Средства защиты, включающие систему аварийной сигнализации - RU2691296C2
Код документа: RU2691296C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к средствам защиты с системой аварийной сигнализации, способной обеспечить безопасность, работоспособность и удобство, а также предупреждения об опасностях, угрожающих жизни, таких как тепловой удар.
Уровень техники
Для персонала, работающего в жёстких условиях окружающей среды, контроль за их физическим состоянием во время работы является чрезвычайно важным. Например, тепловые спазмы или тепловые ожоги, которые также известны как тепловой удар, могут привести к опасностям, угрожающим жизни, когда возникают в эксплуатационных условиях и сопровождаются опасной работой. Один конкретный пример относится к деятельности пожарной охраны, пожарные обязаны носить средства защиты, такие как огнезащитные костюмы в дополнение к различным частям оборудования, такого как автоцистерна, и работать в условиях высоких температур окружающей среды вблизи пламени. Кроме того, из-за характеристик огнезащитных костюмов, тепло имеет склонность сохраняться в огнезащитных костюмах, и пожарные, таким образом, с большей вероятностью будут подвержены риску теплового удара. Кроме того, пожарные с большей вероятностью занимаются деятельностью, которая может приводить к пределу их физических возможностей. В свете вышеизложенного, существует необходимость в обнаружении и извещении, когда пожарные находятся в ситуации с высоким риском теплового удара.
Один документ предшествующего уровня техники раскрывает, например, систему сигнализации в виде защитных наушников, как предложено в патентном документе 1. Однако, поскольку это система в виде защитных наушников, существуют характерные проблемы, из которых наиболее существенной является то, что она ухудшает для пожарных способность слышать. Кроме того, с учётом деятельности пожарной охраны система аварийной сигнализации в виде защитных наушников может быть недостаточно долговечной для таких суровых условий.
В патентном документе 2, предложен способ, в котором информация, зафиксированная с помощью датчика температуры, передаётся на внешний модуль через средство связи, и внешний модуль определяет, существует ли риск теплового удара. Однако этот способ также имеет проблемы, в частности, система аварийной сигнализации не может нормально работать, если пожарные находятся в здании или в подвале и связь не может быть обеспечена.
Система обнаружения тепловой нагрузки при работе пожарной охраны предложена в патентном документе 3. Однако эта система также является небезупречной, поскольку тепловая нагрузка измеряется на голове, и есть опасение, что работа пожарного может быть затруднена. Кроме того, система аварийной сигнализации не может нормально работать, когда средство защиты головы снято.
Список цитированных документов
Патентная литература
Патентный документ 1: JP2013-048812 (А)
Патентный документ 2: JP2012-187127 (А)
Патентный документ 3: JP2004-030180 (А)
Раскрытие сущности изобретения
Техническая проблема
Настоящее изобретение создано для того, чтобы преодолеть вышеописанные недостатки и проблемы, а также предложить средства защиты с системой сигнализации, способной обеспечить безопасность, технологичность и удобство, а также предупреждать работника об опасностях, угрожающих жизни, таких как тепловой удар.
Решение проблемы
Настоящее изобретение было выполнено для того, чтобы преодолеть вышеописанные недостатки и проблемы, а также предложить средства защиты с системой сигнализации, способной обеспечить безопасность, технологичность и удобство, а также предупреждать работника об опасностях, угрожающих жизни, таких как тепловой удар.
В результате серьезного изучения и исследования, авторы настоящего изобретения установили, что при использовании средства защиты с системой аварийной сигнализации и посредством связи между этими системами сигнализации, можно обеспечить безопасность, работоспособность и удобство, а также предупредить работника о риске теплового удара или т.п. Настоящее изобретение было завершено путём дальнейшего серьезного изучения и исследования на основе вышеуказанных данных.
В одном аспекте настоящее изобретение предлагает средство защиты с системой сигнализации. Система аварийной сигнализации имеет (i) датчик для определения биометрических данных работающего в средствах защиты; (ii) средство определения достигла ли биометрическая информация определяемая датчиком (i) порогового значения; (iii) средство аварийной сигнализации для предупреждения о повышенном риске на основании команды средства определения (ii); (iv) средство передачи для передачи сигнала тревоги, когда активируется средство аварийной сигнализации (iii); и (v) средство контроля для управления средством аварийной сигнализации (iii) и средством передачи (iv).
(i) Датчик может быть датчиком температуры для определения внутренней температуры средства защиты.
В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает средство защиты с системой сигнализации. Система аварийной сигнализации имеет (А) средство приёма, предназначенное для приёма аварийного сигнала, который передаётся (iv) средством передачи (iv) по п. 1; (B) средство аварийной сигнализации; и (С) средство контроля для управления средством приёма и средством аварийной сигнализации (В).
В вышеуказанных аспектах настоящего изобретения средства аварийной сигнализации (т.е. средство (iii) и/или средство (В)) могут быть звуковыми. Дополнительно может быть предусмотрено средство отображения, предназначенное для показа, что, по меньшей мере, одно средство из (i) датчика, (ii) средства определения, (iii) средства аварийной сигнализации, (iv) средство передачи, (А) средства приёма и (В) средства аварийной сигнализации работает нормально. Средство защиты может быть выполнено из многослойной ткани. Датчик (i) может быть расположен на внутренней поверхности внутреннего слоя или между слоями многослойной ткани. Теплозащитные свойства (HTI24) ткани, из которой выполнено средство защиты, могут составлять 13 секунд или более по измерению в соответствии с ISO 9151. Водоотталкивающие свойства внешней поверхности ткани, из которой выполнено средство защиты, может быть 3 класса или выше по измерению методом распыления, определённым в JIS L 1092. Ткань, из которой выполнено средство защиты, может иметь коэффициент усадки 5% или ниже в соответствии с ISO 11613-1999. Средство защиты может быть защитным костюмом для использования пожарными. Ткань, из которой выполнено средство защиты, может содержать арамидные волокна.
Преимущества изобретения
Настоящее изобретение предлагает средство защиты с системой аварийной сигнализации, способной обеспечить безопасность, работоспособность и удобство, а также предупреждать работника об опасности, угрожающей жизни, такой, как тепловой удар.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет схему примера осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 представляет пример системы, которая может быть использована в настоящем изобретении.
Фиг. 3 представляет пример блок-схемы, которая может быть использована в настоящем изобретении.
Фиг. 4 представляет схему, показывающую пример данных, отображаемых в устройстве 2 обнаружения неисправностей в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 5 представляет диаграмму, показывающую пример отображения вторым устройством 4 аварийной сигнализации в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 6 является схематичным видом, представляющим защитный костюм, полученный в примере 1.
Фиг. 7 представляет схему, показывающую систему сигнализации, подключенную к сети.
Осуществление изобретения
Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны на основе примера, в котором система аварийной сигнализации теплового удара применяется в защитном костюме.
В рабочем защитном костюме с системой аварийной сигнализации теплового удара, который является примером осуществления изобретения, система аварийной сигнализации теплового удара может включать датчик, который регистрирует биометрическую информацию пользователя, средство определения, достигает ли порога биометрическая информация, которую регистрирует датчик, и повышается ли риск теплового удара, средство аварийной сигнализации для предупреждения о том, что риск теплового удара увеличивается, и средство для передачи аварийного сигнала, когда активируется средство аварийной сигнализации, а также средство управления для управления средством аварийной сигнализации и средством передачи. Такой защитный костюм предпочтительно используют в качестве, например, огнезащитного костюма (т.е. огнестойкий костюм) для пожарных.
В этом отношении датчик для регистрации биометрической информации предпочтительно является датчиком температуры для определения температуры внутри защитного костюма. Однако другие типы датчиков также могут быть использованы, включая: датчик температуры для определения температуры снаружи защитного костюма, датчик влажности для определения влажности внутри или снаружи защитного костюма, датчик для определения концентрации кислорода в крови, датчик для определения сердцебиения, датчик для регистрации формы электрокардиограммы, датчик для определения пульса, датчик для определения пульсовой волны, датчик для определения кровяного давления, датчик для определения васкулярного потока, датчик для обнаружения движения тела, а также наличия/отсутствия движения тела, датчик для определения положения тела, датчик для определения температуры кожи, датчик для измерения температуры барабанной перепонки, датчик для измерения ректальной температуры, датчик для обнаружения изменения цвета кожи, датчик для обнаружения пота, датчик для определения числа, скорости и глубины вдохов, датчик для обнаружения мозговых волн, датчик для обнаружения расширения зрачков, GPS для обнаружения местоположения или т.п. Ожидается, что точность определения улучшается при комбинации нескольких датчиков, так как существуют различные симптомы теплового удара.
