CN103760310A

CN103760310A - 用于交通工具的空气质量检测报警装置及方法

Info

Publication number: CN103760310A
Application number: CN201410046907.1A
Authority: CN
Inventors: 刁欣炜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2034-02-11
Also published as: CN103760310B

Abstract

一种用于交通工具尤其是飞机机舱内的空气质量检测和报警装置，包括机载电源、气体传感器、微处理器、蜂鸣报警器和通信模块，其中机载电源为气体传感器、微处理器、蜂鸣报警器和通信模块提供电能，还包括液晶显示装置。本发明也涉及一种利用空气质量检测和报警装置进行检测和报警的方法。利用本发明的气体检测、报警装置和方法能够有效的检测交通工具乘客乘坐空间内的空气质量，增加乘客乘坐的舒适度，降低交通工具密闭空间对乘客健康造成伤害的风险。

Description

用于交通工具的空气质量检测报警装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于交通工具的空气质量检测、报警装置及方法，尤其涉及用于飞机机舱内的空气质量检测、报警装置及方法。

背景技术

随着生活水平的日益提高，飞机渐渐成为了人们出行的首选。飞机机舱作为一个密闭空间，其为乘客提供了飞行期间乘坐、休息、娱乐的场所，因此机舱的舒适度直接影响了乘客乘坐飞机的舒适度。而机舱舒适度的一个重要指标就是空气质量，因为飞机机舱通常都是密闭的，而且有时候乘客要在机舱中呆上数小时甚至十数个小时。现今的大型飞机一般都具有自身的空调系统，所调节的空气则主要来自于发动机引气以及部分机舱内循环使用空气。飞机在地面上以及飞行过程中的外部环境有时都是较为恶劣的，例如在夏天的时候，机场十分炎热，尤其是尚未起飞之前，很多飞机因动力问题无法完全开放空调，而且有时候因为航班延误的问题，乘客往往要在该环境下等候很长时间。另外，飞机在飞行期间处于近地空间时紫外线通常也是非常强烈的。而当前的大型飞机越来越多的采用复合材料制造，这些复合材料在受热或者紫外线的影响下都有可能向机舱内释放VOC，也就是挥发性有机化合物。同时，由于发动机引气的使用，也可能向机舱内引入一些一氧化碳和二氧化碳。二氧化碳的含量过多会造成红蛋白结合氧能力降低，首先是大脑缺少氧感到头晕，再就是四肢麻木无力，最后休克。如不及时补充氧气就会因休克而脑死，心脏衰竭。CO，是一氧化碳的分子式，在通常状况下，CO是无色、无臭、无味、有毒的气体，CO中毒的原因是因为CO进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而排挤血红蛋白与氧气的结合，从而出现缺氧而导致中毒。轻则可出现头痛、头晕、失眠、视物模糊、耳鸣、恶心、呕吐、全身乏力、心动过速、短暂昏厥，还会导致口唇、指甲、皮肤粘膜出现樱桃红色，多汗，血压先升高后降低，心率加速，心律失常，烦躁，一时性感觉和运动分离（即尚有思维，但不能行动）。症状继续加重，可出现嗜睡、昏迷，严重时会迅速进入昏迷状态，初期四肢肌张力增加，或有阵发性强直性痉挛；晚期肌张力显著降低，患者面色苍白或青紫，血压下降，瞳孔散大，最后因呼吸麻痹而死亡，经抢救存活者也有严重合并症及后遗症。世界卫生组织对总挥发性有机化合物的定义是熔点低于室温而沸点在50-260℃之间的挥发性有机化合物的总称。一般包括甲醛、氨、乙二醇、酯类等物质。当VOC达到一定浓度时，会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至引发抽搐、昏迷、伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。如果使用主要来自于发动机引气以及部分机舱内循环使用空气的空调系统出现故障而无法被及时检测到并告警的话，那么上述的有害气体就会对乘客的舒适度造成有害影响，甚至是伤害乘客的健康。其他的交通工具，例如汽车、潜水艇或者铁路车辆等也面临着同样的问题。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，提供一种用于交通工具的空气质量检测和报警装置，具体的，包括机载电源、气体传感器、微处理器、蜂鸣报警器和通信模块，其中机载电源为气体传感器、微处理器、蜂鸣报警器和通信模块提供电能，其特征在于还包括液晶显示装置。

优选地，气体传感器优选是探头的形式。

优选地，探头式气体传感器包括头部和安装部，在头部的前端设置有多层过滤结构

优选地，过滤结构从外到内依次包括金属网层、中间海绵层和塑料孔层，金属网层、中间海绵层和塑料孔层采用树脂紧密粘结在一起。

优选地，过滤结构之后设置有喇叭状进气口，该喇叭状进气口出口端连接有气流管道，空心状的头部与喇叭形进气口以及气流通道之间的空隙可以填充海绵或者泡沫。

本发明还涉及一种利用本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置进行气体检测和报警的方法，其特征在于包括如下步骤：气体传感器实时采集并检测机舱空间内的气体成分，记录二氧化碳、一氧化碳的含量；气体传感器将采集得到的数据传入至微处理器中，当气体超过预设阈值后，系统内蜂鸣报警器报警，并将何种气体超标通过显示屏显示；在达到特定条件以后微处理器将信号传至通信模块，由通信模块发送信息至机组成员或地面塔台，让相关人员主动采取一定的措施；待恢复正常后，解除警报。

