, настоящее изобретение может снизить расходы на РРЕ и повысить безопасность за счет обеспечения возможности замены РРЕ в правильное время в соответствии с его эксплуатационным сроком службы, а не до наступления срока или после наступления срока.

В одном воплощении настоящее изобретение относится к изделию, представляющему собой средство индивидуальной защиты (РРЕ). Устройство содержит первый датчик, который детектирует, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя, обрабатывающий модуль и модуль связи. Обрабатывающий модуль содержит счетчик времени, который измеряет продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, надето на пользователя, и запоминающее устройство для хранения данных об использовании, причем данные об использовании включают продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, было надето на пользователя. Модуль связи предназначен для беспроводной передачи хранящихся данных об использовании на устройство, расположенное отдельно от изделия, представляющего собой РРЕ.

В другом воплощении настоящее изобретение относится к изделию, представляющему собой средство индивидуальной защиты (РРЕ), содержащему первый датчик, который детектирует, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя, и датчик состояния окружающей среды, который детектирует фактор окружающей среды. Изделие, представляющее собой РРЕ, дополнительно содержит обрабатывающий модуль и модуль связи. Обрабатывающий модуль содержит счетчик времени, который измеряет продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, надето на пользователя, и запоминающее устройство для хранения данных об использовании, причем данные об использовании включают продолжительность времени, в течение которого устройство было надето на пользователя. Модуль связи предназначен для беспроводной передачи хранящихся данных об использовании на устройство, отдельное от изделия, представляющего собой РРЕ.

В некоторых воплощениях изделие, представляющее собой РРЕ, представляет собой одно из следующего: маска, респиратор, средство индивидуальной защиты головы, сварочный шлем, защитные наушники, защитные очки, защитные предметы одежды, защитная обувь или страховочный пояс.

В некоторых воплощениях первый датчик представляет собой одно из следующего: акселерометр, емкостный датчик, емкостный сенсорный переключатель, реле давления, акустический датчик, герконовый переключатель, датчик температуры, регулятор давления, датчик газа, датчик расхода и оптический датчик.

В некоторых воплощениях модуль связи содержит по меньшей мере одно из следующего: метка радиочастотной идентификации (RFID), радиоприбор ZigBee, Bluetooth-передатчик, узел ANT и устройство Wi-Fi.

В некоторых воплощениях изделие, представляющее собой РРЕ, дополнительно содержит уплотнительную мембрану, находящуюся в контакте с кожей пользователя, когда на пользователя надето изделие, представляющее собой РРЕ, причем в уплотнительной мембране расположен датчик для регистрации контакта уплотнительной мембраны с кожей пользователя.

В некоторых воплощениях изделие, представляющее собой РРЕ, содержит второй датчик, причем второй датчик детектирует, находится ли изделие, представляющее собой РРЕ, в состоянии активного использования.

В некоторых воплощениях изделие, представляющее собой РРЕ, представляет собой питаемое устройство, и процессор блокирует возможность включения устройства, если устройство не надето.

В некоторых воплощениях второй датчик детектирует, находится ли изделие, представляющее собой РРЕ, в состоянии активного использования за счет детектирования по меньшей мере одного из следующего: включено ли изделие, представляющее собой РРЕ, или приведен ли в действие или перемещается ли компонент изделия, представляющего собой РРЕ, относительно остальной части изделия, представляющего собой РРЕ.

В некоторых воплощениях данные об использовании дополнительно включают продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, находится в состоянии активного использования.

В некоторых воплощениях процессор использует данные об использовании для определения, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

В некоторых воплощениях изделие, представляющее собой РРЕ, представляет собой питаемое устройство, и процессор блокирует возможность включения устройства при определении, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

В некоторых воплощениях датчик состояния окружающей среды детектирует по меньшей мере одну из следующих характеристик окружающей среды: качество воздуха и уровни окружающего шума.

В некоторых воплощениях датчик состояния окружающей среды генерирует оценку окружающей среды на основании детектированных характеристик окружающей среды.

В некоторых воплощениях данные об использовании дополнительно включают оценку окружающей среды.

В некоторых воплощениях процессор использует данные об использовании для определения, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

В некоторых воплощениях изделие, представляющее собой РРЕ, представляет собой питаемое устройство, и при этом процессор блокирует возможность включения устройства при определении, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

Краткое описание чертежей

На следующих фигурах представлены изображения настоящего изобретения. Они предназначены для подробного описания и пояснения настоящего изобретения, но не ограничивают объем настоящего изобретения.

Фиг. 1 - блок-схема компонентов изделия, представляющего собой РРЕ, с датчиком для детектирования того, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ.

Фиг. 2 - блок-схема компонентов изделия, представляющего собой РРЕ, с датчиком для детектирования того, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, и датчиком состояния окружающей среды.

Фиг. 3А и 3В - виды уплотнительного каркаса приведенного в качестве примера изделия, представляющего собой РРЕ, и реле давления соответственно.

Фиг. 4 - вид в поперечном сечении герконового переключателя.

Фиг. 5 - вид в поперечном сечении приведенного в качестве примера датчика -емкостного сенсорного переключателя.

Фиг. 6 - блок-схема, относящаяся к работе изделия, представляющего собой РРЕ, в соответствии с настоящим описанием.

Фигуры не обязательно приведены в масштабе. Подобные ссылочные позиции на фигурах относятся к подобным компонентам. Однако следует понимать, что использование ссылочной позиции для указания компонента на определенной фигуре не обязывает обозначать компонент на другой фигуре той же ссылочной позицией.

Подробное описание изобретения

Фиг. 1 - блок-схема компонентов изделия, представляющего собой РРЕ, с датчиком для детектирования того, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ. Компоненты, показанные на фиг. 1, приведены в качестве примеров и не предназначены для ограничения. Другие комбинации компонентов и вариации показанных компонентов находятся в пределах объема настоящего изобретения. На фиг. 1 показано изделие 100, представляющее собой РРЕ. Изделие 100, представляющее собой РРЕ, может представлять собой изделие, представляющее собой РРЕ, любого типа. Примеры изделия, представляющего собой РРЕ, включают, без ограничения, средство защиты органов дыхания (RPE), например, для использования в нормальных условиях или в чрезвычайной ситуации; средства для защиты глаз, например, защитная маска, защитные очки, фильтры или щитки; защитные головные уборы, например, средства индивидуальной защиты голов, каски или шлемы; средства защиты органов слуха; защитная обувь; защитные перчатки; другие защитные предметы одежды, например, комбинезоны и фартуки; защитные изделия, например, датчики, безопасные инструменты, детекторы, устройства глобального позиционирования, головные шахтерские светильники и любая другая подходящая экипировка. Изделие 100, представляющее собой РРЕ, содержит по меньшей мере один датчик и несколько других электронных компонентов. Изделие 100, представляющее собой РРЕ, содержит первый датчик 110. Изделие 100, представляющее собой РРЕ, может опционально содержать второй датчик 120. Изделие 100, представляющее собой РРЕ, дополнительно содержит процессор 130, содержащий счетчик 132 времени и запоминающее устройство 134. Изделие, представляющее собой РРЕ, также содержит модуль 140 связи и модуль 160 питания. Хотя различные компоненты или модули показаны по отдельности на фиг. 1, они могут быть включены в любую комбинацию электронных компонентов и датчиков в соответствии с настоящим изобретением.