Хотя датчик для определения биометрической информации далее будет упоминаться как датчик температуры для определения температуры внутри защитного костюма, используемый датчик не ограничивается таким датчиком температуры.
Кроме того, защитный костюм руководителя является защитным костюмом с системой аварийной сигнализации теплового удара, которая имеет средство для приёма аварийного сигнала от других работников (то есть, передающие средства защитного костюма пожарных), средство аварийной сигнализации, и средство управления для управления средством приёма и средством аварийной сигнализации. Такой защитный костюм предпочтительно используют в качестве, например, защитного костюма для командира пожарного расчёта.
Например, если пожарные (т.е. члены пожарного расчета) и командир пожарного расчёта, соответственно, носят такие защитные костюмы, оснащённые системой аварийной сигнализации теплового удара, они будут предупреждены о риске теплового удара, обеспечивая таким образом безопасность, технологичность и удобство.
Система аварийной сигнализации теплового удара с помощью датчика температуры поясняется ниже со ссылкой на чертежи (пожалуйста, см. также чертежи, отличные от определённо указанного чертежа или указанных чертежей).
Обращаясь к фиг. 1, система аварийной сигнализации теплового удара включает устройство обнаружения неисправностей 2а, 2b, 2c (2) (далее упоминается просто как "устройство 2 обнаружения неисправностей", если не указано иное), которая находится внутри и/или снаружи защитного костюма работника 1а, 1b, 1c (1) (далее просто называется "работник 1", если не указано иное) (т.е. субъект наблюдения), первое устройство 3 аварийной сигнализации и второе устройство 4 аварийной сигнализации, носимое начальником 5, которое несколько отличается от средства работника 1.
Обращаясь к фиг. 2, устройство 2 обнаружения неисправностей включает датчик температуры 201, ЦП (центральный процессор) (то есть, средство обработки данных) 202, модуль беспроводной связи 203, запоминающее устройство (то есть, средство хранения) 204, RTC (то есть, часы реального времени) 205 , кнопку 206 и аккумулятор 207. Кроме того, первое устройство 3 аварийной сигнализации может содержать зуммер (т.е. средство уведомления о неисправности) 301, ЦП (то есть, средство обработки данных) 302, необязательно малогабаритный световой индикатор 303 и малогабаритный двигатель (т.е. средство уведомления о неисправности) 304. ЦП 202 устройства 2 обнаружения неисправностей и ЦП 303 устройства аварийной сигнализации могут быть одинаковыми. Система может включать несколько первых устройств 3 аварийной сигнализации на одно устройство 2 обнаружения неисправности. Благодаря нескольким первым устройствам 3 аварийной сигнализации в системе, человек, снабжённый системой, может быть предупреждён об опасности на ранней стадии. Датчик температуры 201 представляет собой средство (т.е. датчик) для измерения температуры внутри одежды работника 1. Далее данные, полученные с помощью датчика температуры 201, могут упоминаться как "данные датчика". ЦП 202 выполняет различные математические операции с использованием памяти 204. Беспроводной модуль 203 представляет собой средство для беспроводной связи с внешним устройством (например, первое устройство 3 аварийной сигнализации и/или второе устройство 4 аварийной сигнализации). Память 204 является средством хранения и может быть реализована с использованием, например, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), HDD (жёсткий диск компьютера) или т.п. RTC 205 в качестве средства для измерения времени может быть реализован путем использования, например, специального чипа и может быть активирован с помощью источника питания от встроенного аккумулятора, даже когда аккумулятор не работает. Аккумулятор 207 представляет собой средство питания, и может быть реализован с использованием, например, аккумуляторной батареи. Кнопка 206 представляет собой средство ввода, которое работает (то есть нажимается) работником 1. При использовании ЦП 202 в качестве средства определения, является или нет температура, определяемая датчиком температуры 201, равной или выше порогового значения, а также датчика температуры 201 в том же устройстве (то есть устройстве 2 обнаружения неисправностей), даже в том случае, когда беспроводной модуль 203 неисправен, или беспроводная связь отсутствует, риск теплового удара всё ещё может быть обнаружен, определён и просигнализирован.
Далее обращаясь к фиг. 2, первое устройство 3 аварийной сигнализации включает ЦП 302, зуммер 301 и аккумулятор 306. Зуммер 301 является средством аварийной сигнализации для генерации звукового сигнала на основе команд ЦП 302. Световой индикатор 303 и малогабаритный двигатель 304 оба являются средством аварийной сигнализации для генерации света и вибрации соответственно на основании команд ЦП 302. Аварийный сигнал также может быть передан в виде света или вибрации в дополнение к звуку зуммера 301 так, что рабочий 1 может быть оповещён об опасности быстрее и с большей надёжностью. Беспроводной модуль 305 представляет собой средство для беспроводной связи с устройством 2 обнаружения неисправностей и/или внешнего устройства (то есть, второе устройство 4 аварийной сигнализации). Аккумулятор 306 представляет собой средство питания, и может быть, например, аккумуляторной батареей.
Снова обращаясь к фиг. 2, второе устройство 4 аварийной сигнализации включает компьютер типа планшета 401, зуммер 402, беспроводной модуль 403, запоминающее устройство 404, устройство ввода 405 и аккумулятор 406. Компьютер типа планшета 401 представляет собой компьютер, в котором блок 411 обработки данных включает ЦП или т.п., блок хранения 412, включающий ОЗУ, ПЗУ, жёсткий диск или т.п., блок отображения 413, который может быть жидкокристаллическим дисплеем с сенсорной панелью или подобным встроенным устройством. Посредством компьютера типа планшета 401 оператор может осуществлять интуитивное ручное управление на устройстве отображения 413. Зуммер 402 является средством аварийной сигнализации для генерации звука зуммера на основе команд компьютера типа планшета 401. Беспроводной модуль 403 является средством беспроводной связи с внешним устройством (то есть, первым устройством 3 аварийной сигнализации). Запоминающее устройство 404 представляет собой съёмный носитель данных и может быть, например, флэш-памятью. Аккумулятор 406 представляет собой источник питания и может быть, например, аккумуляторной батареей.
Кроме того, антенна беспроводного модуля 203, 305, 403 может также быть встроенной в защитный костюмом с помощью проводящих волокон или т.п. Например, если антенна выполнена на внешней поверхности защитного костюма, даже если устройство 2 обнаружения неисправностей, первое устройство 3 аварийной сигнализации и второе устройство 4 аварийной сигнализации расположены внутри защитного костюма, беспроводная связь между ними, тем не менее, может быть установлена без помех от защитного костюма. По этой причине, ткани с высоким поглощением электромагнитных волн, могут быть использованы для защитного костюма. Хотя антенна может быть встроена в защитный костюм с помощью проводящих волокон, проводящий материал альтернативно может быть нанесён из паровой фазы или отпечатан на защитном костюме. Альтернативно антенна, которая сформирована на гибкой подложке, может быть предварительно соединена с защитным костюмом.
Далее пример данных, хранящихся в памяти 204 устройства 2 обнаружения неисправностей, будет описан ниже. Обращаясь к фиг. 4, данные, хранящиеся в секции хранения, состоят из пяти столбцов и будут описаны в порядке слева направо.
"Рабочий" указывает идентификатор работника 1. "Цикл определения (сек)" представляет собой цикл (в секундах), в котором устройство 2 обнаружения неисправностей периодически собирает данные датчика температуры 201 и сохраняет данные в памяти 204. Кроме того, цикл определения (сек) является циклом (в секундах), в котором устройство 2 обнаружения неисправностей сравнивает данные с заданным пороговым значением для определения ненормального состояния тела работника 1. Например, может быть цикл в 60 секунд в качестве длительного цикла и цикл в 10 секунд в качестве короткого цикла. В рамках этого примера время, за которое данные датчика собираются, по мере необходимости, - это время, измеренное с помощью RTC 205.
