守护一线人员安全:可穿戴监测设备的防爆准入证
在石油化工、消防救援、地下管网检修等爆炸性危险环境中,作业人员需要实时监测周围的气体浓度、温度、位置等信息。穿戴式环境采集系统(通常集成多气体探测器、定位模块、无线通讯等)应运而生。这类设备紧贴人体,随人员移动进入各类危险区域,其防爆安全性要求极高,几乎无一例外地采用本质安全型(Ex i)防爆保护。其认证不仅关乎设备本身,更直接关系到佩戴者的生命安全。

穿戴式设备防爆认证的特殊挑战
- 能量来源的特殊性:设备依赖可充电锂电池供电。电池在短路、过充、过放、冲击等异常情况下存在热失控风险,是最大的潜在点燃源。防爆认证必须包含对电池和电池管理系统的严格评估。
- 人体作为“延伸部分”:设备与人体直接接触,人体可能积累静电并通过对设备的触摸放电。因此,设备的外壳设计必须考虑防止静电积聚(使用防静电材料)和采取等电位连接措施。
- 复杂紧凑的集成度:在有限的空间内集成了传感器、电路板、电池、显示屏、声光报警器等多种部件,电路布局紧凑,散热和电气隔离设计难度大。
- 恶劣的使用环境:需同时考虑防爆、防水、防尘、抗跌落、抗电磁干扰等多重环境适应性要求。
认证核心:本质安全设计与电池系统评估
对于此类设备,认证机构会进行极其严格的审查:
- 整体本安电路分析:对所有电路(传感器驱动、信号处理、MCU、显示背光、报警驱动等)进行本安参数计算和评估,确保在正常和双重故障条件下,任何点的能量均低于最小点燃能量。
- 电池与BMS的特殊认证:
- 电池芯通常要求采用经过UL 1642等认证的安全电芯。
- 电池包(包括保护电路板BMS)需要作为一个整体部件进行测试和评估,或直接选用已获得Ex认证的防爆电池。
- BMS必须具有可靠的过充、过放、短路、过流保护功能,且这些保护电路本身也需满足本安或冗余要求。
- 结构与非电气点燃源评估:
- 外壳材质:通常要求金属含量低于一定比例(防摩擦火花),或使用特殊处理的抗静电塑料。
- 传感器采样口:气体扩散路径需设计合理,防止内部电路火花传出。
- 声光报警器:蜂鸣器和LED的驱动电路需满足本安要求。
关键测试项目概览
| 测试类别 | 具体项目 | 认证意义 |
|---|---|---|
| 电气安全测试 | 本安参数测量、火花点燃试验、绝缘耐压测试 | 验证电路的本质安全性,核心项目。 |
| 电池专项测试 | 短路测试、过充测试、强制放电测试、温度循环、挤压/针刺(可能) | 评估电池系统在滥用情况下的安全性。 |
| 环境与机械测试 | IP防护等级测试(至少IP54)、跌落测试、抗静电测试 | 验证设备在实际使用环境中的可靠性。 |
| 电磁兼容(EMC)测试 | 辐射发射、辐射抗扰度等 | 确保设备不会因电磁干扰误报警或失效,同时也避免自身成为干扰源。 |
汇策-海沣:您的穿戴式设备防爆认证专家
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- 早期介入,规避风险:在产品ID设计阶段,我们就可提供关于材质选择、电池仓结构、散热方案的合规性建议。
- 电池方案优化:协助客户选择或认证合适的电池方案,在容量、续航与安全之间找到最佳平衡。
- 复杂标准的整合解读:我们将GB 3836(防爆)、GB 12476(粉尘防爆)、GB/T 3836(本安)以及可能涉及的GB 4208(IP防护)、GB/T 17626(EMC)等标准要求进行整合分析,提供一体化的测试规划。
- 快速响应与问题解决:测试中遇到问题,我们的技术团队能迅速分析,提供具有可操作性的整改方向,缩短认证周期。
为您的穿戴式环境采集系统取得权威的防爆认证,不仅是对产品的肯定,更是对企业社会责任感的彰显。选择汇策-海沣,让我们共同为危险环境下的作业者,打造一道可靠的生命防线。