Первый датчик 110 прикреплен к изделию 100, представляющему собой РРЕ, или иным образом встроен в него. Например, первый датчик 110 может быть приклеен, заделан, изготовлен как часть, закреплен, пришит, установлен посредством фрикционной посадки, механически прижат, приварен (например, ультразвуковым методом) или отлит и т.д. на или в изделии 100, представляющем собой РРЕ, или любом его компоненте. Первый датчик 110 детектирует, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя. Первый датчик 110 может представлять собой любой из множества типов датчиков. Например, первый датчик 110 может представлять собой акселерометр, емкостный датчик, емкостный сенсорный переключатель, реле давления, акустический датчик, герконовый переключатель, датчик температуры, регулятор давления, датчик газа, датчик расхода или оптический датчик. Первый датчик 110 может представлять собой любой другой датчик, который детектирует, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя. Первый датчик 110 может детектировать, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя множеством способов, включая детектирование давления, дыхания, перемещения, емкости кожи, шума или звука и разности температур. Другие способы детектирования того, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя, находятся в пределах объема настоящего изобретения и будут очевидны специалистам в данной области техники после прочтения данного описания.

В некоторых воплощениях изделие 100, представляющее собой РРЕ, может содержать второй датчик 120. Второй датчик 120 детектирует, находится ли изделие 100, представляющее собой РРЕ, в состоянии активного использования. Состояние активного использования включает использование изделия, представляющего собой РРЕ, которое уменьшает общую продолжительность времени, необходимого до замены расходуемых деталей изделия, представляющего собой РРЕ, необходимое время до техобслуживания или окончания срока службы изделия, представляющего собой РРЕ. Состояние активного использования может включать воздействие на конкретные элементы, подачу питания на устройство или электронику или другой инициированный отклик на воздействие. Второй датчик 120 может представлять собой любой из множества датчиков, таких как акселерометр, емкостный датчик, емкостный сенсорный переключатель, реле давления, акустический датчик, герконовый переключатель, датчик температуры, регулятор давления, датчик газа, датчик расхода, датчик электрического сопротивления кожи или оптический датчик. Второй датчик 120 детектирует, находится ли изделие, представляющее собой РРЕ, в состоянии активного использования, за счет детектирования по меньшей мере одного из следующего: включено ли изделие, представляющее собой РРЕ, или приведен ли в действие или перемещается ли компонент изделия, представляющего собой РРЕ, относительно других компонентов изделия, представляющего собой РРЕ, (например, перемещение клапана выдоха на респираторе), шум, качество воздуха, температура, расход воздуха, воздействие света, химическое воздействие или воздействие окружающей среды.

Изделие 100, представляющее собой РРЕ, дополнительно содержит обрабатывающий модуль 130. Обрабатывающий модуль 130 содержит по меньшей мере счетчик 132 времени и запоминающее устройство 134. Счетчик 132 времени измеряет продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, надето на пользователя. Запоминающее устройство 134 предназначено для хранения данных об использовании, причем данные об использовании включают продолжительность времени, в течение которого изделие 100, представляющее собой РРЕ, было надето на пользователя. Обрабатывающий модуль 130 может быть выполнен как единое целое с первым датчиком 110 или может представлять собой отдельный компонент, электрически соединенный с первым датчиком 110. Обрабатывающий модуль 130 может представлять собой обрабатывающее или вычислительное устройство любого типа, что будет очевидно специалисту в данной области техники после прочтения данного описания. Например, обрабатывающий модуль может представлять собой микроконтроллер, FPGA или другое вычислительное устройство, что будет очевидно специалисту в данной области техники после прочтения данного описания.

Изделие 100, представляющее собой РРЕ, дополнительно содержит модуль 140 связи для беспроводной передачи хранящихся данных об использовании на устройство, отдельное от изделия 100, представляющего собой РРЕ. В некоторых конфигурациях модуль 140 связи содержит по меньшей мере одно из следующего: метка радиочастотной идентификации (RFID) (активная или пассивная), радиоприбор ZigBee, Bluetooth-передатчик, радиоприбор ANT и устройство Wi-Fi. Модуль 140 связи может содержать устройство связи любого другого типа, что будет очевидно специалисту в данной области техники после прочтения данного описания.

Модуль 160 питания обеспечивает подачу питания на другие электронные компоненты в изделии 100, представляющем собой РРЕ, в том числе, например, на первый датчик 110, второй датчик 120, процессор 130, счетчик 132 времени, запоминающее устройство 134 и модуль 140 связи. Модуль 160 питания может использовать любой из множества источников питания, таких как батарея или другой аккумулятор энергии. Модуль питания может также использовать аккумулирование энергии, солнечную энергию, термоэлектрическую энергию, энергию колебаний, пьезоэлектрическую энергию и т.д.

Каждый из компонентов, показанных на фиг. 1, может быть связан с другим, а также может быть выполнен множеством способов, что будет очевидно специалисту в данной области техники после прочтения данного описания. Например, первый датчик 110 и второй датчик 120 могут получать питание от модуля 160 питания, могут быть выполнены с возможностью передачи данных на процессор 130 и также могут быть выполнены с возможностью приема данных от процессора 130. В некоторых воплощениях первый датчик 110 и второй датчик 120 могут непосредственно связываться друг с другом. Первый датчик 110, второй датчик 120, процессор 130, счетчик 132 времени и запоминающее устройство 134 могут работать совместно для вычисления и хранения данных об использовании. Данные об использовании включают информацию, относящуюся к ношению пользователем изделия, представляющего собой РРЕ, использованию изделия, представляющего собой РРЕ, и/или информацию об окружающей среде, в которой изделие, представляющее собой РРЕ, используется или хранится. В частности, данные об использовании могут включать продолжительность времени, в течение которого изделие 100, представляющее собой РРЕ, было надето на пользователя, продолжительность времени, в течение которого изделие 100, представляющее собой РРЕ, находится в состоянии активного использования. Данные об использовании могут использоваться для вычисления набора характерной для устройства информации, например, времени, оставшегося до замены компонента или техобслуживания устройства, или времени, оставшегося до окончания срока службы устройства. В некоторых воплощениях процессор может использовать данные об использовании для определения, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен. В некоторых воплощениях изделие, представляющее собой РРЕ, представляет собой питаемое устройство, и причем процессор блокирует возможность включения устройства при определении, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