优选地，所述阈值例如可以是二氧化碳浓度达到2000ppm或一氧化碳的浓度达到1000ppm。

利用本发明的气体检测装置和方法能够有效的检测交通工具乘客乘坐空间内的空气质量，增加乘客乘坐的舒适度，降低交通工具密闭空间对乘客健康造成伤害的风险。

附图说明

图1是根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置的结构示意图；

图2是根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置的工作原理图；

图3是根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置的探头的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，其显示了根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置的结构示意图。根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置包括机载电源1、气体传感器2、微处理器3、蜂鸣报警器4和通信模块5，其中机载电源1为气体传感器2、微处理器3、蜂鸣报警器4和通信模块5提供电能。优选地，根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置还包括液晶显示装置。图2显示了根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置的工作原理，气体传感器实时采集并检测机舱空间内的气体成分，记录二氧化碳、一氧化碳以及其他有害气体，例如苯类或者醛类有机气体的含量。气体传感器2将采集得到的数据传入至微处理器3中，当气体超过预设阈值后，系统内蜂鸣报警器报警，并将何种气体超标通过显示屏显示。在达到特定条件（例如可以是一段时间）以后微处理器3将信号传至通信模块5。由通信模块5发送信息至机组成员或地面塔台，让相关人员主动采取一定的措施，例如检修等。待恢复正常后，解除警报。气体传感器2优选是探头的形式。所述阈值例如可以是二氧化碳浓度达到2000ppm，或者，一氧化碳或者其他有害气体，例如苯类或者醛类有机气体的浓度达到1000ppm。

图3显示了根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置的探头的结构示意图。该探头式气体传感器包括头部7和安装部6，它们都可以是采用金属制成的空心圆柱。优选地，头部7和安装部6等高，优选为3-5厘米。在头部7的前端设置有多层过滤结构，该过滤结构从外到内依次包括金属网层8、中间海绵层9和塑料孔层10，优选地金属网层8、中间海绵层9和塑料孔层10的厚度比例为2：2：1，金属网层8、中间海绵层9和塑料孔层10采用树脂紧密粘结在一起。过滤结构之后设置有喇叭状进气口，该喇叭状进气口出口端连接有气流管道，气体检测装置11设置于气流管道中，优选地，气体检测装置11位于圆柱状头部7的中心位置。优选地，喇叭口进气口与三层过滤装置等厚。头部7和安装部6焊接在一起，安装部外表面可设置螺纹，以便探头的安装。气流管道的尾部，也就是靠近安装部6与头部7焊接壁面处设置有微型风扇12。安装部6的空心内部可以导出气流以及穿设气体检测装置11和微型风扇的电线。空心状的头部7与喇叭形进气口以及气流通道之间的空隙可以填充海绵或者泡沫，以增强探头的结构强度，并且海绵或者泡沫可以吸收微型风扇所产生的噪音，而且海绵或者泡沫还可以吸收冷凝水，从而保护气体检测装置11和微型风扇，延长使用寿命，这对于飞行器结构是十分重要的，因为飞行器飞行跨越的高度很大，机舱壁面非常容易产生冷凝水。由于本发明中的过滤结构，保护了尘埃对探头造成的堵塞，而微型风扇的使用使得气流能够实时、及时地到达气体检测装置，增加了检测的及时性和准确性。

根据本发明的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置的探头可借助于安装部6安装设置于飞机机舱壁面或者行李架底部。

本发明的检测和报警装置也可以用于汽车、潜水艇和铁路车辆等交通工具。

以上的描述仅仅是要来示例说明，所属领域的技术人员将会认识到只要不脱离本发明所公开的范围就可以对于所述的实施方式进行多种改变。落在本发明的范围之内的其他修改对于那些阅读过本发明的所属领域技术人员来说也是显而易见的，并且这样的修改是要落入到所附权利要求的保护范围内的。

Claims

1.一种用于交通工具，尤其是飞机机舱内的空气质量检测和报警装置，包括机载电源（1）、气体传感器（2）、微处理器（3）、蜂鸣报警器（4）和通信模块（5），其中机载电源（1）为气体传感器（2）、微处理器（3）、蜂鸣报警器（4）和通信模块（5）提供电能，其特征在于还包括液晶显示装置。

2.根据权利要求1所述的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置，其特征在于气体传感器优选是探头的形式。

3.根据前述任一项权利要求所述的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置，其特征在于探头式气体传感器包括头部和安装部，在头部的前端设置有多层过滤结构。

4.根据前述任一项权利要求所述的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置，其特征在于过滤结构从外到内依次包括金属网层、中间海绵层和塑料孔层，金属网层、中间海绵层和塑料孔层采用树脂紧密粘结在一起。

5.根据前述任一项权利要求所述的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置，其特征在于过滤结构之后设置有喇叭状进气口，该喇叭状进气口出口端连接有气流管道，空心状的头部与喇叭形进气口以及气流通道之间的空隙可以填充海绵或者泡沫。

6.利用根据前述任一项权利要求所述的用于飞机机舱内的空气质量检测和报警装置进行气体检测和报警的方法，其特征在于包括如下步骤：气体传感器实时采集并检测机舱空间内的气体成分，记录二氧化碳、一氧化碳的含量；气体传感器将采集得到的数据传入至微处理器中，当气体超过预设阈值后，系统内蜂鸣报警器报警，并将何种气体超标通过显示屏显示；在达到特定条件以后微处理器将信号传至通信模块，由通信模块发送信息至机组成员或地面塔台，让相关人员主动采取一定的措施；待恢复正常后，解除警报。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述阈值例如可以是二氧化碳浓度达到2000ppm或一氧化碳的浓度达到1000ppm。