CN103280074A - 一种低成本室内游泳池溺水救生自动报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低成本游泳池溺水救生报警系统，包括报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、表带天线7、固定表带8、急救信号发射手表9、钮扣电池11、电路板12、报警按钮15；凹面无线电接收装置4安装固定在游泳池划分区域对应的天花板之上，急救信号发射手表9通过固定表带8固定在游泳者的手腕上。在游泳者较多的室内池游泳，救援人员能够根据游泳池天花板报警灯的位置及时准确地发现溺水者，即时进行救援避免酿成悲剧。特别是儿童和老人更具有意义。该装置简单、成本极低。不会影响游泳者游泳，具有良好的市场潜力。

Description

一种低成本室内游泳池溺水救生自动报警系统

技术领域

本发明涉及一种低成本室内游泳池溺水救生自动报警系统，属于报警设备技术领域。

背景技术

目前在一些人室内游泳池游泳的时候，有可能会突发心脏病，或者不太会游泳，那么就会存在潜在的危险，有出现溺水。快速准确地发现溺水者是成功施救的关键。然而现实中，特别是公众游泳，游泳池中人多眼杂，救援人员很难及时准确地发现溺水者，有时候发现溺水者已经为时已晚，而造成重大的悲剧。使游泳池更安全并防止溺水事故发生吗？这是一个复杂问题。特别是儿童和老人。长期以来，制造商研制开发了各种类型的安全器械，并对现有器械如围栏、舷梯、大门、室门、游泳池和矿泉疗养池安全盖、游泳池和矿泉疗养池报警器以及室门报警器进行了改造。政府机构、行业界和消费者也在关注着这些器械的使用及其可靠性。目前溺水报警系统主要有的大类型（魏四成.游泳救生工作浅析[J].武汉化工学院1992 (2)）：

1利用声纳等监控来实现

主要是在水下、泳池底部安装一套声纳发射、接收装置，利用探测器去确定可能障碍物的存在，进而利用一定的溺水判据如身体不动超过一定时间去判定是否溺水 。但这种装置有一个相当大的缺点, 基本上声纳鉴定溺水个人身体的方法是依赖于他身体里面含有的空气，如果受害人的肺内充满水，则得到的信号就不能肯定, 甚至可能不进行信号处理。另外，为了安装声纳和把它与处理设备相连接，从返回的回声中提取信息，需要安排环绕泳池底部的同轴电缆，而安全规定限制，禁止接近泳池水的应用电压超过或36伏或依各国家标准而略有不同，声纳设备则需要用几百伏的电压去产生声纳脉冲。 最后，如果人体位于声纳和墙之间，此方法是可行的 但如果人体离墙非常近就会遇到很大问题，因为声纳信号包含回声，泳池墙壁使得噪声信号非常难于消除，进而无法得到监测溺水者身体动作所必需的信号。因而，这样的一套系统不能满足要求。对于应用无线电波检测也有类似的水中多重反射问题。 另外，如果泳池人数过多时，也无法对每个人进行跟踪鉴别。

2让游泳者身上携带监测装置

    让游泳者游泳时携带一定的监控装置，如手表或裤带等 如果游泳者所处位置低于特定深度超过一定时间，监测装置就发出普告 或产生漂浮作用 或者监测装置用麦克风系统去监测心跳和呼吸声音，并进一步测量这些声音消失和出现的时间间隔，从而决定是否 溺水 如呼吸停止 秒这种系统由于安装 、 使用和维护耗资 巨大 误报率高, 对于游泳者也多少不便，所以并未广泛采用利用视频监测实现 

3早期的视频溺水报警系统

是把摄像机置于泳池底部 通过鉴定 游泳者是否待在泳池底部超过一定时间而判断是否溺水但首先这种系统是发生溺水事件以后才报普，这就延误一定的施救时间。另外，当人数过多时 无可避免的产生游泳者互相遮挡问题，因而也 不是很实用的方法 目前国际上流行的溺水报普系统都是把摄像机置于泳池上有可能辅以少数水下摄影机，其中以小组提出的预替系统为代表。与早期的报警系统不同，预替系统对每个游泳者的动作行为提取特征并进行处理，判断是否有早期溺水特征如在水中挣扎等，进而触发警报在国内，与溺水报替系统相关的研究也正在起步。

随着游泳池业在安全观点方面的成熟，越来越多的相关器械纷纷进入市场，很多设备笨重会影响游泳者游泳，或者成本过高，如何简单有效的防止发生溺水，这是一个亟待解决的问题。

发明内容

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本游泳池溺水救生报警系统。

本发明的技术方案是：一种低成本游泳池溺水救生报警系统，包括报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、表带天线7、固定表带8、急救信号发射手表9、钮扣电池11、电路板12、报警按钮15；凹面无线电接收装置4安装固定在游泳池划分区域对应的天花板之上，急救信号发射手表9通过固定表带8固定在游泳者的手腕上。

