一种多功能的消防面罩

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1.本实用新型涉及一种多功能的消防面罩，属于消防面罩技术领域。

背景技术：

2.火灾是一种较高发生率的人类社会灾害。当火灾发生时，可燃物的燃烧、不充分燃烧产生大量烟雾、有毒有害气体。火灾造成的人员伤亡很少是因为直接高温灼烧，主要是由于逃生人员受困于复杂的烟雾环境、吸入有毒有害气体导致晕厥从而丧失逃生能力。逃生面罩是有效保证逃生人员在火场内短暂活动有效装备，但目前逃生面罩具备一定体积，但使用功能单一。在日常生活中，大多数人员缺乏火灾逃生知识的培训和火灾逃生技能的训练。因此，在面对突发的火情时，在紧张复杂的环境中，逃生人员可能会采取不利于逃生的错误行为。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种多功能的消防面罩，提升逃生装备的集成程度，便于逃生人员快速装备，增加面罩的保护性能，多种功能的综合运用，提高受困人员逃生概率。
4.为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
5.第一方面，本实用新型提供了一种多功能的消防面罩，包括：面罩壳体，所述面罩壳体上设置有用于照明和警示的灯带、用于检测火场环境以及语音提醒的辅助逃生装置、用于佩戴在口鼻上的呼吸装置，所述面罩壳体的下方设有面罩佩戴套口，所述面罩佩戴套口的外侧设有面罩一体防火隔热披风，所述面罩壳体后部还设有用于收纳面罩一体防火隔热披风的收纳包。
6.进一步的，所述辅助逃生装置包括：设于面罩壳体外部的第一装置面板、第二装置面板以及设于面罩壳体内部的第三装置面板和第四装置面板；
7.其中，所述第一装置面板内安装有面罩外一氧化碳浓度监测传感器、面罩外温度监测传感器、面罩外烟雾浓度监测传感器、辅助装备开关以及蜂鸣器；
8.所述第二装置面板内安装有辅助装置主控芯片、辅助装置电源模块、面罩外一氧化碳浓度监测电路模块、面罩外烟雾浓度监测电路模块、面罩外温度监测电路模块、电路连接导线以及蜂鸣器电路模块；
9.所述第三装置面板内安装有面罩内一氧化碳浓度监测传感器、面罩内烟雾浓度监测传感器；
10.所述第四装置面板内安装有面罩内一氧化碳浓度监测电路模块、面罩内烟雾浓度监测电路模块、语音模块、加速度传感器；
11.其中，所述面罩外一氧化碳浓度监测传感器、面罩外温度监测传感器、面罩外烟雾浓度监测传感器、蜂鸣器、面罩内一氧化碳浓度监测传感器、面罩内烟雾浓度监测传感器、语音模块、加速度传感器均与辅助装置主控芯片相连接。
12.进一步的，所述面罩佩戴套口设置松紧开口，采用松紧带绳和日字扣，用于人员佩戴。
13.进一步的，所述灯带具有照明白光和警示黄光两，二者具有切换功能，设置在面罩壳体的前额处。
14.进一步的，所述辅助逃生装置的四角处开设有助装置固定孔位，用于辅助逃生装置与面罩壳体的固定。
15.进一步的，所述面罩外一氧化碳浓度监测传感器、面罩外温度监测传感器、面罩外烟雾浓度监测传感器与第一装置面板之间以及所述面罩内一氧化碳浓度监测传感器、面罩内烟雾浓度监测传感器与第三装置面板之间均设有密封胶圈。
16.进一步的，所述辅助装置主控芯片采用stm32f103芯片，实现面罩监测电路中各模块的控制。
17.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
