长航时空呼设计与续航性能

浙江宇安消防装备有限公司董事长、总工程师 杨国建

一、引言

空气呼吸器是一种自给开路隔绝式正压呼吸器。产品广泛应用于处置有毒、有害环境时的人体呼吸系统安全保护。

世界上首台正压式空气呼吸器诞生于1969年。

二、传统空呼技术现状

随着国民经济和城市化建设的快速发展，工业化、现代化水平的不断提高，各类公共事件及安全事件等灾害事故大幅上升，空气呼吸器的应用频率越来越高，这些都给应急救援产品功能提出了更高要求。

随着国内工业生产能力的增强及空呼应用普及化，空气呼吸器取证（生产）企业多达上百家，但从国内现有取证空气呼吸器企业看，大部分还是停留在外购配件自行组装生产的CKD阶段，对空气呼吸器性能改进及创新，根本上还处于无法触及的现状。从认证标准看，目前国内外对空气呼吸器性能的检测要求，均主要注重在最小输出流量、面罩视野、报警性能、整机重量等标准满足层面。因此，企业往往只关注满足取证要求，而忽视了深层次的续航效能的研究。

三、长航时创新技术路径

长航时空气呼吸器采用消防救援人员工作环境、强度作为参考蓝本，采用了先进的空腔计量技术和雾化供气阀系统结构设计，很好解决了传统技术空气呼吸器的过度供气问题，实现了在相同规格、压力、使用强度情况下，比传统空呼使用时间更久（综合强度使用时，延长30%以上）的成果。同时，长航时空呼还增加了应急续航装置的设计，大大提高了消防员在救援过程中的安全系数。

说明：长航时空呼使用最佳性能，应为配速8公里强度以内。

四、空呼续航性能认知

一、相同型号、压力下，空呼续航时间取决于个人的肺质量和运动强度及产品技术工艺。

二、相同型号、压力下，因每家品牌的空呼供气系统设计差异，将会出现气体利用率不同，气体利用率越低，则供气时间越短。

三、相同型号、压力下，不同的空呼之间的气体利用效力比，将会直接影响续航时间结果。

五、采用设备检测性能数据

采用XF124-2013《正压式消防空气呼吸器》设备检测时，耗气情况如下：

耐高温性能：100L/min/40次（流量满足即可）；

耐低温性能：50L/min/25次（流量满足即可）；

按6.8L举例：气瓶总气量2040L，减去（100L/min/40次或50L/min/25次）时=额定时间。

说明：当采用3定量(额定气量+额定频率+额定流量）测试方法时，将无法得出空呼在实际救援状态下的个人耗气性能。

六、采用实战测试性能数据

采用实战使用耗气情况如下：

静坐：大约8L/min/10次；

慢走：大约26L/min/25次；

登楼：大约75L/min/35次；

按6.8L举例：气瓶总气量2040L，减去（大约8L/min/10次/大约26L/min/25次/大约75L/min/35次）=个人实际使用时间。

说明：当采用动态呼吸测试方法时，将得出空呼在实际救援状态下的个人耗气性能及使用时间。

七、长航时空呼与传统空呼时间比对

八、拓展信息：AI智能通讯空呼技术

（一）产品概要：

AI通信面罩应用最先进soc双mic技术，是一款专为救援人员设计的智能通讯设备。产品采用特殊的声学和电子放大器技术路径，具有扩放声音，音质清晰洪亮，稳定性高，无环境杂音、无空呼气噪，无啸叫及回受现象，始终保持通信音质清晰稳定。

产品具备离线语音算法模型，在无网环境下作业人员依然可以通过语音指令操作设备，真正意义上解放用户双手，提升救援效力。产品支持中英双语交互，使得不同语言背景的作业人员都能够轻松使用。

产品外壳采用了特殊材料制作，具有佩戴舒适，具备防爆，小巧轻便，能有效防护脸部安全。

(二）产品特点：

1、AI智能语音控制：通过AI技术实现智能语音控制设备，无需手动操作TPP键或肩咪即可控制电台（对讲机）通讯，提高操作智能化和解放双手；

2、AI语音声控能力：支持语音指令，包括调节音量、开启照明、开启对讲通讯模式等；

3、.SOC降噪功能：使用双麦克矩阵降噪技术，保证清晰的通讯音质，避免啸叫和回声；

4、自动关机功能：在静止未使用超过1小时后自动关机，以延长电池使用时间；

5、电池欠压指示：电池欠压时，左侧指示灯黄灯闪烁，确保用户及时了解电池状态；

6、低功耗设计：待机时间≥1年，连续工作时间≥10h；

7、可拆卸电池：采用两节7号干电池，快拆设计，提供不间断的电源保障；

8、高防护等级：防护等级≥IP67，适应恶劣工作环境；

9、自动巡检功能：开机后自动巡检，检测对讲机连接状态，并提供语音提示；

10、智能通讯过程功能：通过不同颜色的指示灯显示通讯状态，包括送话成功、等待送话模式、静默接收模式等。

（三）产品功能：

1、照明：当AI音控操作“开、关灯”功能失效后，可手动单击照明灯按钮则打开照明，再次单击则照明灯关闭。

2、扩音：采用独特的双音合一扬声器设计，佩戴者正常讲话时，扩音器作为放大声音使用，当通讯对讲时，双方交流语音也由扬声器发出，从而实现双音合一功能，使用者更容易清洗听到同伴及指挥员声音。

3、麦克风：采用双麦克降噪功能，不产生啸叫声及回受，具有过滤现场及空呼本身呼吸器呼吸气流噪声。