所述急救信号发射手表9由发射表边金属框10、钮扣电池11、电路板12、报警按钮13、密封表盖14、触点13、复位弹簧16构成，急救信号发射手表9内为一个方形密闭空间，其底部固定安装电路板12，在其电路板之上安装固定钮扣电池11和触点15，该触点之上设有报警按钮13，按钮和触点之间设有复位弹簧16，弹簧弹力需预先进行调解，报警按钮13粘接在密封表盖14内侧，通过密封表盖14对急救信号发射手表9的空腔进行密封，使得空腔密封不透水。

表带边缘设置柔性金属丝，该金属丝与发射表金属边框10导通，金属边框与电路板12的天线端导通，使得表带边缘构成环形的表带天线7。

发射电路发射端开关K由报警按钮13和触15构成，两者之间设有的复位弹簧16决定打开开关K的压力。

凹面无线电接收装置4由报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、连接柱5、固定盘6构成，该装置的反射凹面的焦点设置信号接收天线3，天线顶端设有报警喇叭2，环绕喇叭边缘设置LED报警灯1，反射凹面面对游泳池水面，反射面固定于连接柱5的下端，连接柱内安装固定有信号接收电路板，连接柱5的上端与固定盘6固定。

技术方案：使用时，在游泳者进入游泳池之前，预先佩戴游泳池急救信号发射手表9，并向游泳者讲述该急救信号发射手表的使用方式，告知他们，游泳者在游泳时，有两种报警方式：人工报警和自动报警。第一是人工报警：如果发现自己危险（例如脚抽筋、心脏难受等），就用手压住另一只手臂上急救信号发射手表9，压住一段时间，便发出报警信号。如果人工报警没有办法完成，溺水之后，也会自动报警。

本发明的工作原理是：

1.发射电路工作原理：该无线电遥控开关，在离开关10M的范围内，可以很易地任意开关。发射电路: 这是一个短波发射器,打开开关K时,振荡电路工作,发出高频振荡信号,调节电容C,可以改变发射频率.该高频信号不经过调制,直接从天线发射出去。

防误报功能：R、C₃和K并联设置，在通电的瞬间，电流对电容C₃进行充电，电压逐渐升高,缓慢提升是三极管BG₃的基极电压,当电压升高至规定电压, 三极管BG₃导通，发射装置开始工作；电容C₃充电的过程中，电阻R在缓慢地进行放电，正是延缓了充电时间。发射装置工作的过程中，如果开关K处于打开状态，那么对电容C₃就不再充电，再加上电阻R的缓慢放电，使得三极管BG₃的基极电压迅速下降，三极管BG₃处于关断状态，发射装置停止工作。这样的工作特性使得游泳者在不小心触碰到开关按钮时，开关具有延时特性，不会发生报警。如果游泳者没有溺水，相对于水面上下运动，那么游泳者手臂上的急救信号发射手表9低于规定的水位，开关闭合，高于规定水面，开关打开，这样断续的闭合，闭合时间没有达到规定时间，也不会报警。

自动报警功能：游泳者在游泳时，如果遇到危险沉入水中，那么游泳者手臂上的急救信号发射手表9处于较深的水位，水压较大，压迫密封表盖14使得报警按钮13克服复位弹簧16的弹力，报警按钮13与触点15触碰导通，一段时间，可设置为40秒~80秒，报警电路工作，发射报警信号，信号天线就是发射装置边框10和固定表带8周边的表带天线7，报警微弱的射频信号发出后，对应上方最近的凹面无线电接收装置4利用其凹面反射至处于焦点位置的信号接收天线3，使得微弱信号增强，接收装置收到信号后，三极管BG₄、BG₅导通，继电器J吸合，打开LED报警灯1和报警喇叭2，救生员根据游泳池天花板上的凹面无线电接收装置4的位置，迅速判断其对应下方位置的游泳者，找到溺水者，及时救援。

2.信号接收部分工作原理：参见图5。天线收到信后以后,谐振回路选出发射机发出来的短波信号。由于这一短波信号较强,加在BG₄的基极，使得BG₄饱和导通。BG₄、BG₅组成复合管，有较大的电流输出，于是集成电路中的继电器吸合，继电器动作时，带动机械执行机构，控制了灯光和声音的开关。

本发明的有益效果是：在游泳者较多的室内池游泳，救援人员能够根据游泳池天花板报警灯的位置及时准确地发现溺水者，即时进行救援避免酿成悲剧。特别是儿童和老人更具有意义。该装置简单、成本极低。不会影响游泳者游泳，具有良好的市场潜力。

附图说明

图1凹面无线电接收装置外观示意图；

图2急救信号发射手表外观示意图；

图3急救信号发射手表内部结构示意图；

图4 急救信号发射手表内部结构剖面示意图；

图5信号发射电路原理图；

图6信号接收电路原理图；

图7报警系统示意图

图中各标号为：1：报警灯，2：报警喇叭，3：信号接收天线，4：凹面无线电接收装置，5：连接柱，6：固定盘，7：表带天线，8：固定表带，9：急救信号发射手表，10：发射表金属边框，11：钮扣电池，12：电路板，13：报警按钮，14：密封表盖，15：触点，16：复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。

