一種用於應急救援的多功能防護服裝的製作方法
2023-05-15 01:02:21 1
本發明涉及消防服，尤其涉及一種用於應急救援的多功能防護服裝。
背景技術：
在消防搶險任務中，消防個體防護裝備是消防員執行任務和自我防護的必備裝備。目前大範圍應用於消防領域的消防個體防護裝備包括戰鬥服、隔熱服、避火服等。主要工作原理都是通過隔熱阻燃材料隔絕火場高溫、熱輻射等以保護消防員生命安全。
目前防護技術發展趨勢主要在於防護材料的研究，通過研製具有熱防護性能高、阻燃、耐高溫、耐熱輻射、抗爆燃等特性材料以提高防護效果。現有技術方案僅針對火場高溫防護需求，針對不同的火場環境研製不同的防護裝備，如戰鬥服、隔熱服、避火服等，防護服配套統一，防護效果差異明顯，屬於被動防護技術，因此消防服的防護效果完全受防護面料的限制，僅能提供有限的熱防護時間、火場防護溫度也有限。由於消防服防護效果有限，在火場高溫燒灼下，消防服內溫度會迅速升高。由於消防服的隔離，消防員無法準確獲知服外環境溫度，服內溫度也僅能通過自身主觀感受，在高度複雜、高度危險的火場環境中，消防員極易進入高溫火場環境中，給消防員生命安全帶來極大隱患。同時，火場外的遠程控制端無法清楚知道消防員在火場的受熱情況，導致消防員不知道自身情況的危險性，不能及時做出反應，造成無謂的犧牲。
技術實現要素：
本發明為了克服上述技術的不足和缺陷，提供了一種用於應急救援的多功能防護服裝，包括防護衣、防護褲、防護頭盔和手套，所述防護衣和防護褲連為一體，防護面罩內具有氧氣發生器，防護服上具有有害氣體傳感器、溫度傳感器及單片機微處理器，所述氧氣發生器、有害氣體傳感器、溫度傳感器與單片機微處理器相連，用於接收所述溫度傳感器的溫度數據，當前消防服外部溫度達到報警閾值時發出報警信號；與所述單片機微處理器相連的報警模塊，用於根據所述報警信號採取報警措施；用於將所述服外溫度傳感器和服內溫度傳感器所輸出的模擬信號轉換為數位訊號；所述服內溫度傳感器包括服內頭部溫度傳感器、服內左手溫度傳感器、服內右手溫度傳感器、服內前胸溫度傳感器和服內後背溫度傳感器。
所述防護頭盔包括面罩，頭盔的後端成型有帽簷，帽簷下方的頭盔內壁上固定有防火披肩，面罩中部的內表面上有口罩，口罩的兩側邊上分別可拆卸連接於面罩左右側的側邊上；所述的口罩由紗布層，紗布層之間夾持有活性碳布層，紗布層的前端面上塗覆石墨烯塗層，面罩採用活動式面罩，前方用納米技術的材料作防護罩，附有防毒面具功能的呼吸器，在面罩罩體的內側周邊有密合框，它是面罩與佩戴者面部貼合的部分或部件，由矽膠材料製成，在雙目式和單目式面罩結構中，密合框與罩體主體是一個整體部件；在全臉式面罩結構中，密合框是一個獨立的部件，密合框的功能是將面罩內部空間與外部空間隔絕，防止有毒、有害氣體漏入面罩內部空間，保障防毒面具的呼吸系統正常工作，確保防毒面具的防護性能。
所述手套採用耐高溫材料製成，經紗組成為：按質量百分比尼龍30～70％，聚碳酸酯30～70％；緯紗組成為：按質量百分比長絨棉1～30％，聚磷醯胺纖維29～70％，聚丙烯29～70％，其製作過程為：步驟一、將尼龍、聚碳酸酯在梳解機中疏解並經混同機中混合均勻，紡紗機紡成30支～65支紗線，作為織布時的經紗；步驟二、將長絨棉、聚磷醯胺纖維、聚丙烯，在梳解機中疏解並經混同機中混合均勻；經紡紗機紡成20支～90支紗線，作為織布時的緯紗；步驟三、在織布機上用6～12根經紗與3～9根緯紗，採用3×3的t形交錯織法，得到耐310～340℃耐火布。
所述防護衣和防護服的材料由多功能防護織物層、阻隔層和吸附層組成。
所述防護面罩罩體的內側周邊有密合框，由矽膠材料製成，在雙目式和單目式面罩結構中，密合框與罩體主體是一個整體部件，在全臉式面罩結構中，密合框是一個獨立的部件。
所述手套部分的特殊材料為由高強高模聚乙烯纖維包覆玻纖、氨綸或鋼絲製成。
所述溫度傳感器的探頭設置在手套的中指、食指、大拇指的指尖處，所述顯示器安裝在手套的手腕處，顯示器的下方設有電池模塊，溫度傳感器和顯示器以及電池模塊通過設置在手套本體內的感應電路連接在一起，所述防護衣左手腕部分附有與手機連接的具有藍牙通話功能、顯示功能的內置手環；所述防護面罩由納米材料製成。
本發明提供的具有溫度報警功能的消防服具有普通消防服被動熱防護功能的同時，還具有主動預警功能，消防服可精確採集服內外溫度數據，並對高溫情況進行報警，此外，指揮終端可通過無線傳輸實時監控火場消防員溫度數據和報警狀態，為火場指揮決策提供有效、可靠的數據支持，增強消防員火場救援效率，保障消防員生命安全，減少無謂犧牲。
具體實施方式
下面對本發明作進一步詳細說明。
實施例1
