CN106948622A - 防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法、教学方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法、教学方法，设置于一泳池，包括：多个第一无线信号收发设备、至少一具有第二无线信号收发设备的可穿戴设备以及一控制终端和音频广播设备。本发明的有益效果如下：具有多种溺水判断逻辑，能够在复杂环境下提供精确的溺水信息，确保施救的时效性、可靠性。各组件模块既集成系统化运行，可独立运行工作。确保任意一功能模块单元失效时，不影响对游泳者的溺水判断和位置追溯，至此系统更安全和可靠。每个功能模块都将为控制器系统提供位置依据，而再由控制器系统根据逻辑运算得出精准位置和溺水判断，解决了因外在环境影响而发生位置漂移和系统溺水判断失误现象，在任何时候都可实现准确定位。
Description
技术领域
本发明涉及安全保障技术领域，更具体地，涉及基于RFID物联网技术的防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法、教学方法。
背景技术
游泳是一项既传统又热门的体育运动，无论是成年人还是儿童每年都会以各种形式参与的体育活动。近年游泳馆儿童溺水事件不断上演，就上海地区而言近年来在一些比较正规的游泳馆内发生过多起儿童溺水事件，不但给家庭带来无比的悲痛，也是经营单位的营业风险。如何保障儿童游泳安全，如何加强游泳馆的保障机制是一个普遍的社会热门话题。同时，在游泳教学环节中，教练员与泳池内多名学员一同授课时任采用传统的喊话方式，教练员很容易疲劳，而学员也不能听清和理解教练员每次的讲话和错误纠正，至此也应该采用科学的方法进行有效改进。
先前向国家知识产权局提请的多项专利包含如下：
实用新型专利，申请号：201521031393.9、申请号：201521031399.6、申请号：201520130776.5、申请号：2015205296789、申请号：201620602412.7、申请号：201620391436.2。发明专利，申请号：201610440372.5、申请号：201610287252.6、申请号：201510920355.7、申请号：201510920395.1、申请号：2015101004998、申请号：2015104293415和申请号：PCT/NO.CN2016/075661。
以上专利技术虽解决了同行业竞争对手专利技术的不足，但随着不断研发与市场思路发现自身技术存在如下不足；整体系统架设更适用于新游泳馆建设而延用，但对于旧馆系统增设改造确面临影响经营方正常经营秩序。
1、特别对于旧馆系统增设改造，系统整体实施效率低且成本高。
2、如上文背景技术所述，缺少定向事件语音提醒与教学语音指导功能，在现有穿戴设备上应用过于单一，用户体验有限。
3、对于溺水判断环节，特别缺少了人体生理特征的血压和心率识别，对于溺水更为精确的判断产生一定制约和影响。
与此同时，针对同行业竞争对手而言，其所提供的整体专利技术解决方案更是存在问题、壁垒与缺陷如下：
1、综合市场其他竞争公司所推荐的技术方案和产品，所采用的溺水判断方法是采取可穿戴设备与岸边无线收发设备进行通讯，当可穿戴设备入水后与岸边收发设备通讯中断，而中断即为失联时间，以失联时间判断目标人的溺水状态和位置是极为不科学的。因为采取该项技术的最大弊端是，经大量的实验和论证表明，各地区和各游泳馆的水源不同、PH酸碱度的不同、对水质控制和调剂的规则不同、随着游泳人数的增减及全天的时间推移，水质存在较大的变化即；电导率有着明显的变化，而水质电导率的变化将直接影响可穿戴设备与岸边无线收发设备的通讯。即；可穿戴设备入水后仍然会与岸边无线信号收发设备进行通讯或间接通讯，从而造成系统对溺水的准确误判和入水时间之后等滋生问题。
2、现有产品与技术，对溺水者的判断是依托整套溺水系统软硬件结合的联动加以目标实现。在一种特殊情况下，如系统的任何环节出现故障而失效时，并没有附加的安全补救措施和手段。
3、现有产品与技术，特别针对溺水判断的方法与实现，由穿戴设备所提供的数据过于单一和简单，从而导致控制系统判断溺水的核心数据缺乏有利支撑，而漏报、误报现象居高不下在所难免，且又没有效更好的解决办法的情况下，很容易丧失用户信心，丧失产品初衷而被用户遗弃的可能性。
4、现有技术与产品，对溺水者的判断是基于穿戴设备入水时间与收发设备通讯中断，以此获得中断的失联时间，上文所述由于场馆环境和水质大为不同，因此运用该项技术存在不科学，与此同时，乏对游泳者身体健康状态检测，在复杂的游泳环境中，无法真正做到最准确的溺水与状态判断。误判、漏判而导致错报或延迟报警，对于任何用户是无法接受的。
