專利名稱：空氣安全監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動力交通工具的安全裝置，在該交通工具通常使用中， 其含有配備的生活或工作空間。本發(fā)明特別涉及船舶安全裝置，監(jiān)測船 舶氣體中氣態(tài)污染物水平。本發(fā)明也涉及陸基交通工具如家用汽車和鐵 路機車的安全。
背景技術(shù)：
在交通工具上，用于驅(qū)動船舶和家用汽車的內(nèi)燃機是大氣污染的重 要來源。當行駛時，內(nèi)燃機以煙氣，二氧化碳， 一氧化氮和一氧化碳的形式 產(chǎn)生有害的外排物。在足夠濃度的情況下，所有這些對人體健康是有害 的。當汽車不行駛時，內(nèi)燃機和相關(guān)燃料系統(tǒng)產(chǎn)生燃料蒸汽。這些蒸汽 達到一定濃度時，直接危害人體健康。但是它們可以導致更為重大的危 險，即它們可以到達足夠的濃度產(chǎn)生空氣爆炸。在這種情況下，只需一 個點火源即可以導致可能的破壞性爆炸。該排放源可以在啟動引擎的過 程中輕易地產(chǎn)生，如果空氣處于爆炸狀態(tài)時其被引燃。船舶容器上的空氣污染物的危險特征是眾所周知的。需要相當?shù)呐?力以確保廢氣排至外部空氣，而不污染船舶上的空氣。實踐中，確保足夠地排出總在船舶內(nèi)產(chǎn)生的廢氣是相當困難的。當 船靜止或以不同的速度航行時，船周圍和船內(nèi)的氣體條件不斷地在變化。 船可以處于一個完全平靜的空氣中，或處于幾乎任何風速，任何風向的情況中。這些因素意味著要精確和可靠地預測船體各個部分氣流的準確 屬性是非常困難的。因此，確保在船的任何地方不堆積有害氣體也是很 困難的。相似的約束也適應(yīng)于陸基交通工具例如家庭汽車，其更大的移 動速度和更小的尺寸要求它們內(nèi)部空間對外部空氣較少敞開，于是便有 了其他的約束。船引擎廢氣系統(tǒng)的設(shè)計試圖減輕這些問題，但是對于船里可用選擇 存在嚴重限制，特別是關(guān)于廢氣程度的位置和高度。為了減輕這些問題，通風系統(tǒng)用于大多數(shù)船舶。然而，它們通常受 限于船的輪機艙或隔間。它們不含有傳感器，或只含有空氣移動或燃料 蒸汽傳感器。這樣的通風裝置通常設(shè)計來解決燃料蒸汽爆炸的風險。該通用船舶 的通風通過風或船舶的運行導致的空氣運動和廢氣系統(tǒng)的設(shè)計來實現(xiàn)。本發(fā)明的一個目的在于提供一個交通工具安全裝置，克服或至少實 質(zhì)地改善在先技術(shù)的相關(guān)問題。本發(fā)明進一步的目的在于提供一個交通工具安全裝置，可以監(jiān)測船 舶上各種空氣污染物。本發(fā)明進一步的目的在于提供一個交通工具安全裝置，可以監(jiān)測陸 基交通工具上的各種空氣污染物。本發(fā)明其他目的和優(yōu)點將通過下面附圖的描述中變得顯而易見，其 中通過闡述和示例的方式，公開了本發(fā)明的一個實施例。發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明的一個形式中， 一個空氣安全監(jiān)測裝置包含一個適合感應(yīng) 兩個或更多被選空氣污染物的遙感器單元，并將數(shù)據(jù)從該感應(yīng)器傳輸至 一個顯示單元，所述顯示單元用于顯示所述感應(yīng)的結(jié)果，確定是否所述 結(jié)果表明空氣污染物的水平超過可以接受的范圍，如果已超過便啟動已選的警報行為。優(yōu)選地，所述空氣污染物從煙氣， 一氧化氮， 一氧化碳和燃料蒸汽 中選擇。優(yōu)選地，所述遙感器單元進一步用于感應(yīng)空氣中被選的其他屬性， 并將這感應(yīng)結(jié)果傳輸至顯示單元，當確定空氣污染物的水平是否超過可 以接受的范圍時，該顯示單元進一步用于使用所述其他屬性結(jié)果。優(yōu)選地，所述其他屬性是空氣溫度，濕度和空氣密度中的一個或多個。優(yōu)選地，所述感應(yīng)結(jié)果顯示的是由特定遙感器感應(yīng)到的特定污染物 的濃度。