一種用於應急救援的多功能防護服裝，包括防護衣、防護褲、防護頭盔和手套，所述防護衣和防護褲連為一體，防護面罩內具有氧氣發生器，防護服上具有有害氣體傳感器、溫度傳感器及單片機微處理器，所述氧氣發生器、有害氣體傳感器、溫度傳感器與單片機微處理器相連，用於接收所述溫度傳感器的溫度數據，當前消防服外部溫度達到報警閾值時發出報警信號；與所述單片機微處理器相連的報警模塊，用於根據所述報警信號採取報警措施；用於將所述服外溫度傳感器和服內溫度傳感器所輸出的模擬信號轉換為數位訊號；所述服內溫度傳感器包括服內頭部溫度傳感器、服內左手溫度傳感器、服內右手溫度傳感器、服內前胸溫度傳感器和服內後背溫度傳感器。
所述防護頭盔包括面罩，頭盔的後端成型有帽簷，帽簷下方的頭盔內壁上固定有防火披肩，面罩中部的內表面上有口罩，口罩的兩側邊上分別可拆卸連接於面罩左右側的側邊上；所述的口罩由紗布層，紗布層之間夾持有活性碳布層，紗布層的前端面上塗覆石墨烯塗層，面罩採用活動式面罩，前方用納米技術的材料作防護罩，附有防毒面具功能的呼吸器，在面罩罩體的內側周邊有密合框，它是面罩與佩戴者面部貼合的部分或部件，由矽膠材料製成，在雙目式和單目式面罩結構中，密合框與罩體主體是一個整體部件；在全臉式面罩結構中，密合框是一個獨立的部件，密合框的功能是將面罩內部空間與外部空間隔絕，防止有毒、有害氣體漏入面罩內部空間，保障防毒面具的呼吸系統正常工作，確保防毒面具的防護性能。
所述手套採用耐高溫材料製成，經紗組成為：按質量百分比尼龍30～70％，聚碳酸酯30～70％；緯紗組成為：按質量百分比長絨棉1～30％，聚磷醯胺纖維29～70％，聚丙烯29～70％，其製作過程為：步驟一、將尼龍、聚碳酸酯在梳解機中疏解並經混同機中混合均勻，紡紗機紡成30支～65支紗線，作為織布時的經紗；步驟二、將長絨棉、聚磷醯胺纖維、聚丙烯，在梳解機中疏解並經混同機中混合均勻；經紡紗機紡成20支～90支紗線，作為織布時的緯紗；步驟三、在織布機上用6～12根經紗與3～9根緯紗，採用3×3的t形交錯織法，得到耐310～340℃耐火布。
所述防護衣和防護服的材料由多功能防護織物層、阻隔層和吸附層組成。
所述防護面罩罩體的內側周邊有密合框，由矽膠材料製成，在雙目式和單目式面罩結構中，密合框與罩體主體是一個整體部件，在全臉式面罩結構中，密合框是一個獨立的部件。
所述手套部分的特殊材料為由高強高模聚乙烯纖維包覆玻纖、氨綸或鋼絲製成。
所述溫度傳感器的探頭設置在手套的中指、食指、大拇指的指尖處，所述顯示器安裝在手套的手腕處，顯示器的下方設有電池模塊，溫度傳感器和顯示器以及電池模塊通過設置在手套本體內的感應電路連接在一起，所述防護衣左手腕部分附有與手機連接的具有藍牙通話功能、顯示功能的內置手環；所述防護面罩由納米材料製成。
為了更清楚的說明本發明的技術方案，下面以一具體實施例說明如何通過本發明的消防服實現溫度報警功能的，本實施例中，內部聲音報警器為耳機，微處理器是穿戴式計算機，外部聲音報警器是擴音器，無線傳輸模塊是無線通信機。具體實施步驟為：
(1).消防員穿著消防服，佩戴好耳機；
(2).將穿戴式計算機安裝在消防服外部的掛包內，無線通信機安裝在消防服後腰帶上，將電纜電連接器與穿戴式計算機電連接器對接；
(3).檢查系統線路連接，確認連接正確後，打開系統電源開關，系統開始自檢，消防員確認耳機聲音輸出清晰，報警燈工作正常；
(4).指揮終端開機，接收無線通信機的傳輸數據，確認無線通信機工作正常，確認指揮終端顯示頁面裡的各部位溫度數據接收、解碼、顯示正常，報警狀態正常；
(5).消防員進入火場執行正常救援任務，在服內外溫度正常情況下，系統僅實時採集溫度數據，並將溫度數據傳輸到指揮終端；當服內任一部位溫度超過預先設定的安全值時，系統開始高溫報警，耳機同步播放避讓高溫報警音，報警燈紅藍交替閃爍，同時指揮終端顯示頁面同步出現高溫數據及溫度報警圖標；
(6).報警狀態出現後，消防員可及時採取措施避讓高溫，當高溫部位的溫度降到安全值以下時，報警信號自動消除，控制指揮臺報警顯示消失恢復正常顯示狀態，當暫時無法採取避讓措施時，消防員可通過消音開關關閉耳機內高溫報警語音，但是外部擴音器報警音和報警燈3信號仍持續報警；
(7)消防員火場救援任務完成後，需先關閉電源，然後斷開電連接器，取下穿戴式計算機、無線通信機，並對計算機內部電源充電。為防止消防服內部高溼環境影響電子系統壽命，還需要將消防服攤開風乾。
本發明提供的具有溫度報警功能的消防服能夠實現如下技術效果：
消防服可精確採集服內外溫度數據，並自動對高溫情況報警，指揮終端可實時監控火場消防員溫度數據和報警狀態，為火場指揮決策提供有效、可靠的數據支持，減少消防人員的無謂犧牲。