CN107290078A - 多功能户外探险监测与报警装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能户外探险监测与报警装置及方法，所述装置包括：用于通过压缩矿物产生电荷以检测振动的震动检波器，以及通过检测所述电荷的多少来对人体进行定量理疗的理疗外套。本发明的优点是：结构简单，包括震动检波器与理疗外套，本装置除了自带储水和储物等方便功能之外，利用机械按摩装置对人体进行按摩缓解疲劳，利用发声装置播放音乐消除旅行中的孤独，利用矿物的物理特性实现定量化理疗并监测环境震动，利用电子传感器监测外界环境温度，一旦发生地震、泥石流、大型野生动物、寒潮等危险情况，本系统可以以震动或发声的形式报警，提醒并保护游客的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能户外探险监测与报警装置及方法。
背景技术
现有技术里，户外探险旅游是指以自然环境为场地的,带有探险性质或体验探险性质的旅游，深受广大年轻人的喜爱。户外探险游的目的地往往位于远离城市的郊外、山区、荒漠等人烟稀少、危险的地区。户外探险在带给游客刺激、紧张的满足感的同时，存在巨大的安全隐患。例如在户外探险过程中过度劳累及导致的相关疾病、旅途中的孤独、野外的大型野兽或地震、泥石流等自然灾害的侵袭。
CN106658839A的专利文献公开了一种基于远红外感应报警功能的户外野营灯，由单片机控制单元以及由其所控制连接的远红外探测模块、野营灯、显示模块和报警功能模块组成，将报警功能附加在野营灯上，野营灯由于其能充电的特性，可以为附加功能提供电源支持，避免出现断电附加功能失效，而失去对户外探险者保护的功能，通过该系统能够正确地工作于充电，供电和等待三种状态，进行实时监控，在充电阶段，系统能够依据蓄电池的不同状态准确切换到MPPT充电、恒压充电和浮充方式，上位机管理系统的开发使得充放电控制器的调试和维护更加便利，利用SD卡存储太阳电池的实测数据为太阳能LED照明系统的优化配置提供了依据。现有技术的显著缺点是：功能单一，不能实现户外探险的有效监测与报警。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多功能户外探险监测与报警装置，其解决了有效监测户外探险的警情问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，包括：用于通过压缩矿物产生电荷以检测振动的震动检波器，以及通过检测所述电荷的多少来对人体进行定量理疗的理疗外套。
作为本发明的另一目的，还提供一种多功能户外探险监测与报警方法，其特征在于，包括：震动检波器通过压缩矿物产生电荷以检测振动；理疗外套通过检测所述电荷的多少来对人体进行定量理疗。
本发明相对于现有技术具有以下突出的实质性特点和显著的进步：
结构简单，包括震动检波器与理疗外套，本装置除了自带储水和储物等方便功能之外，利用机械按摩装置对人体进行按摩缓解疲劳，利用发声装置播放音乐消除旅行中的孤独，利用矿物的物理特性实现定量化理疗并监测环境震动，利用电子传感器监测外界环境温度，一旦发生地震、泥石流、大型野生动物、寒潮等危险情况，本系统可以以震动或发声的形式报警，提醒并保护游客的安全。
附图说明
图1是多功能户外探险监测与报警装置的主视示意图。
图2是多功能户外探险监测与报警装置打开上盖后的俯视示意图。
图3是多功能户外探险监测与报警装置的左视示意图。
图4是多功能户外探险监测与报警装置的右视示意图。
图5是多功能户外探险监测与报警装置除去外套后的俯视示意图。
图6是多功能户外探险监测与报警装置除去外套后的右视示意图。
图7是多功能户外探险监测与报警装置的按摩装置的俯视示意图。
图8是多功能户外探险监测与报警装置的按摩装置的左视示意图。
图9是多功能户外探险监测与报警装置的按摩装置的右视示意图。
图10是多功能户外探险监测与报警装置的安装基座的俯视示意图。
图11是多功能户外探险监测与报警装置的凸轮组的俯视示意图。
图12是多功能户外探险监测与报警装置的凸轮组的左视示意图。
图13是多功能户外探险监测与报警装置的电控模块的接线示意图。