实施例1：一种低成本游泳池溺水救生报警系统，包括报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、表带天线7、固定表带8、急救信号发射手表9、钮扣电池11、电路板12、报警按钮15；凹面无线电接收装置4安装固定在游泳池划分区域对应的天花板之上，急救信号发射手表9通过固定表带8固定在游泳者的手腕上。

急救信号发射手表9由发射表边金属框10、钮扣电池11、电路板12、报警按钮13、密封表盖14、触点13、复位弹簧16构成，急救信号发射手表9内为一个方形密闭空间，其底部固定安装电路板12，在其电路板之上安装固定钮扣电池11和触点15，该触点之上设有报警按钮13，按钮和触点之间设有复位弹簧16，弹簧弹力需预先进行调解，报警按钮13粘接在密封表盖14内侧，通过密封表盖14对急救信号发射手表9的空腔进行密封，使得空腔密封不透水。

凹面无线电接收装置4由报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、连接柱5、固定盘6构成，该装置的反射凹面的焦点设置信号接收天线3，天线顶端设有报警喇叭2，环绕喇叭边缘设置LED报警灯1，反射凹面面对游泳池水面，反射面固定于连接柱5的下端，连接柱内安装固定有信号接收电路板，连接柱5的上端与固定盘6固定。

实施例2：一种低成本游泳池溺水救生报警系统，包括报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、表带天线7、固定表带8、急救信号发射手表9、钮扣电池11、电路板12、报警按钮15；凹面无线电接收装置4安装固定在游泳池划分区域对应的天花板之上，急救信号发射手表9通过固定表带8固定在游泳者的手腕上。

所述急救信号发射手表9由发射表边金属框10、钮扣电池11、电路板12、报警按钮13、密封表盖14、触点13、复位弹簧16构成，急救信号发射手表9内为一个方形密闭空间，其底部固定安装电路板12，在其电路板之上安装固定钮扣电池11和触点15，该触点之上设有报警按钮13，按钮和触点之间设有复位弹簧16，弹簧弹力需预先进行调解，报警按钮13粘接在密封表盖14内侧，通过密封表盖14对急救信号发射手表9的空腔进行密封，使得空腔密封不透水。

表带边缘设置柔性金属丝，该金属丝与发射表金属边框10导通，金属边框与电路板12的天线端导通，使得表带边缘构成环形的表带天线7。

发射电路发射端开关K由报警按钮13和触15构成，两者之间设有的复位弹簧16决定打开开关K的压力。

凹面无线电接收装置4由报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、连接柱5、固定盘6构成，该装置的反射凹面的焦点设置信号接收天线3，天线顶端设有报警喇叭2，环绕喇叭边缘设置LED报警灯1，反射凹面面对游泳池水面，反射面固定于连接柱5的下端，连接柱内安装固定有信号接收电路板，连接柱5的上端与固定盘6固定。

Claims (5)

1.一种低成本游泳池溺水救生报警系统，其特征在于：一种低成本游泳池溺水救生报警系统，包括报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、表带天线7、固定表带8、急救信号发射手表9、钮扣电池11、电路板12、报警按钮15；凹面无线电接收装置4安装固定在游泳池划分区域对应的天花板之上，急救信号发射手表9通过固定表带8固定在游泳者的手腕上。

2.根据权利要求1所述的低成本游泳池溺水救生系统，其特征在于：所述急救信号发射手表9由发射表边金属框10、钮扣电池11、电路板12、报警按钮13、密封表盖14、触点13、复位弹簧16构成，急救信号发射手表9内为一个方形密闭空间，其底部固定安装电路板12，在其电路板之上安装固定钮扣电池11和触点15，该触点之上设有报警按钮13，按钮和触点之间设有复位弹簧16，弹簧弹力需预先进行调解，报警按钮13粘接在密封表盖14内侧，通过密封表盖14对急救信号发射手表9的空腔进行密封，使得空腔密封不透水。

3.根据权利要求1或2所述的低成本游泳池溺水救生系统，其特征在于：表带边缘设置柔性金属丝，该金属丝与发射表金属边框10导通，金属边框与电路板12的天线端导通，使得表带边缘构成环形的表带天线7。

4.根据权利要求3所述的低成本游泳池溺水救生系统，其特征在于：所述发射电路发射端开关K由报警按钮13和触15构成，两者之间设有的复位弹簧16决定打开开关K的压力。

5.根据权利要求1所述的低成本游泳池溺水救生系统，其特征在于：所述凹面无线电接收装置4由报警灯1、报警喇叭2、信号接收天线3、凹面无线电接收装置4、连接柱5、固定盘6构成，该装置的反射凹面的焦点设置信号接收天线3，天线顶端设有报警喇叭2，环绕喇叭边缘设置LED报警灯1，反射凹面面对游泳池水面，反射面固定于连接柱5的下端，连接柱内安装固定有信号接收电路板，连接柱5的上端与固定盘6固定。

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