CN109949546A - 一种溺水监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种溺水监测装置，包括壳体、设在壳体内的电源、无线信号发送器及感应装置，感应装置包括通过电源供电的比较器、与比较器连接的第一感应回路和第二感应回路，第一感应回路和第二感应回路中均包含至少一个电阻，第一感应回路为闭环回路，第二感应回路为开环回路，第二感应回路上设有两个感应触点，两个感应触点设在壳体上且外端裸露，第二感应回路通过两个感应触点同时进入水中连通形成闭环回路。通过监测装置在水中的时长来自动判断溺水与否，既有效的解决了溺水时因无法及时发出溺水信号或被发现而导致溺水事故发生的问题，又能够解决密封性差的问题，游泳时安全性高且结构简单，判断方式简便，生产成本低。

Description

一种溺水监测装置

技术领域

本发明涉及溺水救生设备技术领域，具体涉及一种溺水监测装置。

背景技术

游泳是强身健体、锻炼意志、休闲娱乐、促进身心健康、老少咸宜的体育运动之一，受到人们的广泛欢迎。但是现代人们基于生活环境的改变，去户外游泳越来越不便利，同时，随着我国人民生活水平提升，人们对健身越来越重视，健身行业的持续高增长，因此，游泳爱好者去游泳池进行游泳的比例90％以上，而近年来，国内室内游池每年因溺水导致的人身伤亡事故达3000+起，直接导致行业内公司经济损失高达2亿，造成此结果的主要原因在于目前健身行业主要是通过人力来防止溺水事故发生，没有好的预警机制，而溺水事故的产生根本原因则是人们的头部长期至于水下无法呼吸而导致，即使有一些预警设备，也是结构比较复杂，生产成本高，信号稳定性差，穿戴位置固定，且防水系数低，且没有从跟不上决绝溺水的问题。

同时，为了保证预警设备的防水密封性，我们前期研发了一款可以用无线充电的预警设备，但是为了保证其充电的稳定性，需要通过一个连接座与人体连接，从而导致人们在水中运动的过程中存在连接座与预警设备脱落的情况发生，尤其是在发生溺水而导致出现剧烈涌动过程中，一旦预警设备脱落，就无法及时的发出报警。

发明内容

为了解决现有技术中存在的某种或某些技术问题，本发明提供一种溺水监测装置，通过监测装置在水中的时长来自动判断溺水与否，既有效的解决了溺水时因无法及时发出溺水信号或被发现而导致溺水事故发生的问题，又能够解决密封性差的问题，游泳时安全性高且结构简单，判断方式简便，生产成本低。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：

一种溺水监测装置，包括壳体、设在所述壳体内的电源、无线信号发送器及感应装置，所述感应装置包括通过所述电源供电的比较器、与所述比较器连接的第一感应回路和第二感应回路，所述第一感应回路和第二感应回路中均包含至少一个电阻，所述第一感应回路为闭环回路，所述第二感应回路为开环回路，所述第二感应回路上设有两个感应触点，两个所述感应触点设在所述壳体上且外端裸露，所述第二感应回路通过两个所述感应触点同时进入水中连通形成闭环回路，所述第一感应回路和所述第二感应回路所形成的输入端信号值通过所述比较器的输出端发送到所述无线信号发送器，再通过所述无线信号发送器发送到网关。

进一步地，所述第二感应回路内设有一个第三感应回路，所述第三感应回路为闭环回路，通过两个所述感应触点连通后所形成的闭环回路与所述第三感应回路呈并联设置。

进一步地，所述感应触点为金属件，所述感应触点与所述壳体注塑成型。

进一步地，所述感应触点为圆柱形不锈钢，所述感应触点的侧面设有滚花。

进一步地，所述壳体包括相互连接的上盖和下盖，所述上盖和所述下盖为超声波焊接连接，所述上盖和下盖的连接面上设有密封圈。

进一步地，所述下盖内设有无线充电接收器，所述电源通过所述无线充电接收器进行充电。

进一步地，所述壳体还包括夹体，所述壳体通过所述夹体固定在衣帽上。

进一步地，所述下盖上设有用于卡接所述夹体的卡槽，所述夹体的一端插入所述卡槽内进行相互位置固定。

进一步地，所述夹体包括卡接在所述卡槽内的卡接段、位于所述下盖底部的夹紧段、连接所述卡接段和所述夹紧段的圆弧形过渡段。所述夹紧段通过所述圆弧形过渡段进行向所述底盖方向作用的夹紧力。