图14是多功能户外探险监测与报警装置的储物仓的俯视示意图。
图15是多功能户外探险监测与报警装置的储物仓的右视示意图。
图16是多功能户外探险监测与报警装置的储水仓的俯视示意图。
图17是多功能户外探险监测与报警装置的储水仓的右视示意图。
图18是多功能户外探险监测与报警装置的下壳的主视示意图。
图19是多功能户外探险监测与报警装置导轨展示的俯视示意图。
图20是多功能户外探险监测与报警装置的下壳的右视示意图。
图21是多功能户外探险监测与报警装置的理疗外套的俯视示意图。
图22是多功能户外探险监测与报警装置的震动检波器主视示意图。
图23是多功能户外探险监测与报警装置的震动检波器去掉上盖板的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
请参照图1，本发明的多功能户外探险监测与报警装置一种多功能户外探险监测与报警装置，包括：用于通过压缩矿物产生电荷以检测振动的震动检波器，以及通过检测所述电荷的多少来对人体进行定量理疗的理疗外套。
优选地，还设置有下壳与上盖，所述下壳与上盖构成一个不完全密闭的腔体，所述理疗外套包围在下壳与上盖所构成的整体的外部，所述震动检波器位于理疗外套的外部，所述下壳滑动联接有T型导轨，在下壳的后壁上设置温度传感器，所述下壳的右侧底部设有储物仓与储水仓，并可通过T型导轨从下壳右壁处抽出。
优选地，还包括位于下壳内部的按摩装置，所述按摩装置包括安装基座，在所述安装基座上设置步进电机驱动凸轮组。如图1、图2所示，多功能户外探险监测与报警装置，包括：按摩装置1、电控模块2、储物仓3、储水仓4、下壳5、上盖6、理疗外套7、指令输入器8、温度传感器9、震动检波器10。
如图2、图3、图4、图5、图6、图18所示，按摩装置1位于下壳5内部，通过螺钉511、螺钉512、螺钉513、螺钉514固定于下壳5的底部；电控模块2位于下壳5内部，通过螺钉2111、螺钉2112、螺钉2113、螺钉2114固定于下壳5的底部；储物仓3位于下壳5右侧底部，通过T型导轨519与下壳5进行滑动联接，可从下壳5右壁处抽出；储水仓4位于下壳5右侧底部，通过T型导轨520与下壳5进行滑动联接，可从下壳5右壁处抽出；下壳5与上盖6通过螺钉611、螺钉612、螺钉613、螺钉614进行联接，构成一个不完全密闭的腔体；理疗外套7包围在下壳5与上盖6所构成的整体的外部；指令输入器8位于理疗外套7外部；温度传感器9位于下壳5的后壁上；震动检波器10位于理疗外套7的外部。
如图7所示，按摩装置1由安装基座111、步进电机112、步进电机113、步进电机114、步进电机115、凸轮组116、凸轮组117组成。
如图8、图9、图10所示，安装基座111为一整体结构，由底座1111、支架1112、支架1113、支架1114、支架1115构成；底座1111为正方形平板，底座1111的四个角分别设有通孔1116、通孔1117、通孔1118、通孔1119；支架1112、支架1113、支架1114、支架1115完全相同，支架1112、支架1113、支架1114、支架1115的上部均开有一个圆形通孔，支架1112、支架1113上的通孔同轴，支架1114、支架1115的通孔同轴，支架1112、支架1115上的通孔轴线在同一水平面内；步进电机112通过螺钉1121、螺钉1122、螺钉1123、螺钉1124安装在支架1112上；步进电机113通过螺钉1131、螺钉1132、螺钉1133、螺钉1134安装在支架1113上；步进电机114通过螺钉1141、螺钉1142、螺钉1143、螺钉1144安装在支架1114上；步进电机115通过螺钉1151、螺钉1152、螺钉1153、螺钉1154安装在支架1115上；步进电机112、步进电机113、步进电机114、步进电机115的输出轴分别穿过支架1112、支架1113、支架1114、支架1115上的通孔，步进电机112、步进电机113的输出轴同轴，步进电机114、步进电机115的输出轴同轴，步进电机112、步进电机115的输出轴在同一水平面内；凸轮组116安装于步进电机112、步进电机113的输出轴上，凸轮组116上的方形盲孔与步进电机112、步进电机113输出轴形成过渡配合，由步进电机112、步进电机113共同带动凸轮组116转动；凸轮组117安装于步进电机114、步进电机115的输出轴上，凸轮组117上的方形盲孔与步进电机114、步进电机115输出轴形成过渡配合，由步进电机114、步进电机115共同带动凸轮组117转动。
