CN104367312A - 一种人体溺水监测方法及防溺水辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及人体参数监测技术和防溺水救生设备领域，其公开了一种防溺水辅助装置，解决传统技术中防溺水监测方案存在的容易出现漏报警和不具备辅助救生功能的问题。其包括颈部可穿戴组件、控制器、储能组件、心率监测组件、溺水警示组件、防溺水辅助救生组件；颈部可穿戴组件，用于安装固定其他组件，并将防溺水辅助装置穿戴于人体颈部；控制器与储能组件、心率监测组件、溺水警示组件和防溺水辅助救生组件相连并起信息分析、处理和控制功能；所述储能组件，为整个装置提供电能；心率监测组件，实时跟踪获取人的心率及变化情况，向控制器反馈指令；溺水警示组件，包括可自动启动并弹出的浮标；防溺水辅助救生组件包括可自动启动并弹出的气囊。

Description

一种人体溺水监测方法及防溺水辅助装置

技术领域

本发明涉及人体参数监测技术和防溺水救生设备领域，具体涉及一种人体溺水监测方法及防溺水辅助装置。

背景技术

溺水，是人淹没于水或其他液体介质中并受到伤害的状况。溺水时，水充满呼吸道和肺泡引起缺氧窒息，吸收到血液循环的水引起血液渗透压改变、电解质紊乱和组织损害，最后造成呼吸停止和心脏停搏而死亡。

据报道，溺水是世界各地非故意伤害死亡的第三大原因，占所有与伤害有关死亡的7％，世界各地每年溺水死亡数估计为38.8万例，其中，中国和印度的溺水死亡率特别高，两国加起来占世界溺水死亡的43％。在中国，溺水已成为1-14岁儿童伤害死亡的主要原因，尽管数据有限，但一些研究揭示溺水造成的代价巨大。随着人们生活水平和安全意识的提高，为减少溺水事故的发生，提高人们水中游泳锻炼的安全性，如何快速准确监测人体溺水并即时提供辅助救护，成为科技人员需要解决的重要课题。

近年科技人员在防溺水技术和装置方面取得一些进展，下面对防溺水技术和装置现有公开技术分析如下：

1)TCL集团股份有限公司申请的“一种防溺水报警方法及装置”(申请号：201110145255.3)发明专利，公开了一种防溺水报警方法及装置，所述方法包括下述步骤：获取游泳者的呼吸温度和/或周围环境温度，根据该游泳者的呼吸温度获取游泳者的呼吸周期，当确定该游泳者的呼吸周期大于预设的周期时长，和/或确定该周围环境温度为第一预设温度的时长超过预设的水温时长时，生成报警控制信号，并根据该报警控制信号输出溺水报警信号。本发明公开的防溺水报警方法和装置，通过获取游泳都的呼吸温度或周围环境温度进而获取游泳者的呼吸周期，和/或游泳者在水中时间是否超过预设。游泳者及所携带的本发明测试装置在水面上时，呼吸温度测试具有一定的可操作性，但呼吸温度在很大程度上与测试点距人体远近相关，另外，如果水温与人呼吸温度接近或相同时，本发明就无法生成报警控制信号，因此本发明有局限性和技术缺陷，必然产生漏报现象。

2)赵启虎申请的“轻便式防溺水器”(申请号：201020268938.9)实用新型专利，公开了一种轻便式防溺水器，包括：臂带固定钮、密闭容器、密闭容器、隔离装置、气球，其特征在于：密闭容器中间设有隔离装置，均为圆柱体壳体；启动按钮设于隔离装置上，臂带固定钮对称设于密闭容器外部。在进行水中作业时，将两个本实用新型所述的轻便式防溺水器固定在两臂外侧，有溺水倾向时迅速按下启动按钮，两个气球浮力将操作者拉直水面。因此，该防溺水器需要操作者在即将溺水前手动启动按钮，而常见的溺水事故往往事发突然并且当事人处于极度紧张惊慌的状态，溺水倾向或即将溺水对身在水中的人判定困难，一旦有溺水倾向时准确启动手动按钮存在困难，本实用新型所述技术不具有快速将人的口、鼻部位移至水面以上的功能，因此未能从根本上解决辅助救生难题。

3)虞文豪、罗阿尔﹒维亚拉申请的“人在水中遇险时用警报装置”(申请号：201010289854.8)发明专利，公开了人在水中遇险时用警报装置，其包括可穿戴于人体上的浸水时发出信号的主体部件、用于接收从主体部件发射出的信号并随机地将信号传输到一系统监视器上的信号接收站、系统监视器，系统监视器接收来自信号接收站的信号并发出信号给信号接收站。系统监视器与一音频通信耦合地输出信号以传播选出的至少一条警告信息，并通过与一音频通信耦合的电话线路连接来自动连接到一电话系统上、拨打至少一个电话号码并且传递至少一条选出的警告信息。当人的嘴巴和鼻子溺水时，通过主体部件在水下发出一种警告信号，如果在预设时间内系统监视器没有接收到出水面的信号，警报系统将被激活，以告知救生员水下可能有险情。