"Температура внутри одежды (°C)" "записи", указанные в верхней части ячейки, указывают температуру внутри одежды работника 1 и являются характерными для биометрической информации, которые получают с помощью датчика температуры 201 в обозначенное время. "Уровень предупреждения" в нижней части ячейки указывает на первое пороговое значение температуры, и в этом примере оно установлено на 38°C на фиг. 4. Установка порогового значения для различных типов биометрической информации может быть задана абсолютным или относительным значением. Если относительное значение устанавливается в качестве порогового значения, риск теплового удара может быть надёжно обнаружен на ранней стадии путём учёта индивидуальной разницы для работника 1 и ежедневных изменений физического состояния работника. Кроме того, для определения одного параметра (например, температура тела), относительное пороговое значение и абсолютное пороговое значение могут быть использованы совместно. Кроме того, определение того, является ли каждый параметр нештатным или нет, может быть выполнено с учётом изменения данных или скорости изменения данных относительно вышеописанной даты (то есть, изменение количества в течение заданной единицы времени).
Далее будет описан пример устройства отображения 413 второго устройства 4 аварийной сигнализации. Как показано на фиг. 5, на устройстве отображения 413, который является дисплеем для руководителя, информация для идентификации работника отображается в крайнем левом столбце, а параметры "температура внутри одежды" и "определение" отображаются в колонках справа от колонки "время".
Далее будет описана обработка данных системы аварийной сигнализации теплового удара. Следует отметить, что, хотя может быть несколько устройств 2 обнаружения неисправностей, для данного примера предполагается, что имеется одно устройство 2 обнаружения неисправностей, для того чтобы упростить иллюстрацию. Обращаясь к фиг. 3 (см. другие фиг. при необходимости), когда устройство 2 обнаружения неисправностей включено работником 1 (стадия S1), датчик 201 набирает исходные данные, которые устанавливают базовую линию для нормальных данных датчика перед работой и сохраняет полученные исходные данные датчика в памяти 204 (стадия S2). После этого работник 1 начинает работать. Затем ЦП 202 устройства 2 обнаружения неисправностей как средство определения определяет, происходит ли синхронизация определения на основании цикла определения (стадия S3), и если синхронизация определения произошла ("Да"), то переходит к стадии S4.
На стадии S4, ЦП 202 устройства 2 обнаружения неисправностей собирает данные датчика, полученные от датчика 201, и передаёт данные в запоминающее устройство 204. В то же время ЦП 202 устройства 2 обнаружения неисправностей может проверить напряжение аккумулятора 207 и/или состояния связи с первым устройством 3 аварийной сигнализации или вторым устройством 4 аварийной сигнализации. Затем ЦП 202 устройства 2 обнаружения неисправностей в качестве устройства определения определяет, является ли определяемый параметр равным или выше уровня аварийного сигнала (то есть, является ли "определяемый" параметр "нештатным (аварийным)") на основе данных датчиков, собранных на предыдущей стадии S4 (стадия S5). Если "Да", то процесс переходит к стадии S6. Если "Нет", то процесс возвращается к стадии S3. На стадии S6 ЦП 202 устройство 2 обнаружения неисправностей передаёт первому устройству 3 аварийной сигнализации содержание аварийного сигнала (см. фиг.3).
При получении содержания аварийного сигнала от устройства 2 обнаружения неисправностей, первое устройство аварийной сигнализации 3 активирует средства аварийной сигнализации. В частности, например, с помощью зуммера 301, рабочий 1 уведомляется о нештатной ситуации. В то же время малогабаритный двигатель 304 может приводиться в действие для генерирования вибрации. Работник 1 может сразу идентифицировать возникновение нештатных условий на основе вибрации, которая генерируется малогабаритным двигателем 304 даже в условиях, в которых шум окружающей среды затрудняет слышимость звука зуммера 301. Таким образом, система аварийной сигнализации теплового удара в данном варианте может надёжно обнаруживать риск теплового удара работника 1 при помощи устройства 2 обнаружения неисправностей и может надёжно реагировать на нештатные показания характеристик тела работника 1 путём непосредственного предупреждения работника 1 о сигнале тревоги с помощью звука, генерируемого средствами аварийной сигнализации, т.е. зуммером 301, вибрацией, создаваемой с помощью малогабаритного двигателя 304 или т.п. По меньшей мере одно устройство 2 обнаружения неисправностей и по меньшей мере одно первое устройство 3 аварийной сигнализации имеет работник. В альтернативном варианте предпочтительно, чтобы ЦП устройства 2 обнаружения неисправностей и ЦП первого устройства 3 аварийной сигнализации были одинаковыми. В этом случае, даже в том случае если беспроводная связь между первым устройством 3 аварийной сигнализации и вторым устройством 4 аварийной сигнализации не может быть надёжно установлена, нештатные показания состояния тела работника 1 могут быть точно определены и рабочий 1 всё ещё может быть непосредственно предупреждён о его/её нештатных данных.
Таким образом, система аварийной сигнализации теплового удара может надёжно обнаружить нештатные показания состояния тела работника 1, такие, как в случае теплового удара, и надёжно реагировать на нештатные показания состояния тела работника 1 путём непосредственного предупреждения работника 1 о тревоге в виде звука, генерируемого зуммером 301, света, излучаемого световым индикатором 303, вибрации, создаваемой малогабаритным двигателем 304, или т.п. Другими словами, даже в ситуации, в которой беспроводная связь между первым устройством 3 аварийной сигнализации и вторым устройством 4 аварийной сигнализации не может быть надёжно установлена, данные о нештатном состоянии тела работника 1 всё ещё можно надёжно обнаружить и работник 1 может быть предупреждён о его/её нештатных данных.
Наряду с предупреждением работника 1 о его/её нештатном состоянии тела, устройство 2 обнаружения неисправностей может беспроводным способом передавать сообщение о неисправности (то есть, содержание аварийного сигнала или содержание предупреждения) на удаленное второе устройство 4 аварийной сигнализации таким образом, что начальник 5 также может быть осведомлён о нештатных показаниях на дисплее второго устройства 4 аварийной сигнализации и может затем принять соответствующие меры.
Кроме того, пороговое значение для определения нештатных показаний для каждого параметра не обязательно является общим значением для всех рабочих 1, и вместо этого пороговое значение для определения нештатных показаний для каждого параметра может быть установлено в качестве исходного значения для каждого работника 1 на основе его/её личной биометрической информации (то есть, нормальное значение), которая получается, когда устройство обнаружения 2 неисправностей включено. В результате, риск теплового удара может быть надёжно обнаружен на более ранней стадии и риск ложных аварийных сигналов может быть уменьшен.
Кроме того, устройство 2 обнаружения неисправностей может уменьшить использование аккумулятора 207 путём передачи беспроводного сигнала только тогда, когда обнаруживается, что имеются нештатные показания для состояния тела работника 1, за исключением периодической передачи данных датчика, которые получаются с помощью датчика. В дополнение к датчику температуры, который расположен на внутренней стороне одежды, могут быть использованы другие датчики для получения биометрической информации о внешней окружающей среде, такие как датчик сердцебиения, датчик температуры, датчик влажности, датчик ускорения, датчик потовыделения, датчик давления крови или их комбинации. Кроме того, эти датчики не должны быть встроены в устройство 2 обнаружения неисправностей и могут быть выполнены с возможностью передачи заранее определённой биометрической информации в устройство 2 обнаружения неисправностей.
Кроме того, даже в том случае, когда устройство 2 обнаружения неисправностей определяет, что показания о состоянии тела работника 1 являются нештатными, работник 1 может отменить передачу сигнал о нештатной ситуации во второе устройство 4 аварийной сигнализации с помощью кнопки 206 в течение заданного периода времени. Однако если тело работника 1 очевидно находится в нештатной ситуации, такая отмена является непригодной. По этой причине предпочтительно, чтобы отмена могла быть сделана только в состоянии, когда нештатные показания не обязательно соответствуют состоянию тела работника 1.
Кроме того, значение уровня предупреждения не ограничивается этим вариантом и может быть соответствующим образом установлено начальником 5 на основании статистических данных или т.п. Также пороговое значение может быть установлено на уровне предупреждения или на уровне аварийного сигнала.
Хотя осуществление изобретения было описано применительно к системе аварийной сигнализации о тепловом ударе, в качестве примера, система аварийной сигнализации может быть использована не только к тепловому удару, но и к различным опасностям для человека. Средство защиты с системой аварийной сигнализации не ограничивается защитным костюмом, и может использоваться в шлеме, перчатках, ботинках, часах, головной повязке и т.п.
