CN113335478A - 一种防溺水自动救助***及防溺水自动救助方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种防溺水自动救助***及防溺水自动救助方法,包括以下：控制面板输出控制参数；控制主板与控制面板相连接，并且控制主板用于接收控制面板输出的参数；浸水传感器检测使用者头部或腰部的浸水状态，并发送检测信号给控制主板进行判断使用者的溺水状态；求救装置与控制主板相连接，控制主板控制求救装置的工作状态；自救装置与控制主板相连接，控制主板控制自救装置的工作状态。本发明的有益效果：一、本发明的自救装置具备自动充气的功能，避免溺水者由于慌乱、神志不清、昏迷而无法完成手动充气实现自救；二、本发明通过控制面板可以设置为岸上模式及游泳、潜水模式，控制主板会根据设置的模式，判断入水者是否处于溺水状态。

Description

一种防溺水自动救助***及防溺水自动救助方法
技术领域
本发明涉及救助***技术领域，具体是一种防溺水自动救助***及防溺水自动救助方法。
背景技术
人体溺水后数秒钟内，会本能地屏气，引起潜水反射（呼吸暂停、心动过缓和外周血管剧烈收缩），保证心脏和大脑血液供应。继而，出现高碳酸血症和低氧血症，刺激呼吸中枢，进入非自发性吸气期，随着吸气水进入呼吸道和肺泡，充塞气道导致严重缺氧、高碳酸血症和代谢性酸中毒，溺水不到2分钟就导致死亡或大脑受损。因此，在溺水发生之后，迅速采取救助措施，让溺水者脱离溺水状态，是保证生命及身体健康极为重要的手段。我国每年8万多名儿童死于伤害。溺水是导致儿童伤害致死的首位原因。儿童（包络大部分成年人），意外落水后，会处于慌张状态，难以实施自我救助，对于外部的救助，也难以配合，导致悲剧发生。游泳时突发抽搐，或被撞击，也会使得自我救助和外部救助难以实施。因此，需要一款能自动判断入水者状态，并合理采取自动救助措施的装置，来减少这类溺水事件的发生。
市场上有一种手动充气救生衣，当使用者处于溺水状态的时候，人工拉动绳子，让救生衣充气而实现救助。
上述手动充气救生衣的不足之处。
一、 如果溺水者是意外落水或抽搐，将处于慌张状态，可能难以完成拉绳充气的动作。
二、如果没有佩戴潜水装置而进行潜水，在长期缺氧或呛水情况下，潜水者意识慌乱甚至意识失常，可能难以完成拉绳充气的动作。
三、如果游泳者被撞击头部昏迷，根本无法完成拉绳充气的动作。
四、不会发出求救信号，未能使溺水者获得及时救助排出吸入的谁，而导致身体受损。
发明内容
本发明的目的在于克服上述的技术问题而提出一种能方便操作，并且自救与求救等功能的防溺水自动救助***及防溺水自动救助方法。
本发明描述的一种防溺水自动救助***，包括以下：
控制面板，所述控制面板输出控制参数；
控制主板，所述控制主板与控制面板相连接，并且控制主板用于接收控制面板输出的参数；
浸水传感器，所述浸水传感器检测使用者头部或腰部的浸水状态，并发送检测信号给控制主板进行判断使用者的溺水状态；
求救装置，所述求救装置与控制主板相连接，控制主板控制求救装置的工作状态；
自救装置， 所述自救装置与控制主板相连接，控制主板控制自救装置的工作状态。
具体进一步，所述求救装置包括扬声器、LED灯和通信模块，扬声器、LED灯和通信模块分别与控制主板相连接。
具体进一步，所述通信模块是GSM 、GPRS、 GPS集成模块。
具体进一步，所述自救装置包括启封装置、气罐和充气救生衣，控制主板与启封装置相连接，启封装置安装于气罐上，气罐和充气救生衣相连通，气罐的出气口设有密封膜。
具体进一步，所述气罐内存储定量的二氧化碳压缩气体，气罐与充气救生衣之间通过软管相连接。
具体进一步，所述充气救生衣呈收卷形状。
具体进一步，所述启封装置包括直流电机和撞针，直流电机和撞针相连接，撞针朝向密封膜。
本发明公开的防溺水自动救助方法，包括以下步骤：
步骤S1：启动待机状态，设置模式，模式分为岸上模式或游泳及潜水模式；
步骤S2：设置初始时值To=0，作为浸水时长变量；
步骤S3：每秒检测一次浸水传感器(1)信号；
