专利名称：监控个人保护性设备的系统和方法
技术领域：
本发明涉及监控和追踪记录(ke印track of)第一反应者的个人保护性设备的系 统和方法。更特别地，本发明涉及这样的系统和方法，其使用各种无线技术来最初监控第一 反应者配备有预定的个人保护性设备并随后检查该设备的状态。
背景技术：
第一反应者，例如消防队员或危险物质处理者通常穿戴或携带预定的个人保护性 设备组，能够包括手套、护目和/或听力保护设备、头盔、呼吸器、靴子等，但不限于此。不仅 设备组必须完整以保证提供最大保护，而且有时为了个体的安全必须考虑装备具有预定寿 命。除上述外，所希望的是能够监控和记录个体所经受的环境条件以利于此类设备的 维护和及时更换。
图1是本发明的实施例的框图。
具体实施例方式尽管本发明的实施例可以有许多不同的形式，其具体实施例如图所示并将在此详 细描述，应理解的是应认为本公开是本发明原理的例示，以及实践本发明原理的最佳模式， 而并不意在将本发明限制于所示的具体实施例。在本发明的一个方面，能够实施监控以确保需要穿戴所定义的个人保护性设备 (PPE)组的人可以确定他们实际穿戴或携带该设备组。在本发明的另一方面，特定元件、或 PPE部件的使用时间可以被测量并追踪，并据此计划维护或更换。在本发明的另一方面，可 以记录和追踪PPE所暴露于的环境条件以协助计划维护/或更换。在体现本发明的一个系统中，射频标识(RFID)将被合并到所有PPE组件中。这些 RFID标签将唯一地标识每件个人保护性设备的零件号和序列号。在本发明的另一实施例 中，PPE用户通信单元可以由每个用户携带。例如，该单元可以是腕戴式的。在一种形式中，该单元可以包括RFID读取器和RF链路(link)以使它能够与移位 的PPE控制设备进行通信。例如，该设备可以从每个PPE用户通信单元收集PPE配置和使 用数据。若如此配备，它也可以收集环境数据以与每个PPE组件的使用数据的时间关联起 来。所有此类信息可以被存储在计算机可读存储器中，例如半导体存储单元或磁或光大容 量存储单元例如磁盘驱动器。该系统可以被提供有将在PPE控制设备上运行的客户应用的定义集；示例可以包 括列出每个PPE组件、所使用的时间、暴露于特定环境条件的时间的能力。用户违规，例如， 除去不应除去的设备，可以被记录并随后列出或打印出来。基于超过环境暴露或使用的预 定义限制，能够提供对要求维护/更换PPE组件的需要的自动指示。此类应用可以在月付
4型服务的环境中提供。在另一实施例中，通信无线电或蜂窝型设备可以与用户通信单元或设备集成。可 包括全球定位电路以实现追踪用户位置。图1示出了体现本发明的系统10。系统10包括至少一个用户通信单元12，其可 由各个用户例如消防队员或危险物质控制人员穿戴或携带。本领域技术人员将会理解系统 10通常包括多个12-1此类单元，其中一个将与每个此类个体相关联。多个12-1单元的成 员(member)基本相同，因而对单元12的论述也应用于多个单元的其他成员。单元12能够用控制电路来实施，所述控制电路可以包括一个或多个可编程处理 器，例如12a和相关联的控制软件12b。软件12b能够被存储在本地计算机可读存储介质 (例如半导体存储设备或磁或光大容量存储单元例如磁盘驱动器)上以供处理器12a访问 和执行。单元12也能够包括显示设备和相关联的显示软件(通常用12c表示)。显示设备 能够由单元12承载或承载在单独的单元上，例如第一反应者的面甲(visor)作为抬头显示 器(heads up display)。单元12可以被携带或穿戴，例如戴在相关联用户或第一反应者的 腕部。单元12也能够承载一个或多个接收器或收发器，通常用12d表示，例如各种类型 的可以包括蜂窝型接口(但不限于此)的一个或多个RFID信号接收器、RF收发器。RFID 信号接收器能够接收来自RFID传感器或标签的信息，RFID传感器或标签与能被携带单元 12的个体所使用或穿戴的保护装置类型的各种元件20相关联。这些可以包括但不限于，呼 吸器20a、护目设备20b、手套20c、靴子20d、头盔20e和听力保护设备20f。本领域技术人 员应理解多个20的成员的列举仅是示例性的，而不是对本发明的限制。在不脱离本发明的 精神和范围的情况下，其他元件可以被添加到多个20。多个环境传感器24也能够包括RFID类型标签并与单元12通信。此类传感器可 以包括烟雾、火焰或气体传感器但不限于此。此类传感器可以是可由与单元12相关联的个 体穿戴或携带的类型。配置检查点28能够包括RFID标签，其能够与单元12共同使用以发起对用户PPE 配置的自动配置检查。单元12，在感测到配置检查点28中的RFID标签时，可以以与随后第 0022段描述的相同方式而不要求用户手动按下“检查”按钮的情况下发起对用户PPE的检 查。