CN110853296A - 一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备 - Google Patents

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李炯
李宇奇
徐薏深
杨佳桐
张益平
王海涛
度红望
王志文
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Abstract

本发明公开了一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备，包括：自主识别单元，用于收集外界环境信息和用户的人体生命体征信息；自救方案生成单元，接收自主识别单元传送的数据信息、对用户的遇险状况进行分析规划出自救方案；语音播报单元，接收所述自救方案生成单元传送的自救方案并传送至对应的遇险人员；求救信号发射单元，当用户发生遇险情况时发出救援信号；所述自主识别单元包括用于采集海面上外部环境信息的外部环境信息采集模块和采集人体状况信息的内部传感器模块。

Description

一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备
技术领域
本发明涉及海上救生设备领域，尤其涉及一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备。
背景技术
海难事故往往具有突发性和隔绝性，事发条件险恶、环境复杂，搜救人员通常不能第一时间进行援救，在等待救援期内落水者的生命安全受到严重的威胁，为了解决落水者在等待救援期内的自救问题，尽可能地延长落水者生存时间，提高海难事故的生还率，人们开始关注智能救生设备的研发。
很多科研机构对智能救生设备进行研究，但目前市面上出现的智能救生设备主要注重其附属功能上的创新，却忽视了落水者的可操作性，对于大多数不具备救生知识的落水者，可能对海上出现的一些突发事件以及心理问题无法应对，导致其不能完成自救，而现有智能救生设备缺少一种可对落水者在遇险自救和心理干预上的引导措施，因此研发一种可自动识别遇险环境并能引导落水者完成自救的智能救生设备是十分必要的。
发明内容
根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备，以解决落水者对于海上突发事件的自救问题，具体结构包括：
自主识别单元，用于收集外界环境信息和用户的人体生命体征信息；
自救方案生成单元，接收自主识别单元传送的数据信息、对用户的遇险状况进行分析规划出自救方案；
语音播报单元，接收所述自救方案生成单元传送的自救方案并传送至对应的遇险人员；
求救信号发射单元，当用户发生遇险情况时发出救援信号；
所述自主识别单元包括用于采集海面上外部环境信息的外部环境信息采集模块和采集人体状况信息的内部传感器模块。
进一步的，所述外部环境信息采集模块至少包括水温传感器、盐度传感器和光度传感器，所述水温传感器对海水温度进行实时监控，所述盐度传感器采集遇险海区的盐度值信息，所述光度传感器采集遇险海区的光度值信息，所述水温传感器采用密封胶灌封。
进一步的，所述内部传感器模块至少包括心率传感器和体温传感器，所述心率传感器用于检测遇险人员的心率信息，所述体温传感器用于检测遇险人员的体温信息。
进一步的，所述自救方案生成单元至少包括单片机和为设备供电的电源模块，所述电源模块与单片机相连接。
进一步的，所述自主识别单元、自救方案生成单元、求救信号发射单元和语音播报单元均集成在该智能救生设备上、通过防水线缆连接。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备，本发明可以通过自主识别单元自动判别水面遇险情况，并可以自动生成自救方案，通过语音的方式向落水者传达，可以引导不具备救生常识的人进行自救，延长其生存时间，本发明还可以对落水者进行专业的心理疏导，缓解其紧张情绪，使其以积极的心态等待救援，延长其生存时间，同时本发明还将把遇险者的遇险情况发送至国家专业救生系统，以待专业救助力量进行专业救助行动。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明智能救生设备的结构原理图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备，包括自主识别单元、自救方案生成单元、语音播报单元和遇险信号发送单元。自主识别单元用于收集外界环境信息和用户的人体生命体征信息。自救方案生成单元用于接收自主识别单元传送的数据信息、对数据进行分析和处理、并且规划出自救方案。语音播报单元用于接收自救方案生成单元传送的自救方案并通过语音播报的方式传送至对应的遇险人员，遇险人员收到营救方案后进行自主自救。求救信号发送单元用于发送海上遇险人员的求救信号，以待专业救助力量的救助行动。其中自主识别单元包括用于采集海面上外部环境信息的外部环境信息采集模块和采集人体状况信息的内部传感器模块。