步骤S4：当浸水传感器输入信号，该初始时值To+1时，进入等待选择模式；当浸水传感器无输入信号，则回到步骤S3处；
步骤S5：是进入岸上模式，初始时值To=0时，复位为零，作为警示时长变量，启动自救装置(5)待命状态；不进入岸上模式，判断初始时值To是否大于安全值Ts，当初始时值To大于安全值Ts时也进入启动自救装置(5)待命状态；当初始时值To小于安全值Ts时，回到则回到步骤S3处；
步骤S6：每秒检测一次警示解除信号；
步骤S7：判断是否警示解除信号，当解除警示解除信号，重新回到步骤S2处，当不解除警示解除信号，进入判断初始时值To是否大于5，当初始时值To大于5时进入启动自救状态；当初始时值To小于5，并且初始时值To=To+1，重新回到步骤S6处；
步骤S8：启动自救状态，然后进入结束状态。
本发明的有益效果。
一、本发明的自救装置具备自动充气的功能，实施充气救生衣充气而浮于水面，避免溺水者由于慌乱、神志不清、昏迷而无法完成手动充气实现自救。
二、本发明可以设置为岸上模式及游泳、潜水模式，控制主板会根据设置的模式，判断入水者是否处于溺水状态。
三、本发明可以设置不同的入水安全时间，使用者根据自身游泳技术水平设置，控制主板会对入水时间超出安全时间设置的情况进行自救与求救；另外，本发明通过发出求救声信号，提升被救的机会。
四、本发明在自救与求救实施前会有安全警告，使用者可以解除警告，避免***误判。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的操作逻辑示意图。
图3是本发明的启封装置、气罐和充气救生衣相连接结构示意图。
图4是充气救生衣的第二个实施例。
图5是充气救生衣的第三个实施例。
图6是图3的A处放大图。
附图标记如下：
浸水传感器1、控制主板2、控制面板3、求救装置4、扬声器401、LED灯402、通信模块403、自救装置5、启封装置501、气罐502、充气救生衣503、直流电机504、撞针505、密封膜506、软管507。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1、图3、图4、图5和图6所示，本发明描述的一种防溺水自动救助***，包括以下：
控制面板3，所述控制面板3输出控制参数；
控制主板2，所述控制主板2与控制面板3相连接，并且控制主板2用于接收控制面板3输出的参数；
浸水传感器1，所述浸水传感器1检测使用者头部或腰部的浸水状态，并发送检测信号给控制主板2进行判断使用者的溺水状态；
求救装置4，所述求救装置4与控制主板2相连接，控制主板2控制求救装置4的工作状态；
自救装置5， 所述自救装置5与控制主板2相连接，控制主板2控制自救装置5的工作状态。
本发明的自救装置5具备自动充气的功能，实施自救的目的，避免溺水者由于慌乱、神志不清、昏迷而无法完成手动充气实现自救；
另外，本发明通过控制面板3可以设置为岸上模式及游泳、潜水模式，控制主板2会根据设置的模式，判断入水者是否处于溺水状态；
再者，本发明通过控制面板3可以设置不同的入水安全时间，使用者根据自身游泳技术水平设置，控制主板2会对入水时间超出安全时间设置的情况进行自救与求救；即启动求救装置4和自救装置5同时进入工作状态；
还有本发明在自救与求救实施前会有安全警告，使用者可以解除警告，避免***误判，即通过控制面板3取消控制主板2内的安全警告操作指令，令控制主板2控制求救装置4和自救装置5同时停止工作。
具体进一步，所述求救装置4包括扬声器401、LED灯402和通信模块403，扬声器401、LED灯402和通信模块403分别与控制主板2相连接。
具体进一步，所述通信模块403 是GSM 、GPRS、 GPS集成模块。
具体进一步，所述自救装置5包括启封装置501、气罐502和充气救生衣503，控制主板2与启封装置501相连接，启封装置501安装于气罐502上，气罐502和充气救生衣503相连通，气罐502的出气口设有密封膜506。