配置检查点可设在预计用户身上将带有所有需要的PPE的位置，例如更衣室出口的位置。系统10还能够包括一个或多个PPE控制设备，通常用30-1表示。设备30代表多 个30-1的成员，从而对设备30的论述将应用于多个30-1的其他成员。设备30能够包括至少一个可编程处理器30a和相关联的可执行控制软件30b。所 有这样的软件可无限制地存储在半导体、磁或光计算机可读取存储设备上。单元30也可以 包括计算机可读存储单元34，提供对经核准的设备列表、之前检测到的经核准的设备列表 的违反，一个或多个数据库例如多个20的成员的使用时间数据库以及关于多个20的成员 在极限环境或危险条件下的暴露时间数据库的存储的半导体、光或磁存储设备。设备30还能够包括显示设备和图形用户界面软件，通常用30c表示，以在视觉上 且用图表呈现情况信息。一个或多个RF收发器30d(其中一些可以是蜂窝型接口)也能够由设备30承载以提供与多个12-1和30-1的成员的通信以及多个12-1和30_1的成员间 的通信。诸如设备30之类的设备也可承载在车上，或定位在指挥部以为情况指挥人员提 供关于各个第一反应者所携带或穿戴的设备的状态的当前信息，从而解决当前的问题或条 件。除了能够与本地数据库34通信外，设备30还能够直接与多个30-1的其他成员以及多 个12-1的成员进行通信。在本发明的实施例的使用中，一旦个体已经完成穿上所有PPE设备，例如来自多 个12的所有PPE设备，PPE UC 12就可以执行PPE配置检查。配置检查将把该个体上的设 备与预存的授权PPE列表进行比较。该检查可以手动或自动发起。一旦个体相信他们具有正确的PPE组并且他们从其它个体移开若干英尺，那时他 们可以按下用户通信器12上的“检查”按钮，就可以进行PPE配置手动检查。此时，PPE UC、 单元12将询问设备并执行配置检查。用户设备配置可以任一方式自动检查在个体已通过所定义的具有RFID标签的 物理检查点之后，例如，更衣室出口 ；或在“配置外(out ofconfig)”通知后的指定时间段 内——该时间段可以在授权的个人保护性设备列表中定义。如果用户通信器12检测到个体上的未授权PPE配置，则它可以通过听觉警告和/ 或设备12的显示来通知个体。授权PPE列表也可以包含向PPE控制设备发送“配置内(in config) ”或“配置外”的消息的条件。警告/警报将基于未授权配置的严重程度而改变。单元12可以包括记录个人保护性设备的每个元件使用多长时间的计时器。该使 用时间可以被发送到PPE控制设备，例如设备30，在使用结束时用于数据记录。控制设备30可以使设备用户(例如情况指挥人)能够通过来自多个12-1的特定 设备查看所选择个体的配置状态。在本发明的另一方面中，控制设备30可以使设备用户能 够运行(rim)报告以访问每个特定保护性元件(例如20a)已经引起多少“使用时间”。在其他实施例中，如果“使用时间”超出预定值，则PPE控制设备30可以被预编程 以生成维护警告。它还可以使设备用户能够运行报告以检查设备使用历史(按照PPE类型 和特定PPE单元)，按照特定个体或组群来检查PPE的使用，并保存“配置外”警告的历史。环境传感器(例如温度、高度)，例如传感器24，可以与RFID接口包含在一起以实 现环境数据的收集和传送。此类数据在确定来自多个20的特定保护性元件暴露于特别环 境条件的时间间隔(一个或多个)时可能有用。环境数据可以被从多个12-1的成员发送到控制设备(一个或多个)330-1以用于 数据记录。维护警告可以以类似上述“使用时间”警报的方式生成。这些维护警告将指示 特定保护性元件只剩下定义量的可用寿命，或已经超出其可用寿命。此外，授权的PPE列表也可以要求多个个体的感测以完成授权配置；例如，当由于 安全原因要求两个或更多工作者在密闭空间内。这可以通过在多个12-1的每个成员中包 含RFID标签来实现。在该实施例中，授权的PPE列表然后将由个体自己的PPE和合作者 (一个或多个)的RFID组成。在本发明的另一方面，用户通信器(一个或多个)12-1可以包括一种能力，例如按 钮，为个体指示他/她将在“配置外”;例如在工作期间休息时除去设备。“配置外”情况的 时刻和持续时间可以由来自多个12-1的各个单元记录并且被传送到来自多个30-1的一个或多个控制设备以用于数据记录。在另一方面，配置检查点可以包含固定在适当位置的用户通信器。这可以用作代 替每个用户携带用户通信器的更低成本替换方案。根据上述实施例，如果在定义的位置一组第一反应者经常穿上或脱掉PPE，则通信 器可以被安装在配置检查点，也就是该位置的入口 /出口。每个个体可以在离开该区域时 进行配置检查。