18.本实用新型提供一种多功能的消防面罩，在寻常的消防面罩加装防火披风。在火灾发生时，逃生人员可以快速、方便地穿戴面罩和防火披风，节省了穿戴时间。该消防面罩保护了更多的躯体面积，增加了传感消防面罩的保护能力。该消防面罩设计的和声光设备,能够对佩戴人员位置进行指示，便于搜救。通过单片机技术对消防面罩内外环境进行监测，在佩戴改良消防面罩时，辅助装置进行简短、必要的语音逃生技巧提醒。在火灾发生时，加装的语音辅助装置的内部监测电路部分对面罩内部空气质量监测。若面罩出现有毒有害气体泄露，能够进行语音提醒，提醒佩戴人员注意面罩佩戴密封性，进而保证面罩内空气安全。语音辅助装置的外部监测部分对受困人员的外部火场环境要素进行采集，对危险的环境进行及时感知、报警。根据环境危险要素的差异，进行相应的逃生技巧语音播报提醒。本专利设计的消防面罩能够辅助逃生人员采取正确火场逃生应对方法，避免逃生人员因采取错误决策而受困，从而提升人员逃生概率。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例提供的一种多功能的消防面罩的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例提供的一种多功能的消防面罩的后侧结构示意图；
21.图3是本实用新型实施例提供的第一装置面板的结构示意图；
22.图4是本实用新型实施例提供的第三装置面板的结构示意图；
23.图5是本实用新型实施例提供的第二装置面板的结构示意图；
24.图6是本实用新型实施例提供的第四装置面板的结构示意图；
25.图7是本实用新型实施例提供的系统晶振电路示意图；
26.图8是本实用新型实施例提供的面罩外一氧化碳浓度监测模块电路原理图；
27.图9是本实用新型实施例提供的面罩外温度监测模块电路原理图；
28.图10是本实用新型实施例提供的面罩外烟雾浓度监测模块电路原理图；
29.图11是本实用新型实施例提供的面罩内一氧化碳浓度监测模块电路原理图；
30.图12是本实用新型实施例提供的面罩内烟雾浓度监测模块电路原理图；
31.图13是本实用新型实施例提供的面罩内辅助语音模块电路原理图；
32.图14是本实用新型实施例提供的面罩内加速度传感器及蜂鸣器电路原理图。
33.图中：1、辅助逃生装置；2、辅助逃生装置面板；3、灯带；4、收纳包；5、面罩一体防火隔热披风；6、呼吸装置；7、面罩佩戴套口；8、第一装置面板；9、辅助装置固定孔位；10、面罩外一氧化碳浓度监测传感器；11、面罩外温度监测传感器；12、面罩外烟雾浓度监测传感器；13、传感器与装置外面板间隙密封胶圈；14、辅助装备开关；15、蜂鸣器；16、第三装置面板；17、面罩内辅助语音播报开孔；18、面罩内一氧化碳浓度监测传感器；19、面罩内烟雾浓度监测传感器；20、密封胶圈；21、第二装置面板；22、辅助装置主控芯片；23、辅助装置电源模块；24、面罩外一氧化碳浓度监测电路模块；25、面罩外烟雾浓度监测电路模块；26、面罩外温度监测电路模块；27、电路连接导线；28、蜂鸣器电路模块；29、第四装置面板；30、面罩内一氧化碳浓度监测电路模块；31、面罩内烟雾浓度监测电路模块；32、电路连接至背面主控芯片pcb过孔；33、语音模块；34、加速度传感器。
具体实施方式
34.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例1
