CN114633855A - 一种水域安全预警装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水域预警提示领域，公开了一种水域安全预警装置及其控制方法，其中一种水域安全预警装置包括基座，基座上安装有救援箱、显示屏、扬声器、摄像头和网络模块，摄像头用于获取周围水面的图像信息，还包括有救援箱通过高度调整组件和转动组件安装在基座上，救援箱中设有投放室，投放室具有朝向外侧的开口，投放室中设有救生设备，救援箱中设有收卷组件，收卷组件上绕设有黑色金属材质的金属丝，实现了对周边水域的实时监测，对水域内的活动人员通过画面和声音进行预警提醒，提高其安全防护意识，并且，在人员出现溺水危险时，能够快速响应，将救生设备投放至存在溺水危险的人员处，实现救援的效果。

Description

一种水域安全预警装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及水域预警提示领域，具体为一种水域安全预警装置及其控制方法。

背景技术

每年夏季，都会有人因为游泳溺水而亡，虽然在河道或者水库区域都设置有相应的警示牌，如禁止游泳、水深危险等，但是还是有很多无视这种提示进入该水域进行危险操作的人，同时由于水面过于开阔，一些提示牌没有起到提示作用或者提示牌年久失修，没有起到警示的作用，也会使人难以注意到，造成了出现溺水伤亡现象。

目前水面上的警示装置多以文字提醒为主，或者是单元的广播录音，不能进行有效的警示作用，并且，当发出溺水等安全事故时，现有警示装置也难以起到救援的作用，针对上述问题，提出了本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水域安全预警装置及其控制方法，用于克服上述问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

本发明的一种水域安全预警装置，包括基座，所述基座上安装有救援箱、显示屏、扬声器、摄像头和网络模块，所述摄像头用于获取周围水面的图像信息，还包括有所述救援箱通过高度调整组件和转动组件安装在所述基座上，所述救援箱中设有投放室，所述投放室具有朝向外侧的开口，所述投放室中设有救生设备，所述救援箱中设有收卷组件，所述收卷组件上绕设有黑色金属材质的金属丝，所述金属丝经过应力消除组件后与所述救生设备连接，所述转动组件用于调整所述投放室的开口朝向，投放所述救生设备时，所述高度调整组件调整所述救援箱的高度，使救生设备与水面之间不存在高度差。

进一步地，所述应力消除组件包括若干个导向轮，所述金属丝绕过所述导向轮后与所述救生设备连接。

进一步地，所述应力消除组件还包括感应加热组件，所述金属丝依次经过所述导向轮、所述感应加热组件后与所述救生设备连接。

进一步地，所述收卷组件至少设置两组，两组所述金属丝分别连接在所述救生设备的不同位置。

进一步地，所述基座、救援箱和设备箱由下至上依次安装，所述显示屏和扬声器安装在所述设备箱上，所述摄像头安装在所述设备箱顶部，所述显示屏至少设有三组，三组所述显示屏分别朝向不同方向。

进一步地，所述高度调整组件和转动组件设置在所述基座上，所述设备箱与所述基座之间通过架体连接。

进一步地，所述投放室中设有弹射组件，所述弹射组件包括动力组件和接触组件，所述弹射组件用于将所述救生设备弹射出所述投放室。

进一步地，所述设备箱上安装有光伏板组件，所述设备箱中设有蓄电池。

一种水域安全预警装置的控制方法，基于上述的水域安全预警装置，其特征在于：包括如下步骤：

S1:摄像头对周边水域持续进行监测，并判断监测水域是否存在有人活动；

S2:当监测水域存在人员活动时，控制单元模块向显示屏和扬声器发出指定，使所述显示屏和所述扬声器播放相应预警提示画面和声音，对水域内活动人员发出预警提醒；

S3:当监测范围内的水域中有人存在溺水风险时，控制单元模块转动组件和高度调整组件发送指令，所述转动组件调整所述投放室的开口朝向，所述高度调整组件调整所述救援箱的高度，使救生设备与水面之间不存在高度差；

