CN105346689A - 一种触发式定位发射的救生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触发式定位发射的救生方法，包括以下步骤：步骤1、将救生圈压缩为圆柱体形，置于射筒中；步骤2、触发器产生求救信号传递至雷达；步骤3、雷达收到求救信号立即对触发点的位置进行精确定位，向扬声模块和雷达接收机传递应答信号和定位信号；步骤4、雷达接收机接收定位信号并传递至MCU，测风仪测量当前的风力F与风向，并转化为风力信号传递至MCU；步骤5、所述MCU接收定位信号和风力信号，经计算后，控制发射模块将救生圈发射至定位点。采用本发明能使快速、安全地将救生圈发射至触发点，使事故人员能在第一时间采取安全措施，将事故的危害降到最低。

Description

一种触发式定位发射的救生方法

技术领域

本发明涉及救生装置领域，尤其是一种触发式定位发射的救生方法。

背景技术

在海边或游泳池，人们经常会因为溺水等原因而发生的事故，或游泳人员预计自己因脚抽筋等原因将要发生事故时，管理人员往往需要快速而有效地救援事故人员，但现有的快速向他人求救，并精确定位事故人员，并快速、有效地将救生圈输送给事故人员，并且能同时发送给多个事故人员，能大大提高救生效率。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种当游泳者出现溺水事故或因自己脚抽筋预计发生事故的时候，可触发防水手表上的触发按钮，岸上救生箱就会将救生圈送到事故人员处的一种触发式定位发射的救生方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种触发式定位发射的救生方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1、将救生圈压缩为圆柱体形，置于射筒中；

步骤2、按下防水手表上的触发按钮，触发器产生求救信号传递至雷达；

步骤3、雷达收到求救信号立即对触发点的位置进行精确定位，并转化为应答信号001和定位信号，所述应答信号001传递至设于防水手表上的扬声模块，用于提示已收到求救信号，所述定位信号传递至设于岸上救生箱上的雷达接收机；

步骤4、雷达接收机接收定位信号并传递至MCU，测风仪测量当前的风力F与风向，并转化为风力信号传递至MCU；

步骤5、所述MCU接收定位信号和风力信号，计算岸上救生箱到定位点的位移，结合风力信号，模拟计算出压缩救生圈被投射曲线和初始投射力，调整发射模块的射筒的指向与投射曲线相匹配，控制发射模块根据初始投射力发射救生圈至定位点，同时，向扬声模块发送应答信号002，用于提示求救人员注意查收。

进一步地，所述步骤5具体为：

所述MCU根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小和方向，计算出射筒的指向，结合当前射筒角度，进而分别计算出射筒在水平和垂直方向需要旋转的角度，以水平调节座在射筒上的正对处为轴心，水平转动到指定位置，再垂直转动到预定仰角处；根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小，计算出压缩救生圈所需初始投射力。

MCU根据初始投射力，计算所需压缩气体的量，MCU控制开闭阀门101打开，向气缸内充入预定量压缩气体，打开开闭阀门102，喷出压缩气体将救生圈发射至定位点处。

该种触发式定位发射的救生方法的救生装置，其特征在于，它包括防水手表和岸上救生箱，所述防水手表包括雷达触发器、触发按钮和扬声模块，所述雷达触发器与触发按钮连接，用于产生触发点的求救信号，并传递至雷达基站；雷达基站收到求救信号立即对触发点进行定位，并转化为应答信号001和定位信号，所述应答信号001传递至扬声模块，用于提示已收到求救信号；所述定位信号传递至设于岸上救生箱上的雷达接收机；所述岸上救生箱包括箱体，雷达接收机、测风仪、MCU、发射模块、角度测量模块及压缩救生圈，所述雷达接收机接收定位信号并传递至MCU，所述测风仪测量当前的风力F1与风向，并转化为风力信号传递至MCU；

角度测量模块设有角度传感器，用于感应当前射筒的水平和竖直角度，并传递至MCU；

所述MCU接收定位信号和风力信号，计算岸上救生箱到定位点的位移，结合风力信号和空气阻力，模拟计算出压缩救生圈被投射曲线和初始投射力，结合当前射筒的角度，调整射筒的指向与投射曲线相匹配，控制发射模块根据初始投射力发射救生圈至定位点，同时，向扬声模块发送应答信号002，用于提示求救人员注意查收。

