CN107185200B - 一种智能防护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能防护方法，该方法包括：1)提供一种电子安全防护系统，包括充气式支架、操控把手、筝力调整设备、紧急释放设备、四线连接绳和冲浪板，充气式支架包括翼面结构和龙骨结构，翼面结构和龙骨结构内部皆可充气，用于使得充气式支架在落在水面上时不会下沉，并便于充气式支架后续重新起飞，操控把手通过四线连接绳与充气式支架连接，用于在用户的操作下，对充气式支架进行控制，筝力调整设备位于充气式支架上，用于调整充气式支架带来的拉力，紧急释放设备位于充气式支架上，用于将充气式支架带来的拉力快速释放，冲浪板用于漂浮在水上，被用户脚踏使用；2)运行所述电子安全防护系统。

Description

一种智能防护方法
技术领域
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种智能防护方法。
背景技术
风筝冲浪，是一项借助充气风筝，脚踩冲浪板的一种集聚刺激、惊险的水上运动。
1998年起，美国夏威夷海滩偶尔会有人将充气风筝与冲浪板结合在一起玩，自此，这项新的运动便在全世界很快风行起来，进入国内这项新的极限运动被称为风筝冲浪。
风筝冲浪的原理非常简单，就是将充气风筝用两条或四条强韧的绳子连接到手持横杆上，借着操作横杆来控制风筝之上升、下降及转向，并结合脚下踩着的各式滑板，就可在海面、湖面、沙滩、雪地上滑行甚或将人带离水面作各种花式动作。
然而，风筝冲浪的危险度极高，现有技术中缺乏对其危险度控制的相关机制，因此，需要一种能够在现有风筝冲浪设备基础上降低风筝冲浪运动危险度的机制，以避免相关事故发生。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种电子安全防护系统，通过基于拉力检测设备输出的用户历次发力对操控把手作用的实时拉力统计用户的平均拉力，基于用户的平均拉力、当前用户体重、冲浪板下方的实时浪高以及当地风速确定当前展开角度并发送给角度控制设备，还在当地风速大于等于预设风速阈值且当前展开角度大于等于预设角度阈值时，向紧急释放设备发送紧急释放信号。
由此可见，本发明的发明点主要在于：(1)风筝展开角度的自适应控制；(2)紧急释放设备的自动操作；(3)各项参数的准确检测。
根据本发明的一方面，提供了一种智能防护方法，该方法包括：1)提供一种电子安全防护系统，包括充气式支架、操控把手、筝力调整设备、紧急释放设备、四线连接绳和冲浪板，充气式支架包括翼面结构和龙骨结构，翼面结构和龙骨结构内部皆可充气，用于使得充气式支架在落在水面上时不会下沉，并便于充气式支架后续重新起飞，操控把手通过四线连接绳与充气式支架连接，用于在用户的操作下，对充气式支架进行控制，筝力调整设备位于充气式支架上，用于调整充气式支架带来的拉力，紧急释放设备位于充气式支架上，用于将充气式支架带来的拉力快速释放，冲浪板用于漂浮在水上，被用户脚踏使用；2)运行所述电子安全防护系统。
更具体地，在所述电子安全防护系统中，还包括：数据通信设备，与海上安全控制中心建立双向无线通信链路连接，用于接收海上安全控制中心实时发送当地风向和当地风速。
更具体地，在所述电子安全防护系统中，还包括：实时浪高检测设备，设置在冲浪板下方，根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定冲浪板下方的实时浪高；
角度控制设备，设置在充气式支架上，与充气式支架的翼面结构连接，用于控制翼面结构的当前展开角度；
拉力检测设备，设置在操控把手上，用于检测当前用户历次发力对操控把手作用的实时拉力；
重量检测设备，封装在冲浪板的底部，用于检测冲浪板上的当前用户体重；
主控设备，设置在操控把手上，分别与数据通信设备、实时浪高检测设备、角度控制设备、拉力检测设备和重量检测设备连接，用于基于拉力检测设备输出的用户历次发力对操控把手作用的实时拉力统计用户的平均拉力，还用于基于用户的平均拉力、当前用户体重、冲浪板下方的实时浪高以及当地风速确定当前展开角度并发送给角度控制设备；
其中，主控设备分别与数据通信设备、实时浪高检测设备、角度控制设备、拉力检测设备和重量检测设备之间建立局域网无线数据连接，所述局域网无线数据连接为WIFI数据连接和ZIGBEE数据连接中的一种；
其中，主控设备还与紧急释放设备建立局域网无线数据连接，用于在当地风速大于等于预设风速阈值且当前展开角度大于等于预设角度阈值时，向紧急释放设备发送紧急释放信号；
其中，主控设备还与筝力调整设备建立局域网无线数据连接，用于控制筝力调整设备以实现对充气式支架带来的拉力的微调。