Хотя различные компоненты или модули показаны по отдельности на фиг. 1, они могут быть включены в любую комбинацию электронных компонентов и датчиков в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 - блок-схема компонентов изделия, представляющего собой РРЕ, с датчиком для детектирования того, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, и датчиком состояния окружающей среды. Аналогично фиг. 1, на фиг. 2 показана блок-схема компонентов изделия, представляющего собой РРЕ, с датчиком для детектирования того, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ. Компоненты, показанные на фиг. 2, приведены в качестве примеров и не предназначены для ограничения. Другие комбинации компонентов и вариации показанных компонентов находятся в пределах объема настоящего изобретения.

Изделие 200, представляющее собой РРЕ, может представлять собой изделие, представляющее собой РРЕ, любого типа. Примеры изделия, представляющего собой РРЕ, включают, без ограничения, средство защиты органов дыхания (RPE), например, для использования в нормальных условиях или в чрезвычайной ситуации; средства для защиты глаз, например, защитная маска, защитные очки, фильтры или щитки; защитные головные уборы, например, средства индивидуальной защиты голов, каски или шлемы; средства защиты органов слуха; защитная обувь; защитные перчатки; другие защитные предметы одежды, например, комбинезоны и фартуки; защитные изделия, например, датчики, безопасные инструменты, детекторы, устройства глобального позиционирования, головные шахтерские светильники и любая другая подходящая экипировка. Изделие 200, представляющее собой РРЕ, содержит по меньшей мере один датчик и несколько других электронных компонентов. Изделие 200, представляющее собой РРЕ, содержит первый датчик 210. Изделие 200, представляющее собой РРЕ, может опционально содержать второй датчик 220. Изделие 200, представляющее собой РРЕ, содержит датчик 250 состояния окружающей среды. Изделие 200, представляющее собой РРЕ, дополнительно содержит процессор 230, содержащий счетчик 232 времени и запоминающее устройство 234. Изделие, представляющее собой РРЕ, также содержит модуль 240 связи.

Каждый из первого датчика 210, второго датчика 220, процессора 230, счетчика 232 времени, запоминающего устройства 234, модуля 240 связи и модуля 260 питания имеет по меньшей мере те же функциональные возможности, что и подобный компонент, показанный на фиг. 1. Каждый из этих компонентов на фиг. 2 также может представлять собой любой из конкретных компонентов для подобного компонента, описанного со ссылкой на фиг. 1.

Датчик 250 состояния окружающей среды детектирует фактор окружающей среды. Фактор окружающей среды может быть любым фактором, биотическим или абиотическим, который влияет на рабочие характеристики, снижение функциональности или другие аспекты изделия, представляющего собой РРЕ, или иным образом отрицательно воздействует на пользователя изделия, представляющего собой РРЕ. Примеры факторов окружающей среды включают: качество воздуха, температуру, уровни окружающего шума, присутствие загрязняющих или химических веществ, свет, препятствия или потенциальный или фактический удар об другой объект. Датчик состояния окружающей среды может представлять собой любой из множества датчиков, в том числе, например, термометр, акселерометр, барометр, датчик газа, датчик расхода, акустический датчик, оптический датчик или любой другой датчик, что будет очевидно специалисту в данной области техники после прочтения данного описания.

Датчик состояния окружающей среды также может детектировать фактор окружающей среды за счет приема информации о факторе окружающей среды от устройства беспроводной связи в местоположении, известном, как имеющее определенные факторы окружающей среды. Например, Bluetooth-передатчик, такой как передатчик, устанавливающий связь по протоколу iBeacon, или передатчик Estimote, выпускаемый в продажу компанией Estimote, Inc. Нью-Йорк, Нью-Йорк, может быть запрограммирован с заданием профиля для местоположения, в котором расположен передатчик. Профиль местоположения может включать информацию, относящуюся к местоположению, включая любой фактор окружающей среды, как описано в настоящем документе. Профиль местоположения также может включать информацию об аварийных ситуациях, количестве изделий, представляющих собой РРЕ, и количестве пользователей в некоторой области. Информация профиля местоположения может быть передана устройством беспроводной связи в местоположение и может быть принята или датчиком 250 состояния окружающей среды, или модулем 240 связи в изделии 200, представляющем собой РРЕ.

В некоторых воплощениях датчик состояния окружающей среды может генерировать оценку окружающей среды на основании фактора окружающей среды или множества факторов окружающей среды. Оценка окружающей среды может представлять собой скалярную величину или любой другой присвоенный номер, букву, цвет или другой тип оценки, используемой для классификации фактора окружающей среды. Например, оценка окружающей среды может быть определена на основании сравнения различных уровней опасности с предварительно определенными критериями для этих конкретных видов опасности. В некоторых воплощениях, если один фактор имеет высокий уровень опасности, оценке окружающей среды может быть присвоено значение «угроза». В случае нескольких высоких уровней опасности может потребоваться оценить окружающую среду как представляющую угрозу, или как имеющую высокую оценку опасности.

Процессор 230 может использовать информацию о продолжительности времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, было надето, и информацию, относящуюся к факторам окружающей среды, в том числе, например, и оценку окружающей среды, для определения оставшегося эксплуатационного срока службы, определения, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, или компонента окончен.

В некоторых воплощениях, в которых изделие, представляющее собой РРЕ, представляет собой питаемое устройство, процессор блокирует возможность включения устройства при определении, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

В некоторых воплощениях процессор 230 также может использовать информацию от второго датчика 220, такую как продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, находится в состоянии активного использования, в комбинации с другой информацией, такой как другие типы данных об использовании, для определения оставшегося времени до техобслуживания для изделия, представляющего собой РРЕ.

На фиг. 3А и 3В показаны виды уплотнительного каркаса приведенного в качестве примера изделия, представляющего собой РРЕ, и реле давления соответственно. На фиг. 3А показано изделие, представляющее собой РРЕ, в частности, респиратор-полумаска 300. Респиратор 300 содержит уплотнительную мембрану 303, клапан 302 выдоха и приемные элементы 304 для ремней. Приемные элементы 304 для ремней используются для прикрепления резиновых или других ремней к респиратору, причем указанные ремни предназначены для удержания респиратора 300 в контакте с лицом пользователя. Уплотнительная мембрана 303 обеспечивает уплотнение по окружности лица пользователя таким образом, что по меньшей мере нос и рот пользователя закрыты респиратором 300. Одним из примеров респиратора, соответствующего настоящему изобретению, является многоразовый респиратор-полумаска 3М™ 6200, выпускаемый в продажу компанией 3М Company, Сент-Пол, Миннесота.

