一种具有安全检测功能的医用防护头罩的制作方法

1.本实用新型涉及医用防护安全技术领域，具体来说，涉及一种具有安全检测功能的医用防护头罩。


背景技术：

2.现代电子智能设备的快速推进进一步加强了医疗水平的提高，在面对传染性疾病，尤其是此次新冠肺炎引起的疫情灾难面前，智能防护帽有着至关重要的意义，而防护帽内部的环境往往直接决定着医护工作者佩戴是否舒适、安全。
3.此外，市场上常用的气体检测装置均不具备防护帽内检测的需求，存在着体积大、携带不方便、检测不灵敏等诸多问题。为了保护医护工作者的生命安全，为其提供一个舒适的佩戴环境，防护帽必须自带智能设备。传统氧气检测法是进行抽样检测，此种方法并不适用于防护帽，且检测灵敏度相对较低。


技术实现要素：

4.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种具有安全检测功能的医用防护头罩，以自动监测防护罩内部的环境。
5.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
6.一种具有安全检测功能的医用防护头罩，包括罩体、设于罩体上的目视区，还包括固定在罩体上的监测部分，监测部分包括单片机、检测模块、供电模块以及报警模块，
7.检测模块，与单片机电连接，用于检测防护罩体内的各项参数；
8.单片机，读取检测模块检测出的参数数据并作出判断；
9.报警模块，与单片机电连接，用于发出警报；
10.供电模块，用于供电。
11.优选的，还包括与单片机电连接的显示模块，用于显示检测模块检测出的参数数据。
12.优选的，所述参数至少包括湿度、温度、氧气浓度、二氧化碳浓度中的一种或几种。
13.优选的，所述检测模块包括温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器。
14.优选的，所述罩体上设置有容纳监测部分的固定袋，固定袋朝向外界的一侧为透明的。
15.优选的，所述监测部分还包括防护外壳，防护外壳上设有保护检测模块的防护板。
16.优选的，防护板上设有卡紧槽。
17.优选的，所述检测模块还包括按钮，与单片机电连接，用于更换单片机的工作模式。
18.优选的，所述目视区上可撕脱地贴附有至少一层用于防止目视区被污染的防污膜。
19.优选的，所述单片机为stm32单片机，报警模块为蜂鸣器。
20.本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型采用自主设计研发新型检测系统，二氧化碳、氧气传感器采用先进的电化学传感器,具有高灵敏度、测量数据线性等优势；检测系统的主控采用stm32单片机，集成度高，反应灵敏，占用体积小；温湿度检测采用温湿度传感器，具有极高的可靠性和卓越长期稳定性，体积微小、响应迅速、低功耗、可浸没、抗干扰能力强；整体检测有系统占用体积小、便于携带、可拆卸、功耗低等特点，满足医用防护罩的需求。
22.当检测模块检测到的参数数据达到单片机内的报警值时，单片机作出判断并控制报警模块发出警报。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1示出了本技术实施例提出的一种具有安全检测功能的医用防护头罩中监测部分的结构示意图；
25.图2示出了本技术实施例提出的一种具有安全检测功能的医用防护头罩的罩体的结构示意图；
26.图3为图2中监测部分的结构示意图；
27.图4为图3的侧视图。
具体实施方式
28.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
29.附图说明：
30.监测部分1、罩体2、目视区3、呼吸阀4、显示模块5、按钮6、防护板 7、检测模块8.
31.如图1所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种具有安全检测功能的医用防护头罩，包括罩体2、设于罩体2上的目视区3以及设于罩体2 上的呼吸阀4，呼吸阀4用于过滤进入罩体2的空气，罩体2也可采用外接呼吸罐的方式，本实施例中采用的是呼吸阀4，还包括固定在罩体上的监测部分1，监测部分包括单片机、检测模块8、显示模块5、按钮6、供电模块以及报警模块，
32.检测模块8，与单片机电连接，用于检测防护罩体内的各项参数；
33.单片机，读取检测模块检测出的参数数据并作出判断；
34.报警模块，与单片机电连接，用于发出警报；
35.供电模块，用于供电。
36.显示模块5，与单片机电连接，用于显示检测模块检测出的参数数据；
37.按钮，与单片机电连接，用于更换单片机的工作模式。
38.上述参数至少包括湿度、温度、氧气浓度、二氧化碳浓度中的一种或几种。
39.具体的，检测模块包括温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器。
40.在至少一个实施例中，元器件及电路采用如下设置：
41.一、器件选择
42.1、氧气传感器
43.主要特性：
44.通信波特率115200，数据由字符串形式发送和接受
45.测量范围：0-50％
46.尺寸：20.3*16.8mm
47.输出：80-12ua
48.温度范围：-30-55℃
49.电压：5v
50.串口数字输出
51.2、二氧化碳传感器
52.主要特性：
53.电压：5v
54.串口数字输出
55.浓度范围：0-10000ppm
56.温湿度传感器模组
57.3、温湿度传感器
58.主要特性：
59.湿度测量范围：0-100％rh
60.湿度测量精度：
±
3％rh
61.温度测量范围：-40-125℃
62.温度测量精度：
±
0.3℃
63.工作电压：2.1-3.6v
64.此传感器基于数字传感技术，温度、湿度于一体，可与单片机直接相接