进一步地，所述扬声模块包括应答信号接收器、D/A转换器和扬声器，所述D/A转换器分别与应答信号接收器和扬声器相连接，所述扬声模块用于提示求救人员“已收到求救信号”或“救生圈已发送，请注意查收”的信息，所述雷达触发器与雷达间能实现通信；

进一步地，所述救生圈为遇水自充气救生圈，将救生圈压缩并裹为圆柱体形，置于射筒中；所述救生圈在发射过程中减小空气阻力带来的影响，提高了救生装置的精确度，当救生圈落水时能快速的自动充气。

所述遇水自充气救生圈，包括设有膨胀口和若干进水孔的外壳，所述外壳内部设有待充气救生设备和充气装置，所述待充气救生设备通过充气嘴和充气装置相连，所述充气装置设有若干进水通道，所述进水通道与进水孔相连。

所述进水孔位于外壳的底面和/或侧面，所述膨胀口位于外壳的顶端；所述进水通道连接于充气装置顶端，所述充气装置内部设有空腔，所述空腔与进水通道连通，所述空腔内设有滤板，所述滤板将空腔分隔为上室和下室，所述上室内装有碳酸氢盐，所述下室内装有碱盐或有机酸，所述上室内装有碳酸氢盐，所述下室内装有碱盐，所述上室内装有碳酸氢铵，所述下室内装有氢氧化钠，所述滤板孔径小于37.4μm。

所述充气嘴与充气装置之间设有自弹开装置，所述充气嘴顶端设有环状凸起，所述环状凸起与自弹开装置配合，所述充气嘴内设有两闭合的弹性瓣膜，所述两弹性瓣膜能被动向内打开，所述外壳中部采用水溶性材料，所述水溶性材料由36%~40%的玉米淀粉、28%~31%的碳酸钙、24%~28%的胶体二氧化硅和8%~12%的聚维酮制成，所述待充气救生设备外表面设有两个导电端，任意一个所述导电端依次通过电池和LED灯泡与另一导电端相连，所述电池和LED灯泡设置在充气装置内部。

进一步地，所述箱体底面设置有平行的竖直支架，所述支架通过多方位调节座与射筒的侧面相连接，所述多方位调节座可360度旋转，所述射筒为上下开口，直径大于等于压缩后的救生圈直径的空心圆柱体式射筒，且可垂直180度旋转。

进一步地，所述发射模块包括设于射筒的下端开口侧的发射机，所述发射机为喷气式发射机，包括装有压缩气体的储气罐、导管、气缸、喷管和设于导管开闭阀门101和喷管上的开闭阀门102，所述开闭阀门101上设置有气体流量计，用于测量导管通过的气体体积。

进一步地，所述MCU根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小和方向，所受空气阻力为：，计算出射筒的指向，结合当前射筒角度，进而分别计算出射筒在水平和垂直方向需要旋转的角度，以水平调节座在射筒上的正对处为轴心，水平转动到指定位置，再垂直转动到预定仰角处；根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小，计算出压缩救生圈所需初始投射力；

MCU根据初始投射力，计算压缩气体的量，MCU控制开闭阀门101打开，向气缸内充入预定量压缩气体，打开开闭阀门102，喷出压缩气体将救生圈发射至定位点处。

普通卫星定位系统如GPS定位系统，定位不精确，误差很大。由于采用上述结构，雷达收到求救信号立即对触发点进行精确定位，并转化为应答信号和定位信号，所述应答信号传递至设于防水手表上的扬声模块，用于提示已收到求救信号，所述定位信号传递至设于岸上救生箱上的雷达接收机。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

当游泳者出现溺水事故或因自己脚抽筋预计发生事故的时候，可触发防水手表上的触发按钮，岸上救生箱就会将救生圈送到事故人员处；

1、普通卫星定位系统如GPS定位系统，定位不精确，误差很大，采用本发明能更加精确地定位到事故人员的位置，以保证快速、安全地将救生圈送至触发点；

2、实现了无人操作地智能化救生，根据事故人员的位置，自动调节射筒的角度，将救生圈发射至定位点处。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的内部控制结构示意图。

