本公开涉及个人防护设备。
背景技术：
许多工作环境包括可使在给定环境内工作的人暴露于安全事件(诸如坠落、呼吸污染的空气、与温度相关的伤害(例如，中暑、冻伤等))的危险。在许多工作环境中，工人可利用个人防护设备(ppe)来帮助降低安全事件的风险。通常，在环境变得太危险或工人的健康恶化得太厉害之前，工人可能不会认识到即将发生的安全事件。
技术实现要素：
一般来讲，本公开描述了增强的负压可重复使用呼吸器和针对负压可重复使用呼吸器的分析和安全事件检测引擎和警示系统。根据本公开的示例，负压可重复使用呼吸器包括用于检测负压可重复使用呼吸器的操作参数的一个或多个传感器。在一个示例中，负压呼吸器包括空气压力传感器，其用于在工人呼吸时检测由负压可重复使用呼吸器密封的空间内的空气压力(例如，工人的面部和呼吸器之间的空气的压力)。在另一个示例中，负压可重复使用呼吸器包括用于检测工人的面部和呼吸器之间的距离的传感器。在一些示例中，负压可重复使用呼吸器和/或工作环境包括用于检测工作环境中的空气质量的环境传感器，诸如被配置为检测工作环境中危险气体或蒸气的浓度的气体或蒸气传感器。负压可重复使用呼吸器被配置为物理地耦接到被配置为从由工人呼吸的空气移除污染物的一个或多个污染物捕集装置(例如，颗粒过滤器和/或化学滤筒)。
在一些示例中，计算系统检测安全事件，诸如污染物捕集装置的饱和或装载或污染物捕集装置的耗尽。在一个示例中，计算系统基于负压可重复使用呼吸器的面罩与工人的面部之间的腔或可密封空间内的空气压力来检测颗粒过滤器的加载。在另一个示例中，计算系统基于指示工作环境内的气体或蒸气化学浓度的传感器数据来检测化学滤筒的耗尽。以这种方式，本公开的技术可使得计算系统能够更准确或更及时地检测安全事件，并且在应当更换污染物捕集装置时通知(例如，实时)工人。以更及时的方式更换污染物捕集装置可提高工人的安全性，例如，通过防止气体穿透化学滤筒和/或改善工人在使用颗粒过滤器时呼吸的能力同时仍然保护工人免受颗粒的影响。
在一些示例中，计算系统确定负压可重复使用呼吸器是否提供围绕工人面部的密封。在一个示例中，负压可重复使用呼吸器包括红外传感器，该红外传感器生成指示呼吸器和工人的面部之间的距离的数据。在此类示例中，计算系统可基于该距离来确定由呼吸器的面罩和工人面部限定的腔内的空气是否与呼吸器外部的空气密封隔离。
在一些示例中，污染物捕集装置包括通信单元(例如，rfid标签)，其被配置为将指示污染物捕集装置的信息传输到计算系统。例如，rfid标签可输出针对污染物捕集装置的识别信息(例如，唯一识别符、污染物捕集装置的类型等)。在一些示例中，计算系统基于识别信息确定污染物捕集装置被配置为捕集的污染物的类型，并且与工作环境内的污染物的类型进行比较。
在一个示例中，本公开描述了一种系统，所述系统包括：负压可重复使用呼吸器，所述负压可重复使用呼吸器被配置为由工人佩戴并且覆盖所述工人的至少口部和鼻部；传感器，所述传感器被配置为生成指示工作环境内空气特性的传感器数据；以及至少一个计算装置。所述负压可重复使用呼吸器包括至少一个污染物捕集装置，所述至少一个污染物捕集装置被配置为随着空气在所述工人吸气时被吸过所述污染物捕集装置而从所述空气移除污染物。所述至少一个污染物捕集装置被配置为能够从所述负压可重复使用呼吸器移除。所述至少一个计算装置被配置为至少部分地基于所述传感器数据来确定是否应当更换所述至少一个污染物捕集装置；以及响应于确定应当更换所述至少一个污染物捕集装置而执行一个或多个动作。
在另一个示例中，本公开描述了一种负压可重复使用呼吸器，所述负压可重复使用呼吸器被配置为由工人佩戴并且覆盖所述工人的至少口部和鼻部。所述负压可重复使用呼吸器包括至少一个污染物捕集装置，所述至少一个污染物捕集装置被配置为随着空气在所述工人吸气时被吸过所述污染物捕集装置而从所述空气移除污染物。所述至少一个污染物捕集装置被配置为能够从所述负压可重复使用呼吸器移除。所述负压可重复使用呼吸器包括传感器，所述传感器被配置为生成指示工作环境内空气特性的传感器数据。所述负压可重复使用呼吸器还包括至少一个计算装置，所述至少一个计算装置被配置为至少部分地基于所述传感器数据来确定是否应当更换所述至少一个污染物捕集装置；以及响应于确定应当更换所述至少一个污染物捕集装置而执行一个或多个动作。
在另一个示例中，本公开描述了包括存储器和至少一个处理器的计算装置。所述存储器包含如下指令，所述指令在被执行时致使所述至少一个处理器接收指示工作环境内空气特性的传感器数据。所述指令的执行还致使所述至少一个处理器至少部分地基于所述传感器数据来确定是否应当更换耦接到负压可重复使用呼吸器的至少一个污染物捕集装置，其中所述污染物捕集装置被配置为随着空气在工人吸气时被吸过所述污染物捕集装置而从所述空气移除污染物，并且其中所述至少一个污染物捕集装置被配置为能够从所述负压可重复使用呼吸器移除。所述指令的执行还致使所述至少一个处理器响应于确定应当更换所述至少一个污染物捕集装置而执行一个或多个动作。
附图和以下描述中示出了本公开的一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开的其他特征、目标和优点将显而易见。
附图说明
图1是示出了根据本公开的各种技术的包括负压可重复使用呼吸器和个人防护设备管理系统的示例性系统的框图。
图2是详细示出图1所示的个人防护设备管理系统的操作透视图的框图。
图3是示出根据本公开的各种技术的示例性负压可重复使用呼吸器的概念图。
图4是示出根据本公开的各种技术的示例性计算系统的示例性操作的流程图。
应当理解，在不脱离本发明范围的前提下，可利用实施方案和修改其结构。图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一个图中用相同数字标记的部件。
具体实施方式
图1是示出根据本公开中描述的技术的示例性系统2的框图，该系统是用于为多个负压可重复使用呼吸器13a-13n提供安全事件分析和警示的个人防护设备管理系统(ppems)6。例如，负压可重复使用呼吸器13a-13n(统称为负压可重复使用呼吸器13)中的每一者包括一个或多个传感器以检测相应的负压可重复使用呼吸器13的状况，并且一个或多个计算装置(例如，ppems6、集线器14等)利用来自负压可重复使用呼吸器13的传感器的传感器数据来检测或预测与负压可重复使用呼吸器13相关联的安全事件。如本公开中所用，安全事件可指负压可重复使用呼吸器的污染物捕集装置的饱和或装载(例如，颗粒过滤器的堵塞)、污染物捕集装置的耗尽(例如，通过化学滤筒破裂)、污染物捕集装置被配置为防止的危险与工作环境内的危险之间的不相容性、呼吸器与工人面部之间的不充分密封等。
根据本公开的技术，一个或多个计算装置诸如ppems6监测使用以检测和/或预测安全事件并向工人警示此类安全事件。在一些示例中，ppems6监测负压可重复使用呼吸器13的污染物捕集装置23a-23n的使用，并且确定是否应当更换污染物捕集装置(例如，颗粒过滤器)。又如，ppems6可确定由工人面部和相应的负压可重复使用呼吸器13限定(例如，形成于其间)的可密封空间内的空气是否与工作环境内的空气(例如，呼吸器外部的空气)密封隔离。在一些情况下，ppems6确定由特定工人利用的污染物捕集装置是否被配置为保护工人免受工作环境内的危险。
如图1的示例中所示，系统2表示计算环境，其中多个物理环境8a、8b(统称环境8)内的一个或多个计算装置经由一个或多个计算机网络4与ppems6电子通信。每个物理环境8表示物理环境诸如工作环境，其中一个或多个个体(诸如工人10)当在相应环境内从事任务或活动时利用个人防护设备13。示例性环境8包括建筑工地、采矿工地、制造工地等。
在该示例中，环境8a被大体示出为具有工人10，而环境8b以扩展形式示出以提供更详细的示例。在图1的示例中，多个工人10a-10n被示出为利用个人防护设备(ppe)，诸如负压可重复使用呼吸器13。如本公开通篇所用，负压可重复使用呼吸器13包括在吸气期间面罩内部的空气压力小于环境空气压力(例如，呼吸器外部的空气的压力)的任何可重复使用呼吸器。虽然图1的示例中的呼吸器13被示出为负压可重复使用呼吸器，但本文所述的技术也适用于其他类型的呼吸器，诸如正压可重复使用呼吸器、一次性呼吸器或自吸过滤式呼吸器。如本公开通篇所用，正压呼吸器包括面罩内部的空气压力大于环境空气压力的任何呼吸器。负压可重复使用呼吸器13包括被配置为覆盖至少工人的鼻部和口部的面罩(例如，全面罩或半面罩)。例如，半面罩可覆盖工人的鼻部和口部，并且整个面罩可覆盖工人的眼部、鼻部和口部。负压可重复使用呼吸器13可完全或部分地(例如，75％)覆盖工人的头部。负压可重复使用呼吸器13可包括将负压可重复使用呼吸器13固定到工人头部后部的头部带具(例如，弹性带)。
在一些示例中，负压可重复使用呼吸器13被配置为接收污染物捕集装置23a-23n(统称为污染物捕集装置23)。污染物捕集装置23被配置为随着空气(例如，在佩戴着可重复使用呼吸器的工人吸气时)被吸过污染物捕集装置而从空气移除污染物。污染物捕集装置23包括颗粒过滤器、化学滤筒或颗粒过滤器/化学滤筒的组合。如本公开通篇所用，颗粒过滤器被配置为保护工人免受颗粒(例如，粉尘、雾、烟气、烟雾、霉菌、细菌等)的影响。颗粒过滤器捕集通过冲击、拦截和/或扩散的颗粒。如本公开通篇所用，化学滤筒被配置为保护工人免受气体或蒸气的影响。化学滤筒可包括吸附剂材料(例如，活性炭)，这些吸附剂材料与气体或蒸气反应以捕集气体或蒸气并且从工人呼吸的空气移除气体或蒸气。例如，化学滤筒可捕集有机蒸气、酸性气体、氨、甲胺、甲醛、汞蒸气、氯气等。
污染物捕集装置23是可移除的。换句话讲，工人可从负压可重复使用呼吸器13移除污染物捕集装置(例如，在污染物捕集装置到达其预期寿命的终点时)并且将不同的(例如，未使用的、新的)污染物捕集装置安装到呼吸器。在一些示例中，颗粒过滤器或化学滤筒具有有限的使用寿命。在一些示例中，当化学滤筒耗尽(例如，捕获阈值量的气体或蒸气)时，气体或蒸气可穿过化学滤筒到达工人(这被称为“穿透”)。在一些示例中，当颗粒过滤器达到污染物饱和时，过滤器就更难吸入空气，从而使工人更深地吸气来呼吸。
在一些示例中，负压可重复使用呼吸器13中的每个负压可重复使用呼吸器包括嵌入式传感器或监测装置以及处理电子器件，它们被配置为用于在用户(例如，工人)利用(例如，佩戴)呼吸器参与活动时实时地捕获数据。负压可重复使用呼吸器13包括用于感测呼吸器13的操作特性的多个传感器。例如，呼吸器13包括空气压力传感器，该空气压力传感器被配置为检测在呼吸器和工人面部之间形成的腔中的空气压力，检测当工人10呼吸(例如，吸气和呼气)时腔内的空气压力。换句话讲，空气压力传感器检测由工人的面部和负压可重复使用呼吸器形成的密封空间(也称为腔或呼吸器腔)内的空气压力。此外，负压可重复使用呼吸器13中的每个负压可重复使用呼吸器可包括一个或多个输出装置，该一个或多个输出装置用于输出指示负压可重复使用呼吸器13的操作的数据和/或生成和输出与相应的工人10的通信。例如，负压可重复使用呼吸器13可包括一个或多个装置以生成听觉反馈(例如，一个或多个扬声器)、视觉反馈(例如，一个或多个显示器、发光二极管(led)等)或触觉反馈(例如，振动或提供其他触觉反馈的装置)。
负压可重复使用呼吸器13中的每一者被配置为经由无线通信诸如经由802.11
一般来讲，环境8中的每一者包括计算设施(例如，局域网)，通过这些计算设施，感测站21、信标17和/或负压可重复使用呼吸器13能够与ppems6通信。例如，环境8可被配置有无线技术，诸如802.11无线网络、802.15zigbee网络等。在图1的示例中，环境8b包括本地网络7，该本地网络提供基于分组的输送介质，以用于经由网络4与ppems6通信。环境8b可包括无线接入点19以提供对无线通信的支持。在一些示例中，环境8b包括多个无线接入点19，该多个无线接入点可在地理上分布在整个环境中，以在整个工作环境中提供对无线通信的支持。