如图11、图12所示，凸轮组116为一整体结构，由3个共轴线、共角度的凸轮构成，相邻凸轮间连接部分为一圆轴结构，外侧两凸轮侧面各开有一个方形盲孔，方形盲孔轴线与凸轮轴线重合；凸轮组117结构与凸轮组116完全相同。
如图2、图13、图19所示，电控模块2由箱体211、发声器212、电源214、控制器217、步进电机驱动器219、充电接口220组成；箱体211为一长方体无上盖箱体，发声器212、电源214、控制器217、步进电机驱动器219均位于箱体211内部，发声器212、电源214、控制器217、步进电机驱动器219分别通过螺钉固定于箱体211底部。
如图13所示，指令输入器8与控制器217之间通过电缆811连接；发声器212与控制器217之间通过电缆213连接；电源214与控制器217之间通过电缆216连接；电源214与充电接口220之间通过电缆215连接；控制器217与温度传感器9通过电缆911连接；控制器217与震动信号处理器1018通过电缆1019连接；控制器217与步进电机驱动器219之间通过电缆218连接；步进电机驱动器219与步进电机112之间通过电缆2192连接；步进电机驱动器219与步进电机113之间通过电缆2194连接；步进电机驱动器219与步进电机114之间通过电缆2193连接；步进电机驱动器219与步进电机115之间通过电缆2191连接；理疗外套7上的电气石晶体715与控制器217之间通过电缆714相连。
如图14、图15所示，储物仓3为一长方体无盖箱形结构，储物仓3底部设有于T型导轨519相配合的T型槽，储物仓3经过通孔523在T型导轨519上滑动。
如图16、图17所示，储水仓4为一长方体密闭箱形结构，储水仓4底部设有于T型导轨520相配合的T型槽，储水仓4经过通孔524在T型导轨520上滑动。
如图18、图19、图20所示，下壳5为一长方体无上盖箱体结构，下壳5四个角处分别设有螺纹孔515、螺纹孔516、螺纹孔517、螺纹孔518，下壳5底部右侧设有T型导轨519、T型导轨520，下壳5的后面箱壁上设有通孔521、通孔522、通孔525、通孔526，下壳5右侧箱壁上设有通孔523、通孔524；储物仓3经通孔523插入下壳5内部，储水仓4经通孔524插入下壳5内部；电源214的充电接口220设于通孔521内。
如图5所示，上盖6为一矩形平板结构，上盖6的四个角处依次设有供螺钉611、螺钉612、螺钉613、螺钉614穿过的通孔，上盖6上设有供凸轮组116、凸轮组117探出用的矩形通孔615。
如图3、图21所示，理疗外套7由软布料制成，理疗外套7为长方体封闭箱体结构，理疗外套7后部设有通孔712，下壳5后壁上的通孔521、通孔522、通孔525、通孔526可通过通孔712露出，理疗外套7右壁上设有通孔713，储物仓3与储水仓4通过通孔713露出，理疗外套7底部设有拉链711；理疗外套7上表面安装有电气石715，可以作为生理理疗，电气石715通过电缆716连接，最终经电缆714与控制器217相连。
如图19所示，指令输入器8通过电缆811与控制器217相连，电缆811依次经过通孔712、通孔522进入装置内部；温度传感器9通过电缆911与控制器217相连，电缆911依次经过通孔712、通孔526进入装置内部，主要检测环境温度。