優(yōu)選地，所述已選報警行為是可聽見的警報。優(yōu)選地，所述報警行為包含顯示響應(yīng)清單步驟，該響應(yīng)與配置遙感 器船舶特定地方被感應(yīng)的特定污染物的探測相適宜。優(yōu)選地，所述顯示單元包含經(jīng)過被選清單的多步驟的裝置。優(yōu)選地，所述清單的內(nèi)容可以從外部數(shù)據(jù)源進行更新。優(yōu)選地，所述顯示單元作為警報行為的一部分用于啟動控制激活操作。優(yōu)選地，所述遙感器以模擬電壓方式將數(shù)據(jù)傳輸至顯示單元。 優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)在線束上傳輸至顯示單元。優(yōu)選地，所述遙感器以數(shù)字數(shù)據(jù)流的方式傳輸數(shù)據(jù)至顯示單元。 優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)在無線協(xié)議上傳輸至顯示單元。


6為了更好地理解本發(fā)明，將根據(jù)優(yōu)選實施例進行描述，實施例借助 附圖進行描述，其中附圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明配置于船舶的一個優(yōu)選實施例的顯示單元， 附圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的遙感器單元， 附圖3顯示了一個優(yōu)選實施例傳感器單元功能性組件方框圖；和 附圖4顯示了顯示單元一個優(yōu)選實施例功能性組件方框圖；和 附圖5顯示了安裝在附圖1顯示單元的軟件流程圖。最佳實施方式參考附圖l和附圖2，顯示了配置于船舶的本發(fā)明的一個實施例，該 交通工具安全裝置包含顯示單元1和至少一個遙感器單元2.顯示單元安裝于船舶的便利的位置，可以由船員監(jiān)控。傳感器單元分布在船上需要監(jiān)控空氣污染物的地方。傳感器可以位于輪機房，也可 以位于船員和游客區(qū)。傳感器也可以位于甲板上，在那里有可能會形成 空氣污染物。顯示單元顯示可以以大量方式定制。在這個實施例中，顯示標有傳 感器位置的船舶草圖輪廓。傳感器的狀態(tài)用顏色在顯示器上標出。傳感器通過線束上簡單的電子信號或任意有線或者無線通信協(xié)議與 顯示單元通信。一個船舶安全裝置的典型傳感器的圖表在附圖3中顯示。配置的傳 感器是眾所周知的線圈細絲類型的。線圈絲式傳感器(coil filament sensors)通過將線圈細絲插入氣流中 進行工作，在該氣流中測量污染物水平。調(diào)整線圈以便使傳導性與特定 被監(jiān)測污染物氣流中的水平相關(guān)。在本發(fā)明的裝置中，該傳導性直接由顯示單元里的電路監(jiān)控，或者 在傳感器單元中被分析，并且表示氣流中特定污染物濃度的結(jié)果傳輸至7顯示單元電路?，F(xiàn)有技術(shù)的傳感器通常只被調(diào)整來感應(yīng)一種污染物。在該實施例中，傳感器基底30包含4個線圈細絲傳感器31。每個傳感器用于探測空氣中不同污染物的濃度。在此情況下，被感 應(yīng)的污染物為一氧化氮， 一氧化碳，燃料蒸汽和煙氣。線圈細絲傳感器31安裝在圓柱體32中，通過它可以對氣流33定向。 被監(jiān)測氣流的污染物水平和結(jié)果傳輸至顯示單元處理器。氣流的其他特征也可以被感應(yīng)。在進一步的實施例中，該傳感器也 可以監(jiān)測空氣溫度和相對濕度。附圖4顯示了船舶安全裝置主顯示單元的方框圖。該單元包含液晶顯示屏41，顯示遙感器的狀態(tài)。它也顯示設(shè)置和校 準該裝置所需的通信顯示。具有含有處理和存儲功能的中央處理單元42。信息通過鍵盤接口 43 傳輸至裝置。顯示單元通過一系列模擬電線，或者有線或無線協(xié)議通信系統(tǒng)45與 遙感器連接。