5、现有技术与产品，技术应用不合理和技术集成程度不高，很容易导致产品安全问题和滋生的责任事故无法划分等问题。
6、对于本作者所提到的定向事件语音模块，同业竞争技术方案属于空白，而产品仅局限于安全而忽略了以一个穿戴设备为载体的基础上，扩大产品的适用范围，缺少更好的用户体验和人性化设计。
7、除上述技术在本领域应用存在不足以外，尚还存在一些未被提及的技术解决方案，在此将不再赘述，只提如下几点：
(1)技术运用的合理性。
(2)实时成本与实施效率。
(3)可行性、安全性、稳定性、可靠度、信服力。
(4)集成技术的成熟度。
(5)溺水判断方法逻辑性、可行性。
(6)用户产品体验度以及产品功能拓展性等均有待商榷和验证。
发明内容
针对现有技术中不论是本作者之前还是同行业竞争对手的专利技术方案缺陷，本发明的目的是提供一种能够在人多密集水域准确地定位溺水者的位置、溺水状态信息、游泳者身体健康状态信息、系统或设备故障时的自救，以最快速最直接的方式启动救援的防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法、教学方法。同时用最简单最高效的系统架设方式完成整套系统架设，以此降低综合实施成本和不妨碍经营方正常经营秩序为主要目的；
为解决上述技术问题，本发明提供的一种防溺水系统，设置于一泳池，包括：多个第一无线信号收发设备、至少一具有第二无线信号收发设备的可穿戴设备以及一控制终端；其中
所述第一无线信号收发设备设置在所述泳池周围或上空，所述第一无线信号收发设备具有唯一的识别编号，多个所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备进行通讯，获得所述第二无线信号收发设备的泳池空间位置的地址编码；
所述第二无线信号收发设备具有唯一的识别编号并且包括一射频通讯模块、一入水检测模块和一心率检测模块；
所述射频通讯模块与所述入水检测模块、所述心率检测模块数据相连，由所述射频通讯模块与所述第一无线信号收发设备进行通讯；
所述控制终端根据多个不同所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块进行通讯，对所述可穿戴设备进行实时空间定位和信息采集。
优选地，所述第一无线信号收发设备包括一全向或定向射频识别电子标签无线信号收发设备；
所述第二无线信号收发设备包括一全向或定向射频识别电子标签无线信号收发设备。
优选地，所述射频通讯模块的射频频率的范围为低频、高频、超高频、微波、光。
优选地，所述第二无线信号收发设备中预存至少一安全水压或电阻阀值、至少一水压或电阻安全时间阀值、至少一安全水位阀值、至少一安全水位时间阀值以及至少一安全心率阀值；
所述入水检测模块测量实时水压或电阻或水位，若测得的实时水压或电阻或水位高于所述安全水压或电阻阀值或安全水位阀值的持续时间大于所述水压或电阻安全时间阀值或安全水位时间阀值，则作为判断处于溺水状态依据之一；
所述心率检测模块测量游泳者身体健康状态，若测得的心率值高于所述安全心率阀值，则作为判断处于溺水状态依据之一。
优选地，所述控制终端中预存一失联时间阀值，若所述射频通讯模块与所述第一无线信号收发设备的通讯失联时间大于所述失联时间阀值，则作为判断处于溺水状态依据之一。
优选地，所述第二无线信号收发设备包括一控制电路，所述控制电路用于对由所述第二无线信号收发设备的所述入水检测模块及所述心率检测模块所测得的数据进行整合，并通过所述射频通讯模块与所述第一无线信号收发设备通讯。
优选地，所述第二无线信号收发设备包括一语音模块，所述语音模块接收所述控制电路内预设的语音信息、所述第一无线信号收发设备或所述音频广播设备的同步语音信息。
优选地，所述语音信息采用骨传导技术或扬声器耳机让使用者获得语音效果。
优选地，所述语音信息包括溺水提醒和教学提醒。
优选地，所述防溺水系统包括至少一出现溺水状态时启动的LED光束指引装置，所述LED光束指引装置通过有线通讯或者无线通讯连接所述控制终端；
所述LED光束指引装置包括一探照灯具、一位置调节解码器和一步进电机；所述位置调节解码器根据处于溺水状态的所述第二无线信号收发设备在所述泳池中位置的地址编码，驱动所述步进电机调节照射方向，带动所述探照灯具照向所述地址编码所对应的所述泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
优选地，所述射频通讯模块在所述穿戴设备的后侧；所述入水检测模块在所述穿戴设备的前侧或旁侧；所述心率检测模块在所述穿戴设备的旁侧；所述语音模块在所述穿戴设备的旁侧。
优选地，所述第二无线信号收发设备包括一处于溺水状态而闪烁的LED灯。
优选地，所述第一无线信号收发设备悬置于所述泳池四角的上方或周围。