如图22、图23所示，所述震动检波器10为立方体结构由下箱体1011、上盖板1012、石英压电传感器1013、压缩弹簧1014、震动块1015、滑动光杆1016、中间挡块1017、震动信号处理器1018构成；下箱体1011顶部有四个螺纹孔1020，通过螺钉将下箱体1011与上盖板1012相连；六个石英压电传感器1013分别设置在由下箱体1011和上盖板1012构成的正立方体箱型结构的六个内表面上，六个滑动光杆1016的外端分别垂直固定在所对应的石英压电传感器1013表面上，六个滑动光杆1016的另一端分别固定在位于中间的中间挡块1017上；六个震动块1015分别套在滑动光杆1016上，每个震动块1015两端分别有两个压缩弹簧1014套在滑动光杆1016上，压缩弹簧1014在平衡时处于压缩状态；六个石英压电晶体1013经连接导线连接到震动信号处理器1018上；震动信号处理器1018通过连接导线1019与控制器217相连，连接导线1019依次经过通孔712、通孔525进入到下壳5和上盖6构成的腔体内。
本发明还提供一种多功能户外探险监测与报警方法，包括：震动检波器通过压缩矿物产生电荷以检测振动；理疗外套通过检测所述电荷的多少来对人体进行定量理疗。
优选地，指令输入器8发出按摩、音乐播放、温度检测、震动检测和生理理疗检测的指令，按摩指令经指令输入器8发出，经连接导线811传送到控制器217，控制器217将按摩指令经连接导线218传送到步进电机驱动器219，步进电机驱动器219再将驱动信号分别经连接导线2192、连接导线2194、连接导线2193、连接导线2191传送至步进电机112、步进电机113、步进电机114、步进电机115，驱动步进电机112、步进电机113、步进电机114、步进电机115旋转；为了提高按摩效果，增大按摩力度，减小体积，步进电机驱动器采用同步技术，分别同轴双电机驱动凸轮组116和凸轮组117产生震动，来达到较大震动按摩的目的。
音乐播放指令经指令输入器8发出，经电缆811传送到控制器217，控制器217将音乐播放指令经电缆213传送到发声器212，发声器212发出声音。
温度检测指令经指令输入器8发出，经电缆811传送到控制器217，控制器217接通温度传感器9的电路，温度传感器9工作，实时检测环境的温度，并将温度值经电缆911传送给控制器217，控制器217将接收到的温度值经电缆811传给指令输入器8，指令输入器8将接收到的温度值显示在显示屏上；当人们在野外地质、户外考察夜晚露营时，开启温度检测，如果环境温度变化(例如温度突降)，此时控制器217发出指令经电缆218传给步进电机驱动器219，步进电机驱动器219再将驱动信号分别经电缆2192、电缆2194、电缆2193、电缆2191传送至步进电机112、步进电机113、步进电机114、步进电机115，驱动步进电机112、步进电机113、步进电机114、步进电机115旋转，提醒工人；与此同时，控制器217发出警报指令经电缆213传送给发声器212，发声器212发出警报，提醒工人。
震动检测指令经指令输入器8发出，经电缆811传送到控制器217，控制器217控制接通震动检波器10的电路，震动检波器10工作。当露营地环境发生震动时，例如地震、塌方、泥石流、大型野生动物活动，震动检波器10内部的震动块1015发生震动进而压缩弹簧1014，横向(X或Y)和纵向(Z)方向上石英压电传感器1013受到压缩弹簧1014的压力产生信号，信号经震动信号处理器1018处理后经电缆1019传送给控制器217，控制器217一方面通过电缆213发送警报指令到发声器212，发声器212发出地震警报声音，另一方面通过电缆218发送指令到步进电机驱动器219，步进电机驱动器219再将驱动信号分别经电缆2192、电缆2194、电缆2193、电缆2191传送至步进电机112、步进电机113、步进电机114、步进电机115，驱动步进电机112、步进电机113、步进电机114、步进电机115旋转，提醒人们；生理理疗检测指令经指令输入器8发出，经电缆811传送到控制器217，控制器217控制接通电气石715的电路，由于电气石715具有压电性和热电性，当人体与理疗外套7接触时，电气石715受到压力，电气石715内部会聚集电荷，产生电压和电流，经过电缆716、714传送到控制器217，控制器217可以检测到电气石715产生电荷的数量，从而可以在指令输入器8显示屏上量化显示人们接受的理疗的程度。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，包括：用于通过压缩矿物产生电荷以检测振动的震动检波器，以及通过检测所述电荷的多少来对人体进行定量理疗的理疗外套。