Кроме того, система аварийной сигнализации может быть подключена к удалённому серверу или т.п. через сеть, чтобы накапливать и использовать информацию. Фиг. 7 показывает систему, в которой второе устройство аварийной сигнализации 4, которое носит начальник 5, соединено с удалённым сервером 8 беспроводной связью с базовой станцией 6 и сетью 7, например, через интернет. На фиг. 7 биометрическую информацию, информацию о местоположении или т.п. рабочих 1a, 1b получают от различных датчиков, которые установлены в каждом из устройств 2 обнаружения неисправностей, и передаются на сервер 8 посредством второго устройства 4 аварийной сигнализации начальника 5. Вместо этого или в дополнение к этому может быть рассмотрена система, в которой первые устройства 3 аварийной сигнализации рабочих 1а, 1b связаны с сервером 8 беспроводной связью с базовой станцией 6 и сетью 7.
Сервер 8 может регулярно или периодически измерять биометрическую информацию, такую как температура тела, сердцебиение, артериальное давление, частота дыхания или т.п. рабочих 1a, 1b с использованием датчиков, которые установлены в устройстве 2 обнаружения неисправностей, вычислять среднее значение в повседневной жизни для каждого рабочего и установить пороговое значение для определения нештатной ситуации для каждого рабочего 1, тем самым персонифицируя значения для каждого из рабочих 1.
Кроме того, если сервер 8 регулярно или периодически собирает биометрическую информацию, тогда легко заметить любые изменения в физическом состоянии рабочего 1. Например, если система аварийной сигнализации в соответствии с изобретением используется, например, в униформе водителя автобуса или такси, чья работа связана с ответственностью за большое число жизней, становится возможным заметить нештатные показания о состоянии тела на ранней стадии и принять контрмеры.
Нормальная биометрическая информация работника 1, которую собирают сервером 8, не обязательно должна быть ограничена биометрической информацией, которую получают с помощью датчика устройства 2 обнаружения неисправностей, но внешняя информация, полученная в ходе обычных осмотров, также может быть введена и использована. На основании всей вышеуказанной информации может быть определено пороговое значение для биометрической информации каждого работника 1.
Кроме того, если биометрические данные и информация о местоположении работника 1 контролируются сервером 8, и, например, сервер 8 установлен в пожарном депо, могут быть идентифицированы местоположение, условия работы и т.д. для каждого пожарного. Соответственно, командир пожарной команды, то есть начальник 5, может быть предупрежден о том, что опасная ситуация в скором времени может произойти или что имеются пожарные, чья биометрическая информация является нештатной из отдела пожарной охраны, и тем самым нагрузка на командира пожарной бригады может быть уменьшена.
Кроме того, за счет накопления информации о положении, включая информацию о высоте, а также биометрические информационные данные на сервере 8, можно изучать и анализировать характер поведения каждого рабочего 1, выполняющего работу и физическое состояние в это время. Для пожарных, сил самообороны, военных, спасателей, сотрудников полиции, охранников, рабочих на строительных площадках, таких как строительство и гражданское строительство и т.д., данные могут быть использованы для повышения уровня безопасности, эффективности работы и т.д. в будущей деятельности или в качестве материалов для обучения или образования.
Дополнительно биометрическая информация, информация о местоположении и т.д. работника 1 также может отображаться в зоне просмотра экрана специалиста или очках, защитных очках другого специалиста или т.п. Кроме того, каждый датчик, аккумулятор в качестве источника питания датчика и т.д., могут иметь функцию самодиагностики, которая может включать функцию калибровки для автоматической диагностики и подтверждения, работает ли он в обычном режиме, на основе ежедневного тестового сигнала или базовой линии тестового сигнала непосредственно перед выполнением работы. Если результаты самодиагностики передаются на сервер 8 и накапливаются в сервере 8, они могут контролироваться централизованно в качестве данных для плана обслуживания. Кроме того, можно уведомить пользователя оборудования о наличии или отсутствия нештатных показаний с помощью любого устройства 3 аварийной сигнализации, устройства 4 аварийной сигнализации и т.п., и прекращении работы работником.
Следует понимать, что конкретные конфигурации, такие как аппаратные средства и блок-схемы системы сигнализации могут быть соответствующим образом изменены без отхода от сущности настоящего изобретения.
Далее следует описание каждого компонента. Предпочтительно датчик температуры для определения температуры внутри защитного костюма имеет точность измерения 0,1°C. В результате, риск теплового удара может быть определён с высокой точностью. Что касается датчика, может быть использована термопара или элемент Пельтье. Предпочтительно датчик температуры располагается между слоями или на внутренней поверхности самого внутреннего слоя многослойной ткани. При расположении датчика температуры вблизи от тела в тепловой среде может быть обнаружен фактор риска теплового удара. Средства, отличные от температурного датчика, не должны быть расположены между слоями многослойной ткани или на внутренней поверхности внутреннего слоя, и могут быть размещены на стороне внешнего слоя, подвергающегося атмосферным воздействиям. Однако в этом случае целесообразно нанесение гидроизоляции, предпочтительно нанесённой на средство.
Датчики температуры, средства аварийной сигнализации, средства передачи или приёмные средства могут быть в форме твёрдого или гибкого прямоугольного параллелепипеда или конуса. Гибкая форма может быть, например, пластинчатой, волокнистой, гелеобразной или т.п. Использование более гибкого материала делает работу работника менее ограниченной.
Одежда, включающая многослойную ткань, соответствующим образом используется в качестве экипировки, которая также снабжена датчиком температуры, средством аварийной сигнализации, средством передачи или средством приёма. Одежда постоянно носится рабочими во время их работы и поэтому вряд ли будет мешать работе и активности работника, в отличие от шлемов, наушников и т.д. По вышеуказанным причинам одежда идеально подходит для постоянного мониторинга. Однако само собой разумеется, что настоящее изобретение никогда не исключает оснащения шлемов, наушников и т.д. датчиком температуры, средством аварийной сигнализации, средством передачи или приёмным устройством. Эти датчики температуры, средства аварийной сигнализации, средства передачи или приёмные средства могут быть распределены по нескольким местоположениям, тем самым уменьшая или распределяя вес всего оборудования и/или повышая эффективность работы.
Кроме того, за счёт использования многослойной ткани, можно придавать различные функции одежде, что было бы затруднительно всё сделать одновременно в случае однослойной ткани. Примерами функций могут включать огнестойкость, теплозащитные свойства, гидрофобность, химическая проницаемость, сопротивление порезам, стойкость к истиранию и т.п.
Такие многослойные ткани предпочтительно являются теми, например, что описаны в JP2014-091307 (A) и JP2011-106069 (A). Другими словами, многослойная ткань включает по меньшей мере два слоя, наружный слой и внутренний слой. В многослойной ткани предпочтительно используется волокнистый материал, имеющий высокую огнестойкость, чтобы защитить датчик температуры, расположенный между слоями или на внутренней поверхности внутреннего слоя многослойной ткани. Например, предельный кислородный индекс (LOI) волокна, образующего многослойную ткань, составляет 21 или выше, предпочтительно 24 или выше. Предельный кислородный индекс является концентрацией кислорода (%) в атмосфере, необходимой для продолжения горения, и LOI 21 или выше означает, что происходит самозатухание без продолжения горения в обычном воздухе, тем самым проявляя высокую термостойкость. В связи с этим, предельный кислородный индекс (LOI) представляет собой значение, измеренное в соответствии с JIS L 1091 (метод Е).
Таким образом, высокая термостойкость может быть получена при использовании волокна, имеющего предельный кислородный индекс (LOI) 21 или выше, в наружном слое. Вышеуказанные волокна включают, например, мета-арамидное волокно, пара-арамидное волокно, полибензимидозольное волокно, полиимидное волокно, полиамидоимидное волокно, полиэфиримидное волокно, полиарилатное волокно, полипарафениленбензобисоксазольное волокно, новолоидное волокно, полихлорное волокно, огнестойкое акриловое волокно, огнестойкое вискозное волокно, огнестойкое полиэфирное волокно, огнестойкое хлопковое волокно, огнестойкое шерстяное волокно или т.п. В частности, предпочтительно использовать мета-арамидное волокно, такое как полиметафениленизофталамидное и пара-арамидное волокно, такое как полипарафенилентерефталамидное, повышающеее прочность тканого материала или трикотажной ткани, или волокно, полученное сополимеризацией вышеуказанных мета-арамидов или пара-арамидов с третьим компонентом. Пример полипарафенилентерефталамидного сополимера может быть со-поли-(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидное) волокно. Однако горючие материалы, такие как полиэфирные волокна, полиамидные волокна, нейлоновые волокна, и акриловые волокна могут быть использованы в комбинации с вышеуказанными волокнами до тех пор, пока не нарушается огнестойкость. Кроме того, волокно может быть исходным волокном или окрашенным волокном. Кроме того, нетканый материал может быть подвергнут процессу придания огнестойкости, если это необходимо.
