一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备
阅读说明：本技术 一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备 (Healthy protective equipment suitable for operation of plateau tunnel ) 是由 黄晓瑞 马世伟 邱永祥 姚帅墨 郭海峰 步青松 胡光亚 梅敏烽 王晓斌 黄慧隆 于 2021-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备,包括：防护服,穿戴于人体上；以及空气过滤机构,用于为所述防护服提供洁净空气；其中,所述空气过滤机构的出气端与压缩空气管路相连通,所述压缩空气管路通过输引管件与所述防护服相连通；或者,将所述空气过滤机构置于移动装备上,所述空气过滤机构的出气端通过输引管件与所述防护服相连通；且,当隧道掘进面较远时,还包括携带式空气过滤系统,所述携带式空气过滤系统的出气端通过输引管件与所述防护服相连通。(The invention discloses a health protection device suitable for operation of a plateau tunnel, which comprises: protective clothing, which is worn on a human body; the air filtering mechanism is used for providing clean air for the protective clothing; the air outlet end of the air filtering mechanism is communicated with a compressed air pipeline, and the compressed air pipeline is communicated with the protective clothing through a conveying and guiding pipe fitting; or the air filtering mechanism is arranged on the mobile equipment, and the air outlet end of the air filtering mechanism is communicated with the protective clothing through a conveying and guiding pipe fitting; and when the tunneling surface is far away, the tunnel boring machine further comprises a portable air filtering system, and the air outlet end of the portable air filtering system is communicated with the protective clothing through a conveying and guiding pipe fitting.)
技术领域
本发明涉及防护设施技术领域，具体涉及一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备。
背景技术
在高原地区建设铁路，需要面对复杂的施工环境，尤其在长大隧道的建设过程中，参建人员不仅要面对高原地区的低氧问题，还要面对隧洞内高粉尘浓度、高湿度热度、可能存在有毒气体的作业环境，此时则需穿戴空调服来实现防护。
而以高原长大隧道的建设为例，目前的空调服并不能满足施工的特殊要求，无法在高原地区实现将职业病防护设施与传统空调服功能的结合，此外由于在传统空调服的设计中需要携带额外的能源装置供能，在实际的施工中既不能保证持续工作，也是不便捷不环保的。
因此，有必要提供一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备以解决上述问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备，包括：
防护服，穿戴于人体上；以及
空气过滤机构，用于为所述防护服提供洁净空气；
其中，所述空气过滤机构的出气端与压缩空气管路相连通，所述压缩空气管路通过输引管件与所述防护服相连通；或者，
将所述空气过滤机构置于移动装备上，所述空气过滤机构的出气端通过输引管件与所述防护服相连通；
且，当隧道掘进面较远时，还包括携带式空气过滤系统，所述携带式空气过滤系统的出气端通过输引管件与所述防护服相连通。
进一步，作为优选，当作业面预置有压缩空气管路时，还包括空压机，所述空压机的进气端置于隧道外，所述空压机的出气端与储气罐的进气端相连通，所述储气罐的出气端通过输气管路与空气过滤机构的进气端相连通，所述空气过滤机构的出气端通过输气管路连接至压缩空气管路上；