37.本实施例介绍一种多功能的消防面罩，包括消防面罩壳体、灯带3；辅助逃生装置1、呼吸装置6、面罩佩戴套口7、收纳包4、面罩一体防火隔热披风5；辅助逃生装置1包括：第一装置面板8、第二装置面板21、第三装置面板16、第四装置面板29、辅助装置固定孔位9、面罩外一氧化碳浓度监测传感器10、面罩外温度监测传感器11、面罩外烟雾浓度监测传感器12、传感器与装置外面板间隙密封胶圈13、蜂鸣器15、电源模块、面罩内辅助语音播报开孔17、面罩内一氧化碳浓度监测传感器18、面罩内烟雾浓度监测传感器19、传感器与装置内面板间隙密封胶圈20、辅助装置主控芯片22、辅助装置电源模块23、装置电路与壳体间隙密封胶圈20、电路连接至背面主控芯片pcb过孔32、语音模块33。所述的呼吸装置6在面罩内部，用于贴合佩戴人员口鼻；所述的面罩佩戴套口7设置松紧开口，采用松紧带绳和日字扣，用于人员佩戴；所述的灯带3具有照明白光和警示黄光两，可进行不同需要进行切换，设置在面罩前额处；所述的收纳包4连接在消防面罩壳体后部，用于收纳折叠的防火隔热披风；所述的面罩一体防火隔热披风5与面罩壳体连接为一体，折叠存放于收纳包4内，使用面罩时，打开收纳包4，放下披风，佩戴面罩同时遮盖身体；所述的辅助装置固定孔位9，在装置四角处开孔，用于辅助逃生装置1与消防面罩壳体固定；所述的辅助逃生装置1通过固定孔位安装在消防面罩壳体左侧；所述的辅助装置主控芯片22采用stm32f103芯片，实现面罩监测电路中各模块的控制；所述的面罩外一氧化碳浓度监测传感器10采用一氧化碳浓度监测模块，一氧化碳传感器固定在第一装置面板8开孔处，内部电路模拟量输出接口与辅助装置主控芯片22的pa1引脚连接，输出ao模拟量具体电压值，读取面罩外一氧化碳浓度值；所述的面罩外温度监测传感器11，采用感温模块，温度传感器固定在一装置面板开孔处，内部电路
模拟量输出接口与辅助装置主控芯片22的pa2引脚连接，输出ao模拟量电压值，读取面罩外部环境温度；所述的面罩外烟雾浓度监测传感器12采用感烟模块，烟雾传感器固定在一装置面板开孔处,内部电路模拟量输出接口与辅助装置主控芯片22的pa3引脚连接，输出ao模拟量电压值,读取面罩外部环境烟雾浓度；所述的传感器与装置外面板间隙密封胶圈13安置在各传感器与一装置面板间隙之间，用于密封；所述的蜂鸣器15与辅助装置主控芯片22的pa6引脚连接，当人员长时间停止移动，充当声源，报告人员位置；所述的面罩内一氧化碳浓度监测传感器18采用一氧化碳检测模块，一氧化碳传感器固定在第三装置面板16开孔处，内部电路数字量输出接口与辅助装置主控芯片22的pa4引脚连接，do数字量输出，检测面罩内部是否泄露一氧化碳气体；所述的面罩内烟雾浓度监测传感器19采用感烟模块，烟雾传感器固定在第三装置面板16开孔处，内部电路数字量输出接口与辅助装置主控芯片22的pa5引脚连接，do数字量输出，监测面罩内烟雾成分，判定面罩是否泄露烟雾；所述的传感器与装置内面板间隙密封胶圈20安置在各传感器与第三装置面板16间隙之间，用于密封；所述的装置电路与壳体间隙密封胶圈20固定在内部电路板与辅助逃生装置1壳体之间间隙，用于密封，隔绝外部空气；所述的电路连接至背面主控芯片pcb过孔32，设置在装置内部电路板上，用于电路板背面传感器模块电路连接另一面的辅助装置主控芯片22；所述的语音模块33串口接收引脚与辅助装置主控芯片22的pa9引脚连接，通过串口方式控制语音播报，播报辅助装置主控芯片22决策结果，向佩戴人员给出逃生建议；所述的加速度传感器34模块与辅助装置主控芯片22的pb6、pb7引脚连接，通过iic通讯，监测人员运动状态；所述的电源模块用于给电路板供电；所述的辅助装备开关14用于监测电路的通断电。
38.下面结合附图，对装置的描述各部分的作用及工作原理、操作方法等作进一步详细的说明。