Для вышеуказанных волокон могут быть использованы длинные волокна или короткие волокна. Кроме того, два или более вышеуказанных волокон могут быть смешанными или сополимерными.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, в качестве ткани, используемой для наружного слоя, мета-арамидное волокно и пара-арамидное волокно предпочтительно используют в виде элементарной нити или смешанной пряжи. Используемая смешанная пряжа может быть однониточной или двухниточной. Процентный состав в смеске пара-арамидных волокон предпочтительно составляет 5 мас.% или выше от общей массы волокон, образующих ткань. Так как пара-арамидные волокна склонны к фибрилляции, процент в смеси пара-арамидных волокон составляет 60 мас.% или ниже от общей массы волокон, образующих ткань.
Ткань может быть использована в виде тканого материала, трикотажного материала, нетканого материала или т.п., но предпочтительно представляет собой нетканый материал. В качестве тканого материала, могут быть использованы любые ткацкие переплетения, такие как полотняное переплетение, саржевое переплетение, атласное переплетение или т.п. В случае тканого материала и трикотажного полотна, два вида волокон могут быть переплетены и сплетены.
Ткань, используемая для наружного слоя (то есть внешний поверхностный слой) предпочтительно имеет поверхностную плотность 140 - 500 г/м2, более предпочтительно 160 - 400 г/м2, и более предпочтительно 200 - 400 г/м2. Если поверхностная плотность ткани составляет менее 140 г/м2, не может быть получена достаточная теплостойкость. С другой стороны, если поверхностная плотность ткани превышает 500 г/м2, ощущения при носке в качестве теплозащитной одежды может ухудшаться.
В многослойной ткани внутренний слой предпочтительно имеет модуль упругости при растяжении 80 - 800 сН/дтекс, теплопроводность ткани 6,0 Вт•м-1•К-1 или ниже, предпочтительно 5,0 Вт•м-1•K-1 или ниже и удельный вес 3,0 г/см3 или ниже. Пропускание электромагнитных волн с длиной волны 800 - 3000 нм предпочтительно составляет 10% или ниже, и поверхностная плотность ткани предпочтительно составляет 60 - 500 г/м2.
Модуль упругости при растяжении волокна предпочтительно составляет 80 - 800 сН/дтекс (более предпочтительно, 80 - 460 сН/дтекс, и более предпочтительно 120 - 500 сН/дтекс). Если одежда с теплозащитными свойствами или т.п. сформирована из волокон с модулем упругости при растяжении менее 80 сН/дтекс, в зависимости от движения и позы носящего одежду, волокна часто частично вытягиваются и ткань становится тонкой, не способной давать достаточный эффект теплового экранирования. Кроме того, использование волокон с модулем упругости при растяжении более 800 сН/дтекс, может негативно сказываться на увеличении линейных размеров полученной теплозащитной одежды и т.п. Хотя это может быть исключено путём использования одиночной пряжи, модуль упругости при растяжении предпочтительно составляет 800 сН/дтекс или ниже с точки зрения искомого эффекта.
В многослойной ткани поверхностная плотность ткани предпочтительно составляет 60 - 500 г/м2 (более предпочтительно 80 - 400 г/м2, и более предпочтительно 100 - 350 г/м2). Если поверхностная плотность ткани ниже 60 г/м2, пропускание электромагнитных волн может быть недостаточно предотвращено в некоторых случаях. С другой стороны, если поверхностная плотность ткани выше 500 г/м2, тенденция к накоплению тепла становится заметной и таким образом, существует вероятность того, что теплозащитные свойства ухудшаются. Кроме того, может быть ухудшено качество, обусловленное лёгким весом.
Отсутствуют особые ограничения для волокон, которые образуют многослойную ткань. Для улучшения поглощения и отражения электромагнитных волн, металл, углерод и т.п. могут быть смешаны с волокнами или прикреплёны к поверхности волокон. Хотя углеродные волокна могут быть использованы в качестве вышеуказанных волокон, предпочтительно могут быть использованы волокна, сформированные из органических полимеров, которые далее относят к органическим полимерным волокнам, включая арамидные волокна, полибензимидозольные волокна, полиимидные волокна, полиамидоимидные волокна, полиэфиримидные волокна, полиакрилатные волокна, полипарафениленбензобисоксазольные волокна, новолоидные волокна, полихлорные волокна, огнестойкие акриловые волокна, огнестойкие вискозные волокна, огнестойкие полиэфирные волокна, огнестойкие хлопковые волокна, огнестойкие шерстяные волокна и т.д.
Для улучшения поглощения электромагнитных волн и теплопроводности материала многослойной ткани мелкие частицы углерода, золота, серебра, меди, алюминия и т.п. могут содержаться в органических полимерных волокнах или прикрепляться к поверхности органического полимерные волокна. В этом случае углерод или т.п., может содержаться в органических полимерных волокнах или быть нанесён на поверхность органических полимерных волокон, в качестве пигмента или краски, содержащих углерод или т.п. Доля содержащихся или прикреплённых мелких частиц в общей массе органического полимерного волокна предпочтительно составляет 0,05 - 60 мас.%, более предпочтительно 0,05 - 40 мас.%, хотя это зависит от удельного веса мелких частиц. В случае мелких углеродных частиц доля предпочтительно составляет 0,05 мас.% или выше, более предпочтительно 0,05 - 10 мас.%, более предпочтительно 0,05 - 5 мас.% Кроме того, в случае мелких алюминиевых частиц доля предпочтительно составляет 1 мас.% или выше, более предпочтительно 1 - 20 мас.%, более предпочтительно 1 - 10 мас.%
Среднеразмерный диаметр тонкодисперсных частиц предпочтительно составляет 10 мкм или менее (более предпочтительно 0,01 - 1 мкм).
Если углеродные волокна, металлические волокна и т.п. удовлетворяют вышеуказанным требованиям, таким как значения LOI и теплопроводность, они могут быть использованы как есть, без смешивания с ними мелких частиц. В частности, в качестве волокна, составляющего внутренний слой, предпочтительно можно использовать ткань с содержанием углеродного волокна или металлического волокна предпочтительно составляющим 50 мас.% или выше, более предпочтительно 80 мас.% или выше, и более предпочтительно 100%.
Кроме того, толщина каждого слоя многослойной ткани значительно влияет на теплозащитные свойства. Например, как описано в JP2010-255124 (A), предпочтительно, чтобы толщина слоя наружной поверхности и толщина внутреннего слоя удовлетворяли следующему соотношению:
5,0 мм
При использовании многослойной ткани с высокими теплозащитными свойствами, датчика температуры, средства аварийной сигнализации, средства передачи и/или приемное средство, которые расположены между слоями или на внутренней поверхности внутреннего слоя многослойной ткани, могут быть защищены от пламени и аварийный сигнал может быть надёжно передан.
В случае многослойной ткани форма ткани может изменяться от нормального состояния под действием пламени. Например, считается, что толщина ткани увеличивается под воздействием пламени. Таким образом, многослойная ткань, которая является тонкой и обеспечивает комфорт в нормальном состоянии может подавлять увеличение риска теплового удара, и обеспечивает улучшенную защиту от пламени при воздействия пламени. Соответственно это обеспечивает более высокие уровни безопасности по отношению к тепловому удару и к пламени.
Теплозащитные свойства ткани (HTI), формирующей защитный костюм, предпочтительно составляют 13 секунд или более, по измерению методом, определённым в стандарте ИСО 9151. В результате работник может быть защищен от опасностей при воздействии пламени, и датчик температуры, средства аварийной сигнализации, средства передачи и/или приёмное средство, установленные в одежде, могут быть защищены от пламени, тем самым позволяя им выполнять свои соответствующие функции.
Кроме того, гидрофобность ткани, формирующий защитный костюм, предпочтительно класса 3 или выше, измеряется методом распыления, определённым в JIS L 1092. В результате, датчик температуры, который установлен в защитном костюме может быть защищён от воды и жидких химических веществ, чтобы предотвратить утечку тока и короткое замыкание, и, таким образом, датчик температуры может нормально функционировать. Защитный костюм с высокой водостойкостью и химической стойкостью, может быть получен путём нанесения водоотталкивающей смолы на основе фтора на многослойную ткать в соответствии, например, со способом покрытия, способом распыления, способом окунания или т.п. Кроме того, гидрофобность может быть достигнута путём добавления слоя с высокой водонепроницаемостью, при условии соответствия требованиям по огнестойкости и теплостойкости.
