[发明专利]一种基于北斗的口罩系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于北斗的口罩系统及方法，包括口罩部分、用户部分和数据处理部分，其中：所述口罩部分包括口罩本体，以及颗粒物检测模块、卫星定位模块、呼吸检测传感器、数据传输模块、微处理器和电池；微处理器分别与颗粒物检测模块、卫星定位模块、呼吸检测传感器、数据传输模块连接；所述用户部分为智能终端设备，用于接受口罩部分的数据传输模块传送的数据，并通过网络传送给数据处理部分；所述数据处理部分包括防火墙、数据接收模块、数据存储模块、数据分析模块及web显示器。本发明具有以下优点：利用北斗导航定位系统进行定位，定位系统更加安全；能够计算每天口罩阻止用户吸入的颗粒物总量；能够及时提醒用户更换口罩滤芯。

主权项

1.一种基于北斗的口罩系统，其特征在于：包括口罩部分、用户部分和数据处理部分，其中：所述口罩部分包括口罩本体，以及颗粒物检测模块、卫星定位模块、呼吸检测传感器、数据传输模块、微处理器和电池；所述口罩本体上设置有口罩编码和颗粒物滤芯，口罩本体中的口罩编码唯一，用于对口罩部分及采集的数据进行识别，颗粒物滤芯用于过滤空气中的颗粒物；所述颗粒物检测模块用于检测空气中颗粒物的浓度；卫星定位模块用于接收北斗卫星信号实现定位；呼吸检测传感器用于检测口罩佩戴者的呼吸频率；微处理器分别与颗粒物检测模块、卫星定位模块、呼吸检测传感器、数据传输模块连接，用于收集将颗粒物检测模块、卫星定位模块、呼吸检测传感器的数据并将数据传送给数据传输模块；数据传输模块用于将微处理器传送的数据传给用户部分；电池用于给颗粒物检测模块、卫星定位模块、呼吸检测传感器、数据传输模块、微处理器供电；所述用户部分为智能终端设备，用于接受口罩部分的数据传输模块传送的数据，并通过网络传送给数据处理部分；所述数据处理部分包括防火墙、数据接收模块、数据存储模块、数据分析模块及web显示器；其中，防火墙用于保护整个数据处理部分的安全；数据接收模块用于接收用户部分发送的数据；数据存储模块用于存储接收的数据和分析之后的数据；数据分析模块用于对接收的数据进行分析，并将其分析结果经过网络传送给用户部分；web显示器与数据分析模块连接，用于显示分析结果；所述数据分析模块将接收到的不同用户的颗粒物数据，根据其位置信息计算区域颗粒物浓度分布状况，并在web显示器进行显示；根据用户的呼吸频率计算的呼吸总次数、口罩滤芯的过滤效率及区域颗粒物浓度，计算一段时间内口罩部分阻止口罩佩戴者吸入的颗粒物总量；根据滤芯总体能够吸附的颗粒物总量及当前已经阻止的吸入颗粒物总量，在接近饱和时，及时通过智能终端设备和web显示器提醒用户更换滤芯；其中，一段时间内口罩部分过滤的颗粒物总量的计算方法为：根据用户的呼吸频率计算的呼吸总次数、口罩滤芯的过滤效率及区域颗粒物浓度，由下式计算一段时间内口罩部分过滤的颗粒物总量：m＝∑ρ(x,y,t)·V·k·T式中，ρ(x,y,t)为t时刻、位置(x,y)处的区域颗粒物浓度；k为口罩滤芯的过滤效率；T为呼吸总次数；V单次呼吸的吸入空气量；m为一段时间内口罩部分过滤的颗粒物总量；更换滤芯的信息的计算方法为：每天吸入的颗粒物总量数据通过智能终端设备存入数据处理部分，以口罩过滤率损耗到80％为报废临界点，计算口罩部分的容尘量m0；当用户累计减少吸入颗粒物的总量m>0.80m0时向用户发出提醒信息，建议用户更换滤芯；当m>m0时，向用户提出警告信息，建议用户立即更换滤芯。