在一些示例中，每名工人10可配备有可佩带通信集线器14a-14n中的相应一者，这些可佩带通信集线器实现并促进ppems6与感测站21、信标17和/或负压可重复使用呼吸器13之间的无线通信。例如，感测站21、信标17和/或负压可重复使用呼吸器13可经由无线通信(例如，
一般来讲，集线器14中的每个集线器可经由ppems6编程，使得本地警示规则可在不需要连接到云的情况下安装并执行。因此，集线器14中的每个集线器对来自感测站21、信标17和/或负压可重复使用呼吸器13的数据流提供中继，并且提供本地计算环境以用于在与ppems6失去通信的情况下基于事件流进行本地化警示。
如图1的示例中所示，环境(诸如环境8b)还可包含在工作环境内提供准确位置数据的一个或多个支持无线的信标(诸如信标17a-17b)。例如，信标17a-17b可以是gps启用的，使得相应信标内的控制器可能够精确地确定相应信标的位置。基于与信标17中的一者或多者的无线通信，工人10佩带的给定负压可重复使用呼吸器13或通信集线器14被配置为确定环境8b内的工人的位置。以这种方式，报告给ppems6的事件数据可标记有位置数据以有助于由ppems6执行的分析、报告和解析。
此外，诸如环境8b的环境还可包括一个或多个支持无线的感测站，诸如感测站21a、21b。每个感测站21包括被配置为输出指示所感测的环境条件的数据的一个或多个传感器和一个控制器。此外，感测站21可定位在环境8b的相应地理区域内，或者以其他方式与信标17进行交互以确定相应位置并且在向ppems6报告环境数据时包括此类位置数据。因此，ppems6可被配置为使所感测的环境条件与特定区域相关，并且因此可在处理从负压可重复使用呼吸器13或感测站21接收的事件数据时利用所捕获的环境数据。例如，ppems6可利用环境数据来帮助生成用于负压可重复使用呼吸器13以及用于执行预测分析的警示或其他指令，诸如确定某些环境条件(例如，热量、湿度、可见性)与异常工人行为或增加的安全事件之间的任何相关性。因此，ppems6可利用当前环境条件来帮助预测和避免即将发生的安全事件。可由感测站21感测的示例性环境条件包括但不限于：温度、湿度、气体的存在、压力、可见度、风等。安全事件可以是指与热相关的疾病或损伤、与心脏相关的疾病或损伤、与呼吸相关的疾病或损伤、或者与视力或听力相关的损伤或疾病。
在示例性具体实施中，环境诸如环境8b还可包括一个或多个安全站15，这些安全站遍布于整个环境中。安全站15可允许工人10中的一个工人检查负压可重复使用呼吸器13和/或其他安全设备，验证安全设备适合于环境8中的特定一个环境并且/或者交换数据。安全站15可使工人10能够从感测站21和/或信标17发送和接收数据。例如，安全站15可将警示规则、软件更新或固件更新传输到负压可重复使用呼吸器13或其他设备，诸如感测站21和/或信标17。安全站15还可接收高速缓存在负压可重复使用呼吸器13、集线器14、感测站21、信标17和/或其他安全设备上的数据。也就是说，虽然设备诸如感测站21、信标17、负压可重复使用呼吸器13和/或数据集线器14通常可经由网络4实时或接近实时地传输数据，但是在一些情况、场合或条件下，此类设备可与网络4不具有连接性。在此类情况下，感测站21、信标17、负压可重复使用呼吸器13和/或数据集线器14可在本地存储数据并且在重新获得与网络4的连接性时将数据传输到安全站15。然后，安全站15可从感测站21、信标17、负压可重复使用呼吸器13和/或数据集线器14获得数据。
此外，环境8中的每一个可包括为终端用户计算装置16提供操作环境的计算设施，用于经由网络4与ppems6交互。例如，环境8中的每个环境通常包括负责监督环境内的安全合规性的一个或多个安全管理人员。一般来讲，每个用户20与计算装置16进行交互以进入ppems6。环境8中的每一个环境可包括系统。类似地，远程用户可使用计算装置18来经由网络4与sms6进行交互。出于举例的目的，最终用户计算装置16可以是膝上型电脑、台式计算机、移动装置诸如平板电脑或所谓的智能电话等。
用户20、24与ppems6交互以控制并且主动管理工人10使用的安全设备的许多方面，诸如进入和查看使用记录、分析和报告。例如，用户20、24可查看由ppems6获取并存储的数据，其中这些数据可包括：指定在一段持续时间(例如，一天、一周等)内的开始时间和结束时间的数据、在特定事件期间收集的数据，特定事件诸如将呼吸器拉离工人的面部(例如，在不必从工人10移除呼吸器的情况下使得由工人的面部和呼吸器形成的腔不密封，这可使工人暴露于呼吸危险)、从工人10移除负压可重复使用呼吸器13、负压可重复使用呼吸器13的操作参数变化、负压可重复使用呼吸器13的部件的状态变化(例如，低电池事件)、工人10的运动、检测到对负压可重复使用呼吸器13或集线器14的影响、从用户获取的感测数据、环境数据等。此外，用户20、24可与ppems6进行交互，以执行资产跟踪并为单独的安全设备件(例如，负压可重复使用呼吸器13)安排维护事件，以确保遵守任何规程或规定。ppems6可允许用户20、24相对于维护规程创建并完成数字检查表并且将这些规程的任何结果从计算装置16、18同步到ppems6。
ppems6提供集成的个人安全防护设备管理工具的套件并实现本公开的各种技术。也就是说，ppems6提供用于管理由一个或多个物理环境8内的工人10使用的个人防护设备例如呼吸器的集成端对端系统。本公开的技术可在系统2的各个部分内实现。
ppems6可集成事件处理平台，该事件处理平台被配置为处理来自数字启用装置诸如感测站21、信标17、负压可重复使用呼吸器13和/或数据集线器14的数千或甚至数百万个并发事件流。ppems6的基础分析引擎可以将模型应用于入站流以计算断言，诸如基于工人10的条件或行为模式识别的异常或预测的安全事件发生。
另外，ppems6可以提供实时警告和报告，以向工人10和/或用户20、24通知任何预测的事件、异常、趋势等等。ppems6的分析引擎可在一些示例中应用分析来识别感测的工人数据、环境条件、地理区域和其它因素之间的关系或相关性，并且分析对安全事件的影响。ppems6可基于整个工人群体10中获得的数据来确定在某个地理区域内的哪些特定活动可能导致或预测导致异常高的安全事件发生。
以这种方式，ppems6通过基础分析引擎和通信系统紧密集成了用于管理个人防护设备的综合工具，以提供数据获取、监控、活动存录、报告、行为分析和警示生成。此外，ppems6在系统2的各种元件之间提供由这些元件操作和利用的通信系统。用户20、24可访问ppems6以查看由ppems6对从工人10获取的数据执行的任何分析的结果。在一些示例中，ppems6可经由web服务器(例如，http服务器)呈现基于web的界面，或者可为由用户20、24使用的计算装置16、18的装置(诸如，台式计算机、膝上型计算机、诸如智能电话和平板电脑的移动装置等)部署客户端应用程序。
在一些示例中，ppems6可提供数据库查询引擎，用于直接查询ppems6以查看所获取的安全数据、合规性数据和分析引擎的任何结果，例如，通过仪表板、警示通知、报告等。也就是说，用户20、24或在计算装置16、18上执行的软件可向ppems6提交查询并接收与查询相对应的数据以便以一个或多个报告或仪表板的形式呈现。此类仪表板可提供关于系统2的各种见解，诸如整个工人群体中的基线(“正常”)操作，从事可能使工人暴露于风险的异常活动的任何异常工人的识别，环境8内任何地理区域的识别，对于该环境，已经或预测到会发生显著异常(例如，高)安全事件，表现出相对于其他环境的安全事件的异常发生的环境8中任一个的识别，等等。
如下文详细地说明，ppems6可简化对于负责监测和确保实体或环境的安全合规性的个体的工作流程。也就是说，ppems6可实现主动安全管理并允许组织针对环境8内的某些区域、特定件安全设备或个体工人10采取预防或纠正措施，定义并且可进一步允许实体实现由基础分析引擎进行数据驱动的工作流程程序。
作为一个示例，ppems6的基础分析引擎可被配置为针对整个组织计算和呈现给定环境8内或跨多个环境的工人群体的客户定义的度量。例如，ppems6可被配置为获取数据并且在整个工人群体中(例如，在环境8a、8b中的任一者或两者的工人10中)提供聚合性能度量和预测的行为分析。此外，用户20、24可设定用于任何安全事故发生的基准，并且ppems6可相对于针对个体或定义的工人群体的基准跟踪实际性能度量。
作为另一个示例，如果存在条件的某些组合，ppems6可进一步触发警示，例如以加速检查或维修安全设备诸如负压可重复使用呼吸器13中的一个负压可重复使用呼吸器。以该方式，ppems6可识别度量不符合基准的个体负压可重复使用呼吸器13或工人10，并且提示用户干预和/或执行规程以改进相对于基准的度量，从而确保合规性并且主动管理工人10的安全。
根据本公开的技术，ppems6确定是否应当更换负压可重复使用呼吸器13的污染物捕集装置23。在一些示例中，ppems6至少部分地基于由环境8b中的一个或多个传感器(诸如感测站21、负压可重复使用呼吸器13的传感器或它们的组合)生成的传感器数据来确定是否应当更换污染物捕集装置(例如，污染物捕集装置23a)。
在一些示例中，污染物捕集装置23a包括颗粒过滤器，并且负压可重复使用呼吸器13a包括压力传感器，该压力传感器被配置为检测由工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a形成和密封的腔内空气的空气压力。在此类示例中，ppems6基于由工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a密封的腔内的空气压力来确定是否应当更换污染物捕集装置23a。例如，当工人10a吸气时，空气压力传感器检测到腔内的空气压力减小。ppems6可确定当工人10a吸气时随时间推移的压差。换句话讲，ppems6可确定当工人第一次吸气时(例如，当过滤器是新的时)密封腔内的基线压力、当工人稍后第二次吸气时密封腔内的当前压力，并且将压差确定为基线压力与当前压力之间的差值。
ppems6可将压差与空气压力的阈值减小(也称为阈值压差)进行比较。在一些示例中，ppems6可响应于确定压差满足(例如，大于或等于)阈值压差而确定应当更换污染物捕集装置23a。ppems6可响应于确定压差不满足阈值压差而确定还不应当更换污染物捕集装置23a。
在一些示例中，污染物捕集装置23a包括化学滤筒，并且环境8b包括被配置为检测工作环境8b中的一种或多种污染物(例如，气体或蒸气)的浓度的感测站21a。在此类示例中，ppems6可至少部分地基于污染物的浓度和工人10a位于环境8b内的时间量来确定是否应当更换污染物捕集装置23a。例如，ppems6可基于污染物捕集装置23a的装置数据和污染物浓度来确定阈值保护时间(例如，污染物捕集装置23a保护工人10a的时间量)。装置数据可指示污染物捕集装置23a的类型、污染物捕集装置23a可捕集的污染物的量(也称为污染物捕集容量)等。例如，ppems6可基于污染物捕集装置23a的污染物捕集能力和工作环境8b内的污染物浓度来确定阈值保护时间。在此类情况下，ppems6确定污染物捕集装置23a的实际使用时间(例如，环境8b内的时间)是否满足阈值保护时间。在一些示例中，ppems6响应于确定污染物捕集装置23a的实际使用时间不满足(例如，小于)阈值保护时间而确定还不应当更换污染物捕集装置23a。又如，ppems6响应于确定污染物捕集装置23a的实际使用时间满足(例如，大于或等于)阈值保护时间而确定应当更换污染物捕集装置23a。
响应于确定应当更换污染物捕集装置23a，ppems6执行一个或多个动作。在一个示例中，ppems6将通知输出到与工人10a相关联的计算装置(例如，集线器14a)，诸如与用户20、24相关联的计算装置16、18，输出到安全站15或其他计算装置。在一些示例中，通知包括：指示应当更换的负压可重复使用呼吸器13a或负压可重复使用呼吸器13a的部件的数据、与呼吸器相关联的工人、工人的位置等数据。在一些情况下，计算装置(例如，集线器14a)接收通知并例如通过输出听觉、视觉或触觉警示来输出警示。