В многослойной ткани коэффициент усадки предпочтительно составляет 5% или ниже, в соответствии с международным стандартом ISO 11613-1999, в котором огнестойкость, теплостойкость и сопротивление к вымыванию используются в защитном костюме для пожаротушения. Кроме того, предпочтительно защитный костюм для пожаротушения не воспламеняется, не рвет, не уменьшает и не плавится в соответствии с международным стандартом ISO 11613-1999. Таким образом, датчик температуры, средства аварийной сигнализации, передающие средства и средства приёма, которые могут быть расположены внутри защитного костюма, могут быть защищены от огня и тревожная информация может быть надёжно передана.
Проницаемая для влаги и водонепроницаемая плёнка может быть размещена на ткани и прикреплена к ткани, которая формируется из волокон, имеющих значение LOI, равное 25 или выше. Такая слоистая структура действует, как промежуточный слой между внешним слоем и внутренним слоем многослойной ткани. Благодаря промежуточному слою проникновение воды извне может быть подавлено, сохраняя при этом удобство, обеспечиваемое структурой ткани. Соответственно вышеуказанная структура ткани больше подходит в качестве защитного костюма для пожарных, которые выполняют противопожарные мероприятия, такие как слив воды. Поверхностная плотность ткани промежуточного слоя предпочтительно находится в диапазоне 50 - 200 г/м2. Если поверхностная плотность ткани составляет менее 50 г/м2, не может быть получена достаточная теплозащита. С другой стороны, если поверхностная плотность ткани более 200 г/м2, вес теплозащитного костюма может быть слишком тяжёлым для пользователя и производительность может быть ухудшена. Тонкую плёнку, которая сформирована из политетрафторэтилена и т.п., имеющего свойство влагопроницаемости и водонепроницаемости, предпочтительно наносят на ткань, тем самым улучшая влагопроницаемость и водонепроницаемость, а также химическую стойкость. В результате усиливается испарение пота, и тепловая нагрузка на пользователя снижается. Общий вес на единицу площади тонкой плёнки для нанесения на промежуточный слой, предпочтительно находится в диапазоне 10 - 50 г/м2. Даже, когда тонкая плёнка наносится на ткань промежуточного слоя, как описано выше, поверхностная плотность ткани промежуточного слоя, в котором тонкая плёнка наносится на ткань, предпочтительно находится в диапазоне 50 - 200 г/м2, как описано выше.
Кроме того, защитный слой может быть нанесён на внутреннюю поверхность (то есть, внутреннюю поверхность) внутреннего слоя многослойной ткани с учётом практичности, например, тактильные ощущения, истираемость и прочность многослойной ткани. Поверхностная плотность ткани, используемой для защитного слоя, предпочтительно находится в диапазоне 20 - 200 г/м2.
Например, защитный костюм может быть изготовлен выполнением внутреннего и внешнего слоев, с дополнительным промежуточным слоем, между внутренним слоем и внешним слоем, дополнительно, необязательно, с защитным слоем на внутренней поверхности внутреннего слоя, сшитыми известным способом. Кроме того, многослойная ткань в соответствии с осуществлением может быть изготовлена путем соединения внахлёстку наружных и внутренних слоёв, прикрепление застежек к слоям ткани и сшиванием слоёв ткани. В этом случае, благодаря застёжкам слои ткани могут быть отделены друг от друга при необходимости.
Объединением защитного костюма с устройством 2 обнаружения неисправностей, первым устройством 3 аварийной сигнализации, вторым устройством 4 аварийной сигнализации, может быть получен защитный костюм с системой аварийной сигнализации теплового удара.
В данном случае предпочтительно, чтобы устройство 2 обнаружения неисправностей, первое устройство 3 аварийной сигнализации, и второе устройство 4 аварийной сигнализации были расположены на передней внутренней стороне защитного костюма. При использовании вышеуказанной компоновки действия во время работы не будут затруднены и телесные повреждения, а также поломка устройства могут быть предотвращены, когда работник падает или ударяется о стенку.
Что касается компоновки, могут быть применены различные способы при условии, что вышеуказанные устройства соединены с защитным костюмом. Например, устройства могут быть расположены в кармане во время создания кармана, или крепиться к защитному костюму завязками, лентой, застёжками “липучка”, кнопками, липкой лентой или фиксатором. Альтернативно устройства и защитный костюм могут быть сшиты вместе. Альтернативно устройства могут быть присоединены к защитному костюму.
При этом предпочтительно устройство 2 обнаружения неисправностей, включая датчик температуры, располагается на внутренней поверхности внутреннего слоя или между слоями многослойной ткани. Это обусловлено тем, что повышение температуры тела в качестве основного показателя начала теплового удара может быть точно обнаружено.
Как описано выше, защитный костюм осуществления настоящего изобретения соответствующим образом используется в качестве защитного костюма для использования в пожаротушении (т.е. противопожарная одежда), но в дополнение к пожарным, он также может быть использован для сил самообороны, военнослужащими, спасателями, сотрудниками полиции, охранниками, рабочими на строительных площадках, таких как строительство и гражданское строительство и т.д.
Пример
Далее примеры осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны, но настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Каждое измерение в примерах выполняется способом, описанным в таблице 1.
(1) Поверхностная плотность ткани
Поверхностную плотность ткани измеряют в соответствии с JIS L 1096-1990.
(2) Толщина
Толщину измеряют с использованием электронно-цифрового толщиномера в соответствии с JIS L 096-1990 (тканая ткань).
(3) Теплозащитные свойства
Время, необходимое для повышения температуры на 24°C (HTI24) после воздействия заданного факела пламени, измеряют в соответствии с ISO 9151. Более длительное время означает более высокие теплозащитные свойства.
(4) Коэффициент усадки (Степень изменения размеров)
В соответствии с ISO 11613 измеряют степень изменения размеров ткани до и после воздействия заданного нагрева.
(5) Термостойкость
В соответствии с ISO 11613 определяют не воспламеняется, не рвётся, не уменьшается и не плавится ли ткань после воздействия заданного нагрева.
(6) Водоотталкивающие свойства
Водоотталкивающие свойства определяют по стандарту JIS L1092 (метод распыления) -1992.
Пример 1
В соответствии со сравнительным примером 4 JP2014-091307 (А), получают многослойную ткань и выполняют пошив защитного костюма для использования в пожаротушении.
В частности, для самого дальнего от центра слоя, тканый материал, имеющий специальную упрочняющую структуру переплетения изготавливают с использованием одиночной пряжи (номер: 40/2). Одиночную пряжу формируют из термостойких волокон, в которой полиметафениленизофталамидное волокно (CONEX (торговая марка), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидное) волокно (TECHNORA (товарный знак), производства Teijin Limited) смешивают в соотношении 90:10. Поверхностная плотность ткани внешней поверхности слоя составляет 380 г/м2.
Для получения промежуточного слоя, тканый материал (поверхностная плотность ткани: 80 г/м2), имеющий структуру полотняного переплетения, изготавливают с использованием одиночной пряжи (номер: 40/-) и политетрафторэтиленовую влагопроницаемую и водонепроницаемую плёнку (производства Japan Gore-Tex Co., Ltd), наносят на тканое полотно. Одиночную пряжу формируют из термостойких волокон, в которой полиметафениленизофталамидное волокно (CONEX (торговая марка), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидное) волокно (TECHNORA (товарный знак), производства Teijin Limited) смешивают в соотношении 95:5.
Для теплозащитного слоя, тканый материал, имеющий специальную упрочняющую структуру переплетения изготавливают с использованием комплексных нитей, имеющих общую тонину 1670 дтекс, которые сформированы из со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидного) волокна (TECHNORA (товарный знак), производства Teijin Limited). Поверхностная плотность теплозащитного слоя (т.е. внутреннего слоя) составляет 210 г/м2.
Защитный костюм получают пошивом из вышеуказанной многослойной ткани. Оценка защитного костюма, полученного таким образом, показана в таблице 1.
Затем изготавливают блок, включающий устройство 2 обнаружения неисправностей, блок включает первое устройство аварийной сигнализации 3-1 с зуммером, и блок включает первое устройство аварийной сигнализации 3-2 со световым индикатором. Устройство 2 обнаружения неисправностей получают объединением коммерчески доступного устройства, включающего датчик температуры и средство передачи со средством определения и средством контроля. Беспроводную связь устанавливают между этими устройствами.