所述气罐502内存储定量的二氧化碳压缩气体，气罐502与充气救生衣503之间通过软管507相连接。所述充气救生衣503呈收卷形状。便于使用者穿戴在身上。所述启封装置501包括直流电机504和撞针505，直流电机504和撞针505相连接，撞针505朝向密封膜506。
在溺水自救状态时，控制主板2激活自救装置5，令自救装置5发生作用，即气罐502存储定量的二氧化碳压缩气体，并由封口密封；封口击穿后，二氧化碳气体对充气救生衣503进行充气；充气救生衣503能使人体在水中呈浮动状，人体的头部能确保露于水面上，以确保人能正常呼吸。
启封装置501由一个直流电机504带动一根撞针505，获得启动指令后，直流电机504推动撞针505击穿气罐502的密封膜506；密封膜506击穿后，直流电机504带动撞针505后退复位，避免堵塞击穿的气口；
充气救生衣503：平时处于收缩状态，当气罐的气体对充气救生衣503注入高压气体，充气救生衣503膨胀，起到漂浮作用。本发明也可以使用围巾式充气救生衣503，收缩状态不对使用者的正常活动产生影响，充气状态能对头部直接产生托举，确保头部浮出水面。
控制主板2激活求救装置4，求救装置4发生作用
扬声器401产生呼叫式报警声；
控制主板2触发自救待命状态时，扬声器401会产生提示音，提示使用者检查是否出现误判。
LED灯402产生闪烁光，便于溺水者被定位。
GSM 、GPRS、 GPS集成模块包括GSM:全球移动通讯***Global System forMobile Communications、 GPRS是通用分组无线业务General Packet Radio Service和GPS全球定位***(Global Positioning System)组成，当使用者溺水时，具体来说是控制主板2检测使用者入水时间超出安全时间设置的情况下而启动求救装置4的通信模块403；控制主板2通过GSM 、GPRS、 GPS集成模块发送求救信息及位置信息，信号发射接收基站将求救信息及位置信息转发到指定的手机，手机读取求救信息及位置信息，手机的触摸屏显示监护人知道溺水状况的发生，并确定溺水者的位置。
如图3所示，所示显示充气救生衣503是其中一种，本发明还选择如图4和图5所示的充气救生衣503，但本发明不限制充气救生衣503的形状及款色。
如图2所示，本发明公开的防溺水自动救助方法，包括以下步骤：
步骤S1：启动待机状态，设置模式，模式分为岸上模式或游泳及潜水模式；
步骤S2：设置初始时值To=0，作为浸水时长变量；
步骤S3：每秒检测一次浸水传感器1信号；
步骤S4：当浸水传感器1输入信号，该初始时值To+1时，进入等待选择模式；当浸水传感器1无输入信号，则回到步骤S3处；
步骤S5：是进入岸上模式，初始时值To=0时，复位为零，作为警示时长变量，启动自救装置5待命状态；不进入岸上模式，判断初始时值To是否大于安全值Ts，当初始时值To大于安全值Ts时也进入启动自救装置5待命状态；当初始时值To小于安全值Ts时，回到则回到步骤S3处；
步骤S6：每秒检测一次警示解除信号；
步骤S7：判断是否警示解除信号，当解除警示解除信号，重新回到步骤S2处，当不解除警示解除信号，进入判断初始时值To是否大于5，当初始时值To大于5时进入启动自救状态；当初始时值To小于5，并且初始时值To=To+1，重新回到步骤S6处；
步骤S8：启动自救状态，然后进入结束状态。
本发明通过以下实施例对上述的内容进一步说明：
控制主板2以浸水传感器1的浸水信号为驱动变量，通过不同的模式设置，自动检测使用者是否处于溺水状态，具体如下：
一、岸上模式：该模式下，控制主板2认为浸水传感器1不应该发出任何浸水信号。因此，当使用者一旦落水，浸水传感器1发出信号，控制主板2判断使用者为溺水状态，触发自救待命状态。
二、游泳、潜水模式：该模式下，控制主板2认为浸水传感器1会发出不连续的信号。因此，使用者正常的游泳，浸水传感器1由于处于浸水与不浸水的交替状态，因此会发出不连续的信号，控制主板2保持安全待命状态；一旦浸水传感器1连续浸水，发出信号的时长超出***设置的安全值，控制主板2判断使用者为溺水状态，触发自救待命状态。
