医用防护服配套穿戴式智能新风防护系统的研制_赵伟博.pdf
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1、收稿日期:2022 12 15基金项目:陕西省教育厅科学研究计划项目资助(22JK0267)第一作者:赵伟博(1992),男,陕西西安人,硕士,讲师,研究方向为机电一体化技术。通信作者:李琳杰,E mail:linjie_zwb163 com医用防护服配套穿戴式智能新风防护系统的研制赵伟博1,李琳杰1,王琼瑶2(1 陕西工业职业技术学院 航空工程学院,陕西 咸阳 712000;2 陕西省人民医院 全科医学科,陕西 西安 710068)摘要:针对重大疫情事件中所暴露的医护及其他一线人员个人防护用具功能单一、防护性能不足、穿戴舒适性差等问题设计了一款医用防护服配套穿戴式智能新风防护系统,能有效改善
2、医用防护服闷热积汗等问题。智能新风防护系统采用模块化设计,包含控制模块、新风模块及视觉辅助显示模块等多个功能模块。该系统通过新风接口连接普通医用防护服进行背负使用,新风模块可将外界空气通过低阻滤棉盒吸入到防护服内进行风冷降温,并起到正压防护的目的;控制系统根据传感器实测温度实时调节风扇转速,并将防护服内部温度、氧气浓度等数据传送至视觉显示模块。经过穿戴测试,该新风防护系统可有效改善防护服闷热积汗等问题,且系统穿戴方便、重量轻、功能齐全、行动自如并且满足一线防护需求,可提高一线防疫人员工作效率。关键词:新风防护;防护服;模块化;视觉显示;3D 打印中图法分类号:TP273文章编号:1000 06
3、82(2023)02 0057 03文献标识码:ADOI:10 19950/j cnki cn61 1121/th 2023 02 011Development of wearable intelligent fresh air protection system formedical protective clothingZHAO Weibo1,LI Linjie1,WANG Qiongyao2(1 School of Aviation Engineering,Shaanxi Polytechnic Institute,Shaanxi Xianyang 712000,China;2 Gene
4、ral Medicine Department,Shaanxi Provincial People s Hospital,Shaanxi Xi an 710068,China)Abstract:A wearable intelligent fresh air protection system for medical protective clothing was de-signed to solve the problems of single function,insufficient protective performance and poor wearing com-fort of
5、personal protective equipment for medical staff and other front line personnel exposed in majorepidemic events,which can effectively improve the sweltering and sweating of medical protective cloth-ing The intelligent fresh air protection system adopted modular design,including control module,freshai
6、r module,visual auxiliary display module and other functional modules The system is connected to theordinary medical protective clothing through the fresh air interface for carrying The fresh air module cansuck the outside air into the protective clothing through the low resistance cotton filter box
7、 for air coolingand protection against positive pressure The control system adjusts the fan speed in real time according tothe measured temperature of the sensor,and transmits the internal temperature,oxygen concentration andother data of the protective clothing to the visual display module Through
8、wearing test,the fresh air pro-tection system can effectively improve the problems such as sweltering and sweating of protective clothing,and the system is easy to wear,light in weight,complete in functions,free in action and meets the needsof first line protection,which can improve the work efficie
9、ncy of first line epidemic prevention personnelKeywords:fresh air protection;protective clothing;modularization;visual display;3D printing0引言目前新冠疫情仍在全球蔓延,国内疫情尚未完全控制。随着季节变化,医护人员和疫检人员难免需要在高温高热情况下从事疫检工作,市场现有降752023 年第 2 期工业仪表与自动化装置温服虽然能满足着装者高温环境下的散热需求1 2,但同时也带来了新的问题:一方面现有降温防护服缺少隔离病毒的功能,医护工作者和疫检人员无法使用;另
10、一方面降温防护服工作时会造成体表温度的波动,因此体表温度的突然下降以及波动会造成自我调节系统紊乱3 6。针对上述问题,项目组设计一款可穿戴式智能新风防护系统,该系统可配套普通防护服使用,并包含智能过滤新风模块、视觉辅助显示模块、贴身背负装具等数个功能模块。1系统结构组成智能新风防护系统通过背负装具可穿戴于医用防护服外,新风模块可将外界空气过滤后分别输送给医用防护服、护目镜和面罩内可有效改善防护服闷热积汗、护目镜起雾及面罩呼吸不畅等现象;背负装具设置有快拆卡扣,遇到突发情况可快速将智能新风防护系统从防护服上解脱。系统具体结构组成如图 1 所示,控制系统与电池组件位于固定板上,通过调速器控制新风模
11、块内部两个涵道风扇的转速,进而控制系统的进气量。滤盒通过转接法兰与主体结构零件连接,可通过更换不同结构的法兰转接口适配市面上任意品牌的滤棉盒。图 1新风防护系统结构2视觉辅助显示模块如图 2 所示,视觉辅助显示模块是智能新风防护系统的数据监测面板,为系统提供数据服务支持,镜片上配备了一个头戴式微型显示器,利用光学反射投影原理(HUD)通过折射分光棱镜,可在使用者视觉区域右上方投射出一块约为 6 英寸的半透明悬浮屏幕,区别于传统的显示装置,无需低头观看,视觉辅助显示模块有着更为良好的便捷性,拓展性以及交互性,在不影响视觉的前提下将数据显示在视觉边缘部分,使用者可以更加快速便捷地得到所需信息。图
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