Респиратор 300 содержит реле давления, такое, как показано на фиг. 3В, расположенное между складками уплотнительной мембраны или иным образом в ней. Реле 308 давления активируется, когда респиратор 300 надет, за счет давления на уплотнительную мембрану 303, оказываемого респиратором 300, закрепленным вокруг головы пользователя посредством ремней или другого крепежного механизма. Датчик 308 расположен в уплотнительной мембране 303 для регистрации контакта уплотнительной мембраны с кожей пользователя. Другие типы датчиков могут использоваться вместо датчика давления для детектирования того, когда на пользователя надет респиратор 300. Например, емкостный датчик может использоваться для детектирования контакта между уплотнительной мембраной и лицом пользователя. Могут использоваться датчики других типов, что будет очевидно для специалиста в данной области техники после прочтения данного описания.

Датчик 308 давления или другой датчик может быть связан с процессором (не показан на фиг. 3А) или другими электронными устройствами или датчиками, и может передавать информацию на процессор, указывающую, надет ли респиратор 300, для формирования части данных об использовании респиратора 300.

На фиг. 3В показана часть датчика 308 давления, такого как датчик давления, который может быть прикреплен к респиратору 300, показанному на фиг. 3А, или его части. Датчик 308 давления содержит два плеча 311, 312 и проводящий элемент 313, 314 на каждом плече 311, 312. Датчик 308 давления может быть расположен в респираторе таким образом, что, когда уплотнительная мембрана находится в контакте с лицом пользователя, давление между каркасом респиратора и лицом пользователя сводит плечи 311, 312 датчика 308 давления друг к другу, вследствие чего проводящие элементы 313 и 314 входят в контакт друг с другом. Когда проводящие элементы 313 и 314 входят в контакт друг с другом, они замыкают цепь, вследствие чего реле 308 давления активируется или приводится в действие и передает информацию, указывающую, что оно активировано, на процессор. Процессор связывает приведение в действие реле 308 давления со временем ношения респиратора. Аналогично, процессор связывает отключение или отсутствие приведения в действие реле 308 давления с тем, что респиратор или изделие, представляющее собой РРЕ, не надеты.

На фиг. 4 показан вид в поперечном сечении герконового переключателя 400. Герконовый переключатель 400 представляет собой другой пример датчика, который может использоваться в комбинации с респиратором или любым другим типом изделия, представляющего собой РРЕ, для определения того, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя. Может использоваться любой из множества герконовых переключателей. Один из примеров герконового переключателя описан в патенте США №2,264,746 (Ellwood), включенном в настоящий документ посредством ссылки.

Герконовый переключатель 400 представляет собой электрический переключатель, который активируется за счет приложенного магнитного поля вблизи от переключателя. Герконовый переключатель 400 содержит первую пластину 432 герконового переключателя и вторую пластину 434 герконового переключателя, которые перекрываются на участке 435 в стеклянной капсуле или капсуле другого типа. В стеклянной капсуле находится инертный газ 438, который окружает первую и вторую пластины герконового переключателя. Также на фиг. 4 показан контактный зазор между двумя язычками 440, а также контактное покрытие 442 на перекрывающейся части двух язычков. Герконовый переключатель 400 может быть приведен в действие за счет приближения магнита или магнитного поля к переключателю. После отведения магнитного поля от герконового переключателя, он возвращается в свое исходное положение. Герконовый переключатель 400 может быть включен в изделие, представляющее собой РРЕ, или установлен в него таким образом, что, когда РРЕ надето на пользователя, часть магнитного материала, прикрепленная к изделию, представляющему собой РРЕ, приближается к герконовому переключателю 400, вследствие чего геркон 400 активируется.

Герконовый переключатель 400 может быть соединен с процессором и может передавать информацию, указывающую, что он приведен в действие, на процессор. Процессор связывает приведение в действие герконового переключателя 400 со временем ношения респиратора или изделия, представляющего собой РРЕ. Аналогично, процессор связывает отключение или отсутствие приведения в действие герконового переключателя 400 с тем, что респиратор или изделие, представляющее собой РРЕ, не надеты, для вычисления продолжительности времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, надето.

На фиг. 5 показан вид в поперечном сечении приведенного в качестве примера датчика, который может использоваться в соответствии с настоящим изобретением, -емкостного сенсорного переключателя 500. Емкостный сенсорный переключатель 500 требует наличия только одного электрода для работы. Он работает путем детектирования емкости тела. Как показано на фиг. 5, электрод 520, имеющий медные дорожки 522, может быть расположен за непроводящей панелью 514. Непроводящая панель может быть выполнена из любого подходящего непроводящего материала, потенциально, из такого материала, который обеспечивает конструктивную опору, такого как дерево, стекло или пластмасса. Емкостный сенсорный переключатель детектирует емкость тела от кожи 516 пользователя, когда он находится в непосредственной близости от кожи пользователя. Емкостный сенсорный переключатель 500 может быть расположен на изделии, представляющем собой РРЕ, или иным образом прикреплен к нему, вследствие чего он входит в достаточно непосредственную близость к коже пользователя для приведения в действие только тогда, когда на пользователя надето изделие, представляющее собой РРЕ.

Емкостный сенсорный переключатель может быть соединен с процессором или иным образом связан с ним, и передавать информацию, указывающую, что он приведен в действие, на процессор. Процессор связывает приведение в действие емкостного сенсорного переключателя 500 со временем ношения респиратора или изделия, представляющего собой РРЕ. Аналогично, процессор связывает отключение или отсутствие приведения в действие емкостного сенсорного переключателя 500 с тем, что респиратор или изделие, представляющее собой РРЕ, не надеты, для вычисления продолжительности времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, надето.

Другие типы датчиков, включая те, которые описаны по всему данному описанию, и те, которые будут очевидны специалисту в данной области техники после прочтения данного описания, могут использоваться в соответствии с объемом настоящего изобретения.

На фиг. 6 показана блок-схема 600, относящаяся к работе изделия, представляющего собой РРЕ, в соответствии с настоящим описанием. Этапы, показанные на блок-схеме 600 приведены в качестве примера, и другие этапы также могут выполнены, или некоторые этапы, показанные на блок-схеме 600, могут не быть выполнены, в соответствии с настоящим изобретением. Кроме того, этапы, показанные на блок-схеме 600, могут быть выполнены в некотором порядке и соответствовать объему настоящего изобретения. Порядок, показанный на фиг. 6, представляет собой одну из возможных конфигураций, находящихся в пределах объема настоящего изобретения.