2.如权利要求1所述的多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，还设置有下壳与上盖，所述下壳与上盖构成一个不完全密闭的腔体，所述理疗外套包围在下壳与上盖所构成的整体的外部，所述震动检波器位于理疗外套的外部，所述下壳滑动联接有T型导轨，在下壳的后壁上设置温度传感器，所述下壳的右侧底部设有储物仓与储水仓，并可通过T型导轨从下壳右壁处抽出。
3.如权利要求2所述的多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，还包括位于下壳内部的按摩装置，所述按摩装置包括安装基座，在所述安装基座上设置步进电机驱动凸轮组。
4.如权利要求3所述的多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，在下壳内部设置电控模块，所述电控模块包括箱体，在箱体内设置发声器，所述发声器通过电缆连接控制器。
5.如权利要求2所述的多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，所述震动检波器为立方体结构，由下箱体、上盖板、石英压电传感器、压缩弹簧、震动块、滑动光杆、中间挡块、震动信号处理器构成；下箱体顶部有四个螺纹孔，通过螺钉将下箱体与上盖板相连；六个石英压电传感器分别设置在由下箱体和上盖板构成的正立方体箱型结构的六个内表面上，六个滑动光杆的外端分别垂直固定在所对应的石英压电传感器表面上，六个滑动光杆的另一端分别固定在位于中间的中间挡块上；六个震动块分别套在滑动光杆上，每个震动块两端分别有两个压缩弹簧套在滑动光杆上，压缩弹簧在平衡时处于压缩状态；六个石英压电晶体经连接导线连接到震动信号处理器上；震动信号处理器通过连接导线与控制器相连，连接导线依次经过第一通孔、第二通孔进入到下壳和上盖构成的腔体内。
6.如权利要求3所述的多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，所述凸轮组为一整体结构，由三个共轴线、共角度的凸轮构成，相邻凸轮间连接部分为一圆轴结构，外侧两凸轮侧面各开有一个方形盲孔，方形盲孔轴线与凸轮轴线重合。
7.如权利要求3所述的多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，所述理疗外套上表面安装有电气石晶体，所述电气石晶体通过电缆连接与控制器相连。
8.如权利要求6所述的多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，所述上盖为一矩形平板结构，上盖上设有供凸轮组探出用的矩形通孔。
9.如权利要求3所述的多功能户外探险监测与报警装置，其特征在于，所述凸轮组安装于步进电机的输出轴上，凸轮组上的方形盲孔与步进电机形成过渡配合，由步进电机带动凸轮组转动。
10.一种多功能户外探险监测与报警方法，其特征在于，包括：
震动检波器通过压缩矿物产生电荷以检测振动；
理疗外套通过检测所述电荷的多少来对人体进行定量理疗。
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Cited By (3)
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2017
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| US11467296B2 (en) | 2017-06-13 | 2022-10-11 | China University Of Petroleum (East China) | Detection device based on the piezoelectric property of geological mineral |
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