进一步的，所述外部环境信息采集模块至少包括水温传感器、盐度传感器和光度传感器，所述水温传感器对海水温度进行实时监控，所述盐度传感器采集遇险海区的盐度值信息，所述光度传感器采集遇险海区的光度值信息，所述水温传感器采用密封胶灌封。实际应用过程中水温传感器采用数字式温度传感器、盐度传感器采用数字式盐度传感器、光度传感器采用一种用于两线式串行总线接口的数字型光强度传感器；所述体温传感器采用红外探测器；所述心率传感器采用光电反射式传感器。
具体实施过程中：遇险者穿着带有智能救生设备的救生衣跳入水中，使水压延时器被触发，设备启动，自主识别系统开始采集信号；自主识别单元将采集的信号通过防水线缆传输至自救方案生成单元，自救方案生成单元对传入信号进行分析与阀值计算，确定事件的等级并与数据库系统自救方案进行匹配，传输至语音播报单元，语音播报单元将不同等级的事件进行排序，优先播报事件等级高的自救方案。
进一步的，所述内部传感器模块至少包括心率传感器和体温传感器，所述心率传感器用于检测遇险人员的心率信息，所述体温传感器用于检测遇险人员的体温信息。其中心率传感器采用光电反射式结构，在颈部采集数据，用于智能自救方案生成系统1判断使用者的脉搏频率及变化以确定落水后的状态。体温传感器为红外探测式传感器，检测人体产生的10μμm波段的红外线，用于自救方案生成单元判断使用者落水后的体温变化梯度及生命状况；所述体温传感器通过信号放大电路放大检测到的人体辐射的红外信号。体温传感器7所采集数据为模拟电流信号，通过防水电缆传至自救方案生成单元中。
进一步的，所述自救方案生成单元至少包括单片机和为设备供电的电源模块，所述电源模块与单片机相连接。
进一步的，所述自主识别单元、自救方案生成单元、求救信号发射单元和语音播报单元均集成在该智能救生设备上、通过防水线缆连接。
本发明公开的一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备，采用外部环境信息采集模块以及内部传感器模块采集遇险人员的状况信息，传送至单片机，经过信号转换分析与处理后生成对应险情的自救方案及事件等级，并将方案传输至语音播报单元，经选择相应的语音后，通过播放器播放语音。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于遇险环境识别和自救方案生成的智能救生设备，其特征在于包括：
自主识别单元，用于收集外界环境信息和用户的人体生命体征信息；
自救方案生成单元，接收自主识别单元传送的数据信息、对用户的遇险状况进行分析规划出自救方案；
语音播报单元，接收所述自救方案生成单元传送的自救方案并传送至对应的遇险人员；
求救信号发射单元，当用户发生遇险情况时发出救援信号；
所述自主识别单元包括用于采集海面上外部环境信息的外部环境信息采集模块和采集人体状况信息的内部传感器模块。
2.根据权利要求1所述的智能救生设备，其特征还在于：所述外部环境信息采集模块至少包括水温传感器、盐度传感器和光度传感器，所述水温传感器对海水温度进行实时监控，所述盐度传感器采集遇险海区的盐度值信息，所述光度传感器采集遇险海区的光度值信息，所述水温传感器采用密封胶灌封。
3.根据权利要求1所述的智能救生设备，其特征还在于：所述内部传感器模块至少包括心率传感器和体温传感器，所述心率传感器用于检测遇险人员的心率信息，所述体温传感器用于检测遇险人员的体温信息。
4.根据权利要求1所述的智能救生设备，其特征还在于：所述自救方案生成单元至少包括单片机和为设备供电的电源模块，所述电源模块与单片机相连接。
5.根据权利要求1所述的智能救生设备，其特征还在于：所述自主识别单元、自救方案生成单元、求救信号发射单元和语音播报单元均集成在该智能救生设备上、通过防水线缆连接。
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