本发明所述警报装置主要由可穿戴于人体上，水下能发出信号的主体结构，以及信号接收站、系统监视器构成，该套系统提供溺水信号的发出、接收和监视功能，适合于大型游泳池的远程控制和监视管理，没有主动辅助救生功能，更适合批量化使用。

经过对现有防溺水技术分析研究，如何准确测定人在水中即将溺水或出现溺水趋势技术问题，以及对水中即将溺水的人员如何实施自动、快速辅助救生的技术，是技术人员亟待解决的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种人体溺水监测方法及防溺水辅助装置，解决传统技术中防溺水监测方案存在的容易出现漏报警和不具备辅助救生功能的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防溺水辅助装置，包括颈部可穿戴组件、控制器、储能组件、心率监测组件、溺水警示组件、防溺水辅助救生组件；所述颈部可穿戴组件，用于安装固定其他组件，并将防溺水辅助装置穿戴于人体颈部；所述控制器与储能组件、心率监测组件、溺水警示组件和防溺水辅助救生组件相连并起信息分析、处理和控制功能；所述储能组件，为整个装置提供电能；所述心率监测组件，实时跟踪获取人的心率及变化情况，测定到人体即将溺水或溺水趋势时，向控制器反馈指令；所述溺水警示组件，包括可自动启动并弹出的浮标；所述防溺水辅助救生组件，包括可自动启动并弹出的气囊。

优选的，所述心率监测组件包括至少两个传感器，用于跟踪人体左、右颈动脉信息，采集人体心率及心率变化信息。

优选的，所述颈部可穿戴组件包括多个连接部，各个连接部具有弹性且长度可调节。

优选的，所述储能组件包括可充电锂电池。

优选的，所述溺水警示组件具有自动启动功能，当控制器接收到心率监测组件反馈启动溺水警示组件信号时，自动弹出溺水警示浮标，浮标内设置红色LED灯闪烁同时启动蜂鸣警报器。

优选的，所述防溺水辅助救生组件在收到控制器发出的启动防溺水辅助救生组件信号时，瞬间对气囊充气并弹出气囊。

此外，本发明还公开了一种人体溺水监测方法，包括以下步骤：

A.在人体进入水中之前，将防溺水辅助装置穿戴于颈部，并开启进入工作状态；

B.心率监测组件实时检测人体当前心率信息，并将检测到的信息传送给控制器；

C.控制器将人体当前心率信息与预存的心率进行比对，若当前心率出现突然升高或异常变化时，启动溺水警示组件工作；

D.溺水警示组件自动启动弹出机构，警示浮标被弹出浮于水面，同时浮标内置的红色LED灯闪烁、蜂鸣警报声开启；

E.当控制器检测到人体心率异常变化超过一段时间或人体当前心率突然下降时，启动防溺水辅助救生组件；

F.防溺水辅助救生组件中的气囊被瞬间充气并弹出，向人体颈部施以向上的浮力。

优选的，步骤C中，所述预存的心率为心率监测组件检测的该人体正常心率信息。

本发明的有益效果是：通过心率及其变化监测人在水中即将溺水或者溺水趋势，准确快速；装置穿戴方便且实用；警示浮标和防溺水辅助装置根据心率监测即将溺水前自动启动，安全可靠。

附图说明

图1为本发明实施例中防溺水辅助装置结构示意图；

图2为本发明实施例中防溺水辅助装置救生气囊弹出的结构示意图；

1为可穿戴组件，2为溺水警示组件，3为防溺水辅助救生组件，4为心率监测组件，5为可穿戴组件连接部位，6为可穿戴组件搭接头，7为气囊。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的方案作进一步的描述：

如图1所示，本例中的防溺水辅助装置是一种可穿戴设备，至少包括颈部可穿戴组件1、控制器(图中未示出)、储能组件(图中未示出)、心率监测组件4、溺水警示组件2、防溺水辅助救生组件3。