优选地，所述第二无线信号收发设备包括一独立电源。
优选地，所述可穿戴设备是电子泳镜或电子泳帽或额头松紧电子绑带或电子手环。
一种防溺水泳池，所述的防溺水系统。
一种防溺水方法，所述的防溺水系统，包括采集步骤、判断步骤以及救援步骤：
所述采集步骤包括：所述射频通讯模块与多个所述第一无线信号收发设备进行实时无线射频通讯，根据不同所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块进行无线通讯进行空间位置的计算，对所述可穿戴设备进行实时空间定位并记录和系统性分析与预警；
所述判断步骤包括：所述第二无线信号收发设备入水后，所述入水检测模块、所述心率检测模块启动，同时所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备的所述射频通讯模块之间保持实时通讯或断续通讯或完全中断通讯；
当所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块保持实时通讯时，所述控制终端会实时接收所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息，所述控制电路同步会对所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息进行实时存储记录，所述控制终端和所述控制电路会根据所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息进行同步判断；
当所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块通讯存在断续通讯时，所述控制终端系统将不以所述射频通讯模块通讯失联时间作为溺水判断依据，而是以接收到的所述控制电路所记录的所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息为判断溺水依据，并综合参考断续失联时间确认准确溺水信息；
当所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块通讯完全中断时，所述控制终端系统将以持续失联时间作为溺水判断主要依据，并借由最后一次所记录的所述射频通讯模块所发送的信息，由所述控制终端系统确认准确溺水信息；同时，所述控制终端会根据所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块的最后记录位置，作为所述穿戴设备在所述泳池中的地址编码；
所述救援步骤包括：根据所述地址编码所对应的所述泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置作为SOS位置，并驱动岸边的所述LED光束指引装置和所述控制终端推送数字显示信息达到施救的整体效果。
优选地，所述判断步骤中，当所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备的所述射频通讯模块保持实时通讯时，所述入水检测模块测得的实时水压或电阻或水位高于所述安全水压或电阻阀值或安全水位阀值的持续时间大于所述水压或电阻安全时间阀值或安全水位时间阀值，所述心率检测模块测得的心率值高于所述安全心率阀值时，将作为控制终端系统判断溺水的主要依据；
当所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备的所述射频通讯模块通讯存在断续通讯时，所述控制终端将优选最后一次所接收并记录的所述射频通讯模块发来的所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息作为判断溺水的主要依据，而断续通讯失联时间将作为系统参考数据，实现准确溺水判断；
当所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备的射频通讯模块通讯完全终端时，所述控制终端会优选失联时间作为判断溺水的主要依据，所述控制终端最后一次所接收并记录的所述射频通讯模块发来的所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息将作为判断溺水状态的参考依据，最终实现准确溺水判断。
优选地，所述判断步骤中，所述入水检测模块测得的实时水压或电阻或水位高于所述安全水压或电阻阀值或安全水位阀值的持续时间大于所述水压或电阻安全时间阀值或安全水位时间阀值、所述心率检测模块测得的心率值高于所述安全心率阀值时，由所述控制电路驱动自身的LED灯亮起并变化效果，以此达到溺水状态的视觉提醒效果。