图2是一种遇水自充气救生圈的结构示意图。

图中标记：1为外壳，2为进水孔，3为进水通道，4为充气装置，5为滤板，6为上室，7为下室，8为待充气救生设备，9为充气嘴，10为自弹开装置，11为膨胀口。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，一种触发式定位发射的救生方法，它包括以下步骤：

步骤1、所述救生圈压缩为圆柱体形，置于射筒中；

步骤2、按下防水手表上的触发按钮，触发器产生求救信号传递至雷达；

步骤3、雷达收到求救信号立即对触发点的位置进行精确定位，并转化为应答信号001和定位信号，所述应答信号001传递至设于防水手表上的扬声模块，用于提示已收到求救信号，所述定位信号传递至设于岸上救生箱上的雷达接收机；

步骤4、雷达接收机接收定位信号并传递至MCU，测风仪测量当前的风力F与风向，并转化为风力信号传递至MCU；

步骤5、所述MCU接收定位信号和风力信号，计算岸上救生箱到定位点的位移，结合风力信号，模拟计算出压缩救生圈被投射曲线和初始投射力，调整发射模块的射筒的指向与投射曲线相匹配，控制发射模块根据初始投射力发射救生圈至定位点，同时，向扬声模块发送应答信号002，用于提示求救人员注意查收。

所述MCU根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小和方向，计算出射筒的指向，结合当前射筒角度，进而分别计算出射筒在水平和垂直方向需要旋转的角度，以水平调节座在射筒上的正对处为轴心，水平转动到指定位置，再垂直转动到预定仰角处；根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小，计算出压缩救生圈所需初始投射力。

MCU根据初始投射力，计算压缩气体的量，MCU控制开闭阀门101打开，向气缸内充入预定量压缩气体，打开开闭阀门102，喷出压缩气体将救生圈发射至定位点处。

该种触发式定位发射的救生方法的救生装置，其特征在于，它包括防水手表和岸上救生箱，所述防水手表包括雷达触发器、触发按钮和扬声模块，所述雷达触发器与触发按钮连接，用于产生触发点的求救信号，并传递至雷达基站；雷达基站收到求救信号立即对触发点进行定位，并转化为应答信号001和定位信号，所述应答信号001传递至扬声模块，用于提示已收到求救信号；所述定位信号传递至设于岸上救生箱上的雷达接收机；所述岸上救生箱包括箱体，雷达接收机、测风仪、MCU、发射模块、角度测量模块及压缩救生圈，所述雷达接收机接收定位信号并传递至MCU，所述测风仪测量当前的风力F1与风向，并转化为风力信号传递至MCU；

角度测量模块设有角度传感器，用于感应当前射筒的水平和竖直角度，并传递至MCU；

所述MCU接收定位信号和风力信号，计算岸上救生箱到定位点的位移，结合风力信号和空气阻力，模拟计算出压缩救生圈被投射曲线和初始投射力，结合当前射筒的角度，调整射筒的指向与投射曲线相匹配，控制发射模块根据初始投射力发射救生圈至定位点，同时，向扬声模块发送应答信号002，用于提示求救人员注意查收。

所述扬声模块包括应答信号接收器、D/A转换器和扬声器，所述D/A转换器分别与应答信号接收器和扬声器相连接，所述扬声模块用于提示求救人员“已收到求救信号”或“救生圈已发送，请注意查收”的信息，所述雷达触发器与雷达间能实现通信；

所述救生圈为遇水自充气救生圈，将救生圈压缩并裹为圆柱体形，置于射筒中；所述救生圈在发射过程中减小空气阻力带来的影响，提高了救生装置的精确度，当救生圈落水时能快速的自动充气。

所述遇水自充气救生圈，包括设有膨胀口11和若干进水孔2的外壳1，所述外壳1内部设有待充气救生设备8和充气装置4，所述待充气救生设备8通过充气嘴9和充气装置4相连，所述充气装置4设有若干进水通道6，所述进水通道6与进水孔2相连。