更具体地，在所述电子安全防护系统中，还包括：数据存储设备，设置在操控把手上，与主控设备连接，用于预先存储预设风速阈值和预设角度阈值。
更具体地，在所述电子安全防护系统中，还包括：助力电机，设置在冲浪板的底部，与主控设备连接，用于为冲浪板提供辅助动力；
其中，主控设备还用于在用户的平均拉力小于等于预设用户拉力时，向助力电机发送启动信号。
更具体地，在所述电子安全防护系统中：助力电机为冲浪板提供的辅助动力小于等于最大动力阈值。
更具体地，在所述电子安全防护系统中：助力电机还与数据存储设备连接，用于从数据存储设备处接收最大动力阈值。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的电子安全防护系统的结构方框图。
附图标记：1充气式支架；2操控把手；3筝力调整设备；4紧急释放设备；5四线连接绳；6冲浪板
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的电子安全防护系统的实施方案进行详细说明。
1990年的美国，有一个小伙子对快艇滑水运动非常感兴趣，后来又接触到飞行伞型风筝，他认为大型风筝的拉力相当大，应该可以取代快艇拉着人在水面上滑水，因此他尝试以手操作大型风筝，而脚踩着滑板来玩滑水，这样玩虽然有趣，但如果风筝不慎落入水中，就不能玩，且因风筝浸泡在水中，实在难以收回，因此无法普及。
几年后，法国有两兄弟发展出一种专门供人在水面操作的风筝，其外型与飞行伞型风筝类似，但此风筝的翼面及龙骨却是充气的，由于他的形状固定，且风筝内充满空气，他它落在水面上，不但不会下沉且能重新起飞。
随着全世界风筝冲浪运动的发展，参与这项运动的爱好者数量也在缓慢增加，增加速度较慢的主要原因在于这项运动的安全控制一直没有得到很好的解决，全世界每年都有几十人因为这项运动而死于非命。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种智能防护方法，该方法包括：1)提供一种电子安全防护系统，包括充气式支架、操控把手、筝力调整设备、紧急释放设备、四线连接绳和冲浪板，充气式支架包括翼面结构和龙骨结构，翼面结构和龙骨结构内部皆可充气，用于使得充气式支架在落在水面上时不会下沉，并便于充气式支架后续重新起飞，操控把手通过四线连接绳与充气式支架连接，用于在用户的操作下，对充气式支架进行控制，筝力调整设备位于充气式支架上，用于调整充气式支架带来的拉力，紧急释放设备位于充气式支架上，用于将充气式支架带来的拉力快速释放，冲浪板用于漂浮在水上，被用户脚踏使用；2)运行所述电子安全防护系统。在现有风筝冲浪的基础上，引入其展开角度自动控制和拉绳自动释放的两项安全保障机制，从而提高了这项运动的安全性。
图1为根据本发明实施方案示出的电子安全防护系统的结构方框图，所述系统包括充气式支架、操控把手、筝力调整设备、紧急释放设备、四线连接绳和冲浪板，充气式支架包括翼面结构和龙骨结构，翼面结构和龙骨结构内部皆可充气，用于使得充气式支架在落在水面上时不会下沉，并便于充气式支架后续重新起飞。
其中，操控把手通过四线连接绳与充气式支架连接，用于在用户的操作下，对充气式支架进行控制，筝力调整设备位于充气式支架上，用于调整充气式支架带来的拉力，紧急释放设备位于充气式支架上，用于将充气式支架带来的拉力快速释放，冲浪板用于漂浮在水上，被用户脚踏使用。
接着，继续对本发明的电子安全防护系统的具体结构进行进一步的说明。
所述系统还可以包括：数据通信设备，与海上安全控制中心建立双向无线通信链路连接，用于接收海上安全控制中心实时发送当地风向和当地风速。
所述系统还可以包括：
实时浪高检测设备，设置在冲浪板下方，根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定冲浪板下方的实时浪高；
角度控制设备，设置在充气式支架上，与充气式支架的翼面结构连接，用于控制翼面结构的当前展开角度；
拉力检测设备，设置在操控把手上，用于检测当前用户历次发力对操控把手作用的实时拉力；
重量检测设备，封装在冲浪板的底部，用于检测冲浪板上的当前用户体重；
主控设备，设置在操控把手上，分别与数据通信设备、实时浪高检测设备、角度控制设备、拉力检测设备和重量检测设备连接，用于基于拉力检测设备输出的用户历次发力对操控把手作用的实时拉力统计用户的平均拉力，还用于基于用户的平均拉力、当前用户体重、冲浪板下方的实时浪高以及当地风速确定当前展开角度并发送给角度控制设备；
其中，主控设备分别与数据通信设备、实时浪高检测设备、角度控制设备、拉力检测设备和重量检测设备之间建立局域网无线数据连接，所述局域网无线数据连接为WIFI数据连接和ZIGBEE数据连接中的一种；