Затем эти устройства размещают в защитном костюме для использования при пожаротушения, который включает многослойную ткань. Устройство 2 обнаружения неисправностей, первое устройство аварийной сигнализации 3-1, и другое первое устройство аварийной сигнализации 3-2 располагают по центру правой части куртки защитного костюма. В частности, как показано на фиг. 6, карман из того же материала, что и внутренний слой, расположен на внутреннем слое, и устройство 2 обнаружения неисправностей находится в кармане. Первое устройство аварийной сигнализации 3-1 располагается на стороне внешнего слоя, подверженного атмосферным воздействиям, защитного костюма с использованием кармана. Другое первое устройство аварийной сигнализации 3-2 помещают в водонепроницаемый корпус и затем размещают на стороне внешнего слоя, подверженного атмосферным воздействиям, защитного костюма с использованием шнура. Таким образом, получен защитный костюм 9 для пожарных.
Кроме того, получают блок, включающий второе устройство 4 аварийной сигнализации. Второе устройство 4 аварийной сигнализации получают объединением коммерчески доступного блока, включающего средство приёма и средство передачи с малогабаритным компьютером. Второе устройство 4 аварийной сигнализации также включает средство отображения для индикации того, что датчик температуры, средства аварийной сигнализации, передающие средства и приёмные средства функционируют нормально. Затем второе устройство 4 аварийной сигнализации располагают в защитном костюме для использования при пожаротушении, который включает многослойную ткань. Второе устройство 4 аварийной сигнализации располагают по центру правой части куртки защитного костюма. В частности, карман из того же материала, что и внутренний слой, расположен на внутреннем слое и второе устройство 4 аварийной сигнализации находится в кармане. Таким образом, получен защитный костюм 10 для командира пожарного расчёта. Оценка приведена в таблице 1.
Защитный костюм 9 для пожарных и защитный костюм 10 для командира пожарного расчёта позволяют оповещать о риске теплового удара, обеспечивая при этом безопасность, технологичность и удобство.
Пример 2
В соответствии с примером 6 JP2014-091307 (А) получена многослойная ткань и сшит защитный костюм для использования в пожаротушении.
В частности, для самого дальнего от центра слоя, тканый материал, имеющий специальную упрочняющую структуру переплетения, изготавливают с использованием одиночной пряжи (номер: 40/2). Одиночную пряжу формируют из термостойких волокон, в которой полиметафениленизофталамидное волокно (CONEX (торговая марка), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидное) волокно (TECHNORA (товарный знак), производства Teijin Limited) смешивают в соотношении 90:10. Поверхностная плотность ткани внешней поверхности слоя составляет 380 г/м2.
Для промежуточного слоя, тканый материал (плотность ткани: 80 г/м2), имеющий структуру полотняного переплетения, изготавливают с использованием одиночной пряжи (номер: 40/-) и политетрафторэтиленовую влагопроницаемую и водонепроницаемую плёнку (производства Japan Gore-Tex Co., Ltd), наносят на тканое полотно. Одиночную пряжу формируют из термостойких волокон, в которой полиметафениленизофталамидное волокно (CONEX (торговая марка), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидное) волокно (TECHNORA (товарный знак) производства Teijin Limited) смешивают в соотношении 95:5.
Для теплозащитного слоя используют арамидные волокна, содержащие 1 мас.% частиц углерода в со-поли-(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидном) волокне. Получение раствора полимера (то есть, прядильный раствор полимера) и формование арамидных волокон, содержащих газовую сажу, выполняют следующим способом.
2,051 г N-метил-2-пирролидона (далее обозначаемого NMP), имеющего содержание влаги около 20 ppm (частей на миллион), загружают в смеситель, который оснащён перемешивающей лопастью и в который пропускают азот. 2764 г парафенилендиамина и 5,114 г 3,4'-диаминодифенилового эфира точно взвешивают, добавляют и растворяют. 10320 г хлорида терефталевой кислоты точно взвешивают и добавляют к раствору диамина, при температуре 30°C и при скорости перемешивания 64 оборотов в минуту. Температура раствора увеличивается до 53°C за счёт теплоты реакции, и затем дополнительно нагревают до 85°C в течение 60 минут. Перемешивание дополнительно продолжают при температуре 85°C в течение 15 минут, чтобы закончить реакцию полимеризации. Завершение реакции полимеризации определяют по прекращению увеличения вязкости раствора. После этого добавляют 16,8 кг суспензии NMP, содержащей 22,5 мас.% гидроксида кальция, и перемешивание продолжают в течение 20 минут, чтобы довести рН до 5,4. Прядильный раствор, полученный таким образом, фильтруют через фильтр с размером пор 30 мкм, в результате чего раствор полимера имеет концентрацию полимера 6% (далее прядильный раствор). Используют порошок углерода "Газовая сажа FD-0721" производства Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. и среднечисленный диаметр частиц порошка углерода составляет 0,36 мкм. Углеродные частицы добавляют таким образом, что его содержание в волокнах составляет 1%.
Добавление газовой сажи к волокнам осуществляют впрыском заданного количества NMP суспензии углеродной сажи в вышеуказанный прядильный раствор, подаваемый с добавленной газовой сажей в прядильную головку; сразу подвергают смесь динамическому смешиванию и последовательному добавлению в 20 или с большим числом ступеней статические смесители; выгрузки полученного продукта через первый насос-дозатор и затем пакет фильер/фильеру; сбору полученного продукта путём сухого струйного формования; намотке продукта, прошедшего коагуляцию, сушке, горячей вытяжке и аппретуре с применением масла, что даёт пряжу со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидного) волокна. Одиночную нить с общей линейной плотностью 1670 дтекс используют для изготовления тканого материала, имеющего структуру полотняного переплетения. Поверхностная плотность ткани внутреннего слоя составляет 210 г/м2. Результаты приведены в таблице 1.
Защитный костюм получают пошивом из вышеописанной многослойной ткани. Результаты по защитному костюму, полученному таким образом, показаны в таблице 1.
Затем изготавливают блок, включающий устройство 2 обнаружения неисправностей, блок включает первое устройство аварийной сигнализации 3-1 с зуммером, и блок включает первое устройство аварийной сигнализации 3-2 со световым индикатором. Устройство 2 обнаружения неисправностей получают объединением коммерчески доступного устройства, включающего датчик температуры и средство передачи со средством определения и средством контроля. Беспроводную связь устанавливают между этими устройствами.
Затем эти устройства размещают в защитном костюме для использования при пожаротушении, который включает многослойную ткань. Устройство 2 обнаружения неисправностей, первое устройство аварийной сигнализации 3-1, и другое первое устройство аварийной сигнализации 3-2 располагают по центру правой части куртки защитного костюма. В частности, карман из того же материала, что и внутренний слой, расположен на внутреннем слое, и устройство 2 обнаружения неисправностей находится в кармане. Первое устройство аварийной сигнализации 3-1 располагается на стороне внешнего слоя, подверженного атмосферным воздействиям, защитного костюма с использованием кармана. Первое устройство аварийной сигнализации 3-2, помещают в водонепроницаемый корпус и затем размещают на стороне внешнего слоя, подверженного атмосферным воздействиям, защитного костюма с использованием шнура. Таким образом, получен защитный костюм 9 для пожарных.
Кроме того, получают блок, включающий второе устройство 4 аварийной сигнализации. Второе устройство 4 аварийной сигнализации получают объединением коммерчески доступного блока, включающего средство приёма и средство передачи с малогабаритным компьютером. Второе устройство 4 аварийной сигнализации также включает средство отображения для индикации того, что датчик температуры, средства аварийной сигнализации, передающие средства и приёмные средства функционируют нормально. Затем второе устройство 4 аварийной сигнализации располагают в защитном костюме для использования при пожаротушении, который включает многослойную ткань. Второе устройство 4 аварийной сигнализации располагают по центру правой части куртки защитного костюма. Кнопка прикреплена к внутреннему слою и ответная кнопка также прикреплена ко второму устройству 4 аварийной сигнализации. Второе устройство 4 аварийной сигнализации размещают соединением кнопок друг к другу. Таким образом, получен защитный костюм 10 для командира пожарного расчёта.
Защитный костюм 9 для пожарных и защитный костюм 10 для командира пожарного расчёта позволяют оповещать о риске теплового удара, обеспечивая при этом безопасность, технологичность и удобство.
Пример 3
В соответствии со сравнительным примером 1 JP2011-106069 (А) получают многослойную ткань и затем выполняют пошив защитного костюма для использования в пожаротушении.
