CN110770116A - 自主救生圈 - Google Patents

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Abstract

1.一种自主救生圈，所述自主救生圈包含：本体(1)、供电电源(5)、喷射泵式驱动单元(2)，其特征在于，该救生圈还包括控制单元(3)，该控制单元(3)将救生圈引导到落水人员，所述控制单元(3)具有至少一个用于连接到局域网和最近的智能电话的WiFi模块，并且包括：非易失性存储器，该非易失性存储器记录救生圈的和落水人员的图像；以及比较器，该比较器用于将存储于该存储器中的图像与从局域网中的摄像头和智能电话的摄像头获取的图像进行比较，该控制单元(3)进一步包含微型计算机，用于计算驱动单元的电引擎的游达矢量和前进命令。2.根据权利要求1所述的自主救生圈，其特征在于，该控制单元(3)还包括话音活动性探测器(VAD)和比较器，该比较器用于发现与记录于存储器中的所有已知语言的至少一种呼叫(Help、помогите、Hilf mir、Ayuda、Aidez moi、……)匹配的声音，以将救生用具引导到落水人员。3.根据权利要求1所述的自主救生圈，其特征在于，该控制单元(3)还包括声纳(4)，用于将救生用具精确引导到遇险的人。

Description

自主救生圈
技术领域
本发明涉及国际专利分类号为B63C9/08的一种独立水上营救器材，尤其涉及一种救生圈。
背景技术
已知下面的专利解决方案：
1.遥控监视救生圈：
CN201124925Y、CN202828044U、CN203064186U、US 8882555 B2。
2.自主救生圈－CN205440813U，CN205440813U装备有安置于其本体上的红外定位装置、控制模块和电源模块。
红外定位器探测人体的地点并且将该信息发送到控制模块，该控制模块控制电动机，从而接触落水人员(MOB)。
这些解决方案具有如下缺陷：
遥控救生圈：
－在落水人员危险的境况下，不实用。“遥控”必须在附近有充电电池，并且为了使用其，所有雇员都必须接受专门训练。
－需要定期维护；
CN205440813U的原机型取决于安装于救生圈上并且高出水平面不到10cm的红外传感器。为了探测人头的热量，该传感器必须直视，但是这通常是不可能的，因为在救生圈与传感器之间存在波浪。
这些缺陷降低了已知解决方案的消费价值，并且这就是这种技术得不到广泛推广的原因之一。
上述专利中描述了公知的在先技术。上述专利都没有包含下面阐述的系统。
发明内容
在水上救援中，主要存在两种情况：
－受困人神志清醒并且在水面上(情景1)
－受困人神志不清(情景2)；
第二种情况往往需要受过水上营救训练的另一个人或营救队进入水中来救起落水人员。
本发明的目的是对处于第一种情况下的人员提供一种快速并且可靠的营救器，在第一种情况下，落水人员神志清醒并且在水面上。本发明的另一个目的是消除对营救队下入水中并带着救生圈游到落水人员的需要。
申请保护的解决方案是一种自主救生圈。该救生圈不需要操作员控制其，并且因此不存在遥控器。为了发现落水人员的地点，救生圈通过因特网或内联网接收来自最近摄像头或最接近的智能电话的图像形式的实况。然后，其分析这些图像并且确定落水人员的地点。这是可行的，因为当代船只和游艇通过WiFi热点对船员和乘客提供因特网连接。救生圈通过“海事行业标准VSAT系统”或(在海岸区域)通过4G路由器连接到因特网。
工作方式
“自主救生圈”常常位于船只上的干燥处。电池处于待用。在情景1的落水人员境况下，将救生圈投入水中。水激活电池，这样对控制单元供电。控制单元计算落水人员的地点并且设定到该位置的行程，而无需外部干预。
可专利性说明
为了计算落水人员的地点，救生圈对其从附近的摄像头收到的实景进行分析。控制单元(3)通过连接船只上的所有装置(摄像头和智能电话)的WiFi网络接收实况。当控制单元激活(将救生圈投入水中)时，控制单元通过WiFi网络发送访问所有装置上的摄像头和录像机的请求。
本发明具有两个支持系统，当救生圈位于近距离内时，这两个支持系统有助于确定落水人员的精确地点：
－声学系统，该声学系统用于寻找各种语言中类似于单词“救命”的声音。该声学系统还具有降噪技术，以在噪声环境下有效运行。其利用记忆的不同类型噪声的特征并且有7个麦克风安置于救生圈外围上。“话音活动性检测”软件与该“降噪技术”一起工作，以改善信噪比(SNR)并且识别人的话音。
－声纳导航，该声纳导航搜索因恐慌踢腿并且剧烈运动的落水人员的水下运动的声纳图。
该装置的设计比原机型有如下优点：
－引导救生圈，而无需外部干预；
－以可能的最快方式投送营救装置。
因此，本发明的装置实现要求的高效水上救援。