其中，主控设备还与紧急释放设备建立局域网无线数据连接，用于在当地风速大于等于预设风速阈值且当前展开角度大于等于预设角度阈值时，向紧急释放设备发送紧急释放信号；
其中，主控设备还与筝力调整设备建立局域网无线数据连接，用于控制筝力调整设备以实现对充气式支架带来的拉力的微调。
所述系统还可以包括：数据存储设备，设置在操控把手上，与主控设备连接，用于预先存储预设风速阈值和预设角度阈值。
所述系统还可以包括：助力电机，设置在冲浪板的底部，与主控设备连接，用于为冲浪板提供辅助动力；
其中，主控设备还用于在用户的平均拉力小于等于预设用户拉力时，向助力电机发送启动信号。
另外，所述电子安全防护系统中：助力电机为冲浪板提供的辅助动力小于等于最大动力阈值。
另外，所述电子安全防护系统中：助力电机还与数据存储设备连接，用于从数据存储设备处接收最大动力阈值。
另外，可以采用DSP处理芯片来实现主控设备。DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行
采用本发明的电子安全防护系统，针对现有技术中风筝冲浪设备危险度较高的技术问题，通过对冲浪者、当地环境以及风筝冲浪设备的各项参数的精确检测，对风筝的展开角度以及拉绳的紧急释放都建立了自适应控制模式，从而有效降低这项运动的不可控性。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种智能防护方法，该方法包括：1)提供一种电子安全防护系统，包括充气式支架、操控把手、筝力调整设备、紧急释放设备、四线连接绳和冲浪板，充气式支架包括翼面结构和龙骨结构，翼面结构和龙骨结构内部皆可充气，用于使得充气式支架在落在水面上时不会下沉，并便于充气式支架后续重新起飞，操控把手通过四线连接绳与充气式支架连接，用于在用户的操作下，对充气式支架进行控制，筝力调整设备位于充气式支架上，用于调整充气式支架带来的拉力，紧急释放设备位于充气式支架上，用于将充气式支架带来的拉力快速释放，冲浪板用于漂浮在水上，被用户脚踏使用；2)运行所述电子安全防护系统；
其特征在于，还包括：
数据通信设备，与海上安全控制中心建立双向无线通信链路连接，用于接收海上安全控制中心实时发送当地风向和当地风速；
实时浪高检测设备，设置在冲浪板下方，根据冲浪板下水流对冲浪板的冲击力和冲击时间，确定冲浪板下方的实时浪高；
角度控制设备，设置在充气式支架上，与充气式支架的翼面结构连接，用于控制翼面结构的当前展开角度；
拉力检测设备，设置在操控把手上，用于检测当前用户历次发力对操控把手作用的实时拉力；
重量检测设备，封装在冲浪板的底部，用于检测冲浪板上的当前用户体重；
主控设备，设置在操控把手上，分别与数据通信设备、实时浪高检测设备、角度控制设备、拉力检测设备和重量检测设备连接，用于基于拉力检测设备输出的用户历次发力对操控把手作用的实时拉力统计用户的平均拉力，还用于基于用户的平均拉力、当前用户体重、冲浪板下方的实时浪高以及当地风速确定当前展开角度并发送给角度控制设备；
其中，主控设备分别与数据通信设备、实时浪高检测设备、角度控制设备、拉力检测设备和重量检测设备之间建立局域网无线数据连接，所述局域网无线数据连接为WIFI数据连接和ZIGBEE数据连接中的一种；
其中，主控设备还与紧急释放设备建立局域网无线数据连接，用于在当地风速大于等于预设风速阈值且当前展开角度大于等于预设角度阈值时，向紧急释放设备发送紧急释放信号；
其中，主控设备还与筝力调整设备建立局域网无线数据连接，用于控制筝力调整设备以实现对充气式支架带来的拉力的微调。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
数据存储设备，设置在操控把手上，与主控设备连接，用于预先存储预设风速阈值和预设角度阈值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
助力电机，设置在冲浪板的底部，与主控设备连接，用于为冲浪板提供辅助动力；
其中，主控设备还用于在用户的平均拉力小于等于预设用户拉力时，向助力电机发送启动信号。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
助力电机为冲浪板提供的辅助动力小于等于最大动力阈值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
助力电机还与数据存储设备连接，用于从数据存储设备处接收最大动力阈值。
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