在一些示例中，ppems6确定负压可重复使用呼吸器是否提供围绕工人面部的密封。ppems6可基于来自负压可重复使用呼吸器13a的红外传感器的传感器数据来确定负压可重复使用呼吸器13a是否提供密封。例如，红外传感器可生成指示负压可重复使用呼吸器13a(例如，负压可重复使用呼吸器13a的面罩)和工人10a的面部之间的距离的数据。在一些示例中，ppems6基于负压可重复使用呼吸器和工人的面部之间的距离来确定负压可重复使用呼吸器13a是否密封工人的面部和呼吸器之间的腔。例如，ppems6可将距离与阈值距离进行比较。在一些情况下，ppems6响应于确定距离满足(例如，大于)阈值距离而确定负压可重复使用呼吸器13a未提供密封。例如，ppems6可响应于确定距离满足(例如，大于)阈值距离而确定工人10a未剃净胡须或已将呼吸器13a拉离他或她的面部。在此类情况下，ppems6可向另一计算装置(例如，计算装置18)输出通知，指示工人10a未剃净胡须或已将呼吸器13a拉离他或她的面部。在一些情况下，ppems6使与工人10a相关联的计算装置(例如，集线器14a)输出警示(例如，视觉、听觉、触觉)，指示负压可重复使用呼吸器13a未提供围绕工人面部的密封。在一些示例中，警示指示工人10a未剃净胡须或已将呼吸器13a拉离他或她的面部。这样，ppems6可提供对负压可重复使用呼吸器的实时(或接近实时)监测，这可通过在相应负压可重复使用呼吸器13未与相应工人10的面部形成密封并因此潜在地使相应工人10暴露于工作环境中存在的空气内(例如，呼吸器外部的空气内)的危险时警示工人10来增加工人安全性。
在一些示例中，每个污染物捕集装置23包括通信单元，该通信单元被配置为将指示相应污染物捕集装置23的信息传输到计算系统。例如，通信装置可包括rfid标签，该rfid标签被配置为输出针对相应污染物捕集装置23的识别信息(例如，唯一识别符、污染物捕集装置的类型等)。在一些情况下，ppems6基于识别信息来确定污染物捕集装置23a是否被配置为保护工人10a免于工作环境8b内的危险。例如，ppems6可基于污染物捕集装置23a的类型来确定污染物捕集装置23a被配置为防范的污染物的类型，并且将此类污染物的类型与工作环境8b内的污染物的类型进行比较。在一些示例中，当污染物捕集装置23a未被配置为保护工人免受工作环境8b内的污染物的影响时，ppems6警示工人10a，这可使得工人能够针对环境内的危险利用正确的污染物捕集装置，从而潜在地增加工人安全性。
虽然参考ppems6进行了描述，但本公开中描述的功能性也可由其他计算装置执行，诸如一个或多个集线器14或一个或多个负压可重复使用呼吸器13的计算装置。例如，一个或多个集线器14可确定是否应当更换负压可重复使用呼吸器13的污染物捕集装置23。又如，集线器14a可确定负压可重复使用呼吸器13a是否在工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a之间提供密封。又如，集线器14a确定污染物捕集装置23a是否被配置为保护工人10a免受工作环境8b内的污染物的影响。在一些示例中，多个计算装置(例如，集线器14和负压可重复使用呼吸器13)可以共同执行本公开中描述的功能性。例如，ppems6可确定与污染物捕集装置(例如，化学滤筒)相关联的阈值保护时间，并且一个或多个集线器14可确定污染物捕集装置的实际使用时间是否满足阈值保护时间。
这样，本公开的技术可使得计算系统能够更准确或及时地确定是否应当更换污染物捕集装置23。计算系统可在应当更换污染物捕集装置时通知(例如，实时)工人，这可使得工人能够更换污染物捕集装置。以更及时的方式更换污染物捕集装置可增加工人安全性。例如，以更及时的方式更换呼吸器的污染物捕集装置(例如，颗粒过滤器和/或化学滤筒)可防止气体穿透化学滤筒和/或改善工人在使用颗粒过滤器时呼吸的能力同时仍然保护工人免受颗粒的影响，从而保护工人。
图2是根据本文所述技术的提供ppems6的操作视角的框图，该ppems在作为基于云的平台托管时能够支持具有全体工人10的多个不同的环境8。在图2的示例中，ppems6的部件根据实现本公开的技术的多个逻辑层进行布置。每个层可由包括硬件、软件或硬件和软件的组合的一个或多个模块实现。
在图2中，安全设备62包括个人防护设备(ppe)13、信标17和感测站21。安全设备62、集线器14、安全站15以及计算装置60作为经由接口层64与ppems6通信的客户端63操作。计算装置60通常执行客户端软件应用程序，诸如桌面应用程序、移动应用程序和web应用程序。计算装置60可表示图1的计算装置16、18中的任一者。计算装置60的示例可包括但不限于便携式或移动计算装置(例如，智能手机、可佩戴计算装置、平板电脑)、膝上型计算机、台式计算机、智能电视平台以及服务器，这里仅举几个例子。
在计算装置60上执行的客户端应用程序可与ppems6进行通信，以发送和接收由服务68检索、存储、生成和/或以其他方式处理的数据。例如，客户端应用程序可请求和编辑安全事件数据，该安全事件数据包括存储在ppems6处和/或由该ppems管理的分析数据。在一些示例中，客户端应用程序可请求和显示聚合的安全事件数据，该安全事件数据汇总或以其他方式聚合安全事件的多个单个实例以及从安全设备62获得和/或由ppems6生成的对应数据。客户端应用程序可与ppems6进行交互，以查询关于过去和预测的安全事件、工人10的行为趋势的分析数据，这里仅举几个例子。在一些示例中，客户端应用程序可输出从ppems6接收的显示数据，以使此类数据对客户端63的用户可视化。如下文进一步所例示和描述，ppems6可提供数据至客户端应用程序，客户端应用程序输出该数据用于显示在用户界面中。
在计算装置60上执行的客户端应用程序可被实现用于不同平台，但是包括类似或相同的功能。例如，客户端应用程序可以是被编译为在桌面操作系统上运行的桌面应用程序或被编译为在移动操作系统上运行的移动应用程序。作为另一个示例，客户端应用程序可为web应用程序，诸如显示从ppems6接收的web页面的web浏览器。在web应用程序的示例中，ppems6可接收来自web应用程序(例如，web浏览器)的请求、处理请求并往回向web应用程序发送一个或多个响应。以这种方式，web页面的收集、客户端侧处理的web应用程序以及由ppems6执行的服务器侧处理共同提供执行本公开的技术的功能。以这种方式，客户端应用程序根据本公开的技术使用ppems6的各种服务，并且这些应用程序可在各种不同的计算环境(例如，仅举几个例子，ppe的嵌入式电路或处理器、桌面操作系统、移动操作系统或web浏览器)内操作。
如图2所示，ppems6包括接口层64，该接口层64表示由ppems6呈现和支持的应用程序编程接口(api)或协议接口集。接口层64最初从客户端63中的任一个接收消息，以便在ppems6处进一步处理。因此，接口层64可提供在客户端63上执行的客户端应用程序可用的一个或多个接口。在一些示例中，接口可以是通过网络进入的应用程序编程接口(api)。接口层64可用一个或多个web服务器实现。一个或多个web服务器可接收传入请求，将来自请求的数据处理和/或转发到服务68，并且基于从服务68接收的数据，来向初始发送请求的客户端应用程序提供一个或多个响应。在一些示例中，实现接口层64的该一个或多个web服务器可包括运行环境以部署提供该一个或多个接口的程序逻辑。如下文进一步所述，每个服务可提供能够经由接口层64访问的一组一个或多个接口。
在一些示例中，接口层64可提供使用http方法与服务交互和操纵ppems6的资源的代表性状态传输(restful)接口。在此类示例中，服务68可生成javascriptobjectnotation(json)消息，接口层64将该json消息发送回提交初始请求的客户端应用程序61。在一些示例中，接口层64使用简单对象访问协议(soap)提供web服务来处理来自客户端应用程序61的请求。在其他示例中，接口层64可使用远程程序调用(rpc)来处理来自客户端63的请求。在从客户端应用程序接收到使用一个或多个服务68的请求时，接口层64将数据发送到包括服务68的应用层66。
如图2所示，ppems6还包括应用层66，该应用层66表示用于实现ppems6的大部分底层操作的服务的集合。应用层66接收从客户端应用程序61接收的请求中所包括的数据，并且根据由这些请求调用的服务68中的一者或多者来进一步处理该数据。应用层66可被实现为在一个或多个应用服务器(例如，物理或虚拟机)上执行的一个或多个离散软件服务。也就是说，应用服务器提供用于执行服务68的运行环境。在一些示例中，如上所述的功能接口层64和应用层66的功能可在同一服务器处实现。
应用层66可包括一个或多个独立的软件服务68，例如经由逻辑服务总线70通信的过程作为一个示例。服务总线70通常表示诸如通过发布/订阅通信模型允许不同的服务将消息发送到其他服务的逻辑互连或接口集。例如，服务68中的每个服务可基于针对相应服务设定的标准来订阅具体类型的消息。当服务发布服务总线70上特定类型的消息时，订阅该类型消息的其他服务将接收消息。以此方式，服务68中的每者可彼此传达数据。又如，服务68可使用套接字或其他通信机制以点对点的方式通信。在描述服务68中的每一个服务的功能之前，本文简单地描述层。
ppems6的数据层72表示数据储存库，该数据储存库使用一个或多个数据储存库74为ppems6中的数据提供持久性。数据储存库通常可以是存储和/或管理数据的任何数据结构或软件。数据储存库的示例包括但不限于关系数据库、多维数据库、地图和散列表，仅举几个例子。可使用关系数据库管理系统(rdbms)软件来实现数据层72以管理数据储存库74中的数据。rdbms软件可管理一个或多个数据储存库74，使用结构化查询语言(sql)可访问该一个或多个数据储存库。一个或多个数据库中的数据可使用rdbms软件来存储、检索和修改。在一些示例中，可使用对象数据库管理系统(odbms)、在线分析处理(olap)数据库或其他合适的数据管理系统来实现数据层72。
如图2所示，服务68a-68g中的每个服务(统称为服务68)在ppems6内以模块化形式实现。虽然针对每个服务被示出为单独的模块，但是在一些示例中，两个或更多个服务的功能性可组合到单个模块或部件中。服务68中的每个服务可以软件、硬件或硬件和软件的组合来实现。此外，服务68可被实现为独立的装置、单独的虚拟机或容器、进程、线程或通常用于在一个或多个物理处理器上执行的软件指令。在一些示例中，服务68中的一个或多个可各自提供通过接口层64暴露的一个或多个接口。因此，计算装置60的客户端应用程序可调用服务68中的一个或多个的一个或多个接口来执行本公开的技术。
根据本公开的技术，服务68可包括事件处理平台，该事件处理平台包括事件端点前端68a、事件选择器68b、事件处理器68c和高优先级(hp)事件处理器68d、通知服务68e和分析服务68f。
事件端点前端68a作为前端接口操作，用于与集线器14、安全站15和安全设备62交换通信。换句话说，事件端点前端68a作为部署在环境8内并由工人10使用的安全设备的前线接口操作。在一些情况下，事件端点前端68a可实现为衍生的多个任务或作业，以接收包括由安全设备62感测和捕获的数据的事件流69的单个入站通信。例如，事件流69可包括来自一个或多个负压可重复使用呼吸器13的传感器数据，诸如ppe传感器数据，以及来自一个或多个感测站21的环境数据。例如当接收事件流69时，事件端点前端68a可衍生使入站通信(称为一个事件)快速入队和关闭通信会话的任务，从而提供高速处理和可缩放性。例如，每个进入通信可携带表示感测的条件、运动、温度、动作或其他数据(通常称为事件)的最近捕获的数据。事件端点前端68a与安全设备62和/或集线器14之间交换的通信可以是实时的或伪实时的，这取决于通信延迟和连续性。
