CN111605684A - 一种岸基遥控救援溺水者的应急装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，属于应急救援设备领域，应急装置包括遥控船、救援箱、电气控制系统、驱动机构、弹射机构和救生机构，所述的遥控船由水下螺旋桨提供动力，所述的救援箱设置在遥控船上，所述的电气控制系统设置在救援箱外，所述的驱动机构、弹射机构和救生机构设置在救援箱的内部，所述的电气控制系统控制遥控船运动，所述的电气控制系统控制驱动机构运动，驱动机构解锁弹射机构，弹射机构弹射救生机构。本发明所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，在保证施救人员安全和尽可能缩短时间的前提下，对溺水事故快速响应，有效救援。

Description

一种岸基遥控救援溺水者的应急装置

技术领域

本发明属于应急救援设备领域，尤其是涉及一种岸基遥控救援溺水者的应急装置。

背景技术

据研究显示人出现溺水状况，最初的几分钟内施救是救援的黄金时期，一旦溺水者出现呛水等现象会造成昏迷，溺水后不超过五分钟就会失去意识，十分钟就会死亡。据世界卫生组织发布的数据，全球平均每年溺水死亡超过37.2万人。而我国非正常死亡人数中溺水死亡仅次于交通事故死亡，约有71000人，溺水事故给溺亡者家庭和社会造成巨大的痛苦。我国南方天然水系发达，北方内陆地区也有大小水库及公园人工湖分布。我国每年的3-10月为溺水意外事故的多发期，其中多为安全意识淡薄、安全措施不到位或突发意外等原因，溺水事故突发性强、救援困难，在人流密集地区的水域，如公共沙滩和人工湖等地方，常见的救援方法是安排专业的救生人员，但由于溺水者紧张害怕，很容易对施救者进行缠抱，此方法极易对施救者造成伤害，且人工成本巨大，覆盖面也极其有限；而间接救援中延伸救援法和抛掷救援法，花费时间长，效率低下，有严重的施救距离限制。

目前市场上有气动抛投救生装置，但气动抛投器投射位置和距离受风力等影响较大，极易造成投射偏差；也有采用无人机救援装置，无人机的操作需要一定经验，且对气象环境有较高的要求，高温、大风、降雨、降雪对无人机的飞行会产生较大的影响，不利于及时救援；也有救援冲锋舟等大型救生装置，除了需配备专业救生操控人员外，占地大、维护保养成本高等问题也很难解决。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，在保证施救人员安全和尽可能缩短时间的前提下，对溺水事故快速响应，有效救援。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，包括遥控船、救援箱、电气控制系统、驱动机构、弹射机构和救生机构，所述的遥控船由水下螺旋桨提供动力，所述的救援箱设置在遥控船上，所述的电气控制系统设置在救援箱外，所述的驱动机构、弹射机构和救生机构设置在救援箱的内部，所述的电气控制系统控制遥控船运动，所述的电气控制系统控制驱动机构运动，驱动机构解锁弹射机构，弹射机构弹射救生机构。

进一步的，所述驱动机构包括电机、行星减速器、联轴器和丝杆，电机的输出轴连接行星减速器，所述行星减速器通过联轴器连接丝杆，在丝杆的上端安装有三爪。

进一步的，所述弹射机构包括上圆盘、下圆盘、若干弹簧、内外牙螺套和螺纹环，所述上圆盘和下圆盘均具有中心孔，且上圆盘和下圆盘同轴线布置，

若干弹簧的下端均与救援箱的下表面固定连接，且倾斜布置，若干弹簧的上端均与下圆盘的底部固定连接，内外牙螺套的上端穿过下圆盘的中心孔后焊接在上圆盘的下表面，且内外牙螺套的外螺纹和螺纹环配合，所述螺纹环设置在下圆盘的下部，且螺纹环的外径大于下圆盘的中心孔直径，内外牙螺套的内螺纹与丝杆配合，使弹簧处于压缩状态，电机带动丝杆旋转，当丝杆和内外牙螺套的内螺纹脱离时，发生弹射。