进一步地，所述夹紧段和所述圆弧形过渡段上设有两条平行的加强筋。

进一步地，所述卡槽上设有向外凸起的卡块，所述卡接段上设有定位孔，所述卡接段插入所述卡槽后通过所述卡块卡入所述定位孔内进行夹紧固定。

进一步地，所述卡块设在所述卡槽的上端面。

进一步地，所述下盖和所述夹体的夹紧面上均设有若干向外凸起的扣合齿，所述壳体通过所述扣合齿卡死在衣帽上。

进一步地，所述扣合齿为凸起的直角三角形结构，且直角面向内设置。

进一步地，所述感应触点设在所述上盖上。

进一步地，所述电源为纽扣电池，所述无线充电接收器设在所述电源与所述下盖之间。

进一步地，所述无线信号发送器为蓝牙。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

在壳体内安装了两组与比较器连接的第一感应回路和第二感应回路，第一感应回路为闭环回路，通过第一感应回路能够对比较器出入一个稳定的信号数值，而第二感应回路为开环回路，且两个触点的一端裸露在壳体外，当两个感应触点处于水上时则为非连通状态时，其输入比较器的信号数值基本为0，比较器输出到无线信号发送器的值基本在恒定的安全值范围内，而当两个感应触点位于水中时，通过水作为导体将两个感应触点进行连通从而形成闭环回路，此时则能够根据水质的不同使第二感应回路产生电阻从而对比较器中输入一个新的信号数值，第二感应回路处于闭环状态下的比较器输出到无线信号发送器的值基本在恒定的溺水危险值范围内，运动员只需将溺水监测装置通过壳体佩带在的泳帽等过一段时间必然要露出水面的区域，当比较器输出到无线信号发送器进行传输的信号值长期处于溺水危险值范围内到达设定的时间而没有再次露出水面时，就能够系统自动判定为该溺水监测装置携带人员处于溺水危险，从而自动发出溺水报警信号进行抢救，通过监测装置在水中的时长来自动判断溺水与否，既有效的解决了溺水时因无法及时发出溺水信号或被发现而导致溺水事故发生的问题，又因为整个溺水监测装置只有两个感应装置位于壳体外侧而能够更方便的解决密封性差的问题，游泳时安全性高且结构简单，判断方式简便，生产成本低。

整个溺水监测装置的组成部件少，结构简单，在生产过程中成本低，且只需配备一个能够接收无线信号发送器发出的信号并具有自动报警的无线信号接收器就能够形成一套溺水监测体系，从而有效的解决了游泳时存在的溺水安全隐患问题，无论是在室内还是室外，使使用者遇到溺水危险时都能够及时的被发现和救援，操作灵活性更强，且适用范围更广。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的电路示意图；

图3为本发明的立体图；

图4为本发明的夹体结构示意图。

图中：夹体1、圆弧形过渡段2、卡接段3、定位孔4、卡块5、无线信号发送器6、壳体7、感应触点8、感应装置9、上盖10、密封圈11、下盖12、电源13、无线充电接收器14、扣合齿15、加强筋16、夹紧段17、卡槽18、第二感应回路19、第三感应回路20、第一感应回路21、比较器22。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1～4所示，一种溺水监测装置，包括壳体7、设在所述壳体7内的电源13、无线信号发送器6及感应装置9，所述感应装置9包括通过所述电源13供电的比较器22、与所述比较器22连接的第一感应回路21和第二感应回路19，所述第一感应回路21和第二感应回路19中均包含至少一个电阻，所述第一感应回路21为闭环回路，所述第二感应回路19为开环回路，所述第二感应回路19上设有两个感应触点8，两个所述感应触点8设在所述壳体7上且外端裸露，所述第二感应回路19通过两个所述感应触点8同时进入水中连通形成闭环回路，所述第一感应回路21和所述第二感应回路19所形成的输入端信号值通过所述比较器22的输出端发送到所述无线信号发送器6，再通过所述无线信号发送器6发送到网关。