事件选择器68b对经由前端68a从安全设备62和/或集线器14接收的事件流69进行操作，并且基于规则或分类，来确定与传入事件相关联的优先级。例如，安全规则可指示如下的事故：给定环境的不正确设备、未正确使用ppe或缺乏与工人的生命体征相关联的传感器数据，它们将被视为高优先级事件。基于优先级，事件选择器68b将这些事件入队以便由事件处理器68c或高优先级(hp)事件处理器68d进行后续处理。另外的计算资源和对象可专用于hp事件处理器68d，以便确保对关键事件的响应，这些关键事件诸如未正确使用ppe、缺乏生命体征等。响应于处理高优先级事件，hp事件处理器68d可立即调动通知服务68e以生成警示、指令、警告或其他类似消息，以便输出到安全设备62、集线器14或用户20、24使用的装置。未被分类为高优先级的事件由事件处理器68c消耗并处理。
一般来讲，事件处理器68c或高优先级(hp)事件处理器68d对传入事件流进行操作以更新数据储存库74内的事件数据74a。一般来讲，事件数据74a可包括由安全设备62生成的数据的全部或其子集。例如，在一些情况下，事件数据74a可包括从负压可重复使用呼吸器13、感测站21等获得的整个数据流。在其他情况下，事件数据74a可包括例如与特定时间段相关联的此类数据的子集。
事件处理器68c、68d可创建、读取、更新和删除存储在事件数据74a中的事件数据。事件数据可作为包括数据的名称/值对的结构诸如以行/列格式指定的数据表存储在相应数据库记录中。例如，名称(例如，列)可以是“工人id”，并且值可以是员工识别号。事件记录可包括数据，诸如但不限于：工人识别、获取时间戳和传感器数据。例如，用于与给定工人(例如，工人10a)相关联的一个或多个传感器的事件流69的格式可如下：
{“事件时间”：“2015-12-31t18:20:53.1210933z”，
“工人id”：“00123”，
“呼吸器类型”：“600型”，
“污染物捕集装置类型”：“p90x”，
“空气压力psi”：14.0}。
在一些示例中，事件流69包括类别识别符(例如，“事件时间”、“工人id”、“呼吸器类型”、“污染物捕集装置类型”、“空气压力psi”)以及每个类别的对应值。
在一些示例中，分析服务68f被配置为对传入事件流执行深度处理以执行实时分析。以该方式，流分析服务68f可被配置成检测异常，变换传入事件数据值，在基于条件或工人行为检测到安全问题时触发警示。此外，流分析服务68f可生成用于传送到安全设备62、安全站15、集线器14或计算装置60的输出。
记录管理和报告服务(rmrs)68g处理并且响应经由接口层64从计算装置60接收的消息和查询。例如，记录管理和报告服务68g可接收来自客户端计算装置的请求，该请求针对与个别工人、工人的群体或样本集、环境8的地理区域或整个环境8、安全设备62的个体或组(例如，类型)相关的事件数据。作为响应，记录管理和报告服务68g基于请求来进入事件信息。在检索事件数据时，记录管理和报告服务68g构建对初始地请求信息的客户端应用程序的输出响应。在一些示例中，数据可包括在文档中，诸如html文档，或者数据可以json格式进行编码，或由在请求客户端计算装置上执行的仪表板应用程序呈现。例如，如本公开中进一步所描述，附图中描绘了包括事件信息的示例性用户界面。
作为另外的示例，记录管理和报告服务68g可接收查找、分析和关联ppe事件信息的请求。例如，记录管理和报告服务68g可在历史时间帧内从客户端应用程序接收针对事件数据74a的查询请求，诸如用户可在一段时间内查看ppe事件信息并且/或者计算装置可在一段时间内分析ppe事件信息。
根据本公开的技术，在一些示例中，分析服务68f确定是否应当更换负压可重复使用呼吸器13的污染物捕集装置23。在一个示例中，分析服务68f至少部分地基于传感器数据(例如，环境传感器数据和/或空气压力传感器数据)和一个或多个规则来确定是否应当更换图1的负压可重复使用呼吸器13a的污染物捕集装置23a。在一些示例中，该一个或多个规则存储在模型74b中。尽管可使用其他技术，但是在一些示例中，使用机器学习来生成一条或多条规则。换句话讲，在一个示例性具体实施中，分析服务68f在对事件流69进行操作时利用机器学习，以便执行实时分析。即，分析服务68f可包括由机器学习的应用程序生成的可执行代码。可执行代码可采用软件指令或规则集的形式，并且通常被称为模型，该模型随后可应用于事件流69。
可用于生成模型74b的示例性机器学习技术可包括各种学习方式诸如受监督学习、无监督学习和半监督学习。算法的示例性类型包括贝叶斯算法、聚类算法、决策树算法、正则化算法、回归算法、基于实例的算法、人工神经网络算法、深度学习算法、降维算法等。具体算法的各种示例包括贝叶斯线性回归、提升决策树回归和神经网络回归、反向传播神经网络、apriori算法、k均值聚类、k最近邻(knn)、学习矢量量化(lvq)、自组织映射(som)、局部加权学习(lwl)、岭回归、最小绝对收缩和选择算子(lasso)、弹性网络、最小角度回归(lars)、主成分分析(pca)和主成分回归(pcr)。
在一些示例中，分析服务68f针对个体工人、工人群体、特定环境、呼吸器类型、污染物捕集装置类型或它们的组合生成单独的模型。分析服务68f可基于由ppe传感器或环境传感器生成的传感器数据来更新模型。例如，分析服务68f可基于从安全设备62接收的数据来更新针对个体工人、工人群体、特定环境、呼吸器类型、污染物捕集装置类型或它们的组合的模型。
在一些示例中，分析服务68f将模型74b中的一个或多个模型应用于事件数据74a以确定是否应当更换负压可重复使用呼吸器13a的污染物捕集装置23a。在一些示例中，分析服务68f将一个或多个模型74b应用于从负压可重复使用呼吸器13接收的传感器数据以确定是否应当更换污染物捕集装置23。在一个示例中，呼吸器13a的污染物捕集装置23a包括颗粒过滤器，并且分析服务68f从压力传感器接收传感器数据(例如，压力数据)，该压力传感器测量由工人面部和呼吸器13a形成的腔内的空气的空气压力。在一些示例中，分析服务68f将来自模型74b的模型应用于来自压力传感器的空气压力数据。例如，分析服务68f可在工人吸气时接收指示腔内的空气压力随时间推移的压差的压力数据，并且可基于空气压差来确定是否应当更换颗粒过滤器。
在一些示例中，从安全设备62接收的传感器数据包括由与工人10相关联的一个或多个生理传感器生成的生理传感器数据。分析服务68f可基于生理数据和压力数据来确定是否应当更换污染物捕集装置23a。例如，分析服务68f可以将模型74b中的一个或多个模型应用于ppe压力传感器数据和生理传感器数据。通常，当工人吸气时，在工人的面部和呼吸器之间形成的腔内的空气压力减小。例如，分析服务68f可确定当工人10a吸气时压力随时间推移的压差。与颗粒过滤器达到颗粒相对饱和时的压差相比，当颗粒过滤器是新的并且工人没有呼吸沉重时，压差可相对较小。例如，与颗粒过滤器相对新时相比，当颗粒过滤器相对饱和时，工人10a可能呼吸困难，使得压力可降低更多。
在一些示例中，分析服务68f将一个或多个模型应用于至少压力数据以确定是否应当更换颗粒过滤器。可基于特定工人的压差、指示工人10a呼吸困难的工人反馈、呼吸器类型、颗粒过滤器类型、污染物类型或它们的组合来训练模型74b。在一些示例中，基于生理数据(例如，心率数据、呼吸速率数据)来训练一个或多个模型74b。例如，因为过滤器饱和(例如，并且应当更换)或者因为工人在进行物理活动(例如，在环境内移动，诸如上楼梯)，工人可能呼吸沉重(例如，因此增加空气压差)。在此类示例中，分析服务68f将模型74b中的一个或多个模型应用于ppe空气压力数据和生理数据，以确定颗粒过滤器是否饱和(例如，使得应当更换颗粒过滤器)。例如，分析服务68f将模型74b应用于指示相对高压差的空气压力数据和指示相对高呼吸速率和/或相对高脉搏速率的生理传感器数据，并且基于模型74b的应用来确定不应当更换颗粒过滤器。换句话讲，分析服务68g可推断工人正在呼吸困难的原因是他或她正在锻炼而不是颗粒过滤器饱和或阻塞，使得分析服务68f可确定不应当更换颗粒过滤器。又如，分析服务68f将模型74b应用于指示相对高压差的空气压力数据和指示相对低呼吸速率和/或相对低脉搏速率的生理传感器数据，并且基于模型74b的应用来确定应当更换颗粒过滤器。
在一些示例中，负压可重复使用呼吸器13b的污染物捕集装置23b包括化学滤筒，并且分析服务68f至少部分地基于来自一个或多个感测站21的传感器数据来确定是否应当更换污染物捕集装置23b。在一个示例中，传感器数据包括指示存在于图1的环境8b的空气中的一种或多种相应气体、蒸气或其他化学品的浓度水平的数据。分析服务68f将一个或多个模型74b应用于由感测站21生成的环境传感器数据，以确定是否应当更换污染物捕集装置23b。例如，分析服务68f可基于将一个或多个模型74b应用于环境传感器数据来确定污染物捕集装置23b提供保护的阈值暴露时间(例如，最大时间量)。在一些示例中，分析服务68f可确定工人10b位于环境8b内的时间量，并且将工人10b位于环境8b内的时间量与阈值暴露时间进行比较，以确定是否应当更换污染物捕集装置23b。在一些示例中，集线器14a(例如，基于gps)检测到工人10a已进入环境8b并且将指示工人10a已进入环境8b的数据发送到ppems6，使得分析服务68f接收指示工人10a已进入环境8b的事件数据74a(例如，来自集线器14)并且跟踪工人10a位于环境8b内的时间。
在一些示例中，分析服务68f动态地确定污染物捕集装置23b(例如，化学滤筒)已消耗的量。例如，分析服务68f可连续地或周期性地将一个或多个模型74b应用于来自感测站21的环境传感器数据，以确定全天中随着环境8b的条件改变而消耗的污染物捕集装置23b的量。在一些情况下，分析服务68f确定环境8b中特定气体的浓度水平相对较高，并且当工人10b利用污染物捕集装置23b持续第一时间段(例如，两个小时)时，已耗尽或消耗污染物捕集装置23b的相对较大部分(例如，40％)。在另一种情况下，分析服务68f可确定特定气体的浓度水平降低到相对较低浓度(例如，相对于较早的时间段)，并且在第二时间段内耗尽或消耗了污染物捕集装置23b的相对较小部分(例如，20％)。在一种情况下，分析服务68f确定在第一时间段和第二时间段期间污染物捕集装置23b已消耗的累积量。在一些示例中，分析服务68f通过将累积消耗与阈值消耗进行比较来确定是否应当更换污染物捕集装置23b。作为一个示例，分析服务68f响应于确定累积消耗满足(例如，大于)阈值消耗而确定应当更换污染物捕集装置23b，或者分析服务68f响应于累积消耗不满足(例如，小于)阈值消耗而确定不应当更换污染物捕集装置23b。
如上所述，在一个示例中，分析服务68f基于将一个或多个模型74b应用于事件数据74a的至少一部分来确定是否应当更换污染物捕集装置23b。可基于与特定工人、多个工人、工作环境8b内的特定污染物、工人所利用的污染物捕集装置23的类型或它们的组合相关联的事件数据74a来训练模型74b。在一些情况下，基于针对工人10a的事件数据74a来训练应用于针对工人10a的事件数据74a的特定模型74b，并且基于针对工人10b的事件数据74a来训练应用于针对工人10b的事件数据74a的模型74b。在一个示例中，基于针对多个工人10的事件数据74a来训练应用于针对工人10a的事件数据74a的特定模型74b。在一些示例中，基于针对工人10a所利用的污染物捕集装置23a的类型来训练应用于针对工人10a的事件数据74a的特定模型74b。又如，可基于工作环境8b内的污染物来训练应用于针对工人10a的事件数据74a的特定模型74b，并且可基于工作环境8a内的污染物来训练应用于针对环境8a内的工人的事件数据74a的特定模型74b。