39.如图1，本专利设计了一种具有语音辅助逃生功能的消防面罩。在面罩前额处设置长条形的灯带3，灯带3具有照明白光和警示黄光两，可由辅助逃生装置1控制切换。当辅助逃生装置1开机，灯带3自动开启进行白光进行照明。若加速度传感器34监测人员长时间未移动，辅助逃生装置1控制切换灯带3为警示黄光，有助于受困人员被搜救。在消防面罩壳体后部，连接收纳包4，用于折叠存放面罩一体防火隔热披风5。面罩一体防火隔热披风5同样连接在消防面罩，折叠存放于收纳包4内。当使用面罩时，打开收纳包4，能够快速放下防火个人披风，快速进行穿戴。在面罩左侧设置了辅助逃生装置1。监测装置壳体采用耐高温阻燃材料，保证装置在面罩外中正常运行。辅助装置电源模块23采用3.3v供电输出的锂电池，进行监测电路装置的整体供电。监测装置内设有一块进行决策的型号为stm32f103的辅助装置主控芯片22。语音模块33由辅助装置主控芯片22通过串行通讯方式控制，用于进行人声语音输出。当出现火情，逃生人员佩戴该消防面罩、打开辅助装置开关，辅助装置主控芯片22控制语音模块33向佩戴人员播报简短的火场逃生注意事项，如“逃生请勿乘坐电梯”、“请勿过度慌张，注意避免踩踏”等。加速度传感器34用于监测人员运动状态，由辅助装置电源模块23供电，辅助装置主控芯片22通过iic通讯接收加速度数据，获取佩戴人员是否运动状态。若监测佩戴人员长时间处于未移动状态，辅助装置主控芯片22控制语音模块33对人员进行呼叫、提醒移动，并逐渐增加音量，辅助装置主控芯片22切换灯带3为警示黄光，控制打开蜂鸣器15报警，声光报警方式向搜救人员提示佩戴人员位置。面罩外一氧化碳浓度监测传感器10用于监测佩戴人员周围面罩外的一氧化碳气体浓度，由辅助装置电源模块
23供电，共地连接，辅助装置主控芯片22将获取的模拟量电压值转化为相应的一氧化碳浓度值。当环境一氧化碳浓度超过限值，辅助装置主控芯片22控制语音模块33播报：“当前环境一氧化碳浓度过高。危险！”。面罩外温度监测电路模块26用于监测佩戴人员周围面罩外温度值，由辅助装置电源模块23供电，辅助装置主控芯片22获取具体的模拟量电压值，辅助装置主控芯片22将模拟量电压值转换为具体的环境温度值。由辅助装置主控芯片22内部程序判定温度危险程度。若出现危险温度，辅助装置主控芯片22控制语音模块33播报：“当前区域环境温度过高，危险！请远离当前区域”语音辅助提醒。面罩外烟雾浓度监测传感器12用于监测佩戴人员周围面罩外烟雾浓度值，由辅助装置电源模块23供电，与辅助装置主控芯片22共地连接，辅助装置主控芯片22读取接口的模拟量电压值，转换为相应烟雾浓度值。当环境烟雾含量超过安全限值，辅助装置主控芯片22控制语音模块33播报：“当前环境烟雾浓度过高，请匍匐或弯腰、低姿态前进”。面罩内一氧化碳浓度监测传感器18用于监测面罩内部是否存在一氧化碳气体，由辅助装置电源模块23供电，辅助装置主控芯片22的pa4引脚读取监测模块输出的数字量高低电平，判定面罩是否发生一氧化碳气体泄露。若发生泄露，辅助装置主控芯片22控制语音模块33播报：“面罩发生有害气体泄露，请检车面罩密封情况”。面罩内烟雾浓度监测电路模块31用于监测面罩内部是否泄露烟雾，由辅助装置电源模块23供电，与辅助装置主控芯片22共地连接，辅助装置主控芯片22接收监测模块发送的高低电平，判断面罩内是否发生烟雾泄露。若监测到面罩内泄露烟雾，辅助装置主控芯片22控制语音模块33播报：“面罩发生烟雾泄露，请检查面罩是否密封完好”。传感器与装置外面板间隙密封胶圈13阻隔气体泄露，保证监测装置面罩外部传感器接口出的气密性。装置电路与壳体间隙密封胶圈20对设备电路板与壳体之间间隙进行填充，保证监测设备气密性。传感器与装置内面板间隙密封胶圈20阻隔气体泄露，保证监测装置面罩内部传感器接口出的气密性。