该溺水监测装置由一个封闭的壳体7以及安装在壳体7内的电源13、无线信号发送器6及感应装置9组成，溺水监测装置通过感应装置9监测的信号则由无线信号发送器6发送到安装在游泳池边或水域岸边网关上，再通过网关发送到指定的报警设备上，当感应装置9输出的数值长期处于危险范围值并到达一定的时间时，则表示该携带人员处于溺水状态，通过后端接收信号的报警装置发出报警，就能够使救生员或者其他人员发现溺水事故并进行救治，尤其是在游泳池内时，还可以通过溺水监测装置内的线信号发送器作为定位器进行定位，从而实现了对游泳人员的定点监测，而电源13、无线信号发送器6及感应装置9只通过两个感应触点8与外部连通，在对整个装置进行密封性处理时更加方便简单，难度更低，而对游泳人员是否因长期处于水下而造成溺水事故进行实时监测的感应装置9由一个比较器22和两组与其连接的第一感应回路21和第二感应回路19组成，第一感应回路21为闭环回路，通过第一感应回路21能够对比较器22出入一个稳定的信号数值，而第二感应回路19为开环回路，且两个触点的一端裸露在壳体7外，当两个感应触点8处于水上时则为非连通状态时，其输入比较器22的信号数值基本为0，比较器22输出到无线信号发送器6的值基本在恒定的安全值范围内，表示人员处于安全状态，而当两个感应触点8位于水中时，通过水作为导体将两个感应触点8进行连通从而形成闭环回路，此时则能够根据水质的不同使第二感应回路19产生电阻从而对比较器22中输入一个新的信号数值，第二感应回路19因水而处于闭环状态下的比较器22输出数值为溺水信号值，该数值基本波动很小且稳定在的溺水危险值范围内，当比较器22输出的数值通过无线信号发送器6后为溺水信号值且持续实现达到设定的时间时，则系统自动触发溺水信号到报警设备进行报警，由于一般人员的潜水时间在45-90之间，对于溺水信号持续输出值可以根据不同的情况进行设定，运动员只需将溺水监测装置通过壳体7佩带在的泳帽等过一段时间必然要露出水面的区域，在正常游泳状态下，如果溺水监测装置的两个感应触点8处于水面时，则头部基本位于水面上，不会出现溺水事故，而当游泳人员进行潜水时，一般在设定时间内也必然会上来换气，从而使两个感应触点8露出水面，只有当游泳人员出现溺水后才会导致人在水中无法呼吸，当比较器22输出到无线信号发送器6进行传输的信号值长期处于溺水危险值范围内到达设定的时间时，则表示该人员在因换气的情况下而没有换气，呼吸器官已长期处于水中而无法进行正常呼吸，就能够系统自动判定为该溺水监测装置携带人员处于溺水危险，从而自动发出溺水报警信号进行抢救，通过监测装置在水中的时长来自动判断溺水与否，既有效的解决了溺水时因无法及时发出溺水信号或被发现而导致溺水事故发生的问题，又因为整个溺水监测装置只有两个感应装置9位于壳体7外侧而能够更方便的解决密封性差的问题，游泳时安全性高且结构简单，判断方式简便，生产成本低。

整个溺水监测装置的组成部件少，结构简单，在生产过程中成本低，且只需配备一个能够接收无线信号发送器6发出的信号并具有自动报警的无线信号接收器就能够形成一套溺水监测体系，从而有效的解决了游泳时存在的溺水安全隐患问题，无论是在室内还是室外，使使用者遇到溺水危险时都能够及时的被发现和救援，操作灵活性更强，且适用范围更广。例如在手机中安装一个能够接收无线信号发送器6发出信号的APP，且该APP具有信号波段区分能力，当接收的信号处于安全信号波段或溺水信号与安全信号交替时，则不触发报警铃声，当其长期接收溺水信号所对应的波段持续到一定时间时，则触发报警报警铃声，旁边人员就能够通过手机的报警铃声及时的发现溺水人员的情况并施救。

作为优选，所述第二感应回路19内设有一个第三感应回路20，所述第三感应回路20为闭环回路，通过两个所述感应触点8连通后所形成的闭环回路与所述第三感应回路20呈并联设置。

在正常情况下第二感应回路19输入到比较器22的信号数值为第三感应回路20所形成的数值，通过第三感应回路20使第二感应回路19在未连通状态下比较器22输出的对比值能够根据实际情况控制在一定的范围之内，而当第二感应回路19连通后，则能够使比较器22输出的数值区分更加明显，