ppems6响应于确定应当更换污染物捕集装置23而执行一个或多个动作。在一些示例中，通知服务68e输出指示应当更换污染物捕集装置23的通知。例如，通知服务68e可将通知输出到客户端63中的至少一个客户端(例如，计算装置60、集线器14、安全站15中的一者或多者或其中的组合)。在一个示例中，通知指示工人10中的哪个工人与应当更换的制品或部件相关联、工人的位置、更换所处的位置等。又如，通知服务68e可输出命令(例如，到相应集线器14a或与工人10a相关联的其他计算装置，诸如图3所示的计算装置300)以输出指示应当更换污染物捕集装置23a的警示。例如，呼吸器集线器14a可接收命令并且可输出警示(例如，视觉、听觉、触觉)以指示应当更换污染物捕集装置23a。虽然ppems6被描述为确定是否应当更换污染物捕集装置23并执行动作，但与工人相关联的计算装置(例如，集线器14或负压可重复使用呼吸器13的计算装置)也可执行类似的功能。
在一些示例中，分析服务68f基于事件数据74a来确定负压可重复使用呼吸器13的污染物捕集装置23是否满足一个或多个安全规则(例如，针对要执行的任务、针对工作环境8b内存在或可能存在的危险)。例如，分析服务68f可确定工人10所利用的一个或多个污染物捕集装置23(例如，工人10a所利用的污染物捕集装置23a)是否满足与工作环境8b相关联的一个或多个安全规则。在一些情况下，模型74b包括指定与工作环境8b中的每个工作环境相关联或与特定危险(例如，气体、蒸气、颗粒)相关联的污染物捕集装置23的类型的安全规则。在此类情况下，分析服务68f基于从污染物捕集装置23a接收的数据来确定污染物捕集装置23a是否满足安全规则。例如，对应于污染物捕集装置23a的每个识别信息(例如，识别污染物捕集装置23a的类型的信息)和传输该信息的通信装置，诸如rfid标签(例如，无源rfid标签)。在一种情况下，存储器装置包括存储污染物捕集装置23a的识别信息的rfid标签。在另一种情况下，污染物捕集装置23a包括指示污染物捕集装置23a的识别信息的识别符。
在一些示例中，负压可重复使用呼吸器13a包括计算装置(例如，其位于面罩和用户的污染物捕集装置23之间，可包括存储面部的存储器装置)，该计算装置包括被配置为从污染物捕集装置23a接收信息的通信装置(例如，rfid读取器)。在一个示例中，负压可重复使用呼吸器13a包括从负压可重复使用呼吸器13a接收识别信息并将识别信息输出到ppems6的计算装置。ppems6可接收识别信息(例如，指示污染物捕集装置23a的类型)，确定与污染物捕集装置23a相关联的一个或多个规则，并且确定污染物捕集装置23a的类型是否满足规则。在一种情况下，分析服务68f确定污染物捕集装置23a的类型是否是针对环境或环境内危险的污染物捕集装置23a的正确类型。又如，与工人10a相关联的计算装置(例如，集线器14a或计算装置)可确定污染物捕集装置23a是否满足该一个或多个安全规则。
根据本公开的一个或多个方面，在一些示例中，分析服务68f确定一个或多个负压可重复使用呼吸器13的使用是否满足与工人相关联的一个或多个安全规则。在一个示例中，分析服务68f至少部分地基于工人数据74c、模型74b、事件数据74a(例如，传感器数据)或其中的组合来确定工人10a对负压可重复使用呼吸器13a的使用是否满足安全规则。安全规则可与指示工人剃净胡须或是将呼吸器抬离他或她的面部的状况相关联。
在一些示例中，分析服务68f通过将负压可重复使用呼吸器13a和工人10a的面部之间的距离与阈值距离进行比较来确定负压可重复使用呼吸器13a的使用是否满足安全规则。分析服务68f基于传感器数据来确定负压可重复使用呼吸器13a和工人10a的面部之间的距离。在一个示例中，针对工人10a的事件数据74a包括指示工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a之间的距离(例如，实际距离)的传感器数据。例如，事件数据74a可包括由负压可重复使用呼吸器13a的计算装置的红外传感器生成的数据。在一些示例中，分析服务68f确定工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a之间的距离满足(例如，大于或等于)阈值距离，这可指示：工人10a已将负压可重复使用呼吸器13a抬离他或她的面部、工人10a具有面部毛发(例如，未剃净胡须)、或者负压可重复使用呼吸器13a未正确地定位在工人10a的面部上。
在一些示例中，阈值距离可与一组工人10相关联。例如，分析服务68f可利用针对工人10中的每个工人的单个阈值距离。在一些示例中，工人10a的每个工人可与相应阈值距离(例如，存储在工人数据74c或安全规则74b中)相关联。例如，为了确保工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a之间的空间保持密封以免受工作环境8b内的污染空气的影响，工人10a可能需要剃净胡须。当从工人10a面部能够生长面部毛发的部分移除至少阈值量的面部毛发(例如，80％、90％、95％等)时，工人10a可剃净胡须。在此类示例中，当已知工人10中的每个相应工人剃净胡须时，与工人相关联的阈值距离可对应于各个工人的面部和呼吸器之间的距离。换句话讲，工人10a的阈值距离可不同于工人10b的阈值距离。在一个示例中，分析服务68f通过确定工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a之间的距离满足(例如，大于)与工人10a相关联的阈值距离来确定负压可重复使用呼吸器13a的使用满足安全规则。又如，分析服务68f可通过确定工人10b的面部和负压可重复使用呼吸器13b之间的距离不满足(例如，小于)与工人10b相关联的阈值距离来确定负压可重复使用呼吸器13b的使用不满足安全规则。
根据一些示例，分析服务68f可确定工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a之间的距离是否满足不同的阈值距离。例如，第一阈值距离可与面部毛发的存在相关联，并且第二阈值距离(例如，大于第一阈值距离)可以是提升或移除负压可重复使用呼吸器13(的距离)。在一些示例中，分析服务68f可响应于确定工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a之间的距离满足第一阈值距离而确定工人10a具有面部毛发(例如，未剃净胡须)，并且响应于确定工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a之间的距离满足第二阈值距离而确定工人10a已将负压可重复使用呼吸器13a抬离其面部。
在一些示例中，分析服务68f确定特定工人是否满足与工人相关联的一个或多个安全规则。在一些示例中，与工人相关联的安全规则可包括指示工人应当具有在特定工作环境中执行特定任务或工作的经验的水平或受过此类培训的规则。在一些示例中，分析服务68f至少部分地基于工人数据74c来确定工人10a是否满足与工人10a相关联的一个或多个安全规则。例如，工人数据74c可包括指示工人10中的每个工人的经验水平、工人10中的每个工人受过的培训或其中的组合的数据。分析服务68f可通过查询工人数据74c并将与工人10a相关联的工人数据和安全规则进行比较来确定工人10a是否满足模型74b的一个或多个安全规则。例如，安全规则74b可指示工人10在使用特定负压可重复使用呼吸器13(例如，特定类型的负压可重复使用呼吸器13)之前必须接受的一次或多次培训。分析服务68f可通过查询工人数据74c以确定工人10a是否已受过使用负压可重复使用呼吸器13a的训练来确定工人10a是否满足此类安全规则。
在一些示例中，通知服务68e响应于确定不满足安全规则而输出通知(例如，工人10不满足安全规则，或者ppe制品或ppe制品的部件不满足安全规则)。例如，通知服务68e可将通知输出到客户端63中的至少一个客户端(例如，计算装置60、集线器14、安全站15中的一者或多者或其中的组合)。在一些示例中，通知指示污染物捕集装置23a是否满足该一个或多个规则。通知可指示工人10中的哪个工人与应当更换的制品或部件相关联、工人的位置、更换所处的位置等。在一些示例中，通知可指示工人未剃净胡须或已将呼吸器抬离他或她的面部。又如，通知可指示工人10a未受过利用特定负压可重复使用呼吸器13的训练。
图3是示出根据本公开的各个方面的示例性负压可重复使用呼吸器的概念图。负压可重复使用呼吸器13a被配置为接收(例如，物理地耦接到)一个或多个污染物捕集装置23a，诸如颗粒过滤器、化学滤筒或两者。负压可重复使用呼吸器13a被配置为物理地耦接到计算装置300。负压可重复使用呼吸器13a包括被配置为覆盖至少工人的鼻部和口部的面罩(例如，全面罩或半面罩)301。在一些示例中，计算装置300位于面罩301内。应当理解，图3所示的负压可重复使用呼吸器13a和计算装置300的架构和布置仅出于示例性目的而示出。在其他示例中，负压可重复使用呼吸器13a和计算装置300可以多种其他方式被配置为与图3所示的那些相比具有另外的、更少的或另选的部件。在一些示例中，包括在计算装置300内的任何部件和/或计算装置300自身可被制造和/或配置为本质上安全的，以通过可限制可供点火的能量、电和热的一种或多种技术和/或构造来在危险区域中提供安全操作。
在图3的示例中，污染物捕集装置23a包括存储器装置和通信装置，诸如rfid标签(例如，无源rfid标签)350。rfid标签350存储对应于污染物捕集装置23a的信息(例如，识别污染物捕集装置23a的类型的信息)，并且响应于从另一个通信装置(例如，rfid读取器)接收到信号而输出对应于污染物捕集装置23a的信息。
计算装置300可被配置为物理地耦接到负压可重复使用呼吸器13a。在一些示例中，计算装置300可设置在负压可重复使用呼吸器13a的面罩301和工人10a的面部之间。例如，计算装置300可物理地耦接到呼吸器腔的内壁。计算装置300可以与负压可重复使用呼吸器13a集成，或者可以与负压可重复使用呼吸器13a物理地分开。在一些示例中，计算装置300与负压可重复使用呼吸器13a物理地分开，并且通信地耦接到负压可重复使用呼吸器13a。例如，计算装置300可以是工人10a携带的智能电话或工人10a佩戴的数据集线器。
计算装置300包括一个或多个处理器302、一个或多个存储装置304、一个或多个通信单元306、一个或多个传感器308、一个或多个输出单元318、传感器数据320、模型322和工人数据324。在一个示例中，处理器302被配置为实现功能性和/或处理用于在计算装置300内执行的指令。例如，处理器302可能够处理由存储装置304存储的指令。处理器302可包括例如微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或等效的离散或集成逻辑电路。
存储装置304可包括计算机可读存储介质或计算机可读存储装置。在一些示例中，存储装置304可包括短期存储器或长期存储器中的一者或多者。存储装置304可包括例如随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、磁性硬盘、光盘、闪存存储器、或电可编程存储器(eprom)或电可擦且可编程存储器(eeprom)的形式。
在一些示例中，存储装置304可存储操作系统或控制计算装置300的部件的操作的其他应用程序。例如，操作系统可促进将数据从电子传感器308传送到通信单元306。在一些示例中，存储装置304用于存储用于由处理器302执行的程序指令。存储装置304还可被配置为在操作期间将信息存储在计算装置300内。