优选地，所述救援步骤包括当处于溺水状态时，所述语音模块向游泳者发出所述溺水提醒。
优选地，所述救援步骤包括LED光束指引探照灯具照向所述地址编码所对应的泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
一种教学方法，所述的防溺水系统，包括所述语音模块接收所述控制电路内预设的语音信息的步骤；或
所述语音模块接收所述第一无线信号收发设备或所述音频广播设备的同步语音信息的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、具有多种溺水判断逻辑，能够在复杂环境下提供精确的溺水信息，确保施救的时效性、可靠性。
2、系统各组件模块既集成系统化运行，也可独立运行工作。确保任意一功能模块单元失效时，至少不影响对游泳者的溺水判断和位置追溯，至此系统更安全和可靠。
3、系统在全功运行下，每个功能模块都将为控制器系统提供位置和溺水原始基础核心数据依据，而再由控制器系统根据综合逻辑运算得出精准位置和溺水判断，至此解决了因外在环境影响而发生位置漂移和系统溺水判断失误现象，克服了环境与人的影响，在任何时候都可实现准确定位，任何时候都能准确开速的向管理人员发布游泳者群却溺水信息。
4、能够解决SOS声光报警器误报而引起的现场恐慌问题，有效缓解和降低救生员的疲劳感和紧张度。采用穿戴设备自带的LED提醒灯和安装在岸边的LED坐标光束指引设备，用真实、有效和准确的人性化监管与自动无声提醒模式创建游泳馆舒适的应用体验。
5、在系统与PC服务端脱机和断网的情况下，本发明的整套防溺水系统能够独立自主的完成所有智能判定和动作执行，摆脱系统因PC服务端的各种因素制约系统功能的发挥和实现。特别在响应速度和响应时间方面达到最理想状态。
6、当SOS事件发生时或即将发生时，穿戴设备自带LED指示灯和水上的LED光束指引装置将起到多重事件判定分级提醒并快速精确位置自动引导。不同的事件信号通过LED灯的动作组合模式、频闪模式、频闪颜色并结合其他如语音自动提醒和开启声光报警等，驱使现场救生员和周围人群在一个比较安静和谐的环境下引起注意并采取正确的措施和方法加以及时发现和施救。
7、第一无线信号收发设备采取游泳外周边或上空安装，不破坏游泳馆整体视觉环境为前提，从而实现系统功能实现目标。
8、而增加的另一语音同步传译功能，系统向个体定向发出设定好的事件语音提醒，以便让当事人及时获知。通过该语音模块功能，还能让教练员在授课过程中，让游泳池内的各学员都能清晰明确的听到教练员的授课指导语音，即缓解了教练员授课喉咙疲劳度，又加强了学员对教练员每一句话的理解。
9、将对游泳馆水上和上的所有人员进行全程实时监管，为整个场馆的实时人数统计、分时分流、到钟自动提醒、场外等待人员等待时间自动告知等方面，提供准确及时的智能分析与推送，实现并达到智慧游泳馆的核心要求。
10、考虑到一卡通功能的延伸，可穿戴设备本身内嵌有NFC电子标签无线射频IC芯片，可结合电子消费以及近距离感应开启更衣室锁柜一同使用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明的防溺水系统的示意图；
图2为本发明的防溺水系统的第二无线信号收发设备的模块连接示意图；
图3为本发明的防溺水系统的游泳示意图；
图4为本发明的防溺水系统的溺水示意图。
图中：
1-泳池 2-第一无线信号收发设备 3-第二无线信号收发设备
4-可穿戴设备 5-控制终端 6-音频广播设备
7-射频通讯模块 8-入水检测模块 9-心率检测模块
10-语音模块 11-LED灯 12-控制电路
13-LED光束指引装置
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明的目的在于提供防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法，克服了现有技术的困难，能够在人多密集水域准确地定位溺水者的位置、溺水状态信息、游泳者身体健康状态信息、系统或设备故障时的自救，以最快速最直接的方式启动救援。同时，穿戴设备自身涵盖的语音提醒模块，可对游泳者的不规范行为以及身体健康状态，由系统向个体定向发出设定好的事件语音提醒，以便让当事人及时获知。与此同时，通过该语音模块功能，还能让教练员在授课过程中，让游泳池内的各学员都能清晰明确的听到教练员的授课指导语音，即缓解了教练员授课喉咙疲劳度，又加强了学员对教练员每一句话的理解。
如图1～图4所示，本发明的防溺水系统设置于一泳池1，包括：多个第一无线信号收发设备2、至少一具有第二无线信号收发设备3的可穿戴设备4，以及一控制终端5和和音频广播设备6。