Этапы, показанные на блок-схеме 600, могут быть выполнены изделием, представляющим собой РРЕ, и любыми датчиками или электронными компонентами в изделии, представляющем собой РРЕ, или связанными с изделием, представляющем собой РРЕ.

На этапе 601 первый датчик в изделии, представляющем собой РРЕ, детектирует, надето ли устройство. Первый датчик может представлять собой любой из множества типов датчиков. Например, первый датчик может представлять собой акселерометр, емкостный датчик, емкостный сенсорный переключатель, реле давления, акустический датчик, герконовый переключатель, датчик температуры, регулятор давления, датчик газа, датчик расхода или оптический датчик. Первый датчик может представлять собой любой другой датчик, который детектирует, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя. Первый датчик может детектировать, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя множеством способов, включая детектирование давления, дыхания, перемещения, емкости кожи, шума или звука и разности температур. Другие способы детектирования того, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя, находятся в пределах объема настоящего изобретения и будут очевидны специалистам в данной области техники после прочтения данного описания.

На этапе 602 датчик состояния окружающей среды детектирует фактор окружающей среды. Фактор окружающей среды может быть любым фактором, биотическим или абиотическим, который влияет на живые организмы. Примеры факторов окружающей среды включают: качество воздуха, температуру, уровни окружающего шума, присутствие загрязняющих или химических веществ, свет, препятствия или потенциальный или фактический удар об другой объект. Датчик состояния окружающей среды может представлять собой любой из множества датчиков, в том числе, например, термометр, акселерометр, барометр, датчик газа, датчик расхода, акустический датчик, оптический датчик или любой другой датчик, что будет очевидно специалисту в данной области техники после прочтения данного описания. Датчик состояния окружающей среды может детектировать фактор окружающей среды любым из множества способов, как описано по всему данному описанию.

Хотя это и не показано на блок-схеме 600, в некоторых воплощениях второй датчик может детектировать, находится ли изделие, представляющее собой РРЕ, в состоянии активного использования. Второй датчик может детектировать, находится ли изделие, представляющее собой РРЕ, в состоянии активного использования за счет детектирования по меньшей мере одного из следующего: включено ли изделие, представляющее собой РРЕ, или приведен ли в действие или перемещается ли компонент изделия, представляющего собой РРЕ, относительно остальной части изделия, представляющего собой РРЕ.

На этапе 603 данные об использовании сохраняют. Данные об использовании могут храниться в модуле процессора, содержащем запоминающее устройство, в изделии, представляющем собой РРЕ. Данные об использовании включают продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, было надето на пользователя. Данные об использовании также могут включать продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, было в состоянии активного использования. Данные об использовании могут включать множество типов информации, относящейся к ношению и использованию пользователем изделия, представляющего собой РРЕ, окружающей среде, в которой изделие, представляющее собой РРЕ, используется и хранится, а также другую информацию, относящуюся к использованию изделия, представляющего собой РРЕ.

На этапе 604 процессор определяет статус окончания срока службы изделия, представляющего собой РРЕ. Процессор может использовать данные об использовании для определения, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен. Процессор может использовать информацию, такую как данные об использовании, включающую продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, надето, продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, находится в состоянии активного использования, и информацию об окружающей среде, в которой изделие, представляющее собой РРЕ, используется и хранится, для определения, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен. В некоторых воплощениях изделие, представляющее собой РРЕ, представляет собой питаемое устройство, и причем процессор блокирует возможность включения устройства при определении, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

На этапе 605 модуль связи передает по беспроводной связи данные об использовании или другую информацию, такую как информация об окончании срока или статус о необходимом техобслуживании, на устройство, отдельное от изделия, представляющего собой РРЕ. Это отдельное устройство или система могут содержать базу данных или другую систему для хранения и управления информацией об изделии, представляющем собой РРЕ.

Другие этапы в описанном процессе будут очевидны специалисту в данной области техники после прочтения данного описания и находятся в пределах объема настоящего изобретения. Изображенные и описанные этапы приведены в качестве примера и не должны рассматриваться как исчерпывающие.

Примеры возможного использования Пример 1: Емкостный датчик в РРЕ для защиты органов дыхания или слуха

Емкостный электродный датчик (или емкостный датчик), например, интегральная схема с сенсорными датчиками AT42QT4120, доступная от компании Atmel Corporation, базирующейся в Сан-Хосе, Калифорния, может быть расположена внутри носовой части изделия, представляющего собой РРЕ, (РРЕ), например, в чаше одноразового респиратора, например, модели 3М 8210 от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота; или внутри подкладки защитных наушников, например, противошумных наушников 3М™Peltor™Optime 105 от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота; или внутри подкладки чашки головной гарнитуры с защитой органов слуха, такой как гарнитура 3M™Peltor™ WS™ 5 от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота. Емкостный электродный датчик может использоваться для регистрации сопротивления кожи, когда PPD входит в контакт с кожей пользователя. Этот емкостный датчик может быть спарен с беспроводным микроконтроллером для сбора периодических данных и/или данных в реальном времени, которые могут храниться и пересылаться позднее или отправляться по каналу беспроводной связи в режиме реального времени на устройство, отдельное от PPD, такое как центральная база данных. Данные в реальном времени могут быть взяты из журнала, в котором записаны результаты измерения сопротивления за некоторое время. Данные от емкостного электродного датчика могут быть отправлены на центральную базу данных и задокументированы. Эти показания в виде данных могут быть обработаны с учетом условий, таких как суммарное время, в течение которого PPD было надето во время предварительно определенного критерия, такого как продолжительность рабочей смены пользователя.

Пример 2: Множество емкостных датчиков в РРЕ для защиты органов дыхания

Множество беспроводных емкостных электродных датчиков могут быть распределены по разным местам, например, в области уплотнения лица эластомерного полнолицевого респиратора, такого как полнолицевой респиратор 6000-й серии от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота. Емкостные электродные датчики могут быть расположены в конкретных контактных областях, например возле носа, скул и челюстей. Емкостные электродные датчики могут использоваться для регистрации сопротивления кожи за некоторое время. Данные в реальном времени могут быть взяты из журнала, в котором записаны результаты измерения сопротивления за некоторое время. Данные от емкостных электродных датчиков могут быть отправлены на центральную базу данных и задокументированы. Изменения в данных от емкостных электродных датчиков за период времени, в течение которого респиратор надет, могут использоваться в качестве индикатора прилегания, или защиты пользователя от воздействия рабочей среды. За счет мониторинга данных о сопротивлении за некоторое количество дней, может быть определено, что рабочий не защищен надлежащим образом в рабочей среде, и соответствующий персонал предпринимает действия по устранению этой проблемы, например, за счет повторной оценки прилегания респиратора, за счет перехода на другой тип или размер респиратора, или проведения дополнительного обучения по правильному надеванию респиратора. Данные, относящиеся к прилеганию, представляют собой один из примеров типов данных об использовании. Данные от емкостных электродных датчиков могут использоваться для определения продолжительности времени, в течение которого респиратор надет.