三、控制主板2触发自救待命状态，会发出5秒的提示音，如果是溺水状态误判，使用者需要手动在控制面板3输入操作指令，令控制主板2解除自救待命状态，并恢复安全待命状态；如果5秒后自救待命状态没有被手动解除，则控制主板2马上进入自救状态，求救装置4分别发出报警声、触发定位灯和发出求救信号。其中求救装置4内的通信模块403发送求救信息及位置信息，信号发射接收基站将求救信息及位置信息转发到指定的手机，手机读取求救信息及位置信息，手机的触摸屏显示监护人知道溺水状况的发生，并确定溺水者的位置。例如手机的触摸屏显示SOS字样，或者手机的扬声器播出求救声音。
上仅内容为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防溺水自动救助***，其特征在于：包括以下：
控制面板（3），所述控制面板（3）输出控制参数；
控制主板（2），所述控制主板（2）与控制面板（3）相连接，并且控制主板（2）用于接收控制面板（3）输出的参数；
浸水传感器（1），所述浸水传感器（1）检测使用者头部或腰部的浸水状态，并发送检测信号给控制主板（2）进行判断使用者的溺水状态；
求救装置（4），所述求救装置（4）与控制主板（2）相连接，控制主板（2）控制求救装置（4）的工作状态；
自救装置（5）， 所述自救装置（5）与控制主板（2）相连接，控制主板（2）控制自救装置（5）的工作状态。
2.根据权利要求1所述一种防溺水自动救助***，其特征在于：所述求救装置（4）包括扬声器（401）、LED灯（402）和通信模块（403），扬声器（401）、LED灯（402）和通信模块（403）分别与控制主板（2）相连接。
3.根据权利要求2所述一种防溺水自动救助***，其特征在于：所述通信模块（403 ）是GSM 、GPRS、 GPS集成模块。
4.根据权利要求1所述一种防溺水自动救助***，其特征在于：所述自救装置（5）包括启封装置（501）、气罐（502）和充气救生衣（503），控制主板（2）与启封装置（501）相连接，启封装置（501）安装于气罐（502）上，气罐（502）和充气救生衣（503）相连通，气罐（502）的出气口设有密封膜（506）。
5.根据权利要求4所述一种防溺水自动救助***，其特征在于：所述气罐（502）内存储定量的二氧化碳压缩气体，气罐（502）与充气救生衣（503）之间通过软管（507）相连接。
6.根据权利要求4所述一种防溺水自动救助***，其特征在于：所述充气救生衣（503）呈收卷形状。
7.根据权利要求4所述一种防溺水自动救助***，其特征在于：所述启封装置（501）包括直流电机（504）和撞针（505），直流电机（504）和撞针（505）相连接，撞针（505）朝向密封膜（506）。
8.防溺水自动救助方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：启动待机状态，设置模式，模式分为岸上模式或游泳及潜水模式；
步骤S2：设置初始时值To=0，作为浸水时长变量；
步骤S3：每秒检测一次浸水传感器(1)信号；
步骤S4：当浸水传感器输入信号，该初始时值To+1时，进入等待选择模式；当浸水传感器无输入信号，则回到步骤S3处；
步骤S5：是进入岸上模式，初始时值To=0时，复位为零，作为警示时长变量，启动自救装置(5)待命状态；不进入岸上模式，判断初始时值To是否大于安全值Ts，当初始时值To大于安全值Ts时也进入启动自救装置(5)待命状态；当初始时值To小于安全值Ts时，回到则回到步骤S3处；
步骤S6：每秒检测一次警示解除信号；
步骤S7：判断是否警示解除信号，当解除警示解除信号，重新回到步骤S2处，当不解除警示解除信号，进入判断初始时值To是否大于5，当初始时值To大于5时进入启动自救状态；当初始时值To小于5，并且初始时值To=To+1，重新回到步骤S6处；
步骤S8：启动自救状态，然后进入结束状态。
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