在使用中，中央處理單元監(jiān)控由遙感器30網(wǎng)絡(luò)中的每個單 獨線圈細絲傳感器31返回的阻力系數(shù)，并將這些系數(shù)轉(zhuǎn)換成被監(jiān)控的污 染物的每百萬分之一的讀數(shù)。在另一個實施例中傳感器通過通信協(xié)議進 行傳輸，這個步驟可以由每個傳感器單元中的子處理器進行，結(jié)果傳回 顯示單元的中央處理器。這些讀數(shù)與每個污染物設(shè)置值比較。如果污染物超過規(guī)定的最高值，則啟動警告行為。設(shè)置值可以是特定污染物濃度絕對值，或可根據(jù)來自 傳感器的其他結(jié)果值改變。例如，不同水平的污染物在寒冷條件下可以 被接受，而在溫暖條件下則相反。警告條件下的探測器在液晶顯示屏顯示。發(fā)出聲音警報。 對每個警告條件所需的響應(yīng)在與特定船舶和配置的清單中列出。這些清單由設(shè)備制造商或船舶操作員編輯。這些清單用于指導操作員對警 報條件作出應(yīng)答。傳統(tǒng)地，這樣的清單以紙件形式在船舶上保存，在警報狀態(tài)下獲得 并費力地遵守。對于單個操作員或在困難環(huán)境條件下，這將是非常困難 的。這樣的清單可以保存在顯示單元的存儲器中。它們作為軟件加載的 一部分被加載。當感應(yīng)到警告條件，獲得適當?shù)那鍐?，針對含有語音合成器44的語 音處理器的文本開始使用，為用戶以語音的形式表達清單。用戶可以通過使用鍵盤接口前后移動清單。清單步驟的書面細節(jié)也 可以在液晶顯示屏上顯示。清單的使用確保沒有遺漏步驟，同時不需要船員在緊急情況時獲得 紙件清單困難的情形下，去迅速翻閱單元("各單元")的紙件清單。每個傳感器的警報水平可以在該裝置制造時出廠設(shè)置，或使用鍵盤 接口分別設(shè)置。警報水平可以是被檢測污染物的每百萬分之一的絕對部分，但在進 一步的實施例中，警報水平可以由任意兩個或多個傳感器結(jié)果之間被定 義關(guān)系而確定。在進一步的實施例中，遙感器檢測空氣溫度和濕度。這些結(jié)果，連 同污染物傳感器讀數(shù)也被考慮，確定是否存在警報條件。附圖5顯示了顯示單元的中央處理單元中軟件的高級流程圖。 程序執(zhí)行從初始化步驟51開始。裝置然后進入主査詢程序52，當單元處于操作時，其繼續(xù)。主査詢程序檢測是否按鍵。如果是，它調(diào)用鍵操作程序53處理來自鍵盤接口單元的輸入。傳感器處理程序54被調(diào)用，查詢和分析來自遙感器的數(shù)據(jù)。 如果存在任何變化，更新顯示程序55被調(diào)用，顯示改變的傳感器數(shù)據(jù)，檢測任何需要的警報行為，如果需要則啟動警報行為。 然后，只要單元持續(xù)工作，重復主査詢程序。清單和警報響應(yīng)的細節(jié)保存在中央處理單元的非易失性存儲器中。這些細節(jié)通過任何通常方式更新，包含物理存儲器的直接置換，從便攜 式程序設(shè)計單元下載新的數(shù)據(jù)。在一個實施例中，顯示單元用于啟動控制激活操作，以響應(yīng)警報條 件。該控制響應(yīng)操作包含操作風扇，發(fā)動機，通風和船員在對警報條件 作出響應(yīng)的任何其他控制操作。顯示單元通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方式或直接電子信號方式來控制船舶上的機 械和裝置。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以在任意合適的有線或無線網(wǎng)絡(luò)上傳輸。闡述的實施例顯示了安裝在海洋船舶的本發(fā)明。本發(fā)明也可以安裝 在陸基交通工具上，例如家用汽車或鐵路機車。雖然本發(fā)明基于其最實用和最優(yōu)的實施例在這里顯示和闡述，需指 出的是方案可以處于本發(fā)明的范圍內(nèi)，但是不限于這里闡述的細節(jié)，而 可以包含設(shè)備中任何和所有等同的裝置。
權(quán)利要求