S4:控制单元模块向收卷组件发出指令，收卷组件释放金属丝，所述金属丝经过应力消除组件后达到校直的效果并推动救生设备向溺水人员处移动，达到救援的效果。

进一步地，所述S3步骤中，通过对所述摄像头获取的图像进行自动识别判断监测范围内的水域中是否有人存在溺水风险，将识别到存在溺水风险时，将图像信息发送至控制中心，由工作人员进行确认，确认后，进行后续步骤，否则不进行后续步骤，在设定时间内工作人员未确认时，自动进行后续步骤；

所述S4步骤中，通过分别控制两组收卷组件的转速，实现对救生设备轨迹的调整。

本发明的有益效果：

通过救援箱、显示屏、扬声器和摄像头的设置，实现了对周边水域的实时监测，对水域内的活动人员通过画面和声音进行预警提醒，提高其安全防护意识，并且，在人员出现溺水危险时，能够快速响应，将救生设备投放至存在溺水危险的人员处，实现救援的效果，同时，在投放救生设备时，采用金属丝推动的方式，投放距离和角度能够得到精准的控制，提高救援效率。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种水域安全预警装置的正视图；

图2是一种水域安全预警装置的右视图；

图3是一种水域安全预警装置的俯视图；

图4是救援箱的俯剖视图；

图5是图4中救生设备送出后的结构示意图；

图6是应力消除组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-6对本发明进行详细说明。

本发明的一种水域安全预警装置.本装置安装巡游船上或水域中固定的桩上，包括基座12，基座12上设有连接组件121，如螺栓、法兰盘等，实现便捷的与桩或船之间的固定。

所述基座12上安装有救援箱2、显示屏11、扬声器10、摄像头1和网络模块，网络模块和控制单元模块均安装在设备箱14中，控制单元模块可以为本地控制模块或与云端网络控制模块，网络模块用于发送信息与接收信息，网络模块可以为无线网络模块，如4G/5G网络模块，通过天线15进行网络信号接收和发送，还可以为有线网络模块，通过网线进行信号传输。

如图1，所述基座12、救援箱2和设备箱14由下至上依次安装，所述显示屏11和扬声器10安装在所述设备箱14上，所述摄像头1安装在所述设备箱14顶部，能够获取更大的监测范围，所述显示屏11至少设有三组，三组所述显示屏11分别朝向不同方向，

摄像头1为360°摄像头，所述摄像头1用于获取周围水面的图像信息，还包括有所述救援箱2通过高度调整组件23和转动组件22安装在所述基座12上，本实施例中，高度调整组件23和转动组件22分别为电动推杆和电机，如图1，所述高度调整组件23和转动组件22设置在所述基座12上，所述设备箱14与所述基座12之间通过架体13连接，从而高度调整组件23和转动组件22调整救援箱2高度和角度时，无需承担其他部件的重量，提高调整速度，电机安装在基座中，电机与转盘传动连接，电动推杆设置在转盘上，电动推杆的一端与救援箱2连接，救援箱2与基座之间设有柔性折叠管，转盘和电动推杆均位于柔性折叠管内，起到防尘防水的效果。

所述救援箱2中设有投放室21，所述投放室21具有朝向外侧的开口，所述投放室21中设有救生设备24，救生设备24为浮板或救生圈，所述救援箱2中设有收卷组件81，收卷组件81包括电机和卷轮，金属丝卷绕在卷轮上，所述收卷组件81上绕设有黑色金属材质的金属丝221，优选为铁丝或钢丝，所述金属丝221经过应力消除组件82后与所述救生设备24连接，所述转动组件22用于调整所述投放室21的开口朝向，投放所述救生设备24时，所述高度调整组件23调整所述救援箱2的高度，使救生设备24与水面之间不存在高度差。

所述应力消除组件82包括若干个导向轮231，所述金属丝221绕过所述导向轮231后完成应力消除，与所述救生设备24连接，从导向轮出去的金属丝完成应力释放，使其在收卷状态时的弯曲状态得到校直，并且避免后续推进救生设备时发生扭曲变形。

所述应力消除组件82还包括感应加热组件232，导向轮231和感应加热组件232均设置在救援箱2的腔室中，所述金属丝221依次经过所述导向轮231、所述感应加热组件232后与所述救生设备24连接，也可以使用其他能够加热的机构代替感应加热组件232，金属丝经过感应加热组件232后被快速的加热到50-300摄氏度，依材料而定，实现退火处理效果，进一步提高应力释放效果。