配置外警告仍将由固定通信器生成，并且PPE使用时间可以当用户返回并 测量自他们离开该区域的逝去时间时通过配置检查点通信器感测来测量。通信器可以仍如 上所描述的那样工作，包括手动操作(用户按下按钮)和自动操作(固定通信器感测经过 的设备)的选择。通信器仍可以如上描述的那样与控制单元通信。有利地，上述实施例并不将用户限制在单个更衣室。用户可在一个区域穿上，然后 在另一区域(例如在使用PPE后的清洗区域)脱掉。在该实施例中，所需要的是每个区域 的入口 /出口处的通信器。由前述可观察到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以实现许多变化和修 改。应理解的是此处示出的特定设备意欲或推测为没有限制的。当然，它意在通过所附权 利要求覆盖落入权利要求范围内的所有修改。
权利要求
一种系统包括多个个人保护性元件，其中所述多个个人保护性元件的每个成员承载射频标识符类型标签；用户通信单元，与所述多个个人保护性元件的成员无线通信，其中用户通信单元包括至少一个计算机可读存储单元并在其中存储指示所述多个个人保护性元件的预期成员的多个标记。
2.如权利要求1的系统，其中通信单元包括用于将所述多个个人保护性元件的所感测 成员与所述多个标记的所存储成员进行比较的电路，以及响应于此而发出指示它们之间的 区别的可听或可视标记中的至少一个的电路。
3.如权利要求1的系统，其中通信单元是用户可穿戴的或用户可携带的通信单元之ο
4.如权利要求1的系统，其中所述元件从至少包括下列元件的组中选择呼吸设备、护 目装置、手套、靴子、头盔、听力保护器和防火衣。
5.如权利要求1的系统，包括具有至少一个RFID标签的配置检查点，所述RFID标签唯 一地标识配置检查点。
6.如权利要求5的系统，其中通过通信单元读取配置检查点处的RFID标签使得通信单 元自动地发起配置检查。
7.如权利要求6的系统，其中通信单元包括用于通过将所述多个个人保护性元件的所 感测成员与所述多个标记的所存储成员进行比较来执行配置检查的电路，以及响应于此而 发出指示它们之间的区别的可听或可视标记中的至少一个的电路。
8.如权利要求4的系统，其中所述单元包括显示设备以为用户提供配置信息。
9.如权利要求4的系统，其中所述单元包括用于记录元件的使用的时间间隔，或元件 暴露于所选择的危险条件的持续时间中的至少一个的电路。
10.一种监控设备包括至少一个管理监控设备，包括可编程处理器和至少一个计算机可读存储单元，所述计 算机存储单元包括能被处理器执行的控制软件以及所选择的、预存的个人保护性设备的组 合、多个个人保护性设备的每个成员的使用的持续时间和暴露于预定环境的持续时间中的 至少一个；与监控设备耦合的无线收发器；和多维显示设备和相关联的图形用户软件，所述图形用户软件至少部分地通过处理器执 行，其中界面呈现关于所选择的个体的保护性设备配置的可视信息。
11.如权利要求10的设备，其中监控设备通过收发器与多个用户通信单元的成员通 信，每个用户通信单元与不同的用户相关联，并且向所述多个用户通信单元的至少一些成 员提供至少一个经核准的用户设备组合。
12.如权利要求11的设备，其中至少一个通信单元将至少一个经核准的用户设备组合 与所感测的用户设备组合进行比较，并且响应于此而发出可听或可视反馈指示器之一。
13.如权利要求10的设备，其包括与监控设备无线通信的多个用户通信单元。
14.如权利要求13的设备，其中用户通信单元从各个监控设备接收至少一个经核准的 保护性设备列表，并且其中通信单元包括用于确定与各个用户相关联的设备配置的电路。
15.如权利要求14的设备，其中通信单元包括用于将与各个用户相关联的设备配置与 接收到的经核准的保护性设备列表进行比较，并且响应于此而向用户发出其可听或可视指 示器的电路。
全文摘要
本发明涉及监控个人保护性设备的系统和方法。一种多级设备配置监控系统能够包括与各个用户保护性元件如呼吸器、护目装置、手套靴子、头盔和听力保护器相关联的多个RFID标签。用户通信单元能够激活标签并确定哪些元件存在。所确定的元件能够与预存的经核准的元件列表进行比较以确定用户的保护性设备组的状态。丢失的设备能够立刻被识别出并引起用户的注意。能够收集关于元件的使用的持续时间以及那些元件暴露于一个或多个预定危险条件的持续时间的信息以安排维护和更换。
文档编号G06F3/048GK101944172SQ20101025653
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月6日 优先权日2009年7月7日
发明者M·兰德里, R·维特威尔 申请人:霍尼韦尔国际公司