1、一個空氣安全監(jiān)測裝置，包含遙感器單元，用于感應(yīng)兩個或多個被選空氣污染物并從該感應(yīng)將數(shù)據(jù)傳輸至顯示單元，所述顯示單元用于顯示所述感應(yīng)的結(jié)果，確定是否所述結(jié)果表明空氣污染物的水平超過可接受范圍，如果超過便啟動已選警報行為。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述空氣污染物從煙氣， 一氧化氮， 一氧化碳和燃料蒸汽中選擇。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述傳感 器是線圈細絲類型的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述遙感 器單元進一步用于感應(yīng)空氣中被選的其他屬性，并將感應(yīng)結(jié)果傳輸至所 述顯示單元，當確定是否空氣污染物超過了可接收范圍時，所述顯示單 元進一步用于使用所述其他屬性結(jié)果。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述其他 屬性是空氣溫度，濕度和空氣密度的一個或多個。
6、 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所 述感應(yīng)結(jié)果顯示的是由特定遙感器感應(yīng)的特定污染物的濃度。
7、 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所 述已選警報行為是聲音警報。
8、 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所 述報警行為包含顯示回應(yīng)清單步驟，響應(yīng)檢測在安裝所述遙感器的船舶 特定地方感應(yīng)的特定污染物。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述顯示單元包含經(jīng)過所述被選清單多步驟的方式。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述清 單內(nèi)容可以從外部數(shù)據(jù)源更新。
11、 根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于 所述顯示單元作為所述警報行為的一部分用于啟動控制激活操作。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述遙感器以模擬電壓形式傳輸所述數(shù)據(jù)至所述顯示單元。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述數(shù) 據(jù)通過線束傳輸至所述顯示單元。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述遙 感器以數(shù)字數(shù)據(jù)流形式傳輸所述數(shù)據(jù)至所述顯示單元。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的空氣安全監(jiān)測裝置，其特征在于所述數(shù) 據(jù)通過無線協(xié)議傳輸至所述顯示單元。
16、 一種基于說明書和任一或多個附圖進行了充分闡述的空氣安全
全文摘要
一個空氣安全監(jiān)測裝置，包含遙感器單元，用于感應(yīng)兩個或多個被選空氣污染物并從該感應(yīng)將數(shù)據(jù)傳輸至顯示單元，所述顯示單元用于顯示所述感應(yīng)的結(jié)果，確定是否所述結(jié)果表明空氣污染物的水平超過可接受范圍，如果已超過便啟動已選警報行為。
文檔編號G08B21/02GK101263538SQ200680033967
公開日2008年9月10日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者沙恩·福爾克黑德 申請人:Evr安全技術(shù)私人有限公司