所述进水孔2位于外壳1的底面和/或侧面，所述膨胀口11位于外壳1的顶端；所述进水通道6连接于充气装置4顶端，所述充气装置4内部设有空腔，所述空腔与进水通道6连通，所述空腔内设有滤板5，所述滤板5将空腔分隔为上室6和下室7，所述上室6内装有碳酸氢盐，所述下室7内装有碱盐或有机酸，所述上室6内装有碳酸氢盐，所述下室7内装有碱盐，所述上室6内装有碳酸氢铵，所述下室7内装有氢氧化钠，所述滤板5孔径小于37.4μm。

所述充气嘴9与充气装置4之间设有自弹开装置10，所述充气嘴9顶端设有环状凸起，所述环状凸起与自弹开装置10配合，所述充气嘴9内设有两闭合的弹性瓣膜，所述两弹性瓣膜能被动向内打开，所述外壳1中部采用水溶性材料，所述水溶性材料由36%~40%的玉米淀粉、28%~31%的碳酸钙、24%~28%的胶体二氧化硅和8%~12%的聚维酮制成，所述待充气救生设备8外表面设有两个导电端，任意一个所述导电端依次通过电池和LED灯泡与另一导电端相连，所述电池和LED灯泡设置在充气装置内部。

所述箱体底面设置有平行的竖直支架，所述支架通过多方位调节座与射筒的侧面相连接，所述多方位调节座可360度旋转，所述射筒为上下开口，直径大于等于压缩后的救生圈直径的空心圆柱体式射筒，且可垂直180度旋转。

所述发射模块包括设于射筒的下端开口侧的发射机，所述发射机为喷气式发射机，包括装有压缩气体的储气罐、导管、气缸、喷管和设于导管开闭阀门101和喷管上的开闭阀门102，所述开闭阀门101上设置有气体流量计，用于测量导管通过的气体体积。

所述MCU根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小和方向，所受空气阻力为：，计算出射筒的指向，结合当前射筒角度，进而分别计算出射筒在水平和垂直方向需要旋转的角度，以水平调节座在射筒上的正对处为轴心，水平转动到指定位置，再垂直转动到预定仰角处；根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小，计算出压缩救生圈所需初始投射力；

MCU根据初始投射力，计算压缩气体的量，MCU控制开闭阀门101打开，向气缸内充入预定量压缩气体，打开开闭阀门102，喷出压缩气体将救生圈发射至定位点处。

普通卫星定位系统如GPS定位系统，定位不精确，误差很大。由于采用上述结构，雷达收到求救信号立即对触发点进行精确定位，并转化为应答信号和定位信号，所述应答信号传递至设于防水手表上的扬声模块，用于提示已收到求救信号，所述定位信号传递至设于岸上救生箱上的雷达接收机。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (2)

1.一种触发式定位发射的救生方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1、将救生圈压缩为圆柱体形，置于射筒中；

步骤2、按下防水手表上的触发按钮，触发器产生求救信号传递至雷达；

步骤3、雷达收到求救信号立即对触发点的位置进行精确定位，并转化为应答信号001和定位信号，所述应答信号001传递至设于防水手表上的扬声模块，用于提示已收到求救信号，所述定位信号传递至设于岸上救生箱上的雷达接收机；

步骤4、雷达接收机接收定位信号并传递至MCU，测风仪测量当前的风力F与风向，并转化为风力信号传递至MCU；

步骤5、所述MCU接收定位信号和风力信号，计算岸上救生箱到定位点的位移，结合风力信号，模拟计算出压缩救生圈被投射曲线和初始投射力，调整发射模块的射筒的指向与投射曲线相匹配，控制发射模块根据初始投射力发射救生圈至定位点，同时，向扬声模块发送应答信号002，用于提示求救人员注意查收。

2.如权利要求1所述一种触发式定位发射的救生方法，其特征在于，所述步骤5具体为：

所述MCU根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小和方向，计算出射筒的指向，结合当前射筒角度，进而分别计算出射筒在水平和垂直方向需要旋转的角度，以水平调节座在射筒上的正对处为轴心，水平转动到指定位置，再垂直转动到预定仰角处；根据压缩救生圈重力，所受的空气阻力与风力的大小，计算出压缩救生圈所需初始投射力；

MCU根据初始投射力，计算所需压缩气体的量，MCU控制开闭阀门101打开，向气缸内充入预定量压缩气体，打开开闭阀门102，喷出压缩气体将救生圈发射至定位点处。