第一无线信号收发设备2悬置于泳池1四角的上方或周围，第一无线信号收发设备2包括一全向或定向射频识别电子标签无线信号收发设备、设置在泳池1周围或上空，第一无线信号收发设备2具有唯一的识别编号以及通过多个第一无线信号收发设备2对第二无线信号收发设备3进行通讯，获得第二无线信号收发设备3的泳池1空间位置的地址编码。
第二无线信号收发设备3安装在可穿戴设备4(电子泳镜或电子泳帽或额头松紧电子绑带或电子手环)里。第二无线信号收发设备3包括一全向或定向射频识别电子标签无线信号收发设备、具有唯一的识别编号并且包括一射频通讯模块7、一入水检测模块8、一心率检测模块9、一语音模块10、一控制电路12、一处于溺水状态而闪烁的LED灯11和一独立电源。各模块所在可穿戴设备4的位置为，射频通讯模块7在穿戴设备的后侧，入水检测模块8在穿戴设备的前侧或旁侧，心率检测模块9在穿戴设备的旁侧，语音模块10在穿戴设备的旁侧。
控制电路12分别与射频通讯模块7、入水检测模块8、心率检测模块9数据、语音模块10和LED灯11相连，由控制电路12控制射频通讯模块7统一负责与第一无线信号收发设备2进行无线数据。
第二无线信号收发设备3与岸边多个第一无线信号收发设备2进行实时通讯，以便获得游泳者空间位置信息。控制终端5根据不同第一无线信号收发设备2与射频通讯模块7进行无线通讯，对可穿戴设备4进行实时空间定位。
射频通讯模块7至少将第二无线信号收发设备3的识别编号实时发送到第一无线信号收发设备2；处于溺水状态时，射频通讯模块7至少将第二无线信号收发设备3的识别编号发送到第一无线信号收发设备2。射频通讯模块7的射频频率的范围，低频、高频、超高频、微波、光等网络类型均适用。
至少一出现溺水状态时启动的LED光束指引装置13，通过有线通讯或者无线通讯连接控制终端5，LED光束指引装置13包括一探照灯具、一位置调节解码器和一步进电机；位置调节解码器根据处于溺水状态的第二无线信号收发设备3在泳池1中位置的地址编码，驱动步进电机调节照射方向，带动探照灯具照向地址编码所对应的泳池1中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
当游泳者面部入水，第二无线信号收发设备3的射频通讯模块7将保持与岸边多个第一无线信号收发设备2的实时通讯。第一无线信号收发设备2将收到第二无线信号收发设备3的入水检测模块8所产生的电阻或压力或水位变化的状态信息。
当游泳者溺水时，第二无线信号收发设备3的控制电路12，将根据产生的电阻或压力或水位的数字变化持续恒定或数据跳动变化，生成溺水者的溺水信息。
由第二无线信号收发设备3的控制电路12所生成的溺水信息将通过三个时间阀值(水压或电阻安全时间阀值、水位安全时间阀值、失联时间阀值)作为溺水信息依据之一。到达任一时间阀值，都将生产一不同状态报警ID代码，而该事件ID代码将被岸边多个第一无线信号收发设备2所接收，并由控制终端5进行综合联动处理。
第二无线信号收发设备3的控制电路12所生成的时间ID代码，同时将作为控制电路12的LED灯11的开启和闪烁效果。
第二无线信号收发模块，当游泳者头部全部潜入至水面以下时，射频通讯模块7将与岸边第一无线信号收发设备2失联或通讯断续。在通讯失联的状态下，即第一无线信号收发设备2与射频通讯模块7通讯持续中断，控制终端5会通过预设的失联时间阀值，来判断溺水状态，并根据失联持续时间系统自生产ID事件代码。该ID事件代码也将通过声光报警、LCD显示屏幕、手持设备等终端设备同步播报和溺水提醒。
第二无线信号收发模块的心率检测模块9，当游泳者处在溺水状态时，心率变化将与预设的正常心率变化有所差异，根据心率变化的差异数值，由控制电路12产生溺水信息事件ID代码，而该事件ID代码将被岸边多个第一无线信号收发设备2所接收，并由控制终端5进行综合联动处理。
第二无线信号收发设备3的控制电路12，还具备对入水检测模块8以及心率检测模块9报警ID代码的综合解析和补充功能。即游泳者溺水时，由第二无线信号收发设备3的射频通讯模块7综合入水检测模块8和心率检测模块9的报警ID编码进行集合分析、判断、数据对比。对比后的报警ID代码将统一一个ID代码向第一无线信号收发设备2布，或在各模块所产生的报警ID代码尾缀增加一决策ID代码向第一无线信号收发设备2布。
穿戴设备(电子泳镜或电子泳帽或额头松紧电子绑带或电子手环)和控制终端5判断游泳者溺水状态，不以单一模块所产生的。即失联时间、水压水位变化、电阻变化、心率变化的变化而决定溺水联动和报警信息发布。由穿戴设备和控制终端5向外播报的溺水报警信息，将由系统集合失联时间和水压水位变化和电阻变化和心率变化的二次事件ID解析、数据对比以及由系统二次综合运算优化后的溺水信息为准确报警广播依据。