进一步的，所述救生机构设置在上圆盘上，所述救生机构包括救生圈、充气压缩气瓶、充气阀门、单向充气管和水上漂浮绳，充气阀门的开关穿过上圆盘的中心孔与内外牙螺套内的丝杆的上端的三爪配合，所述充气阀门通过U型卡固定，所述的救生圈通过水上漂浮绳与救援箱连接，电机带动丝杆旋转，丝杆上端的三爪转动充气阀门的开关从而拧开充气阀门，充气压缩气瓶通过充气阀门经由单向充气管给救生圈充气。

进一步的，所述电气控制系统包括无线遥控器、蓄电池、控制板、无线接收器和天线，所述蓄电池、控制板和无线接收器均设置在电气控制盒内，所述天线固定在电气控制盒外，所述电气控制盒固定在救援箱外部，无线遥控器发出信号，天线接收信号至无线接收器，所述无线接收器连接控制板，控制板输出接口连接遥控船和驱动机构。

进一步的，所述无线遥控器上设有一个控制遥控船方向的摇杆和一个控制救生机构弹射的按钮。

进一步的，所述应急装置还包括对驱动机构进行密封的密封机构，所述驱动机构设置在密封箱内，所述密封机构共设有两级，一级密封为压力密封，二级密封由密封环和橡胶密封圈形成。

进一步的，所述一级密封包括密封压缩气瓶、密封阀门、电极式水浸传感器和斜度皮垫，所述密封箱的上部为密封仓，且丝杆端部穿出密封仓顶部，所述密封压缩气瓶、密封阀门和电极式水浸传感器均设置在密封箱的外部，所述斜度皮垫套设在位于密封仓的丝杆部分，且斜度皮垫紧贴密封仓顶部设置，当遥控在水中发生倾覆，电极式水浸传感器发出信号传递至控制板，控制板控制密封压缩气瓶的密封阀门打开，使高压气体充满密封仓，高压气体对斜度皮垫施压，使斜度皮垫紧贴丝杆，所述二级密封包括一个密封环和四个橡胶密封圈，且均设置在密封仓下部的丝杆上。

进一步的，所述救援箱包括箱体、前箱门、上箱门，所述上箱门和前箱门之间通过合页连接组成箱门，并通过合页连接在箱体上，上箱门和箱体、前箱门和箱体间均通过球形扣固定，所述箱体通过弹簧卡与设置在遥控船上的弹簧扣配合连接。

进一步的，未使用时，所述应急装置设置在安放箱体内，安放箱体的上端设有太阳能电池板，供电插头插入电气控制盒为蓄电池供电，安放箱体的侧面为透明玻璃，在无线遥控器和遥控船下端均垫有柔性材料。

相对于现有技术，本发明所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置具有以下优势：

本发明所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，操作简单，操作人员在岸边操作遥控船到达指定位置一键启动弹射充气救生圈，在充气的同时就可投射出救生圈，且遥控船操作简单，封闭船体可抵御一定级别的水浪不易进水下沉，并且驱动装置采用二级密封装置来密封，电气控制系统中元件均通过灌封来密封，即使船体在水中倾覆，也可顺利弹出救生圈，在遥控人员目视范围内可实现准确到达并救援，对气象环境要求低，在所有水域皆可投放，并且适用于水域面积较大、救援距离较远的水域。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置的整体结构示意图；