Пример 3: Датчики температуры и/или влажности в РРЕ для защиты органов дыхания

Датчик температуры, например, термопара CHAL-010-BW, доступная от компании Omega Engineering, Inc., Стамфорд, Коннектикут, может быть расположена, например, внутри изделия, представляющего собой РРЕ, в пути выдыхаемого потока, или пути потока воздуха, выдыхаемого изо рта пользователя, эластомерного полнолицевого респиратора, такого как полнолицевой респиратор 6000-й серии от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота. Термопарный датчик с тонкими электродами, без защитного кожуха и с низкой тепловой массой Omega CHAL-010-BW может использоваться для этой области применения по меньшей мере частично за счет его низкой тепловой массы. Такие датчики с низкой тепловой массой могут реагировать на изменения в течение небольшого периода времени, менее 2 секунд, или на циклические изменения в температуре величиной приблизительно 1 градус Цельсия, обычно возникающие во время цикла вдоха и выдоха пользователя. Изменения в температуре за заданный интервал времени могут использоваться в качестве индикатора продолжительности времени, в течение которого респиратор надет.Изменения в температуре за заданный интервал времени также могут использоваться в качестве индикатора продолжительности времени, в течение которого респиратор находится в состоянии активного использования. Эти показания в виде данных от датчика температуры могут использоваться для определения продолжительности времени, в течение которого респиратор надет во время предварительно определенного критерия, такого как необходимый интервал времени, например, рабочая смена пользователя. Следует отметить, что термисторы с отрицательным ТКС также могут использоваться вместо термопар. Одним из таких примеров является USP10982, доступный от компании U.S. Sensor Corp., Ориндж, Калифорния.

Альтернативно, датчик относительной влажности (RH), например, интегральная схема с датчиками влажности и температуры Si7023-A20 от компании Silicon Laboratories, Inc., Остин, Техас, может быть расположена, например, в пути потока воздуха или воздуха, выдыхаемого изо рта пользователя эластомерного полнолицевого респиратора, такого как полнолицевой респиратор 6000-й серии от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота. Аналогично, датчик влажности может быть датчиком быстродействующего типа, который быстро реагирует на изменения в течение небольшого периода времени, от 5 до 10 секунд. Значения влажности могут доходить до 85% внутри респиратора-маски, даже когда влажность окружающей среды намного ниже. Изменения в относительной влажности за заданный интервал времени, в течение которого респиратор надет, могут использоваться в качестве индикатора продолжительности времени, в течение которого респиратор надет, или продолжительности времени, в течение которого респиратор находится в состоянии активного использования. Эти показания в виде данных от датчика влажности могут использоваться для определения продолжительности времени, в течение которого респиратор надет, во время предварительно определенного критерия, такого как необходимый интервал времени, например, рабочая смена пользователя.

Датчики температуры и относительной влажности (RH) могут использоваться в комбинации, например, в виде объединенной интегральной схемы с датчиками температуры и относительной влажности Si7023-A20 с небольшим форм-фактором. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в детектировании дыхания человека вместе с циклическими колебаниями температуры для определения продолжительности времени, в течение которого устройство надето или находится в состоянии активного использования, с более высокой точностью, чем при использовании только датчика температуры или датчика относительной влажности.

Пример 4: Два или более датчиков температуры в РРЕ для защиты органов дыхания

В дополнение к датчику температуры, описанному в примере 3, второй датчик температуры может быть расположен на внешней поверхности изделия, представляющего собой РРЕ, для мониторинга температуры внешней или окружающей среды. Разница в показаниях между внутренним и внешним датчиками может использоваться для определения того, надето ли РРЕ. Более конкретно, когда на рабочего надето РРЕ, внутренняя температура, детектированная внутренним датчиком, будет отличаться от температуры, определенной внешним датчиком, и будет характеризоваться характером изменения, соответствующим дыханию человека. Когда на рабочего не надето РРЕ, температура, детектированная внутренним и внешним датчиками температуры, будет одинаковой, или находиться в пределах заданного диапазона относительно друг друга. Данные температуры, детектированные внутренним и внешним датчиками температуры, могут использоваться для определения продолжительности времени, в течение которого устройство надето, и/или продолжительности времени, в течение которого устройство находится в состоянии активного использования.

Пример 5: Акустический датчик в РРЕ для защиты органов дыхания

Акустический контур, содержащий, например, стандартный пьезомикрофон, такой как Panasonic WM-61A от компании Panasonic Corporation, Кадома, префектура Осака, в комбинации с мало шумным предварительным усилителем, таким как ОРА371 от компании Texas Instruments, Даллас, Техас, может использоваться с необходимыми фильтрами и характеристиками настройки частоты, которые будут понятны специалисту в данной области техники после прочтения данного описания, для изоляции от частот дыхания человека. Акустический контур может быть расположен, например, в пути выдыхаемого потока полнолицевого респиратора, такого как полнолицевой респиратор 6000-й серии от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота. Данные в реальном времени могут быть взяты из журнала, в котором записаны результаты акустического измерения уровня звука за некоторое время. Данные от акустического контура могут храниться локально и/или могут быть отправлены в центральную базу данных и задокументированы. Эти показания в виде акустических данных могут использоваться для определения продолжительности времени, в течение которого устройство надето и/или продолжительности времени, в течение которого устройство находится в состоянии активного использования.

Пример 6: Акустический датчик в РРЕ для защиты органов слуха

Акустический контур, например, стандартный пьезомикрофон, такой как Panasonic WM-61A от компании Panasonic Corporation, Ньюарк, Нью-Джерси, в комбинации с малошумным предварительным усилителем, таким как ОРА371 от компании Atmel Corporation, Бернсвилл, Миннесота, может использоваться с необходимыми фильтрами и характеристиками настройки частоты для мониторинга использования средства защиты органов слуха, такого как защитные наушники, например, противошумные наушники 3М™ Peltor™ Optime™ 105 от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота; или внутри подкладки чашки головной гарнитуры с защитой органов слуха, такой как гарнитура 3М™ Peltor™ WS™ 5 от компании 3М Company, Сент-Пол, Миннесота.