40.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种多功能的消防面罩，其特征在于，包括：面罩壳体，所述面罩壳体上设置有用于照明和警示的灯带(3)、用于检测火场环境以及语音提醒的辅助逃生装置(1)、用于佩戴在口鼻上的呼吸装置(6)，所述面罩壳体的下方设有面罩佩戴套口(7)，所述面罩佩戴套口(7)的外侧设有面罩一体防火隔热披风(5)，所述面罩壳体后部还设有用于收纳面罩一体防火隔热披风(5)的收纳包(4)。2.根据权利要求1所述的多功能的消防面罩，其特征在于，所述辅助逃生装置(1)包括：设于面罩壳体外部的第一装置面板(8)、第二装置面板(21)以及设于面罩壳体内部的第三装置面板(16)和第四装置面板(29)；其中，所述第一装置面板(8)内安装有面罩外一氧化碳浓度监测传感器(10)、面罩外温度监测传感器(11)、面罩外烟雾浓度监测传感器(12)、辅助装备开关(14)以及蜂鸣器(15)；所述第二装置面板(21)内安装有辅助装置主控芯片(22)、辅助装置电源模块(23)、面罩外一氧化碳浓度监测电路模块(24)、面罩外烟雾浓度监测电路模块(25)、面罩外温度监测电路模块(26)、电路连接导线(27)以及蜂鸣器电路模块(28)；所述第三装置面板(16)内安装有面罩内一氧化碳浓度监测传感器(18)、面罩内烟雾浓度监测传感器(19)；所述第四装置面板(29)内安装有面罩内一氧化碳浓度监测电路模块(30)、面罩内烟雾浓度监测电路模块(31)、语音模块(33)、加速度传感器(34)；其中，所述面罩外一氧化碳浓度监测传感器(10)、面罩外温度监测传感器(11)、面罩外烟雾浓度监测传感器(12)、蜂鸣器(15)、面罩内一氧化碳浓度监测传感器(18)、面罩内烟雾浓度监测传感器(19)、语音模块(33)、加速度传感器(34)均与辅助装置主控芯片(22)相连接。3.根据权利要求1所述的多功能的消防面罩，其特征在于：所述面罩佩戴套口(7)设置松紧开口，采用松紧带绳和日字扣，用于人员佩戴。4.根据权利要求1所述的多功能的消防面罩，其特征在于：所述灯带(3)具有照明白光和警示黄光两，二者具有切换功能，设置在面罩壳体的前额处。5.根据权利要求1所述的多功能的消防面罩，其特征在于：所述辅助逃生装置(1)的四角处开设有助装置固定孔位，用于辅助逃生装置(1)与面罩壳体的固定。6.根据权利要求2所述的多功能的消防面罩，其特征在于：所述面罩外一氧化碳浓度监测传感器(10)、面罩外温度监测传感器(11)、面罩外烟雾浓度监测传感器(12)与第一装置面板(8)之间以及所述面罩内一氧化碳浓度监测传感器(18)、面罩内烟雾浓度监测传感器(19)与第三装置面板(16)之间均设有密封胶圈(20)。7.根据权利要求2所述的多功能的消防面罩，其特征在于：所述辅助装置主控芯片(22)采用stm32f103芯片，实现面罩监测电路中各模块的控制。

技术总结

本实用新型公开了一种多功能的消防面罩，面罩壳体，所述面罩壳体上设置有用于照明和警示的灯带、用于检测火场环境以及语音提醒的辅助逃生装置、用于佩戴在口鼻上的呼吸装置，所述面罩壳体的下方设有面罩佩戴套口，所述面罩佩戴套口的外侧设有面罩一体防火隔热披风，所述面罩壳体后部还设有用于收纳面罩一体防火隔热披风的收纳包，本实用新型提供的多功能的消防面罩，能够辅助逃生人员采取正确火场逃生应对方法，避免逃生人员因采取错误决策而受困，从而提升人员逃生概率。从而提升人员逃生概率。从而提升人员逃生概率。