进一步的，三条感应回路中均有至少一个电阻组成，三条感应回路出入比较器22的数值为电阻值，输出的数值则为电压值，其中第二感应回路19的电阻通过两个感应触点8深入水中后形成，从而使第二感应回路19通过水形成500K-3兆的电阻值，而第一感应回路21的电阻值比第三感应回路20的电阻值大，且两者之间的电阻值差距小于500k，在正常请，通过第一感应回路21和第三感应回路20输入比较器22后所形成的输出端信号为低电频信号，而两个感应触点8位于水中时，第二感应回路19和第三感应回路20同时输入比较器22的电阻值则大于第一感应回路21的电阻值，从而使比较器22出入信号为高电频，当无线信号发送器6接收并发送的信号为高电频时，则判断该佩带人员位于水中，通过比较器22输出端的电频不同来判断游泳人员在水上或是在水下，监测更加简单方便，而且整个溺水监测装置的组成简单，三条回路均可以安装在一块主板上。

进一步地，所述感应触点8为金属件，所述感应触点8与所述壳体7注塑成型。

感应触点8采用金属件且与壳体7注塑成型，使整个壳体7的一体性更好，能够使整个溺水监测装置的密封性更好，至少达到到IP67的防水等级，而且注塑时工艺更加简单，第二感应回路19的两个感应触点8只需通过信号线与主板连接后就就能够形成一个回路，且与主板之间的连接更加简单，尤其是所述感应触点8为圆柱形不锈钢，所述感应触点8的侧面设有滚花，在与壳体7注塑成型后，两者之间的牢固性更好，防水性更高，导电稳定性更好。

再进一步地，所述壳体7包括相互连接的上盖10和下盖12，所述上盖10和所述下盖12为超声波焊接连接，所述上盖10和下盖12的连接面上设有密封圈11。

在上盖10和下盖12的扣合面上安装有一圈橡胶密封圈11，且两者之间再通过超声波焊接的方式连接，使水不会从接缝处渗漏到壳体7内部，能够使壳体7的防水等级达到IP67防水。

进一步地，所述下盖12内设有无线充电接收器14，所述电源13通过所述无线充电接收器14进行充电。

当电源13没有电需要进行充电时，无需再进行拆卸更换或者设置外接充电接口进行充电，且上盖10和下盖12为超声波焊接连接，能够使壳体7的防水等级达到IP67防水，从而有效的解决了现有预警器的电源13因需要拆卸更换或外接充电而导致其本身密封性差的问题。

更进一步地，所述壳体7还包括夹体1，所述壳体7通过所述夹体1固定在衣帽上；所述下盖12上设有用于卡接所述夹体1的卡槽18，所述夹体1的一端插入所述卡槽18内进行相互位置固定。

在对溺水监测装置佩带在泳帽边缘等地方时，直接通过夹体1夹紧固定，两者之间为整体结构，有效的避免了溺水监测装置在游泳过程中与其他连接座之间出现分离的情况发生，使溺水监测装置的佩带牢固性更好，且成本更低，而且夹体1的一端通过插入卡槽18内进行相互位置的固定，当需要进行充电时，只需将夹体1从卡槽18内拔出，就能够是壳体7的底部贴合到无线充电器上进行充电，结构更加简单方便。

进一步地，所述夹体1包括卡接在所述卡槽18内的卡接段3、位于所述下盖12底部的夹紧段17、连接所述卡接段3和所述夹紧段17的圆弧形过渡段2。

当夹体1通过卡接段3插入卡槽18内与壳体7连接后，夹紧段17位于壳体7的底部，且夹紧段17通过所述圆弧形过渡段2能够形成向底盖方向作用的夹紧力，在佩带时更加简单方便，且在佩带过程中，通过圆弧形过渡段2能够使夹紧段17形成一个弹性作用力，使夹体1更不容易出现损坏，整个夹体1一般为片状结构，在夹紧时接触面积更大。

再进一步地，所述夹紧段17和所述圆弧形过渡段2上设有两条平行的加强筋16。

加强筋16采用向外凸起的结构，且其截面为三角形结构，能够使夹体1在多次拆装的过程中牢固性更高，使用寿命更长。

同时，所述卡槽18上设有向外凸起的卡块5，所述卡接段3上设有定位孔4，所述卡接段3插入所述卡槽18后通过所述卡块5卡入所述定位孔4内进行夹紧固定。

卡槽18设置在下盖12的侧面，当卡接段3插入卡槽18后，能够使卡块5刚好卡入定位孔4内内，从而使卡阶段不会向外脱落。

尤其是所述卡块5设在所述卡槽18的上端面，当夹体1向外掰开时，卡块5与定位孔4之间永远不会出现脱离现象，从而避免了夹体1在拆装或游泳时因壳体7与夹体1的相对分离而产生脱落的情况发生，而当需要拔出夹体1时，则只需通过手指伸入圆弧形过渡段2所形成的孔中并对整个夹体1向下盖12方向摆动并往外拉动，就能够是卡块5与定位孔4之间产生分离，而这一运动形式在佩带和游泳过程中基本不会存在，因此也杜绝了溺水监测装置在游泳过程中掉落的情况发生，卡块5的形状一般为三角形的凸起结构。