Пример 7: Интеграция активного беспроводного устройства

РРЕ и датчики согласно примерам 1-6 могут быть дополнительно соединены с модулем связи, содержащим активное беспроводное устройство, встроенное в РРЕ или иным образом прикрепленное к нему, такое как интегральная схема Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) NRF51822, от компании Nordic Semiconductor, Осло, Норвегия. Интегральная схема BLE может принимать сигналы от сетевых Bluetooth-передатчиков или Bluetooth-маячков в области, и может использовать информацию в принятых сигналах для определения местоположения пользователя в рабочей среде. Процессор в РРЕ может определять, было ли надето на пользователя РРЕ во время нахождения пользователя в опасной среде, при этом используя данные от Bluetooth-маячков в среде в комбинации с датчиками для определения продолжительности времени, в течение которого РРЕ было надето. Эти данные могут использоваться для определения соответствия требованиям использования РРЕ. Например, область с высоким уровнем опасности требует строгого соответствия требованию в недопустимости снятия рабочим РРЕ даже на небольшой интервал времени. И наоборот, рабочему может быть позволено снимать РРЕ в безопасной области. Устройство, описанное в настоящем документе, может мониторить соблюдение соответствия в обеих таких ситуациях.

Пример 8: Отправка данных об использовании в центральную базу данных

Модуль связи в РРЕ, описанном в примерах 1-8, отправляет данные об использовании, включающие продолжительность времени, в течение которого устройство было надето на пользователя, и продолжительность времени, в течение которого средство индивидуальной защиты находится в состоянии активного использования, в центральную базу данных. Центральная база данных может создавать отчеты, указывающие суммарное время, в течение которого PPD было надето, во время предварительно определенного интервала времени или за срок службы устройства. Центральная база данных использует данные об использовании для определения, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

Следует понимать, что другие многочисленные и разнообразные конфигурации могут быть легко предложены специалистами в данной области техники без отхода от сущности и объема настоящего изобретения.

Следует понимать, что на основании вышеприведенного описания, аспекты настоящего изобретения включают способы и системы определения времени использования (времени ношения) изделий, таких как изделия, представляющие собой РРЕ, путем определения того, удовлетворяют ли они по меньшей мере одному критерию.

Хотя способы и системы согласно настоящему изобретению были описаны со ссылкой на конкретные приведенные в качестве примера воплощения, средним специалистам в данной области техники будет очевидно, что в них могут быть внесены изменения и модификации без отхода от сущности и объема настоящего изобретения.

В данном подробном описании предпочтительных воплощений приводятся ссылки на сопроводительные чертежи, на которых показаны специфические воплощения, в которых настоящее изобретение может быть реализовано на практике. Показанные воплощения не охватывают все воплощения согласно настоящему изобретению. Следует понимать, что могут применяться и другие воплощения, при этом могут быть сделаны конструкционные или логические изменения без отклонения от объема настоящего изобретения. Таким образом, нижеследующее подробное описание не следует рассматривать в ограничительном смысле; объем настоящего изобретения определяется приложенной формулой изобретения.

Если не указано иное, все используемые в настоящем описании и пунктах формулы числовые значения, выражающие размер элемента, количества и физические свойства, должны во всех случаях рассматриваться как модифицируемые термином «приблизительно». Соответственно, если не указано обратное, числовые параметры, указанные в следующем описании и прилагаемой формуле изобретения, являются приблизительными значениями, которые могут изменяться в зависимости от предпочтительных свойств, которые стремятся получить специалисты в данной области техники с применением описанных в настоящем документе идей.

Используемые в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают воплощения, имеющие ссылки на множественное число, если содержание ясно не указывает на обратное. Используемый в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения, термин «или» обычно применяется в том смысле, который включает значение «и/или», если содержание ясно не указывает на обратное.

Термины, относящиеся к пространственному расположению, включая, но не ограничиваясь следующими терминами - «вблизи», «дистальный», «нижний», «верхний», «под», «ниже», «над» и «сверху», если таковые используются в настоящем документе, применяются для простоты описания пространственных расположений элементов друг относительно друга. Такие относящиеся к пространственному расположению термины охватывают различные ориентации устройства при использовании или функционировании, в дополнение к частным вариантам ориентации, показанным на фигурах и описанным в настоящем документе. Например, если изображенный на фигурах объект опрокинут или перевернут, тогда части ранее описанные, как находящиеся внизу или под другими элементами, теперь будут расположены вверху или над указанными другими элементами.

В рамках настоящего документа, когда, например, элемент, компонент или слой описан, как формирующий «совпадающую границу раздела» с, или расположенный «на», «присоединенный к», «соединенный с», «уложенный на» или «контактирующий с» другим элементом, компонентом или слоем, он может быть расположен непосредственно на, присоединен непосредственно к, соединен непосредственно с, уложен непосредственно на, контактировать непосредственно с, или при этом промежуточные элементы, компоненты или слои могут быть расположены на, присоединены к, соединены с, или контактировать, например, с конкретным элементом, компонентом или слоем. Если элемент, компонент или слой, например, указан, как расположенный «непосредственно на», «присоединенный непосредственно к», «соединенный непосредственно с» или «контактирующий непосредственно с» другим элементом, то в таким случае не предполагается наличия, например, промежуточных элементов, компонентов или слоев. Методики настоящего изобретения могут осуществляться во множестве компьютерных устройств, таких как серверы, портативные компьютеры, настольные компьютеры, ноутбуки, планшетные компьютеры, карманные компьютеры, смартфоны и т.п. Любые компоненты, модули или блоки были описаны так, что они охватывают функциональные аспекты и необязательно требуют реализации с использованием разных аппаратных блоков. Методики, описанные в настоящем документе, также могут осуществляться в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, программно-аппаратном обеспечении или их комбинации. Любые элементы, описанные как модули, блоки или компоненты, могут быть осуществлены в интегральном логическом устройстве или по отдельности как обособленные, но операционно совместимые логические устройства. В некоторых случаях различные элементы могут быть осуществлены в виде интегрального схемного устройства, такого как чип или чипсет интегральной схемы. Дополнительно, несмотря на то, что в настоящем описании было описано некоторое количество отдельных модулей, многие из которых выполняют уникальные функции, все функции всех этих модулей могут быть скомбинированы в один модуль или даже разделены на дополнительные модули. Модули, описанные в настоящем документе, являются лишь примерными, и они были описаны таким образом для лучшего понимания.