所述压缩空气管路包括接气扩展系统，所述接气扩展系统包括接气扩展管件，所述接气扩展管件与空气过滤机构的出气端相连通，所述接气扩展管件固定于挂臂一上，所述接气扩展管件上间隔设置有多个自动收线盘，所述自动收线盘能够对置接气扩展管一进行收线，所述置接气扩展管一的一端与接气扩展管件相连通，另一端与输引管件相连通。
进一步，作为优选，当作业面未预置压缩空气管路时，则将所述空气过滤机构置于移动装备上，所述空气过滤机构的出气端与接气扩展槽相连通，所述接气扩展槽内嵌于导轨上，所述导轨固定于挂臂二上，所述接气扩展槽上间隔连通设置有多个置接气扩展管二，所述置接气扩展管二的另一端与输引管件相连通，所述置接气扩展管二的一侧设置有位于导轨上的轴向滑轮，用于对所述置接气扩展管二进行收线。
进一步，作为优选，所述空气过滤机构为过滤转换机，所述过滤转换机包括外壳，所述外壳内设置有采用导气管一依次相连的初级过滤单元、粉尘去除单元、水和有机物过滤升级单元、气体干燥单元、微型空压机、制氧单元一以及空气加湿单元。
进一步，作为优选，当隧道掘进面较远时，利用所述携带式空气过滤系统作为临时供气装置，之后再由空气过滤机构进行常规供气；
且，所述携带式空气过滤系统包括：依次相连的气泵、初级过滤气瓶、油水分离器、制氧单元二、储气瓶以及解压器。
进一步，作为优选，所述制氧单元一和制氧单元二的结构相同，均包括依次相连的进气口、导气管、电磁阀一、分子筛、电磁阀二以及富养空气排气口。
进一步，作为优选，所述防护服包括防护服本体，所述防护服本体采用单向供气阀与输引管件相连通，所述防护服本体还具有一面罩；
其中，所述防护服本体至少为双层结构，所述双层结构包括：外层防水耐磨层和内侧吸汗散风层；
所述防护服本体还采用洁净空气分流管件与单向供气阀相连通，且，所述洁净空气分流管件的另一端连通有头面部供气防尘管件；
所述防护服为连体式健康服或上衣式健康服；
其中，所述上衣式健康服还具有挂带，以便挂载携带式空气过滤系统。
进一步，作为优选，所述外层防水耐磨层和内侧吸汗散风层之间连接有多个隔断连接层，从而将所述防护服的双层结构之间分隔为多个散热空间，且所述隔断连接层能够支撑所述外层防水耐磨层和内侧吸汗散风层；
所述洁净空气分流管件穿过各个散热空间，且由隔断连接层作为支撑；且，位于散热空间中的所述洁净空气分流管件具有至少一个供气孔，所述供气孔处设置有电磁阀。
进一步，作为优选，所述防护服本体的背部还具有至少一个能够沟通防护服内部与外部的排汗散风扇；
所述防护服内设置有至少一个位于排汗散热风扇排风处的流量传感器一；以及至少一个设置于单向供气阀位置的流量传感器二；
还包括微型控制器，所述微型控制器能够控制防护服的进风流量以及出风流量，且使得所述进风流量始终略大于出风流量。
进一步，作为优选，所述头面部供气防尘管件为环形，且，其位于额前且朝向面罩内侧方向开设有散气孔；
且，所述头面部供气防尘管件位于额前处的部分管体固定穿出防护服，且开设有能够吹向面罩外侧的吹气孔。
与现有技术相比，本发明提供了一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备，具有以下有益效果：
1.本发明实施例中，可以依隧道情况，根据隧道内的不同需求可分为三套系统：其中，当作业面预置有压缩空气管路时，将空气过滤机构置于隧道外，并且将空气过滤机构的出气端与压缩空气管路相连通，而压缩空气管路通过置接气扩展管一与输引管件相连通，且，自动收线盘能够对置接气扩展管一进行收线，起到减轻接气管件重量、方便移动的效果；
当作业面未预置压缩空气管路时，则将空气过滤机构置于移动装备上，空气过滤机构的出气端与接气扩展槽相连通，接气扩展槽通过置接气扩展管二与输引管件相连通，且，导轨上的轴向滑轮能够对置接气扩展管二进行收线，起到减轻接气管件重量、方便移动的效果；
另外，当隧道掘进面较远时，可利用携带式空气过滤系统作为临时供气装置，之后再由空气过滤机构进行常规供气，从而能够实现全范围防护。
2.本发明实施例中，在防护服内部设置有头面部供气防尘管件，其能够提高头面部局部气压防止外界粉尘与施工者接触的同时，也在防护服内引入洁净新风，通过加快汗水蒸发带走人体表面热量，使作业人员感到干爽舒适。
附图说明
图1为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备的第一种系统结构示意图；
图2为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中过滤转换机的结构示意图；
图3为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中微型空压机的结构示意图；
图4为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中制氧单元一的结构示意图；
图5为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备的第二种系统中部分安装结构示意图；
图6为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中防护服本体的结构示意图；