图2为无线遥控器的结构示意图；

图3为遥控船和救援箱连接的结构示意图；

图4为图3中A处结构放大图；

图5为救援箱的结构示意图；

图6为驱动机构的结构示意图

图7为图6中B处三爪的局部放大图；

图8为驱动装置和弹射装置的结构示意图

图9为图8中C-C向剖视图；

图10为救生装置的结构示意图

图11为图10中D处U型卡的局部放大图；

图12为密封装置的结构示意图；

图13为图12中E-E向剖视图；

图14为应急装置救援的具体实施流程图；

图15为电气控制系统的流程图。

附图标记说明：

1-箱门；2-合页；3-上圆盘；4-下圆盘；5-弹簧；6-球形扣；7-弹簧扣；8-电气控制盒；9-把手；10-电机；11-行星减速器；12-联轴器；13-轴承座固定端；14-轴承座支撑端；15-丝杆；16-救生圈；17-单向充气管；18-充气压缩气瓶；19-充气阀门；20-水上漂浮绳；21-U型卡；22-弹簧卡；23-柔性材料；24-无线遥控器；25-透明玻璃；26-太阳能电池板；27-螺纹环；28-内外牙螺套；29-密封压缩气瓶；30-密封阀门；31-密封仓；32-电极式水浸传感器；33-斜度皮垫；34-密封环；35-橡胶密封圈；36-水下螺旋桨；37-密封箱；38-遥控船；39-救援箱；40-三爪；41-安放箱体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图15所示，一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，包括遥控船38、救援箱39、电气控制系统、驱动机构、弹射机构和救生机构，所述的遥控船38由水下螺旋桨36提供动力，通过两个螺旋桨间的差速来控制船的转向，所述的救援箱39设置在遥控船38上，所述的电气控制系统设置在救援箱39外，所述的驱动机构、弹射机构和救生机构设置在救援箱39的内部，所述的电气控制系统控制遥控船38运动，所述的电气控制系统控制驱动机构运动，驱动机构解锁弹射机构，弹射机构弹射救生机构。

驱动机构包括电机10、行星减速器11、联轴器12和丝杆15，电机10的输出轴连接行星减速器11，所述行星减速器11通过联轴器12连接丝杆15，在丝杆15的上端安装有三爪40。

弹射机构包括上圆盘3、下圆盘4、若干弹簧5、内外牙螺套28和螺纹环27，所述上圆盘3和下圆盘4均具有中心孔，且上圆盘3和下圆盘4同轴线布置，

若干弹簧5的下端均与救援箱39的下表面固定连接，且倾斜布置，若干弹簧5的上端均与下圆盘4的底部固定连接，内外牙螺套28的上端穿过下圆盘4的中心孔后焊接在上圆盘3的下表面，且内外牙螺套28的外螺纹和螺纹环27配合，所述螺纹环27设置在下圆盘4的下部，且螺纹环27的外径大于下圆盘4的中心孔直径，目的是为了在救生机构弹射出去时，通过螺纹环27卡住，不会把上圆盘3弹射出去，内外牙螺套28的内螺纹与丝杆15配合，使弹簧5处于压缩状态，电机10带动丝杆15旋转，当丝杆15和内外牙螺套28的内螺纹脱离时，弹簧得到释放，发生弹射，将救生机构弹射至溺水者旁。

救生机构设置在上圆盘3上，所述救生机构包括救生圈16、充气压缩气瓶18、充气阀门19、单向充气管17和水上漂浮绳20，充气阀门19的开关穿过上圆盘3的中心孔与内外牙螺套28内的丝杆15的上端的三爪40配合，所述充气阀门19通过U型卡21固定，所述的救生圈16通过水上漂浮绳20与救援箱39连接，电机10带动丝杆15旋转，丝杆15上端的三爪40转动充气阀门19的开关从而拧开充气阀门19，充气压缩气瓶18通过充气阀门19经由单向充气管17给救生圈16充气，未充气救生圈16由三根弹性变形很小的细绳固定，当受到膨胀救生圈压力时，就会断裂，充气过程中，救生圈16快速膨胀，冲断用于固定救生圈的细绳，然后由弹射机构弹射出去。

电气控制系统包括无线遥控器24、蓄电池、控制板、无线接收器和天线，所述蓄电池、控制板和无线接收器均设置在电气控制盒8内，所述天线固定在电气控制盒8外，所述电气控制盒8固定在救援箱39外部，无线遥控器24发出信号，天线接收信号至无线接收器，所述无线接收器连接控制板，控制板输出接口连接遥控船38和驱动机构。

无线遥控器面板简化设计，无线遥控器24上设有一个控制遥控船方向的摇杆和一个控制救生机构弹射的按钮。

应急装置还包括对驱动机构进行密封的密封机构，所述驱动机构设置在密封箱37内，所述密封机构共设有两级，一级密封为压力密封，二级密封由密封环34和橡胶密封圈35形成。

一级密封包括密封压缩气瓶29、密封阀门30、电极式水浸传感器32和斜度皮垫33，所述密封箱37的上部为密封仓31，且丝杆15端部穿出密封仓31顶部，所述密封压缩气瓶29、密封阀门30和电极式水浸传感器32均设置在密封箱37的外部，所述斜度皮垫33套设在位于密封仓31的丝杆部分，且斜度皮垫33紧贴密封仓31顶部设置，当遥控船38在水中发生倾覆，电极式水浸传感器32发出信号传递至控制板，控制板控制密封压缩气瓶29的密封阀门30打开，使高压气体充满整个密封仓31，高压气体对斜度皮垫33施压，使斜度皮垫33紧贴丝杆15，所述二级密封包括一个密封环34和四个橡胶密封圈35，且均设置在密封仓31下部的丝杆上。