При осуществлении в программном обеспечении указанные методики могут быть по меньшей мере частично реализованы с использованием машиночитаемого носителя данных, содержащего команды, которые при их исполнении в процессоре выполняют один или более вышеописанных способов. Машиночитаемый носитель данных может содержать вещественный машиночитаемый носитель данных и может образовывать часть компьютерного программного продукта, который может включать упаковочные материалы. Машиночитаемый носитель данных может содержать оперативное запоминающее устройство (RAM), такое как синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), флеш-память, магнитные или оптические носители данных и т.п.Машиночитаемый носитель данных также может содержать энергонезависимое запоминающее устройство, такое как жесткий диск, магнитная лента, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD), диск Blu-ray, голографические носители данных или другое энергонезависимое запоминающее устройство.

Термин «процессор» в рамках настоящего документа может относиться к любой из вышеупомянутых конструкций или любой другой конструкции, пригодной для осуществления способов, описанных в настоящем документе. В дополнение, в некоторых аспектах функциональные возможности, описанные в настоящем документе, могут обеспечиваться в специально предназначенных программных модулях или аппаратных модулях, выполненных с возможностью выполнения методик настоящего изобретения. Даже при осуществлении в программном обеспечении в данных методиках может использоваться такое аппаратное обеспечение, как процессор для исполнения данного программного обеспечения и запоминающее устройство для хранения данного программного обеспечения. В любом из этих случаев компьютеры, описанные в настоящем документе, могут определять специализированную машину, способную исполнять специальные функции, описанные в настоящем документе. Кроме того, данные методики могут быть полностью осуществлены в одной или более схем или логических элементов, которые также можно рассматривать в качестве процессора.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты и предназначено для охраны безопасности и здоровья рабочих. Технический эффект, заключающийся в повышении точности отслеживания эксплуатационного срока службы средства индивидуальной защиты, достигается за счёт того, что устройство содержит первый датчик, который детектирует, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя, обрабатывающий модуль и модуль связи. Обрабатывающий модуль содержит счетчик времени, который измеряет продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, надето на пользователя, и запоминающее устройство для хранения данных об использовании, причем данные об использовании включают продолжительность времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, было надето на пользователя. Модуль связи предназначен для беспроводной передачи хранящихся данных об использовании на устройство, отдельное от изделия, представляющего собой РРЕ. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Изделие, представляющее собой средство индивидуальной защиты (РРЕ), содержащее:

первый датчик, выполненный с возможностью определения, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя;

обрабатывающий модуль, содержащий:

счетчик времени, выполненный с возможностью формирования первых данных, предназначенных для определения продолжительности времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, находится в состоянии активного использования пользователем, и

запоминающее устройство, выполненное с возможностью хранения данных об использовании, причем данные об использовании включают упомянутые первые данные, предназначенные для определения продолжительности времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, находится в состоянии активного использования пользователем,

при этом обрабатывающий модуль выполнен с возможностью определения, находится ли изделие, представляющее собой РРЕ, в состоянии активного использования, за счет определения по меньшей мере одного из следующего: включено ли изделие, представляющее собой РРЕ, приведено ли оно в действие или перемещается ли компонент изделия, представляющего собой РРЕ, относительно остальной части изделия, представляющего собой РРЕ, и

модуль связи, выполненный с возможностью беспроводной передачи данных об использовании изделия, представляющего собой РРЕ, на отдельное от него устройство.

2. Изделие по п. 1, характеризующееся тем, что представляет собой одно из следующего: маска, респиратор, средство индивидуальной защиты головы, сварочный шлем, защитные наушники, защитные очки, защитные предметы одежды, защитная обувь или страховочный пояс.

3. Изделие по п. 1, характеризующееся тем, что первый датчик представляет собой одно из следующего: акселерометр, емкостный датчик, емкостный сенсорный переключатель, реле давления, акустический датчик, герконовый переключатель, датчик температуры, регулятор давления, датчик газа, датчик расхода и оптический датчик.

4. Изделие по п. 1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит уплотнительную мембрану, находящуюся в контакте с кожей пользователя, когда на пользователя надето изделие, представляющее собой РРЕ, причем в уплотнительной мембране расположен упомянутый датчик для регистрации контакта уплотнительной мембраны с кожей пользователя.

5. Изделие по п. 1, характеризующееся тем, что процессор выполнен с возможностью использования данных об использовании для определения, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, окончен.

6. Изделие по п. 5, характеризующееся тем, что представляет собой питаемое устройство, и при этом процессор выполнен с возможностью блокирования возможности включения устройства при определении, что необходимо техобслуживание, или что срок службы изделия, представляющего собой РРЕ, истек.

7. Изделие, представляющее собой средство индивидуальной защиты (РРЕ), содержащее:

первый датчик, выполненный с возможностью определения, надето ли изделие, представляющее собой РРЕ, на пользователя;

датчик состояния окружающей среды, выполненный с возможностью определения фактора окружающей среды;

обрабатывающий модуль, содержащий:

счетчик времени, выполненный с возможностью формирования первых данных, предназначенных для определения продолжительности времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, надето на пользователя, и

запоминающее устройство, выполненное с возможностью хранения данных об использовании изделия, причем данные об использовании включают первые данные, предназначенные для определения продолжительности времени, в течение которого изделие, представляющее собой РРЕ, было надето на пользователя; и

модуль связи, выполненный с возможностью беспроводной передачи данных об использовании изделия, представляющего собой РРЕ, и данных, соответствующих фактору окружающей среды, на отдельное от изделия устройство.

8. Изделие по п. 7, характеризующееся тем, что датчик состояния окружающей среды выполнен с возможностью определения по меньшей мере одной из следующих характеристик окружающей среды: качество воздуха и уровень окружающего шума.

9. Изделие по п. 8, характеризующееся тем, что датчик состояния окружающей среды выполнен с возможностью формирования оценки окружающей среды на основании определенных характеристик окружающей среды.

10. Изделие по п. 9, характеризующееся тем, что данные об использовании дополнительно включают упомянутую оценку окружающей среды.

11. Изделие по п. 7, характеризующееся тем, что первый датчик представляет собой одно из следующего: акселерометр, емкостный датчик, емкостный сенсорный переключатель, реле давления, акустический датчик, герконовый переключатель, датчик температуры, регулятор давления, датчик газа, датчик расхода и оптический датчик.

12. Изделие по п. 7, характеризующееся тем, что дополнительно содержит уплотнительную мембрану, находящуюся в контакте с кожей пользователя, когда на пользователя надето изделие, представляющее собой РРЕ, причем в уплотнительной мембране расположен датчик для регистрации контакта уплотнительной мембраны с кожей пользователя.