图7为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中连体式健康服的结构示意图；
图8为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中防护服本体内气流组织横切图；
图9为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中上衣式健康服的结构示意图；
图10为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中携带式空气过滤系统的结构示意图；
图11为一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备中防护服本体的横截面结构示意图；
图中：
1、输气管路；
2、过滤转换机；2.1、外壳；2.2、初级过滤单元；2.3、粉尘去除单元；2.4、水和有机物过滤升级单元；2.5、气体干燥单元；2.6、微型空压机；2.6.1、单向进气阀；2.7、制氧单元一；2.7.1、进气口；2.7.2、导气管；2.7.3、电磁阀一；2.7.4、分子筛；2.7.5、电磁阀二；2.7.6、富氧空气排气口；2.8、空气加湿单元；2.9、导气管一；2.10、导气管二；
3、接气扩展系统；3.1、挂臂一；3.2、接气扩展管件；3.3、自动收线盘；3.4、置接气扩展管一；3.5、输引管件；3.6、挂臂二；3.7、接气扩展槽；3.8、轴向滑轮；3.9、置接气扩展管二；
4、防护服；4.1、单向供气阀；4.2、防护服本体；4.2.1、拉链；4.2.2、外层防水耐磨层；4.2.3、内侧吸汗散风层；4.2.4、洁净空气分流管件；4.2.5、排汗散风扇；4.2.6、头面部供气防尘管件；4.3、面罩；4.4、挂带；
6、携带式空气过滤系统；6.1、气泵；6.2、初级滤气瓶；6.3、油水分离器；6.4、制氧单元二；6.5、储气瓶；6.6、解压器；6.7、移动电源；
7、空压机；
8、储气罐。
具体实施方式
请参阅图1～11，本发明提供了一种适用于高原隧洞作业的健康防护装备，包括：
防护服4，穿戴于人体上；以及
空气过滤机构，用于为所述防护服4提供洁净空气；
其中，所述空气过滤机构的出气端与压缩空气管路相连通，所述压缩空气管路通过输引管件3.5与所述防护服4相连通；或者，
将所述空气过滤机构置于移动装备上，所述空气过滤机构的出气端通过输引管件3.5与所述防护服4相连通；
且，当隧道掘进面较远时，还包括携带式空气过滤系统6，所述携带式空气过滤系统的出气端通过输引管件3.5与所述防护服4相连通。
因此，本实施例中，可以依隧道情况，根据隧道内的不同需求可分为三套系统：
1.当作业面预置有压缩空气管路时，将空气过滤机构的出气端与压缩空气管路相连通，而压缩空气管路通过置接气扩展管一3.4与输引管件3.5相连通，且，自动收线盘3.3能够对置接气扩展管一3.4进行收线，起到减轻接气管件重量、方便移动的效果；
2.当作业面未预置压缩空气管路时，则将空气过滤机构置于移动装备上，空气过滤机构的出气端与接气扩展槽3.7相连通，接气扩展槽3.7通过置接气扩展管二3.9与输引管件3.5相连通，且，导轨上的轴向滑轮3.8能够对置接气扩展管二3.9进行收线，起到减轻接气管件重量、方便移动的效果；
3.当隧道掘进面较远时，可利用携带式空气过滤系统作为临时供气装置，之后再由空气过滤机构进行常规供气，从而能够实现全范围防护。
具体的，如图1，当作业面预置有压缩空气管路时，还包括空压机7，所述空压机的进气端置于隧道外，从而抽吸隧道外的洁净空气，所述空压机的出气端与储气罐8的进气端相连通，所述储气罐的出气端通过输气管路1与空气过滤机构的进气端相连通，所述空气过滤机构的出气端通过输气管路连接至压缩空气管路上；
所述压缩空气管路包括接气扩展系统3，所述接气扩展系统3包括接气扩展管件3.2，所述接气扩展管件3.2与空气过滤机构的出气端相连通，所述接气扩展管件3.2固定于挂臂一3.1上，所述接气扩展管件3.2上间隔设置有多个自动收线盘3.3，所述自动收线盘3.3能够对置接气扩展管一3.4进行收线，起到减轻接气管件重量、方便移动的效果；所述置接气扩展管一3.4的一端与接气扩展管件3.2相连通，另一端与输引管件3.5相连通。
另外，如图5，当作业面未预置压缩空气管路时，则将所述空气过滤机构置于移动装备上，所述空气过滤机构的出气端与接气扩展槽3.7相连通，所述接气扩展槽3.7内嵌于导轨上，所述导轨固定于挂臂二3.6上，所述接气扩展槽3.7上间隔连通设置有多个置接气扩展管二3.9，所述置接气扩展管二3.9的另一端与输引管件3.5相连通，所述置接气扩展管二3.9的一侧设置有位于导轨上的轴向滑轮3.8，用于对所述置接气扩展管二3.9进行收线，起到减轻接气管件重量、方便移动的效果。
本实施例中，如图2，所述空气过滤机构为过滤转换机2，所述过滤转换机2包括外壳2.1，所述外壳2.1内设置有采用导气管一2.9依次相连的初级过滤单元2.2、粉尘去除单元2.3、水和有机物过滤升级单元2.4、气体干燥单元2.5、微型空压机2.6、制氧单元一2.7以及空气加湿单元2.8；