计算装置300可使用一个或多个通信单元306经由一个或多个有线或无线连接来与外部装置通信。通信单元306可包括设计用于信号调制的各种混合器、滤波器、放大器和其他部件，以及设计用于发射和接收数据的一个或多个天线和/或其他部件。通信单元306可使用任何一种或多种合适的数据通信技术来向其他计算装置发送数据和接收数据。此类通信技术的示例可包括tcp/ip、以太网、wi-fi、蓝牙、4g、lte(仅举几个示例)。在一些情况下，通信单元306可根据蓝牙低能量(blu)协议进行操作。在一些示例中，通信单元306可包括短程通信单元，诸如rfid读取器。
一般来讲，计算装置300包括多个传感器308，这些传感器生成指示负压可重复使用呼吸器13a、污染物捕集装置23a的操作特性和/或使用负压可重复使用呼吸器13a的环境的传感器数据。传感器308可包括加速度计、磁力计、高度计、环境传感器等。在一些示例中，环境传感器可包括被配置为用于测量温度、湿度、颗粒含量、气体或蒸气浓度水平、或使用负压可重复使用呼吸器13a的环境的任何种类的其他特性的一个或多个传感器。在一些示例中，传感器308中的一个或多个传感器可设置在负压可重复使用呼吸器13a的面罩301和工人10a的面部之间。例如，传感器308中的一个传感器(例如，空气压力传感器)可物理地耦接到呼吸器腔的内壁。
在图3的示例中，传感器308包括一个或多个空气压力传感器310，其被配置为用于测量由工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a形成或限定的腔内空气压力。换句话讲，当工人吸气和呼气时，空气压力传感器310检测位于工人10a的面部和面罩301之间的可密封空间中空气的空气压力。
计算装置300包括一个或多个输出单元318，该一个或多个输出单元被配置为输出指示负压可重复使用呼吸器13a的操作的数据。在一些示例中，输出单元318输出来自负压可重复使用呼吸器13a的一个或多个传感器308的数据。例如，输出单元318可生成包含来自负压可重复使用呼吸器13a的一个或多个传感器308的实时或接近实时数据的一个或多个消息，以用于经由通信单元306传输到另一装置。在一些示例中，输出单元318被配置为经由通信单元306实时或接近实时地将传感器数据传输到另一装置(例如，安全设备62)。然而，在一些情况下，通信单元306可能例如由于负压可重复使用呼吸器13a所处的环境/或网络中断而不能与此类装置通信。在此类情况下，输出单元318可将使用数据缓存到存储装置304。也就是说，输出单元318(或传感器本身)可将使用数据发送到存储装置304例如作为传感器数据320，这可允许在网络连接变得可用时将使用数据上传到另一装置。
在一些示例中，输出单元318被配置为生成负压可重复使用呼吸器13a的用户可感知的听觉、视觉、触觉或其他输出。输出的示例为音频、视觉或触觉输出。例如，输出单元318包括一个或多个用户接口装置，其包括例如各种灯、显示器、触觉反馈发生器、扬声器等等。输出单元318可解释所接收的警示数据并生成输出(例如，听觉、视觉或触觉输出)以向使用负压可重复使用呼吸器13a的工人通知警示状况(例如，安全事件的可能性相对高、环境危险、负压可重复使用呼吸器13a发生故障、负压可重复使用呼吸器13a的一个或多个部件需要修理或更换等等)。
根据本公开的各个方面，处理器302以各种方式利用传感器数据(例如，来自计算装置300的压力传感器310、环境传感器312和/或红外传感器314的数据、来自图1的感测站21或其他传感器的数据)。在一些示例中，处理器302被配置为用于执行图1和图2所述的ppems6的功能性的全部或部分。虽然图3中处理器302被描述为执行功能性，但在一些示例中，其他装置(例如，ppems6、集线器14、其他装置或其中的组合)执行相对于处理器302描述的功能性。
在图3的示例中，计算装置300包括传感器数据320、模型322和工人数据324。传感器数据320包括关于负压可重复使用呼吸器13a的操作、工人10a的生理条件、环境8b的特性或它们的组合的数据。换句话讲，传感器数据320可包括来自ppe传感器、生理传感器和/或环境传感器的数据。模型322包括历史数据(例如，历史传感器数据)和模型，诸如相对于图2所述的模型74b。工人数据324可包括工人配置文件，诸如相对于图2所述的工人数据74c。
处理器302可至少部分地基于由空气压力传感器310生成的空气压力数据或由环境传感器312(附加地或另选地，由图1的感测站21)生成的环境数据来确定是否应当更换污染物捕集装置23a。在一些情况下，处理器302将一个或多个模型322应用于传感器数据320以确定是否应当更换污染物捕集装置23a。在一些示例中，可基于历史数据(例如，空气压力数据、生理传感器数据)来训练模型322。例如，可基于与工人10a相关联的历史空气压力数据、历史生理数据和来自工人10a的指示工人10a呼吸困难的历史用户反馈来训练模型322，这可指示污染物捕集装置23a的颗粒过滤器饱和并且/或者应当更换。在此类示例中，处理器302应用模型322以基于来自空气压力传感器310的当前(例如，实时或接近实时)空气压力数据来预测何时应当更换污染物捕集装置23a。
在一些示例中，基于由环境传感器312或图1的感测站21生成的历史环境数据(例如，指示气体或蒸气浓度水平)和污染物捕集装置寿命的历史确定来训练模型322。处理器302可将模型322应用于当前环境传感器数据以确定阈值暴露时间，并且将实际暴露时间与阈值暴露时间进行比较以确定是否应当更换污染物捕集装置23a。又如，处理器302可将模型322应用于当前环境传感器数据以确定累积消耗，并且将累积消耗与阈值消耗进行比较以确定是否应当更换污染物捕集装置23a。
在一些示例中，处理器302确定工人10a的面部和呼吸器13a之间的可密封空间是否被密封。当密封中存在泄漏时，当呼吸器13a未正确地定位在工人10a的面部上时，或者当工人10a移除呼吸器13a时，可密封空间可能未被密封。处理器302可至少部分地基于空气压力数据来确定可密封空间是否被密封。例如，处理器302可以将压力与基线压力(例如，当已知呼吸器13a提供密封时的压力)进行比较，并且响应于确定压力不满足基线压力而确定密封破坏。在此类示例中，输出单元318可输出警示，指示密封中的可能泄漏。
在一些示例中，处理器302确定负压可重复使用呼吸器13a和/或污染物捕集装置23a是否满足与特定工作环境(例如，图1的环境8b)相关联的一个或多个安全规则。安全规则可指示呼吸器13a应当被佩戴。在一些示例中，红外传感器314输出指示呼吸器13a是否被佩戴的数据。例如，红外传感器数据可包括指示呼吸器13a和最近对象之间的距离的数据。在一些情况下，处理器302通过将距离与阈值距离进行比较来确定呼吸器13a是否被佩戴。例如，当已知工人10a正佩戴着呼吸器13a时，阈值距离可以是面罩301和工人10a的面部之间的距离。又如，红外传感器数据可包括温度数据。处理器302可通过将温度数据与指示人体的阈值温度(例如，大约98.6华氏度或大约37摄氏度)进行比较来确定呼吸器13a是否被佩戴。
在一些情况下，安全规则指示污染物捕集装置23a应当物理地耦接到呼吸器13a。在此类情况下，处理器302通过使通信单元306发射rfid信号并确定通信单元306是否接收到包括污染物捕集装置23的识别信息的信号来确定污染物捕集装置23a是否存在(例如，附接到呼吸器13a)。在一个示例中，处理器302在未接收到识别信息时确定污染物捕集装置23不存在，并且在接收到识别信息时确定污染物捕集装置23存在。
处理器302可至少部分地基于从污染物捕集装置23a接收的数据来确定污染物捕集装置23a是否满足安全规则。例如，污染物捕集装置23a可包括rfid标签350，该rfid标签存储对应于污染物捕集装置23a的识别信息(例如，识别污染物捕集装置23a的类型的信息)。处理器302可接收污染物捕集装置23a的识别信息。例如，模型322可包括指示一个或多个安全规则的数据，诸如指示与各种危险或环境相关联的污染物捕集装置23a的类型。
在一些示例中，处理器302通过确定污染物捕集装置23a是否可信来确定污染物捕集装置23a是否满足安全规则。在一些示例中，处理器302基于识别信息来确定污染物捕集装置23a是否可信。例如，处理器302可通过将所接收的识别信息与已知认证信息进行比较来认证污染物捕集装置。在一些情况下，设备数据326包括用于可信或验证的污染物滤筒装置的认证信息。在此类情况下，处理器302可查询设备数据326以确定污染物捕集装置23a是否可信。在其他示例中，处理器302经由通信单元306查询远程计算装置(例如，ppems6)以确定污染物捕集装置23a是否可信。例如，处理器302可向ppems6输出通知，该通知包括污染物捕集装置23a的识别信息和对ppems6认证识别信息的请求。响应于确定污染物捕集装置23a不存在或不可信，计算装置300可输出指示污染物捕集装置23a不存在或不可信的通知(例如，到ppems6)。在一些示例中，响应于确定污染物捕集装置23a不存在或不可信，输出单元318输出指示污染物捕集装置23a不存在或不可信的(例如，听觉、视觉、触觉)警示。
在一些示例中，处理器302基于识别信息和模型322，通过确定污染物捕集装置23a的类型是否对应于(例如，相同或类似于)与环境或环境内的危险相关联的污染物捕集装置的类型来确定污染物捕集装置23a是否满足安全规则。换句话讲，处理器302可确定污染物捕集装置23a是否是保护工作环境中的工人10a的正确类型的颗粒过滤器或化学滤筒。
处理器302可确定一个或多个负压可重复使用呼吸器13a的使用是否满足与工人10a相关联的一个或多个安全规则。在一些示例中，安全规则与指示工人剃净胡须或是将呼吸器抬离他或她的面部的状况相关联。在一些示例中，处理器302通过确定工人10a剃净胡须或是将负压可重复使用呼吸器13a抬离他或她的面部来确定负压可重复使用呼吸器13a的使用是否满足安全规则。在一个示例中，处理器302通过确定负压可重复使用呼吸器13a和工人10a的面部之间的距离并且将该距离与阈值距离进行比较来确定工人10a是否剃净胡须。例如，处理器302可从红外传感器314接收指示负压可重复使用呼吸器13a和工人10a的面部之间的距离的数据，使得处理器302响应于确定该距离满足(例如，大于)与工人10a相关联的第一阈值距离而确定工人10a未剃净胡须。在另一个示例中，处理器302响应于确定该距离满足(例如，大于)第二阈值距离而确定工人10a已将呼吸器13a抬离他或她的面部。
在一些示例中，处理器302确定工人10a是否满足与工人10a相关联的一个或多个安全规则。例如，处理器302可确定工人10a是否具有经验或受过培训以在特定环境(例如，图1的环境8b)中工作、执行特定任务、操作特定类型的设备、利用特定类型的呼吸器等。例如，工人数据324包括指示工人10a的经验水平的工人配置文件、工人10a受过的培训、工人10a的人口统计数据(例如，年龄)、工人10a的医疗数据、工人10a是否已适配特定类型的呼吸器13a以及其他数据。工人数据324包括工人10a和另外的工人10的工人配置文件。在一个示例中，处理器302将一个或多个模型322应用于工人数据324(例如，工人配置文件)以确定工人10a是否满足一个或多个安全规则。例如，处理器302可确定工人10a是否已受过与工人10a所处的工作环境相关联的危险方面的训练。又如，处理器302可确定工人10a是否已受过与环境8b中的危险相关联的呼吸器13a和/或污染物捕集装置23a的类型方面的训练。