所述收卷组件81至少设置两组，两组所述金属丝221分别连接在所述救生设备24的不同位置，从而能够通过分别控制两组收卷组件81的转速，实现对救生设备24轨迹的调整。

所述投放室21中设有弹射组件25，所述弹射组件25包括动力组件和接触组件252，所述弹射组件25用于将所述救生设备24弹射出所述投放室21，所述动力组件为电磁驱动导轨、燃料驱动或电力驱动方式，本实施例中优选为燃料驱动方式，包括缸体以及活塞，类似于内燃机缸体，燃料***燃烧后将活塞迅速推出，活塞通过活塞杆带动接触组件252沿着滑道251运动。

所述设备箱14上安装有光伏板组件16，所述设备箱14中设有蓄电池，可在断电情况下提供供电保障。

一种水域安全预警装置的控制方法，包括如下步骤：

S1:摄像头1对周边水域持续进行监测，并判断监测水域是否存在有人活动，判断方式为AI判断方式或人工判断方式；

S2:当监测水域存在人员活动时，控制单元模块向显示屏11和扬声器10发出指定，使所述显示屏11和所述扬声器10播放相应预警提示画面和声音，对水域内活动人员发出预警提醒，显示屏11也可以持续播放预警画面；

S3:当监测范围内的水域中有人存在溺水风险时，根据摄像头获取的人员方位信息，控制单元模块转动组件22和高度调整组件23发送指令，所述转动组件22调整所述投放室21的开口朝向，所述高度调整组件23调整所述救援箱2的高度，使救生设备24与水面之间不存在高度差，这样的目的是避免救生设备24投放时，水平的向溺水人员方向前进，避免救生设备24需要先落到水面上导致金属丝发生向下的弯曲，进而保证后续利用金属丝对救生设备进行推进和方向调整的及时性和效果；

S4:控制单元模块向收卷组件81发出指令，收卷组件81释放金属丝221，所述金属丝221经过应力消除组件82后达到校直的效果并推动救生设备24向溺水人员处移动，达到救援的效果。

所述S3步骤中，通过对所述摄像头1获取的图像进行自动AI识别判断监测范围内的水域中是否有人存在溺水风险，将识别到存在溺水风险时，将图像信息发送至控制中心，如水库的工作人员、河道周围维护人员等，由工作人员进行确认，确认后，进行后续步骤，否则不进行后续步骤，避免误判，在设定时间内工作人员未确认时，自动进行后续步骤；

所述S4步骤中，通过分别控制两组收卷组件81的转速，实现对救生设备24轨迹的调整。

所述S2步骤中，当摄像监控区域有人员出现时，AI摄像头通过***分析判断人员是否有要到水边下水或钓鱼等违规情况，当判断有可能情况时，先发出语音提示，并把信息传给控制单元模块；

控制单元接受到信号后，第一时间向后台主机发生信息，并上传图片，同时通过网络向违规人员发送信息，进一步提醒人员。

AI摄像头模块进一步分析人员动作活动情况，如果发现人员进一步靠近水域在1米内，会拍摄人员活动情景，并在显示屏上显示，进一步提醒人员，同时把图片通过移动网络模块发生给后台主机，同时语音继续提醒。

当人员不听劝告，继续违规涉水时，***将发出报警声，当人员听到违规警告后，离开水域，AI摄像***会继续拍摄分析图形，直到人员在安全位置后，方解除预警状态，进入常规监控状态。