进一步地，所述下盖12和所述夹体1的夹紧面上均设有若干向外凸起的扣合齿15，所述壳体7通过所述扣合齿15卡死在衣帽上；所述扣合齿15为凸起的直角三角形结构，且直角面向内设置。

通过扣合齿15对衣帽进行夹紧的过程中，牢固性更好，尤其是扣合齿15为凸起的直角三角形结构，且直角面向内设置，能够使其形成一个嵌入衣帽内的抓紧力，下盖12和夹体1上的扣合齿15呈前后交错分布，在同等排数啮合齿的情况下能够使其牢固性更好。

进一步地，所述感应触点8设在所述上盖10上，既避有效的保证了其进入水中后能够及时的形成电阻值，也能避免了对无线充电时产生干扰信号，在组装时也更加方便，可以将主板先装到下盖12后再进行信号线的连接。

而所述电源13为纽扣电池，所述无线充电接收器14设在所述电源13与所述下盖12之间。能够使电源13的体积更小，而所述无线充电接收器14设在电源13与下盖12之间，当需要对电源13进行充电时，只需将整个溺水监测设备的底部放置到无线充电座上，就能进行充电，充电效率更高，无线充电接收器14的底部与下盖12的底部接触，在充电时效果个更好，纽扣电池采用锂电池，续航能力更强，在下盖12内还设有若干支撑座，通过支撑座能够使电源13稳定且牢固的固定在所需的位置，及时出现碰撞也不会出现断电的情况发生。

进一步地，所述无线信号发送器6为蓝牙，在没有网络的情况下也能够实现传输，灵活性更好。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种溺水监测装置，其特征在于：包括壳体、设在所述壳体内的电源、无线信号发送器及感应装置，所述感应装置包括通过所述电源供电的比较器、与所述比较器连接的第一感应回路和第二感应回路，所述第一感应回路和第二感应回路中均包含至少一个电阻，所述第一感应回路为闭环回路，所述第二感应回路为开环回路，所述第二感应回路上设有两个感应触点，两个所述感应触点设在所述壳体上且外端裸露，所述第二感应回路通过两个所述感应触点同时进入水中连通形成闭环回路，所述第一感应回路和所述第二感应回路所形成的输入端信号值通过所述比较器的输出端发送到所述无线信号发送器，再通过所述无线信号发送器发送到网关。

2.根据权利要求1所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述感应触点为金属件，所述感应触点与所述壳体注塑成型。

3.根据权利要求1所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述壳体包括相互连接的上盖和下盖，所述上盖和所述下盖为超声波焊接连接，所述上盖和下盖的连接面上设有密封圈。

4.根据权利要求3所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述下盖内设有无线充电接收器，所述电源通过所述无线充电接收器进行充电。

5.根据权利要求4所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述壳体还包括夹体，所述壳体通过所述夹体固定在衣帽上。

6.根据权利要求5所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述下盖上设有用于卡接所述夹体的卡槽，所述夹体的一端插入所述卡槽内进行相互位置固定。

7.根据权利要求6所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述夹体包括卡接在所述卡槽内的卡接段、位于所述下盖底部的夹紧段、连接所述卡接段和所述夹紧段的圆弧形过渡段。所述夹紧段通过所述圆弧形过渡段进行向所述底盖方向作用的夹紧力。

8.根据权利要求7所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述卡槽上设有向外凸起的卡块，所述卡接段上设有定位孔，所述卡接段插入所述卡槽后通过所述卡块卡入所述定位孔内进行夹紧固定。

9.根据权利要求8所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述卡块设在所述卡槽的上端面。

10.根据权利要求4～9任一项所述的一种溺水监测装置，其特征在于：所述下盖和所述夹体的夹紧面上均设有若干向外凸起的扣合齿，所述壳体通过所述扣合齿卡死在衣帽上。