响应于确定负压可重复使用呼吸器13a和/或污染物捕集装置23a满足与特定工作环境相关联的一个或多个安全规则，输出单元318输出一个或多个警示。在一个示例中，输出单元318包括一个或多个光源，该一个或多个光源发射指示负压可重复使用呼吸器13a的状态的光(例如，一种或多种颜色的光)。例如，输出单元318可输出第一颜色(例如，绿色)的光以指示正常状态，输出第二颜色(例如，黄色)的光以指示污染物捕集装置23a接近更换时间，并且输出第三颜色的光以指示应当立即更换污染物捕集装置23a。又如，响应于确定一个或多个负压可重复使用呼吸器13a的使用满足一个或多个安全规则或响应于确定工人10a满足一个或多个安全规则，输出单元318输出警示。例如，输出单元318可响应于确定工人10a不满足安全规则(例如，工人未受过针对特定类型的负压可重复使用呼吸器13a的训练)而输出第一颜色的光，或者响应于确定污染物捕集装置23a不满足安全规则(例如，无法防范已知存在于工作环境中的危险)而输出第二颜色的光。
在一些示例中，输出单元318经由通信单元306将通知输出到一个或多个其他计算装置(例如，图1的集线器14a、图1的ppems6或两者)。例如，通知可包括指示工人10a的身份、工人10a所处的环境8b、是否满足一个或多个安全规则等的数据。在一些示例中，通知可指示应当更换污染物捕集装置23a，工人10a未剃净胡须，或者工人10a已将负压可重复使用呼吸器13a从他或她的面部抬起。
在一些示例中，用户可结合最终用户计算装置16使用可重复使用呼吸器13a和计算装置300，如图2所示。在一些示例中，用户可向最终用户计算装置16提供用户输入以选择或以其他方式输入以下中的至少一者：污染物移除装置的类型、待进入的工作区、待完成的工作任务、时间戳、ppe的类型和/或用户的用户识别符。在一些示例中，用户可从被输出以供最终用户计算装置16显示的一组选项中选择或以其他方式输入外围装置(例如，计算装置300)或外围装置-呼吸器对。选项可基于由最终用户计算装置16从一个或多个其他计算装置接收的无线信息。例如，最终用户计算装置16可输出与经由该区域中的蓝牙通信接收的通知相关的信息以用于显示。在一些示例中，可基于由用户提供的输入信息自动选择计算装置300。在选择计算装置300时，最终用户计算装置16可向计算装置300发送消息以输出警示，由此指示正确的外围装置(例如，计算装置300)已由最终用户计算装置16选择。例如，最终用户计算装置16可被配置为向计算装置传送至少一条消息以在最终用户计算装置16和计算装置300之间建立通信信道，并且计算装置300可被配置为响应于该至少一条消息而输出听觉警示、视觉警示或触觉警示中的至少一者。在另一个示例中，计算装置300可传送nfc、rfid等和/或由nfc、rfid等识别。在另一个示例中，计算装置300可经由有线连接进行通信。
在一些示例中，最终用户计算装置16可至少部分地基于由用户提供的选择或输入来确定使用寿命。使用寿命可为限定的持续时间、一个或多个时间戳、和/或持续时间和时间戳的组合。使用寿命可指示在针对可重复使用呼吸器13a需要或推荐维修之前可经过的时间量。使用寿命可经由查找表、计算、或数据存储或技术来获取。在一些示例中，除了用户提供的输入之外，使用寿命确定还可包括其他输入。例如，使用寿命计时器确定可包括由用户提供的输入和由环境传感器21提供的附加输入。最终用户计算装置16可经由有线或无线连接向计算装置300发送指示使用寿命的数据，该数据可存储在计算装置300处。
使用使用寿命，计算装置300可启动计时器。计算装置300可存储一组安全规则。安全规则可与使用寿命同时从最终用户计算装置16接收，或者可在不同的时间(在使用寿命之前或之后)从计算装置300接收。计算装置300可基于确定使用寿命是否已达到或到期来生成警示。例如，可基于使用寿命的计时器可到期。计算装置300可至少部分地基于确定使用寿命已达到或到期来执行由安全规则定义的一个或多个操作。计算装置300可至少部分地基于确定使用寿命将在阈值时段内达到或到期来执行由安全规则定义的一个或多个操作。
计算装置300可至少部分地基于确定使用寿命已达到或到期超过阈值时间段来执行由安全规则定义的一个或多个操作。例如，计算装置300可确定负压可重复使用呼吸器的使用寿命；以及至少部分地基于使用寿命来执行至少一个操作。在一些示例中，计算装置300可确定对应于使用寿命的一个或多个安全规则已被满足。计算装置300可至少部分地基于使用寿命来配置计时器；以及至少部分地基于计时器的状态来确定一个或多个安全规则已被满足。在一些示例中，计时器的状态可以是计时器经过的时间量、计时器的剩余时间量和/或计时器的时间戳，诸如开始时间戳、结束时间戳和/或当前时间戳。
在一些示例中，当使用寿命中的剩余时间(如计时器中配置的)大于使用寿命的50％时，计算装置300可致使led改变颜色，诸如呈现为绿色、或关闭(不发光)、或闪光绿色。当使用寿命中的剩余时间(如计时器中配置的)小于使用寿命的30％或30分钟时，计算装置300可致使led改变为第二颜色或强度或频率。当使用寿命中的剩余时间(如计时器中配置的)小于使用寿命的15％或15分钟时，计算装置300可致使led改变为第三颜色或强度或频率，并且外围装置可提供附加警示，诸如听觉或触觉警示。在一些示例中，计算装置300可使用听觉、触觉或视觉反馈中的一者或多者向用户提供反馈。
在一些示例中，计算装置300可至少部分地基于来自一个或多个其他传感器的数据来使配置有使用寿命的计时器增量。例如，计算装置300可仅在传感器识别到指示危险区域或危险的特定信标时使计时器增量。在另一个示例中，计算装置300可仅当在负压可重复使用呼吸器13a中检测到呼吸时使计时器增量。在另一个示例中，计算装置300可仅在经由红外传感器识别到用户的面部时使计时器增量。在另一个示例中，计算装置300可仅在加速度计检测到运动时使计时器增量。在一些示例中，计算装置300可基于来自传感器的此类前述数据中的一者或组合来使计时器增量。在一些示例中，计算装置300可使基于使用寿命配置的计时器增量，而不使用来自其他传感器的数据。
在一些示例中，本文所述的针对使用寿命的技术可在最终用户计算装置16处在没有图形用户界面的情况下实现。在此类示例中，使用寿命可在制造、组装或初始配置时预加载在计算装置300中。在此类示例中，基于使用寿命的计时器可经由由用户执行的命令重置或以其他方式配置，该命令经由用户输入提供给计算装置300。例如，该命令可以是按钮的致动、语音命令或任何其他合适的用户输入。
计算装置300也可包括电源319诸如电池，以将功率提供到计算装置300中所示的部件。可再充电电池诸如锂离子电池可提供紧凑且长寿命的电源。计算装置300可适于使电接触件暴露或可从计算装置300的壳体的外部访问以允许对电源319再充电。电源319的其他示例可为一次电池、可替换电池、可再充电电池、电感耦接件等。可再充电电池可经由有线或无线装置再充电。
在一些示例中，计算装置300可基于指示由工人的面部和负压可重复使用呼吸器形成的密封空间的破坏的数据来确定负压可重复使用呼吸器的使用是否满足与负压可重复使用呼吸器相关联的一个或多个安全规则。计算装置300可以响应于确定负压可重复使用呼吸器的使用满足与负压可重复使用呼吸器相关联的一个或多个安全规则而执行一个或多个动作。在一些示例中，计算装置300被配置为至少部分地基于来自可操作地耦接到计算装置300的压力传感器的数据来确定由工人的面部和负压可重复使用呼吸器形成的密封空间的破坏。在一些示例中，计算装置300被配置为至少部分地基于使用来自压力传感器的数据确定满足阈值的压力变化来确定密封空间的破坏。在一些示例中，计算装置300被配置为至少部分地基于来自可操作地耦接的计算装置300的光传感器的数据来确定密封空间的破坏。在一些示例中，计算装置300被配置为至少部分地基于使用来自光传感器的数据确定出用户的面部不在呼吸器的阈值距离内来确定密封空间的破坏。
在一些示例中，对密封空间的破坏的确定至少部分地基于以下中的至少一者：工人的面部和负压可重复使用呼吸器之间的泄漏、负压可重复使用呼吸器的贴合特性、以及包括在负压可重复使用呼吸器中的密封件的密封完整性的变化。贴合特性的示例可包括负压可重复使用呼吸器与用户面部之间的贴合质量以及负压可重复使用呼吸器与用户面部之间的贴合质量的变化。负压可重复使用呼吸器与用户面部之间的贴合质量可包括负压可重复使用呼吸器的密封件与用户面部之间的机械接触的连续性。例如，负压可重复使用呼吸器的密封件与用户面部之间的机械接触的不连续性可导致未过滤空气进入负压可重复使用呼吸器和降低的贴合质量。负压可重复使用呼吸器的密封件与用户面部之间的机械接触的不连续性可能由以下中的一者或多者导致：负压可重复使用呼吸器与用户面部之间的尺寸或形状失配、面部毛发的存在、附接带的不充分紧密度、附接带的松动、有延展性的元件的不充分形成、施加到呼吸器的力、将呼吸器拉离面部的力、面部形状的变化、呼吸器的运动、或导致负压可重复使用呼吸器的密封件与用户面部之间的机械接触的不连续的任何其他特征或事件。在一些示例中，密封完整性可以指负压可重复使用呼吸器的物理元件的机械性能。例如，密封完整性可以指由负压可重复使用呼吸器的物理元件形成的屏障的连续性。例如，降低的密封完整性可由以下中的任一者引起：呼吸器的部件中的穿孔、呼吸器元件的不适当耦接、呼吸器的损坏、或导致呼吸器的内部呼吸空间与外部环境之间的由呼吸器形成的气体屏障的变化的任何事物。
图4是示出根据本公开的各种技术的示例性计算系统的示例性操作的流程图。以图1的负压可重复使用呼吸器13a、图1和图2的ppems6和/或图3的计算装置300为上下文，在下文中对图4进行描述。虽然在负压可重复使用呼吸器13a、ppems6和/或计算装置300的上下文中进行了描述，但其他计算装置(例如，图1的集线器14中的集线器)也可执行所述功能性的全部或子集。
在一些示例中，至少一个计算装置接收指示工作环境内空气特性的传感器数据(402)。例如，负压可重复使用呼吸器13a可包括计算装置300或可被配置为物理地耦接到计算装置300。换句话讲，计算装置300可以一体地形成在负压可重复使用呼吸器内(例如，不可移除)或者可以是可附接的/可拆卸的。在一种情况下，计算装置300从一个或多个传感器接收传感器数据，该一个或多个传感器被配置为生成指示工作环境内空气特性的传感器数据。附加地或另选地，ppems6可接收传感器数据。在一个示例中，传感器数据包括由空气压力传感器310生成的数据，诸如指示由工人10a的面部和负压可重复使用呼吸器13a形成(例如，限定)的可密封或密封空间内的空气压力的空气压力数据。又如，传感器数据可包括由环境传感器(例如，环境传感器312或感测站21)生成的数据，诸如指示工作环境(例如，图1的环境8b)内气体或蒸气浓度水平的环境数据。
该至少一个计算装置至少部分地基于传感器数据来确定是否应当更换耦接到负压可重复使用呼吸器的至少一个污染物捕集装置(404)。例如，该至少一个计算装置可至少部分地基于空气压力数据、环境数据或两者来确定是否应当更换至少一个污染物捕集装置23a。在一些示例中，计算装置300和/或ppems6至少部分地基于来自空气压力数据的数据来确定是否应当更换至少一个污染物捕集装置23a。例如，ppems6和/或计算装置300可确定当工人吸气时，由工人的面部和负压可重复使用呼吸器13a形成的可密封空间内的空气压力是否降低到低于阈值空气压力。
在一些示例中，ppems6和/或计算装置300至少部分地基于环境数据来确定是否应当更换至少一个污染物捕集装置23a。根据一些示例，ppems6和/或计算装置300基于环境数据(例如，气体或蒸气浓度水平)来确定污染物捕集装置23a的阈值暴露时间，并且将污染物捕集装置23a的实际暴露时间与阈值暴露时间进行比较。又如，计算装置300和/或ppems6可确定污染物捕集装置23a的累积消耗，并且将污染物捕集装置23a的累积消耗与阈值消耗进行比较以确定是否应当更换污染物捕集装置23a。
至少一个计算装置响应于确定应当更换该至少一个污染物捕集装置而执行一个或多个动作(406)。在一些示例中，ppems6向另一个计算装置(例如，图1的计算装置16、18)输出通知，指示应当更换污染物捕集装置23a。又如，计算装置300的输出单元318输出警示，指示应当更换污染物捕集装置23a。