颈部可穿戴组件包括多个连接部5和搭接头6，该组件用于安装固定其他组件，并将防溺水辅助装置穿戴于人体颈部。

心率监测组件4主要由分布于人体颈部左右动脉处的心率传感器构成，与控制器、储能组件相连。

溺水警示组件2，由浮标、浮标柔性电线、固定机构、弹出机构构成，浮标内设置红色LED灯和蜂鸣警报器，与控制器、储能组件相连。

防溺水辅助救生组件3，由气囊、固定机构、弹出机构构成，气囊能自动快速充气，与控制器、储能组件相连。

人体溺水监测方法具体来说是通过实时跟踪人体心率及心率的变化来测定人体是否即将溺水或溺水趋势。入水前测定记录人体正常状态的心率及心率变化，当人在水中时，心率传感器实时跟踪采集信息，不论是干性淹溺或湿性淹溺，即将溺水或有溺水趋势时人们都会有惊慌、恐惧、挣扎伴有异常动作或反应，心率会快速或骤然升高；已经溺水时心率会失常甚至停搏，监测人体颈部左右动脉来获取心率及变化，即可实时准确地监测人体是否即将溺水或已溺水。

首先，人体进入水中游泳、水下作业之前，将防溺水辅助装置1穿戴于颈部并开启进入工作状态，调节可穿戴组件连接部位5，锁紧可穿戴组件搭接头6，保证该套装置牢固、舒适地穿戴在颈部。

接着，心率监测组件4其中心率传感器测定人体正常状态的心率并传送到控制器，水位传感器检测到人体颈部处于水中时，心率监测组件4实时将监测到心率信息传送到控制器进行对比，当心率出现突然升高及异常变化时，控制器驱动溺水警示组件2工作，溺水警示组件2自动启动弹出机构，两侧的警示浮标从固定机构中弹出浮于水面，同时浮标内置的红色LED灯闪烁、蜂鸣警报声开启，附近人员看到浮标和/或警示灯光和/或听到蜂鸣声,就可以紧急施救。

最后，溺水警示组件2开启后，如果人体未能主动脱险，附近又无其他施救人员帮助，水位传感器检测到人体仍处于水中，心率监测组件4实时监测到心率异常变化超过一定时间，或者心率开始突变下降，控制器立即驱动防溺水辅助救生组件3启动，防溺水救生气囊7弹出并快速充满气体，如图2所示，充满气体后的气囊7可以向人体颈部施以向上的浮力，使人体不下沉且保证口、鼻部位露出水面，起到自动辅助救生作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明完全适用于可穿戴的救生器材、辅助救生装置等的设计、制造，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以进行若干调整和改进，这些调整和改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防溺水辅助装置，其特征在于，包括颈部可穿戴组件、控制器、储能组件、心率监测组件、溺水警示组件、防溺水辅助救生组件；所述颈部可穿戴组件，用于安装固定其他组件，并将防溺水辅助装置穿戴于人体颈部；所述控制器与储能组件、心率监测组件、溺水警示组件和防溺水辅助救生组件相连并起信息分析、处理和控制功能；所述储能组件，为整个装置提供电能；所述心率监测组件，实时跟踪获取人的心率及变化情况，测定到人体即将溺水或溺水趋势时，向控制器反馈指令；所述溺水警示组件，包括可自动启动并弹出的浮标；所述防溺水辅助救生组件，包括可自动启动并弹出的气囊。

2.如权利要求1所述的一种防溺水辅助装置，其特征在于，所述心率监测组件包括至少两个传感器，用于跟踪人体左、右颈动脉信息，采集人体心率及心率变化信息。

3.如权利要求1所述的一种防溺水辅助装置，其特征在于，所述颈部可穿戴组件包括多个连接部，各个连接部具有弹性且长度可调节。

4.如权利要求1所述的一种防溺水辅助装置，其特征在于，所述储能组件包括可充电锂电池。

5.如权利要求1所述的一种防溺水辅助装置，其特征在于，所述溺水警示组件具有自动启动功能，当控制器接收到心率监测组件反馈启动溺水警示组件信号时，自动弹出溺水警示浮标，浮标内设置红色LED灯闪烁同时启动蜂鸣警报器。

6.如权利要求1所述的一种防溺水辅助装置，其特征在于，所述防溺水辅助救生组件在收到控制器发出的启动防溺水辅助救生组件信号时，瞬间对气囊充气并弹出气囊。

7.一种人体溺水监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.在人体进入水中之前，将防溺水辅助装置穿戴于颈部，并开启进入工作状态；

B.心率监测组件实时检测人体当前心率信息，并将检测到的信息传送给控制器；

C.控制器将人体当前心率信息与预存的心率进行比对，若当前心率出现突然升高或异常变化时，启动溺水警示组件工作；

D.溺水警示组件自动启动弹出机构，警示浮标被弹出浮于水面，同时浮标内置的红色LED灯闪烁、蜂鸣警报声开启；

E.当控制器检测到人体心率异常变化超过一段时间或人体当前心率突然下降时，启动防溺水辅助救生组件；

F.防溺水辅助救生组件中的气囊被瞬间充气并弹出，向人体颈部施以向上的浮力。

8.如权利要求7所述的一种人体溺水监测方法，其特征在于，

步骤C中，所述预存的心率为心率监测组件检测的该人体正常心率信息。