公知该装置的单独元件在做出本发明时的构造。然而，现有信息中不存在上面提及的特征化申请保护的装置的特征的组合。即，这种新特征组合考虑到要获取新的并且先前未知的信息。这种装置特征组合给出原机型缺少的新使用特征和性能特征，并且消除了其缺陷。
本发明的技术效果
本发明的新特性是对于处于情景1情况下的落水人员实现高效水上救援。
这些特性是因为包含控制单元而实现的。其确保实现上面提及的目的。
作者认为，由此提供申请保护的装置的新颖性和实用性。
附图说明
图1是自主救生圈的原理图。
参考编号：
1.救生圈本体；
2.水推进器；
3.控制单元，该控制单元包含：一个或者多个低功率广域网(LPWAN)，诸如，LoRaWAN、NB-IoT、SigFox或其他IoT网络解决方案；一个或者多个蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、ANT或GSM通信模块，以与附近的摄像头、局域网和附近的智能电话通信；非易失性存储器，该非易失性存储器预先记录救生圈本身的和落水人员的图像；微处理器，该微处理器将记录的图像与从附近摄像头和智能电话获取的图像进行比较；微处理器，该微处理器用于进行计算并且对水推进器发出命令。
4.声纳模块；
5.电源模块，即，水激活电池；
6.轮船连接线；
具体实施方式
图1为本发明的“自主救生圈”的示例性实施例示于中。
有两个水推进器(2)安装于救生圈本体的左侧和右侧上。这两个水推进器(2)安置于L形水路中，推进器通过该L形水路从救生圈的下面吸水并且通过该水路的另一端布置其。水激活电池(5)在接触水时开始运行。其对水推进器(2)和控制单元(3)供电，该控制单元(3)具有：至少一个通信模块，该通信模块安装于其上，用于连接到局域网(LAN)和智能电话；非易失性存储器，该非易失性存储器记录救生圈本身的和落水人员的图像；GPU(图形处理单元)，该GPU用于将预先记录的图像与从实况收到的图像进行比较；微处理器，该微处理器用于进行计算并且对水推进器发出命令。
将救生圈投入水中后，控制单元对LAN内的所有装置发送请求，以接通其摄像头并且开始共享实况。这样保证控制单元收到来自高视点的图像。计算了落水人员的地点后，控制单元对水推进器发送信号，以设定到落水人员的行程。然后，如果其未触到落水人员，则救生圈继续在该方向上前进并且利用话音活动性探测器(VAD)和主动定位声纳(ActivePositioning Sonar)(声纳导航)进行搜索，该话音活动性探测器确定环境声音中存在还是不存在人语音，该主动定位声纳位于人运动的方向(与水推进器相反的方向)上，该主动定位声纳包含：
－发声器；
－多位置水声系统，该多位置水声系统对收到的信号进行相关处理；
该解决方案具有下面的优点：每个人在任何时间都携带电话。100米是WiFi信号能够覆盖的距离，但是这对于自主救生圈足以。此外，获得进行进一步营救行动或进一步勘察行动所需的实时视频(实况)。上面的描述仅是该实用新型的优选实施例，而无意限制该实用新型。在本发明的精神和原理范围内所做的所有修改、等同、改善等都应当包含在本发明的范围内。
本发明的应用和用途
在工业上，本发明可由软木、工程塑料或炭复合材料制成。在落水人员的一种情况中，该装置对船上的救生员提供可靠的水上救生设备。
在专业营救队的营救操作中，本发明能够避免营救队必须进入水中并带着救生圈游到落水人员。
该装置是用户友好的。其是基于对原机型选择的现有器械的缺陷进行测试和分析构造的。本发明以上面描述的方式工作。能够对申请保护的结构及上面描述的方式进行许多修改。这些修改都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种自主救生圈，所述自主救生圈包括：本体(1)、供电电源(5)、推进模块(2)、以及控制单元(3)，所述控制单元(3)自动将所述救生圈引导到落水人员；其中所述控制单元(3)装备有存储芯片以及比较算法，所述存储芯片存储所述救生圈本身的和MOB(落水人员)的图像，所述比较算法将所述存储图像与由互联网连接的摄像头、内联网连接的摄像头或附近智能电话的摄像头馈送的图像进行比对。
2.根据权利要求1所述的自主救生圈，其中所述控制单元(3)还包括话音活动性探测器(VAD)和算法，所述算法进行分析并且将附近声音与预先记录的被联合国承认的所有语言的救命呼叫(Help、救命、
Figure FDA0002321018160000011
pomogite、Hilf mir、Ayuda、Aidez moi、“помогними”)的音调进行比对。
3.根据权利要求1所述的自主救生圈，其中所述控制单元(3)还包括超声波测位模块/装置－声纳(4)。
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