根据一些示例，至少一个计算装置基于指示负压可重复使用呼吸器相对于工人面部的位置的数据来确定负压可重复使用呼吸器的使用是否满足与负压可重复使用呼吸器相关联的一个或多个安全规则。在一些情况下，计算装置300从红外传感器314接收传感器数据，该传感器数据指示负压可重复使用呼吸器13a和工人10a的面部之间的距离。在一个示例中，计算装置300和/或ppems6基于该距离来确定工人10a是否剃净胡须和/或负压可重复使用呼吸器13a是否已从工人10a的面部抬离。
在一些示例中，ppems6和/或计算装置300确定污染物捕集装置23a是否满足与工作环境8b相关联的一个或多个安全规则。在一个示例中，污染物捕集装置23a包括rfid标签350并且计算装置300的通信单元306包括rfid读取器。在此类示例中，通信单元306中的一个通信单元从rfid标签352接收污染物捕集装置23a的识别信息，并且基于识别信息来确定污染物捕集装置23a是否满足与环境相关联的一个或多个安全规则。例如，计算装置300可确定污染物捕集装置23a是否适配负压可重复使用呼吸器13a或者污染物捕集装置23a是否被配置为保护工人10a免受与环境8b相关联的危险。
以下编号实施例可示出本公开的一个或多个方面：
实施例1.一种方法，包括：由至少一个计算装置接收指示工作环境内空气特性的传感器数据；由所述至少一个计算装置至少部分地基于所述传感器数据来确定是否应当更换耦接到负压可重复使用呼吸器的至少一个污染物捕集装置，其中所述污染物捕集装置被配置为随着空气在工人吸气时被吸过所述污染物捕集装置而从所述空气移除污染物，并且其中所述至少一个污染物捕集装置被配置为能够从所述负压可重复使用呼吸器移除；以及由所述至少一个计算装置响应于确定应当更换所述至少一个污染物捕集装置而执行一个或多个动作。
实施例2：根据实施例1所述的方法，其中所述至少一个污染物捕集装置包括被配置为捕集气体或蒸气的滤筒，并且其中所述传感器包括气体传感器或蒸气传感器。
实施例3：根据实施例2所述的方法，其中确定是否应当更换所述至少一个污染物捕集装置包括：由所述至少一个计算装置确定所述负压可重复使用呼吸器被所述工人佩戴的时间量；由所述至少一个计算装置至少部分地基于所述传感器数据来确定所述至少一个污染物捕集装置的阈值保护时间；以及由所述至少一个计算装置基于所述阈值保护时间和所述负压可重复使用呼吸器被所述工人佩戴的所述时间量来确定是否应当更换所述至少一个污染物捕集装置。
实施例4：根据实施例2所述的方法，其中所述传感器数据是指示所述工作环境内空气特性的第一传感器数据并且与第一时间段相关联，并且其中确定是否应当更换所述至少一个污染物捕集装置包括：由所述至少一个计算装置基于所述第一传感器数据来确定在所述第一时间段期间消耗的所述至少一个污染物捕集装置的第一量；由所述至少一个计算装置从所述传感器接收与第二时间段相关联的指示所述工作环境内空气特性的第二传感器数据；由所述至少一个计算装置基于所述第二传感器数据来确定在所述第二时间段期间消耗的所述至少一个污染物捕集装置的第二量；由所述至少一个计算装置基于所述第一量和所述第二量来确定已消耗的所述至少一个污染物捕集装置的累积量；以及由所述至少一个计算装置确定已消耗的所述至少一个污染物捕集装置的所述累积量是否满足阈值消耗。
实施例5：根据实施例1至4中任一项所述的方法，其中所述至少一个污染物捕集装置包括被配置为捕集颗粒的过滤器，其中所述传感器包括空气压力传感器，所述空气压力传感器被配置为生成传感器数据，所述传感器数据指示由所述工人的面部和所述负压可重复使用呼吸器形成的密封空间中的空气压力，并且其中确定是否应当更换所述至少一个污染物捕集装置至少部分地基于由所述工人的面部和所述负压可重复使用呼吸器形成的所述密封空间中的所述空气压力。
实施例6：根据实施例5所述的方法，其中确定是否应当更换所述至少一个污染物捕集装置包括由所述至少一个计算装置将模型应用于指示由所述工人的面部和所述负压可重复使用呼吸器形成的密封空间中的空气的空气压力的所述传感器数据，以确定是否应当更换所述至少一个污染物捕集装置。
实施例7：根据实施例6所述的方法，其中至少部分地基于与以下中的一者或多者相关联的空气压力数据来训练所述模型：所述工人，多个附加工人，所述工作环境内的污染物，以及污染物捕集装置的类型。
实施例8：根据实施例1至7中任一项所述的方法，其中执行所述一个或多个动作包括：由所述至少一个计算装置向另外的至少一个计算装置输出通知，或者由所述至少一个计算装置向所述工人输出警示。
实施例9：根据实施例8所述的方法，其中输出所述警示包括听觉警示、视觉警示或触觉警示中的至少一者。
实施例10：根据实施例1至9中任一项所述的方法，其中所述负压可重复使用呼吸器被配置为物理地耦接到所述至少一个计算装置。
实施例11：根据实施例1至10中任一项所述的方法，其中所述至少一个污染物捕集装置包括存储所述至少一个污染物捕集装置的识别信息的射频识别(rfid)标签，所述方法还包括：由所述至少一个计算装置至少部分地基于识别所述至少一个污染物捕集装置的所述数据来确定所述污染物捕集装置是否满足与工作环境相关联的一个或多个安全规则。
实施例12：根据实施例1至11中任一项所述的方法，所述方法还包括：由所述至少一个计算装置接收指示所述负压可重复使用呼吸器相对于所述工人的面部的位置的数据；以及由所述至少一个计算装置基于指示所述负压可重复使用呼吸器相对于所述工人的面部的位置的所述数据来确定所述负压可重复使用呼吸器的使用是否满足与所述负压可重复使用呼吸器相关联的一个或多个安全规则。
实施例13：根据实施例12所述的方法，其中指示所述负压可重复使用呼吸器相对于所述工人的面部的位置的所述数据指示所述负压可重复使用呼吸器与所述工人的面部之间的距离，其中其中确定所述负压可重复使用呼吸器的所述使用是否满足所述一个或多个安全规则包括，由所述至少一个计算装置至少部分地基于所述距离来确定所述工人是否剃净胡须。
实施例14：根据实施例13所述的方法，其中指示所述负压可重复使用呼吸器相对于所述工人的面部的位置的所述数据指示所述负压可重复使用呼吸器与所述工人的面部之间的距离，其中其中确定所述负压可重复使用呼吸器的所述使用是否满足所述一个或多个安全规则包括，由所述至少一个计算装置至少部分地基于所述距离来确定所述负压可重复使用呼吸器是否已被拉离所述工人的面部。
实施例15：一种方法，包括：由至少一个计算装置接收指示所述负压可重复使用呼吸器相对于工人的面部的位置的传感器数据；由所述至少一个计算装置基于指示所述负压可重复使用呼吸器相对于所述工人的面部的位置的所述数据来确定所述负压可重复使用呼吸器的使用是否满足与所述负压可重复使用呼吸器相关联的一个或多个安全规则；以及由所述至少一个计算装置响应于确定所述负压可重复使用呼吸器的使用满足与所述负压可重复使用呼吸器相关联的一个或多个安全规则而执行一个或多个动作。
实施例16：根据实施例15所述的方法，还包括根据实施例1至14中任一项所述的方法。
实施例17：一种方法，包括：由至少一个计算装置接收所述至少一个污染物捕集装置的识别信息，所述至少一个污染物捕集装置被配置为随着空气在工人吸气时被吸过所述污染物捕集装置而从所述空气移除污染物并且被配置为能够从负压可重复使用呼吸器移除；以及由所述至少一个计算装置至少部分地基于所述至少一个污染物捕集装置的所述识别数据来确定所述污染物捕集装置是否满足与工作环境相关联的一个或多个安全规则。
实施例18：根据实施例17所述的方法，还包括根据实施例1至14中任一项所述的方法。
虽然已参考具体的示例性实施方案对本公开的方法和系统进行了描述，但本领域的普通技术人员将容易认识到，在不脱离本公开的实质和范围的情况下，可对本公开进行各种修改和变型。
在优选实施方案的具体描述中参考了附图，这些附图示出了可实践本发明的具体实施方案。例示的实施方案并非旨在详尽列举根据本发明的所有实施方案。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可利用其他实施方案，并且可进行结构性或逻辑性的改变。因此，不能认为以下的详细描述具有限制意义，并且本发明的范围由所附权利要求书限定。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。
除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一个/种”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施方案。除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的意义采用。
若在本文使用空间相关的术语，包括但不限于“近侧”、“远侧”、“下部”、“上部”、“下方”、“下面”、“上面”、和“在顶部上”，则用于方便描述一个或多个元件相对于另一个元件的空间关系。除了附图中描绘和本文所述的特定取向外，此类空间相关的术语涵盖装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果图中所描绘的对象翻转或倒转，则先前描述为在其他元件下面或下方的部分就应当在这些其他元件上面或在其顶部上。
如本文所用，例如当元件、部件或层被描述为与另一元件、部件或层形成“一致界面”，或在“其上”、“连接到其”、“与其耦接”、“堆叠在其上”或“与其接触”，则可为直接在其上、直接连接到其、直接与其耦接、直接堆叠在其上或直接与其接触，或者例如居间的元件、部件或层可在特定元件、部件或层上，或连接到其、耦接到其或与其接触。例如，当元件、部件或层例如被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接与”另一元件“耦接”或“直接与”另一元件“接触”时，不存在居间的元件、部件或层。可在多种计算机装置中实施本公开的技术，该计算机装置为诸如服务器、膝上型计算机、台式计算机、笔记本电脑、平板计算机、手持式计算机、智能电话等。任何部件、模块或单元均被描述来强调功能方面，并且不一定需要由不同的硬件单元来实现。本文所述的技术还可在硬件、软件、固件、或他们的任何组合中实施。作为模块、单元或部件描述的任何特征可一起实施在集成式逻辑装置中或者可作为分立但彼此协作的逻辑装置来独立实施。在一些情况下，可将各种特征实施为集成电路装置，诸如集成电路芯片或芯片组。另外，尽管本说明书通篇描述了多种不同的模块，其中许多模块执行唯一的功能，但可将所有模块的所有功能组合到单个模块中，或者进一步拆分到其他附加的模块中。本文所述的模块仅是示例性的，并且被如此描述的目的是为了更容易理解。
如果在软件中实施，那么该技术可至少部分地通过包含如下指令的计算机可读介质来实现，这些指令当在处理器中执行时执行上文所述方法中的一种或多种。计算机可读介质可包括有形计算机可读存储介质并且可形成计算机程序产品的一部分，计算机程序产品可包括包装材料。计算机可读存储介质可包括随机访问存储器(ram)诸如同步动态随机访问存储器(sdram)、只读存储器(rom)、非易失性随机访问存储器(nvram)、电可擦可编程的只读存储器(eeprom)、闪速(flash)存储器、磁性或光学的数据存储介质等。计算机可读存储介质还可包括非易失性存储装置，诸如硬盘、磁带、光盘(cd)、数字多用光盘(dvd)、蓝光光盘、全息数据存储介质或其他非易失性存储装置。
如本文所用的术语“处理器”可指适用于实施本文所述的技术的前述结构中的任一者或任何其他结构。此外，在一些方面，本文所述的功能可提供在被配置成用于执行本公开的技术的专用软件模块或硬件模块内。即使在软件中实施，该技术也可使用用于执行软件的硬件例如处理器、以及用于存储软件的存储器。在任何此类情况下，本文所述的计算机可定义能够执行本文所述的特定功能的特定机器。另外，该技术可在也可被视为处理器的一个或多个电路或逻辑元件中全面实施。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
