最近,弗吉尼亞理工大學(xué)的研究者最近設(shè)計出了一套安裝在安全帽中的探測血氧的傳感器,用于保護施工人員一氧化碳中毒的危險。
一氧化碳通常讓受害者窒息,血紅蛋白停止傳輸氧氣,阻止了身體各部分得到氧氣,一氧化碳中毒通常不易察覺,迅速導(dǎo)致惡心,無力,頭疼,昏迷,甚至失去知覺,并導(dǎo)致死亡。通常在狹小空間采用燃燒氣體加工的應(yīng)用,容易導(dǎo)致一氧化碳中毒。
弗吉尼亞理工大學(xué)的研究者結(jié)合可穿戴計算機與保護設(shè)計,開發(fā)一套安裝在安全帽中的傳感器與報警系統(tǒng),當(dāng)佩戴此安全帽的施工工人的血氧降低,它能報警,從而阻止一氧化碳中毒。
此安全帽系統(tǒng)由血氧探測傳感器、無線傳輸(DigiXbee)、一個九伏電池與3.3V電壓調(diào)整器等組成。而血氧探測傳感器,主要是由2個LED發(fā)射管和一個光電接收管組成,兩個LED管中的一個發(fā)射660nm的紅光,一個發(fā)射910nm的紅外光,兩個發(fā)射管向頭部皮膚發(fā)射光,當(dāng)血液鮮紅,高血氧時,血液吸收更多的紅外光;而血液暗紅,低血氧時,血液吸收更多的紅光。所以根據(jù)光電接收管接收皮膚反饋回的紅外光與紅光,以及結(jié)合相應(yīng)的算法,就可以較準(zhǔn)確地得到血氧的濃度。
當(dāng)前弗吉尼亞理工大學(xué)的研究者正在做更多的現(xiàn)場測試,因為用到了紅光,所以環(huán)境中的光有可能對測量干擾,同時當(dāng)穿戴者運動,如點頭、彎腰時,也會干擾測量。安全帽中的束發(fā)帶也很關(guān)鍵,如果太松,傳感器易晃動造成測量不準(zhǔn)確,如果太緊,會引起血流不暢,同樣會造成測量不準(zhǔn)確。研究者們開發(fā)了一些算法,識別各種不利條件,以確保高于99%的可能性警告穿戴者避開一氧化碳中毒的危險。