В частности, для самого удалённого от центра слоя используют ткань двойного переплетения. Ткать полотняного переплетения, изготовленная с использованием одиночной пряжи (число: 40/2) расположена с внешней стороны и другая ткань полотняного плетения, которая изготовлена с использованием одиночной пряжи (число: 40/-) из 100% со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидного) волокна (TECHNORA (товарный знак), производства Teijin Limited) расположена с внутренней стороны. Первая одиночная пряжа сформирована из термостойких волокон, в которых полиметафениленизофталамидные волокна (CONEX (торговая марка), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидные) волокна (TECHNORA (товарный знак), производства Teijin Limited) смешивают в соотношении 90:10. Из двух тканей полотняного переплетения получают ткань двойного плетения для самого удалённого от центра слоя. Внешняя и внутренняя ткани соединены в сетчатую структуру с внутренней из TECHNORA (товарный знак), и шаг сетки составляет 20 мм. Поверхностная плотность ткани слоя внешней поверхности составляет 200 г/м2.
Для промежуточного слоя, тканый материал (поверхностная плотность ткани: 80 г/м2), имеющий структуру полотняного переплетения, изготавливают с использованием одиночной пряжи (номер: 40/-) и политетрафторэтиленовую влагопроницаемую и водонепроницаемую плёнку (производства Japan Gore-Tex Co., Ltd), наносят на тканое полотно. Одиночную пряжу формируют из термостойких волокон, в которой полиметафениленизофталамидное волокно (CONEX (торговая марка), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидное) волокно (TECHNORA (товарный знак) производства Teijin Limited) смешивают в соотношении 95:5.
Для теплозащитного слоя исходную одиночную пряжу (пряжа 1) (число: 40/-) сначала формуют из термостойких волокон, в которых полиметафениленизофталамидные волокна (CONEX (товарный знак), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидные) волокна (TECHNORA (торговая марка), производства Teijin Limited) смешаны в соотношении 95: 5. Исходную одиночную пряжу (пряжа 1) и одну нить 56 дтекс/12 элементарных нитей полиэтилентерефталатного волокна (YHY N 800 SSDC производства Teijin Limited), объединяют и проводят крутку с числом кручений 500 в S направлении, что приводит к нити 2. Одиночную пряжу 1 и нить 2 ткут с плотностью 113 нитей/2,54 см и по утку 80 нитей/2,54 см. Для теплозащитного слоя пряжу 1 (число: 40/-) сначала формуют из термостойких волокон, в которых полиметафениленизофталамидные волокна (CONEX (торговая марка), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидные) волокна (TECHNORA (товарный знак), производства компании Teijin Limited) смешивают в соотношении 95:5. Одиночную пряжу 1 и одну нить 56 дтекс/12 элементарных нитей из полиэтилентерефталатного волокна (YHY N800SSDC производства Teijin Limited), объединяют и проводят крутку с числом кручений 500 в S направлении, что приводит к нити 2. Одиночную пряжу 1 и нить 2 ткут с плотностью 113 нитей/2,54 см и по утку 80 нитей/2,54 см. Полученный нетканый материал подвергают расшлихтовке при температуре 80°C в течение 1 минуты затем используют. Полученную ткань наконец, подвергают расшлихтовке при температуре 180°C в течение 1 минуты, а затем используют. Защитный костюм получают пошивом из многослойной ткани. Оценка результатов приведена в таблице 1.
Затем изготавливают устройство 2 обнаружения неисправностей, первое устройство аварийной сигнализации 3-1 с зуммером, и другое первое устройство аварийной сигнализации 3-2 со световым индикатором. Устройство 2 обнаружения неисправностей получают объединением коммерчески доступного устройства, включающего датчик температуры и средство передачи со средством определения и средством контроля. Беспроводную связь устанавливают между этими устройствами.
Затем эти средства размещают в защитном костюме для использования при пожаротушении, который включает многослойную ткань. Устройство 2 обнаружения неисправностей, первое устройство аварийной сигнализации 3-1, и первое устройство аварийной сигнализации 3-2 располагают по центру правой части куртки защитного костюма. В частности, карман из того же материала, что и внутренний слой, расположен на внутреннем слое, и устройство 2 обнаружения неисправностей находится в кармане. Первое устройство аварийной сигнализации 3-1 располагается на стороне внешнего слоя, подверженного атмосферным воздействиям, защитного костюма с использованием кармана. Другое первое устройство аварийной сигнализации 3-2, помещают в водонепроницаемый корпус и затем размещают на стороне внешнего слоя, подверженного атмосферным воздействиям, защитного костюма с использованием шнура. Таким образом, получен защитный костюм 9 для пожарных.
Кроме того, получают второе устройство 4 аварийной сигнализации. Второе устройство 4 аварийной сигнализации получают объединением коммерчески доступного блока, включающего средство приёма и средство передачи, с малогабаритным компьютером. Второе устройство 4 аварийной сигнализации также включает средство отображения для индикации того, что датчик температуры, средства аварийной сигнализации, передающие средства и приёмные средства функционируют нормально. Затем второе устройство 4 аварийной сигнализации располагают в защитном костюме для использования при пожаротушении, который включает многослойную ткань. Второе устройство 4 аварийной сигнализации располагают по центру правой части куртки защитного костюма. В частности, застёжка “липучка” крепится к внутреннему слою и ответная застёжка “липучка” крепится ко второму устройству 4 аварийной сигнализации. Второе устройство 4 аварийной сигнализации прикрепляется соединением друг с другом застёжек “липучка”. Таким образом, получен защитный костюм 10 для командира пожарного расчёта.
Защитный костюм 9 для пожарных и защитный костюм 10 для командира пожарного расчёта позволяют оповещать о риске теплового удара, обеспечивая при этом безопасность, технологичность и удобство.
Пример 4
В соответствии со сравнительным примером 4 JP2014-091307 (А), многослойную ткань получают и шьют защитный костюм для использования при пожаротушении.
В частности, для самого дальнего от центра слоя, тканый материал, имеющий специальную упрочняющую структуру переплетения, изготавливают с использованием одиночной пряжи (номер: 40/2). Одиночную пряжу формируют из термостойких волокон, в которой полиметафениленизофталамидное волокно (CONEX (торговая марка), производства Teijin Limited) и со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидное) волокно (TECHNORA (товарный знак), производства Teijin Limited) смешивают в соотношении 90:10. Поверхностная плотность ткани внешней поверхности слоя составляет 380 г/м2.
Для теплозащитного слоя, тканый материал, имеющий структуру полотняного переплетения изготавливают с использованием одиночной нити, имеющей общую линейную плотность 1670 дтекс, которая сформирована из со-поли(парафенилен/3,4'-оксидифенилентерефталамидной) нити (TECHNORA (товарный знак) производства Teijin Limited). Поверхностная плотность ткани теплозащитного слоя (т.е. внутреннего слоя) составляет 210 г/м2. Результаты приведены в таблице 1.
Защитный костюм получен пошивом из вышеуказанной многослойной ткани. Остальное то же самое, что и в примере 1. Так как водонепроницаемость многослойной ткани недостаточна, то расположенные внутри датчик температуры, средства аварийной сигнализации, передающие средства и приёмные средства становятся влажными от выделяемой воды. Однако в ситуации, когда оборудование не намокает, система может нормально предупреждать о риске теплового удара.
Настоящее изобретение предлагает средство защиты с системой сигнализации, способной предупреждать об опасности теплового удара и т.п., обеспечивая при этом безопасность, технологичность и удобство. Таким образом, настоящее изобретение является промышленно ценным.
Список ссылочных обозначений
2 - устройство обнаружения неисправностей
3 - первое устройство аварийной сигнализации
4 - второе устройство аварийной сигнализации
7 - сеть
8 - сервер
9 - защитный костюм для пожарных
10 - защитный костюм для командира пожарного расчёта
Реферат
Предложено средство защиты с системой аварийной сигнализации, способной обеспечить безопасность, работоспособность и удобство, а также предупреждать об опасностях, угрожающих жизни, таких как тепловой удар. Система аварийной сигнализации включает: (i) датчик для определения биометрической информации пользователя средства защиты; (ii) средство для определения, достигает ли порогового значения биометрическая информация, которая определяется датчиком; (iii) средство аварийной сигнализации повышенного риска на основании команд указанного средства (ii); (iv) средство передачи аварийного сигнала, когда активируется указанное средство (iii); и (v) средство управления указанными средствами (iii) и (iv). 10 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