第二无线信号收发设备3入水后，入水检测模块8、心率检测模块9启动，同时第一无线信号收发设备2与第二无线信号收发设备3的第一射频模块通讯保持实时通讯或间接通讯或完全中断通讯。
第一种情况，第一无线信号收发设备2与第一射频模块保持实时通讯时，控制终端5会实时接收入入水检测模块8和心率检测模块9的状态信息。而控制电路12同步会对入水检测模块8和心率检测模块9的状态信息进行实时存储记录。当入水检测模块8测得的实时水压或电阻或水位高于安全水压或电阻阀值或安全水位阀值的持续时间大于水压或电阻安全时间阀值或安全水位时间阀值，心率检测模块9测得的心率值高于安全心率阀值时，将作为控制终端5系统判断溺水的主要依据。控制终端5和控制电路12会根据入水检测模块8和心率检测模块9的状态信息进行同步逻辑分析和判断。
第二种情况，第一无线信号收发设备2与第一射频模块通讯存在通讯断续时，为避免通讯失联时间与实际入水时间及状态不同步而造成误判，控制终端5系统将不以第一射频模块通讯失联时间作为溺水判断依据，而是以接收到的控制电路12所记录的入水检测模块8和心率检测模块9产生的事件信息为判断溺水主要依据，控制终端5将优选最后一次所接收并记录的射频通讯模块7发来的入水检测模块8和心率检测模块9的状态信息作为判断溺水的主要依据，而断续通讯失联时间将作为系统参考数据，并综合参考断续失联时间最终确认准确溺水信息。
第三种情况，第一无线信号收发设备2与第一射频模块通讯完全中断时，控制终端5系统将以持续失联时间作为溺水判断主要依据，并综合参考最后一次所记录的第一射频模块所发送的信息进行综合逻辑分析和判断，由控制终端5系统最终确认准确溺水信息。同时，控制终端5系统会根据第一无线信号收发设备2与第一射频模块的最后记录位置，作为穿戴设备在泳池1中的地址编码。
确定游泳者溺水后，根据地址编码所对应的泳池1中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置作为SOS位置，并驱动岸边LED光束指引设备和控制终端5推送数字显示信息达到施救的整体效果。同时，由控制电路12驱动自身的LED灯11亮起并变化效果，以此达到溺水状态的视觉提醒效果。
另外，语音模块10与射频通讯模块7相互音频数据连接，音频内容是由控制电路12的语音事件预设以及接收第一无线收发设备或语音广播设备来获得同步语音信息并传至语音模块10中去。当处于溺水状态时，语音模块10向游泳者发出溺水提醒。音频可采用骨传导技术或扬声器耳机让使用者获得语音效果。
为了方便教学，在训练的过程中，教练也可通过对讲机将声音传至语音模块10中，以替代传统的喊话的形式，十分方便。
本发明还包括一防溺水泳池，防溺水泳池包括防溺水系统。
由于使用了以上技术，本发明系统技术含量高，集成度高，自动化程度高以及减少安全管理员的数量有效降低场馆人员成本的特点，而增加的另一语音同步传译功能，系统向个体定向发出设定好的事件语音提醒，以便让当事人及时获知。通过该语音模块10功能，还能让教练员在授课过程中，让游泳池1内的各学员都能清晰明确的听到教练员的授课指导语音，即缓解了教练员授课喉咙疲劳度，又加强了学员对教练员每一句话的理解。与此同时，科学运用和高度成熟技术集成，让本发明更安全、更科学、更人性化、更实用。本系统在复杂环境下信息采集准确且定位精准，系统中的每个单元模块都具有独立自主的智能判断与控制特性，通过简便、人性化的科技管理手段，真正意义上实现在以当今物联网为核心主题的现代化科技游泳馆的典型建设与应用。
本发明的最大价值是强调于安全、稳定、可靠、成本低廉、施工便捷，并且可根据不同客户、不同场馆环境的不同要求，全面满足各种功能需求。至此，本套系统具备良好的市场推广性和适用性，为用户提供从单体防溺水技术监管到整套系统化自动监管的最理想效果。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (22)
1.一种防溺水系统，设置于一泳池，其特征在于，包括：多个第一无线信号收发设备、至少一具有第二无线信号收发设备的可穿戴设备以及一控制终端；其中
所述第一无线信号收发设备设置在所述泳池周围或上空，所述第一无线信号收发设备具有唯一的识别编号，多个所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备进行通讯，获得所述第二无线信号收发设备的泳池空间位置的地址编码；
所述第二无线信号收发设备具有唯一的识别编号并且包括一射频通讯模块、一入水检测模块和一心率检测模块；
所述射频通讯模块与所述入水检测模块、所述心率检测模块数据相连，由所述射频通讯模块与所述第一无线信号收发设备进行通讯；
所述控制终端根据多个不同所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块进行通讯，对所述可穿戴设备进行实时空间定位和信息采集。