需要注意的是，空气加湿单元2.8通过导气管二2.10进行送气；
微型空压机的进气端还设置有单向进气阀2.6.1；
初级过滤单元可以是初效滤网结构；
粉尘去除单元至少包括粉尘滤网结构；
另外，本实施例中，还设置有制氧单元一，其能够有效地补充氧气，有利于减少高原地区低氧情况对于工作人员的影响。
另外，如图10，当隧道掘进面较远时，利用所述携带式空气过滤系统作为临时供气装置，之后再由空气过滤机构进行常规供气，从而能够实现全范围防护；
且，所述携带式空气过滤系统包括：依次相连的气泵6.1、初级过滤气瓶6.2、油水分离器6.3、制氧单元二6.4、储气瓶以及解压器6.6，并且，本发明实施例中，还设置有移动电源6.7用于电能供给、设置有制氧单元二用于补充氧气，有利于减少高原地区低氧情况对于工作人员的影响。
具体的，如图4，所述制氧单元一2.7和制氧单元二6.4的结构相同，均包括依次相连的进气口2.7.1、导气管2.7.2、电磁阀一2.7.3、分子筛2.7.4、电磁阀二2.7.5以及富养空气排气口2.7.6；整体结构较为简单，并且利用分子筛能够高效的制取氧气。
本实施例中，如图6～9，所述防护服4包括防护服本体4.2，所述防护服本体4.2采用单向供气阀4.1与输引管件3.5相连通，所述防护服本体4.2还具有一面罩4.3；
其中，所述防护服本体4.2至少为双层结构，所述双层结构包括：外层防水耐磨层4.2.2和内侧吸汗散风层4.2.3；
所述防护服本体4.2还采用洁净空气分流管件4.2.4与单向供气阀4.1相连通，且，所述洁净空气分流管件4.2.4的另一端连通有头面部供气防尘管件4.2.6；其外层防水耐磨层4.2.2和内侧吸汗散风层4.2.3形成中空结构，在内层与外层之间设置洁净空气分流管件4.2.4，洁净空气分流管件4.2.4具有两种功能：供呼吸用和供散热排汗用。其中，供呼吸用管件引导气流经背部行至头部，并在前额绕行一周，管件在额前朝向面罩方向开设散气孔散，向人供气的同时也可起到防尘作用。热排汗用管件引导气流从背部身侧排出，在湿热的隧道施工环境中带来干爽的劳动体验。
所述防护服4为连体式健康服或上衣式健康服；
其中，所述上衣式健康服还具有挂带4.4，以便挂载携带式空气过滤系统。
也就是说，在实施时，当隧道掘进面较远时，可以先穿戴上衣式健康服并利用挂带4.4挂载携带式空气过滤系统，携带式空气过滤系统作为临时供气装置，之后到达工作面后，则换上连体式健康服。
作为较佳的实施例，如图11，所述外层防水耐磨层4.2.2和内侧吸汗散风层4.2.3之间连接有多个隔断连接层，从而将所述防护服4的双层结构之间分隔为多个散热空间，且所述隔断连接层能够支撑所述外层防水耐磨层4.2.2和内侧吸汗散风层4.2.3；
所述洁净空气分流管件4.2.4穿过各个散热空间，且由隔断连接层作为支撑；且，位于散热空间中的所述洁净空气分流管件4.2.4具有至少一个供气孔，所述供气孔处设置有电磁阀，因此，通过控制电磁阀的开关能够实现定区域的散热，提高了散热的针对性以及提升了人体的舒适性。
作为较佳的实施例，所述防护服本体4.2的背部还具有至少一个能够沟通防护服内部与外部的排汗散风扇4.2.5；
所述防护服内设置有至少一个位于排汗散热风扇排风处的流量传感器一；以及至少一个设置于单向供气阀4.1位置处的流量传感器二；
还包括微型控制器，所述微型控制器能够控制防护服的进风流量以及出风流量，且使得所述进风流量始终略大于出风流量
其中，例如通过控制排汗散热风扇能够控制出风流量；通过控制过滤转换机2能够控制进风流量，从而能够有效地防止防护服贴附在身体上造成通气不畅，并且，能够补偿防护服其他地方泄气情况。
作为较佳的实施例，所述头面部供气防尘管件4.2.6为环形，且，其位于额前且朝向面罩内侧方向开设有散气孔；
且，所述头面部供气防尘管件4.2.6位于额前处的部分管体固定穿出防护服，且开设有能够吹向面罩4.3外侧的吹气孔，因此，通过吹气孔还能够对面罩外部进行吹气，防止灰尘阻挡视线，其与内部散热孔相配合能够保证面罩内外表面温度一致，不易起雾。
在具体实施时，可以依隧道情况，根据隧道内的不同需求可分为三套系统：
1.当作业面预置有压缩空气管路时，将空气过滤机构置于隧道外，并且将空气过滤机构的出气端与压缩空气管路相连通，而压缩空气管路通过置接气扩展管一3.4与输引管件3.5相连通，且，自动收线盘3.3能够对置接气扩展管一3.4进行收线，起到减轻接气管件重量、方便移动的效果；
2.当作业面未预置压缩空气管路时，则将空气过滤机构置于移动装备上，空气过滤机构的出气端与接气扩展槽3.7相连通，接气扩展槽3.7通过置接气扩展管二3.9与输引管件3.5相连通，且，导轨上的轴向滑轮3.8能够对置接气扩展管二3.9进行收线，起到减轻接气管件重量、方便移动的效果。
3.当隧道掘进面较远时，可利用携带式空气过滤系统作为临时供气装置，之后再由空气过滤机构进行常规供气，从而能够实现全范围防护。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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