65.主控器件。
66.4、单片机
67.单片机采用stm32单片机，此款单片机体积较小、运行速率快、性价比高。
68.二、系统设计
69.(一)电路设计
70.1、报警系统设计
71.采用pwm输出口通过三极管q1来驱动蜂鸣器ls1，所使用的蜂鸣器的工作频率是2000hz，也就是说蜂鸣器的驱动信号波形周期是500μs，由于是1/2duty的信号，所以一个周期内的高电平和低电平的时间宽度都为 250μs。
72.2、显示电路设计
73.采用oled0.9寸4p显示屏，oled显示技术具有自发光特性，采用非常薄的有机材料图层和玻璃基板，当有电流流过时，这些有机材料就会发光，此屏幕可视角度大、功耗低。
74.3、温湿度传感器电路设计
75.在sht30温湿度传感器模组基础上给增加两个1k上拉电阻，保证抗干扰能力、保护元器件及起限流作用。
76.4、按键电路设计
77.根据功能需求，为扩大检测系统宽容度，需要设计三个按键来进行上下限设置，达到不同环境中不同报警值的需求。
78.5、主控电路设计
79.由于采用集成度较高的stm32单片机，主控电路由单片机独立完成。
80.6、供电电源设计
81.采用常见的usb锂电池供电方式，方便更换和携带，常见充电宝、充电器均可以给该系统供电，极大的提高了系统的宽容度。
82.在至少一个实施例中，如图2所示，罩体上设置有容纳监测部分的固定袋，固定袋朝向外界的一侧为透明的，固定袋方便监测部分的安装固定，同时透明侧则利于观察显示模块的显示内容。
83.如图3、图4所示，监测部分1还包括防护外壳，防护外壳上设有保护检测模块的防护板7，防护板7上设有卡紧槽，防护外壳能够用于保护监测部分的各元器件不易被损坏，同时凸起的防护板设置，能够避免温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器被罩体内的汗水等接触污染，同时又能够为温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器撑出一个检测空间，使得检测数据更加准确；整个外壳可放置于固定袋中，卡紧槽的设置，则利于将防护板卡固在固定袋的袋体上。
84.当检测模块检测到的参数数据达到单片机内的报警值时，单片机作出判断并控制报警模块发出警报。
85.我们采用自主设计研发新型检测系统。二氧化碳、氧气传感器我们采用先进的电化学传感器,具有高灵敏度、测量数据线性等优势；检测系统的主控采用stm32单片机，集成度高，反应灵敏，占用体积小；温湿度检测采用瑞士推出的sht30数字温湿度传感器，具有极高的可靠性和卓越长期稳定性，体积微小、响应迅速、低功耗、可浸没、抗干扰能力强；整体检测有系统占用体积小、便于携带、可拆卸、功耗低等特点，满足智能防护帽的需求。
86.电化学传感器是根据电化学原理，利用被测气体在传感器工作电极和对电极上发生相应的氧化还原反应并释放电荷，通过外电路形成电流，电流大小气体浓度成正比，从而实现对目标气体的定量检测。模组将氧气电化学传感器输出的模拟信号放大后，送入stm32单片机adc采集端口，经过stm32单片机内部过滤运算，计算出空气中的氧气浓度。模组使用高精度轨道运放放大，串口方式输出氧气浓度。
87.本设计将检测系统模块化，三种传感器模组分别检测相应的被测对象，将检测数据发送给主控单片机，单片机运算后输出至显示器中，显示器实时显示被测对象数据。当传输数据到达设置的报警值时，主控系统发出信号给蜂鸣器，蜂鸣器发出警报提醒。主控系统中设置有复位按键，当出现未知错误时，按下复位按键即可进行复位。
88.特点：
89.检测系统采用stm32单片机设计，小巧方便携带，可做到自由拆卸安装。
90.检测传感器具有高灵敏度、检测环境宽容度高等特点，模组更方便更换、维修。
91.具备实时检测、显示、报警功能，为佩戴者及时提供准确数据，保证佩戴者安全、舒适。
92.在至少一个实施例中，目视区3上可撕脱地贴附有两层用于防止目视区被污染的防污膜，每层防污膜上均设有手撕部，用于撕掉所述防污膜时手的捏持，手撕部设于所述防污膜的端角处，两层防污膜的手撕部错开设置，以避免误操作，由于其目视区上设有可撕脱的防污膜，在医护过程，可形成对目视区的清晰度防护，当血液和血渍、病人喷液等直接飞溅到镜片上，可进行快速处理，来保证医护人员视野的清晰度，防止了医护过程的中断，从而大大提高了医护实施的质量和效率。
93.尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本实用新型的范围。结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路 (asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、 eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd-rom、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或借其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、 cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类
的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟 (cd)、激光碟、光碟、数字多用碟(dvd)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
94.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。