2.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第一无线信号收发设备包括一全向或定向射频识别电子标签无线信号收发设备；
所述第二无线信号收发设备包括一全向或定向射频识别电子标签无线信号收发设备。
3.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述射频通讯模块的射频频率的范围为低频、高频、超高频、微波、光。
4.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第二无线信号收发设备中预存至少一安全水压或电阻阀值、至少一水压或电阻安全时间阀值、至少一安全水位阀值、至少一安全水位时间阀值以及至少一安全心率阀值；
所述入水检测模块测量实时水压或电阻或水位，若测得的实时水压或电阻或水位高于所述安全水压或电阻阀值或安全水位阀值的持续时间大于所述水压或电阻安全时间阀值或安全水位时间阀值，则作为判断处于溺水状态依据之一；
所述心率检测模块测量游泳者身体健康状态，若测得的心率值高于所述安全心率阀值，则作为判断处于溺水状态依据之一。
5.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述控制终端中预存一失联时间阀值，若所述射频通讯模块与所述第一无线信号收发设备的通讯失联时间大于所述失联时间阀值，则作为判断处于溺水状态依据之一。
6.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第二无线信号收发设备包括一控制电路，所述控制电路用于对由所述第二无线信号收发设备的所述入水检测模块及所述心率检测模块所测得的数据进行整合，并通过所述射频通讯模块与所述第一无线信号收发设备通讯。
7.根据权利要求6所述的防溺水系统，其特征在于，所述第二无线信号收发设备包括一语音模块，所述语音模块接收所述控制电路内预设的语音信息、所述第一无线信号收发设备或所述音频广播设备的同步语音信息。
8.根据权利要求7所述的防溺水系统，其特征在于，所述语音信息采用骨传导技术或扬声器耳机让使用者获得语音效果。
9.根据权利要求7所述的防溺水系统，其特征在于，所述语音信息包括溺水提醒和教学提醒。
10.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述防溺水系统包括至少一出现溺水状态时启动的LED光束指引装置，所述LED光束指引装置通过有线通讯或者无线通讯连接所述控制终端；
所述LED光束指引装置包括一探照灯具、一位置调节解码器和一步进电机；所述位置调节解码器根据处于溺水状态的所述第二无线信号收发设备在所述泳池中位置的地址编码，驱动所述步进电机调节照射方向，带动所述探照灯具照向所述地址编码所对应的所述泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
11.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述射频通讯模块在所述穿戴设备的后侧；所述入水检测模块在所述穿戴设备的前侧或旁侧；所述心率检测模块在所述穿戴设备的旁侧；所述语音模块在所述穿戴设备的旁侧。
12.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第二无线信号收发设备包括一处于溺水状态而闪烁的LED灯。
13.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第一无线信号收发设备悬置于所述泳池四角的上方或周围。
14.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第二无线信号收发设备包括一独立电源。
15.根据权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述可穿戴设备是电子泳镜或电子泳帽或额头松紧电子绑带或电子手环。
16.一种防溺水泳池，包括如权利要求1至15中任意一项所述的防溺水系统。
17.一种防溺水方法，采用如权利要求1至15中任意一项所述的防溺水系统，其特征在于，包括采集步骤、判断步骤以及救援步骤：
所述采集步骤包括：所述射频通讯模块与多个所述第一无线信号收发设备进行实时无线射频通讯，根据不同所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块进行无线通讯进行空间位置的计算，对所述可穿戴设备进行实时空间定位并记录和系统性分析与预警；