实现了水域违规行为的实时监控预警的作用，自带太阳能充电板，进行***充电，其工作过程简单方便、可靠性高，节省人力成本，且能有效监测水域周围是否有违规现象，并第一时间发出预警提示，并通过图片反馈给后台主机，预警效果有语音提示、图像画面震慑到预警报警提三个等级，能够有效的提示违规人员，确保水域周边发生违规现象，导致溺水等意外事故的发生。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水域安全预警装置，其特征在于：包括基座(12)，所述基座(12)上安装有救援箱(2)、显示屏(11)、扬声器(10)、摄像头(1)和网络模块，所述摄像头(1)用于获取周围水面的图像信息，还包括有所述救援箱(2)通过高度调整组件(23)和转动组件(22)安装在所述基座(12)上，所述救援箱(2)中设有投放室(21)，所述投放室(21)具有朝向外侧的开口，所述投放室(21)中设有救生设备(24)，所述救援箱(2)中设有收卷组件(81)，所述收卷组件(81)上绕设有黑色金属材质的金属丝(221)，所述金属丝(221)经过应力消除组件(82)后与所述救生设备(24)连接，所述转动组件(22)用于调整所述投放室(21)的开口朝向，投放所述救生设备(24)时，所述高度调整组件(23)调整所述救援箱(2)的高度，使救生设备(24)与水面之间不存在高度差。

2.根据权利要求1所述的一种水域安全预警装置，其特征在于：所述应力消除组件(82)包括若干个导向轮(231)，所述金属丝(221)绕过所述导向轮(231)后与所述救生设备(24)连接。

3.根据权利要求2所述的一种水域安全预警装置，其特征在于：所述应力消除组件(82)还包括感应加热组件(232)，所述金属丝(221)依次经过所述导向轮(231)、所述感应加热组件(232)后与所述救生设备(24)连接。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种水域安全预警装置，其特征在于：所述收卷组件(81)至少设置两组，两组所述金属丝(221)分别连接在所述救生设备(24)的不同位置。

5.根据权利要求4所述的一种水域安全预警装置，其特征在于：所述基座(12)、救援箱(2)和设备箱(14)由下至上依次安装，所述显示屏(11)和扬声器(10)安装在所述设备箱(14)上，所述摄像头(1)安装在所述设备箱(14)顶部，所述显示屏(11)至少设有三组，三组所述显示屏(11)分别朝向不同方向。

6.根据权利要求5所述的一种水域安全预警装置，其特征在于：所述高度调整组件(23)和转动组件(22)设置在所述基座(12)上，所述设备箱(14)与所述基座(12)之间通过架体(13)连接。

7.根据权利要求1、5、6中任意一项所述的一种水域安全预警装置，其特征在于：所述投放室(21)中设有弹射组件(25)，所述弹射组件(25)包括动力组件和接触组件(252)，所述弹射组件(25)用于将所述救生设备(24)弹射出所述投放室(21)。

8.根据权利要求5或6所述的一种水域安全预警装置，其特征在于：所述设备箱(14)上安装有光伏板组件(16)，所述设备箱(14)中设有蓄电池。

9.一种水域安全预警装置的控制方法，基于权利要求1至8中任意一项所述的水域安全预警装置，其特征在于：包括如下步骤：

S1:摄像头(1)对周边水域持续进行监测，并判断监测水域是否存在有人活动；

S2:当监测水域存在人员活动时，控制单元模块向显示屏(11)和扬声器(10)发出指定，使所述显示屏(11)和所述扬声器(10)播放相应预警提示画面和声音，对水域内活动人员发出预警提醒；

S3:当监测范围内的水域中有人存在溺水风险时，控制单元模块转动组件(22)和高度调整组件(23)发送指令，所述转动组件(22)调整所述投放室(21)的开口朝向，所述高度调整组件(23)调整所述救援箱(2)的高度，使救生设备(24)与水面之间不存在高度差；

S4:控制单元模块向收卷组件(81)发出指令，收卷组件(81)释放金属丝(221)，所述金属丝(221)经过应力消除组件(82)后达到校直的效果并推动救生设备(24)向溺水人员处移动，达到救援的效果。

10.根据权利要求9所述的一种水域安全预警装置的控制方法，其特征在于：所述S3步骤中，通过对所述摄像头(1)获取的图像进行自动识别判断监测范围内的水域中是否有人存在溺水风险，将识别到存在溺水风险时，将图像信息发送至控制中心，由工作人员进行确认，确认后，进行后续步骤，否则不进行后续步骤，在设定时间内工作人员未确认时，自动进行后续步骤；

所述S4步骤中，通过分别控制两组收卷组件(81)的转速，实现对救生设备(24)轨迹的调整。

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