救援箱39包括箱体、前箱门和上箱门，所述上箱门和前箱门之间通过合页2连接组成箱门1，并通过合页2连接在箱体上，上箱门和箱体、前箱门和箱体间均通过球形扣6固定，救援箱39与遥控船38间用弹簧卡扣连接，具体为所述箱体通过弹簧卡22与设置在遥控船38上的弹簧扣7配合连接。

未使用时，所述应急装置设置在安放箱体41内，安放箱体41的上端设有太阳能电池板26，供电插头可插入电气控制盒8为蓄电池供电，安放箱体41的侧面为透明玻璃25，在无线遥控器24和遥控船38下端均垫有柔性材料23，防止划伤。应急装置的安放箱体41采用高强度、耐腐蚀的钢材。

遥控船38采用蜂窝状夹心结构，并采用树脂复合材料可以做到船体无接缝，使船身整体密封性更好，并且强度高、质量小、耐腐蚀还无磁性干扰，使船身拥有较好的抗弯和抗冲击强度,并且维修费用更低，比钢质、铝质和木质船的全寿命期的经济性好，且船体前后都装有把手，方便施救者将其搬移出来。

救援箱39采用碳纤维材料，它质量轻、强度高，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。能适应水边比较潮湿的环境，并能保证内装物不被损坏，且采用二级箱门，给其他机构提供了极大的工作空间，箱门与箱体间用球形扣固定，方便箱门开关，箱体两侧装有把手9，方便搬移。丝杆15通过轴承座安装定位在密封箱37内，且轴承座包括轴承座固定端13和轴承座支撑端14。

本发明的遥控救援溺水者的应急装置的工作过程：

当发生溺水事故时，施救者砸开安放箱体41前端的透明玻璃25，打开救援箱39的二级箱门，并将箱门固定在箱体的后侧，然后将遥控船38放至水面，施救者操控无线遥控器24上的摇杆，使遥控船38在水下螺旋桨36的作用下到达适当位置，然后按动无线遥控器24上按钮，无线遥控器24发出信号，控制器接受信号，然后电机10带动丝杆15转动，丝杆15上端的三爪40拧开充气阀门19，充气压缩气瓶18通过充气阀门19经由单向充气管17给救生圈16充气，释放压缩气体使其瞬时充满救生圈16，在丝杆15转动的同时，内外牙螺套28向上移动，当丝杆15和内外牙螺套28分开时，被压缩的弹簧5得到释放，将救生机构弹射至溺水者旁，弹射机构启动后充气阀门19脱离U型卡21，随救生圈16一起被弹射出去，当救生圈16被弹射出去时，通过反光的水上漂浮绳20和救援箱39连接，当遥控船38在水中发生倾覆时，电极式水浸传感器32可在50ms内做出反应，电极式水浸传感器32将信号传递至控制板，控制板控制密封压缩气瓶29的密封阀门30打开，使高压气体瞬间充满整个密封仓31，高压气体对斜度皮垫33施以压力，使斜度皮垫33紧贴丝杆15，以达到密封防水的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：包括遥控船(38)、救援箱(39)、电气控制系统、驱动机构、弹射机构和救生机构，所述的遥控船(38)由水下螺旋桨(36)提供动力，所述的救援箱(39)设置在遥控船(38)上，所述的电气控制系统设置在救援箱(39)外，所述的驱动机构、弹射机构和救生机构设置在救援箱(39)的内部，所述的电气控制系统控制遥控船(38)运动，所述的电气控制系统控制驱动机构运动，驱动机构解锁弹射机构，弹射机构弹射救生机构。

2.根据权利要求1所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机(10)、行星减速器(11)、联轴器(12)和丝杆(15)，电机(10)的输出轴连接行星减速器(11)，所述行星减速器(11)通过联轴器(12)连接丝杆(15)，在丝杆(15)的上端安装有三爪(40)。

3.根据权利要求2所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：所述弹射机构包括上圆盘(3)、下圆盘(4)、若干弹簧(5)、内外牙螺套(28)和螺纹环(27)，所述上圆盘(3)和下圆盘(4)均具有中心孔，且上圆盘(3)和下圆盘(4)同轴线布置；