所述判断步骤包括：所述第二无线信号收发设备入水后，所述入水检测模块、所述心率检测模块启动，同时所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备的所述射频通讯模块之间保持实时通讯或断续通讯或完全中断通讯；
当所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块保持实时通讯时，所述控制终端会实时接收所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息，所述控制电路同步会对所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息进行实时存储记录，所述控制终端和所述控制电路会根据所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息进行同步判断；
当所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块通讯存在断续通讯时，所述控制终端系统将不以所述射频通讯模块通讯失联时间作为溺水判断依据，而是以接收到的所述控制电路所记录的所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息为判断溺水依据，并综合参考断续失联时间确认准确溺水信息；
当所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块通讯完全中断时，所述控制终端系统将以持续失联时间作为溺水判断主要依据，并借由最后一次所记录的所述射频通讯模块所发送的信息，由所述控制终端系统确认准确溺水信息；同时，所述控制终端会根据所述第一无线信号收发设备与所述射频通讯模块的最后记录位置，作为所述穿戴设备在所述泳池中的地址编码；
所述救援步骤包括：根据所述地址编码所对应的所述泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置作为SOS位置，并驱动岸边的所述LED光束指引装置和所述控制终端推送数字显示信息达到施救的整体效果。
18.根据权利要求17所述的防溺水方法，其特征在于，所述判断步骤中，当所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备的所述射频通讯模块保持实时通讯时，所述入水检测模块测得的实时水压或电阻或水位高于所述安全水压或电阻阀值或安全水位阀值的持续时间大于所述水压或电阻安全时间阀值或安全水位时间阀值，所述心率检测模块测得的心率值高于所述安全心率阀值时，将作为控制终端系统判断溺水的主要依据；
当所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备的所述射频通讯模块通讯存在断续通讯时，所述控制终端将优选最后一次所接收并记录的所述射频通讯模块发来的所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息作为判断溺水的主要依据，而断续通讯失联时间将作为系统参考数据，实现准确溺水判断；
当所述第一无线信号收发设备与所述第二无线信号收发设备的射频通讯模块通讯完全终端时，所述控制终端会优选失联时间作为判断溺水的主要依据，所述控制终端最后一次所接收并记录的所述射频通讯模块发来的所述入水检测模块和所述心率检测模块的状态信息将作为判断溺水状态的参考依据，最终实现准确溺水判断。
19.根据权利要求18所述的防溺水方法，其特征在于，所述判断步骤中，所述入水检测模块测得的实时水压或电阻或水位高于所述安全水压或电阻阀值或安全水位阀值的持续时间大于所述水压或电阻安全时间阀值或安全水位时间阀值、所述心率检测模块测得的心率值高于所述安全心率阀值时，由所述控制电路驱动自身的LED灯亮起并变化效果，以此达到溺水状态的视觉提醒效果。
20.根据权利要求17所述的防溺水方法，其特征在于，所述救援步骤包括当处于溺水状态时，所述语音模块向游泳者发出所述溺水提醒。
21.根据权利要求17所述的防溺水方法，其特征在于，所述救援步骤包括LED光束指引探照灯具照向所述地址编码所对应的泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
22.一种教学方法，采用如权利要求1至15中任意一项所述的防溺水系统，其特征在于，包括所述语音模块接收所述控制电路内预设的语音信息的步骤；或
所述语音模块接收所述第一无线信号收发设备或所述音频广播设备的同步语音信息的步骤。
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