若干弹簧(5)的下端均与救援箱(39)的下表面固定连接，且倾斜布置，若干弹簧(5)的上端均与下圆盘(4)的底部固定连接，内外牙螺套(28)的上端穿过下圆盘(4)的中心孔后焊接在上圆盘(3)的下表面，且内外牙螺套(28)的外螺纹和螺纹环(27)配合，所述螺纹环(27)设置在下圆盘(4)的下部，且螺纹环(27)的外径大于下圆盘(4)的中心孔直径，内外牙螺套(28)的内螺纹与丝杆(15)配合，使弹簧(5)处于压缩状态，电机(10)带动丝杆(15)旋转，当丝杆(15)和内外牙螺套(28)的内螺纹脱离时，发生弹射。

4.根据权利要求3所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：所述救生机构设置在上圆盘(3)上，所述救生机构包括救生圈(16)、充气压缩气瓶(18)、充气阀门(19)、单向充气管(17)和水上漂浮绳(20)，充气阀门(19)的开关穿过上圆盘(3)的中心孔与内外牙螺套(28)内的丝杆(15)的上端的三爪(40)配合，所述充气阀门(19)通过U型卡(21)固定，所述的救生圈(16)通过水上漂浮绳(20)与救援箱(39)连接，电机(10)带动丝杆(15)旋转，丝杆(15)上端的三爪(40)转动充气阀门(19)的开关从而拧开充气阀门(19)，充气压缩气瓶(18)通过充气阀门(19)经由单向充气管(17)给救生圈(16)充气。

5.根据权利要求4所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：所述电气控制系统包括无线遥控器(24)、蓄电池、控制板、无线接收器和天线，所述蓄电池、控制板和无线接收器均设置在电气控制盒(8)内，所述天线固定在电气控制盒(8)外，所述电气控制盒(8)固定在救援箱(39)外部，无线遥控器(24)发出信号，天线接收信号至无线接收器，所述无线接收器连接控制板，控制板输出接口连接遥控船(38)和驱动机构。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：所述无线遥控器(24)上设有一个控制遥控船方向的摇杆和一个控制救生机构弹射的按钮。

7.根据权利要求5所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：所述应急装置还包括对驱动机构进行密封的密封机构，所述驱动机构设置在密封箱(37)内，所述密封机构共设有两级，一级密封为压力密封，二级密封由密封环(34)和橡胶密封圈(35)形成。

8.根据权利要求7所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：所述一级密封包括密封压缩气瓶(29)、密封阀门(30)、电极式水浸传感器(32)和斜度皮垫(33)，所述密封箱(37)的上部为密封仓(31)，且丝杆(15)端部穿出密封仓(31)顶部，所述密封压缩气瓶(29)、密封阀门(30)和电极式水浸传感器(32)均设置在密封箱(37)的外部，所述斜度皮垫(33)套设在位于密封仓(31)的丝杆部分，且斜度皮垫(33)紧贴密封仓(31)顶部设置，当遥控船(38)在水中发生倾覆，电极式水浸传感器(32)发出信号传递至控制板，控制板控制密封压缩气瓶(29)的密封阀门(30)打开，使高压气体充满密封仓(31)，高压气体对斜度皮垫(33)施压，使斜度皮垫(33)紧贴丝杆(15)，所述二级密封包括一个密封环(34)和四个橡胶密封圈(35)，且均设置在密封仓(31)下部的丝杆上。

9.根据权利要求1所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：所述救援箱(39)包括箱体、前箱门和上箱门，所述上箱门和前箱门之间通过合页(2)连接组成箱门(1)，并通过合页(2)连接在箱体上，上箱门和箱体、前箱门和箱体间均通过球形扣(6)固定，所述箱体通过弹簧卡(22)与设置在遥控船(38)上的弹簧扣(7)配合连接。

10.根据权利要求1所述的一种岸基遥控救援溺水者的应急装置，其特征在于：未使用时，所述应急装置设置在安放箱体(41)内，安放箱体(41)的上端设有太阳能电池板(26)，供电插头插入电气控制盒(8)为蓄电池供电，安放箱体(41)的侧面为透明玻璃(25)，在无线遥控器(24)和遥控船(38)下端均垫有柔性材料(23)。

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