CN111634390B - 一种远程操控落水救助器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程操控落水救助器，包括漂浮部和远程部，所述漂浮部包括两组在水平面上平行布置的漂浮物，所述漂浮部外侧固定设置驱动部，两组漂浮物之间设置救助部，所述救助部包括能够上下运动的救助网和驱动救助网运动的伸缩杆，所述远程部与漂浮部相对固定设置，所述远程部包括远程控制驱动部和救助部的信号传输系统，本远程操控落水救助器具备冰面和水面多种运动模式，且能够对昏迷人员进行救助。

Description

一种远程操控落水救助器

技术领域

本发明涉及落水者救助设备技术领域，具体为一种远程操控落水救助器。

背景技术

每年冬季，在我国大部分结冰地区，由于生活习惯、娱乐活动、生产活动等，许多人都会参与冰上活动，经常会发生冰面塌陷落水事故，冰面救助能力受到了严峻考验。

救助过程中，救助人员常常需要采用成套的救助工具，运送救助人员和工具到落水者附近，以便救助人员靠近落水者实施救助。这些救助方式主要是从保障落水者和救助者的安全出发，但也制约着救助的成功率，如何快速、安全挽救落水者的生命，提高冰面救助设备科技含量是关键。

通过调研和查阅文献发现，我国各地冰上救助落水者的能力有了很大提升，但还是依靠救助人员近距离救助落水者，救助效率和安全方面还有待提高，救助人员对于提升冰上救助技术水平、开展冰上救助技术培训，更新冰上救助设备的呼声与日俱增，特别是急需一批运行速度快、救助过程风险低、远程操控的新式冰上救助设备。

公开号为CN107089149A的申请文本公开了一种小型遥控冰上救生车，通过采用遥控小车的形式远程遥控，降低施救人员的风险，但是其不具备浮水和水中行进的能力，当冰面开裂，小车自身会落入水中，同样需要被救援，而且在救援时，采用前端的抓钩抓取落水者，抓取难度较大，需要落水人员处于清醒状态，并配合施救设备，但是大多数情况下，被救人员已处于昏迷状态，该种救援设备的救援效果并不理想，甚至会对落水者造成二次伤害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种远程操控落水救助器，使其救助过程中安全性好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种远程操控落水救助器，包括漂浮部和远程部，所述漂浮部包括两组在水平面上平行布置的漂浮物，所述漂浮部外侧固定设置驱动部，两组漂浮物之间设置救助部，所述救助部包括能够上下运动的救助网和驱动救助网运动的伸缩杆，所述远程部与漂浮部相对固定设置，所述远程部包括远程控制漂浮部、驱动部和救助部的信号传输系统。

作为本发明的一种优选技术方案，所述漂浮物包括相对固定设置的浮体和水箱，所述水箱沿水平长度方向设置多个独立的仓室，每个仓室内均设置与水箱外部连通的水泵；

水箱设置在浮体上方，以水箱内设置三组仓室为例，每组仓室内单独的水泵控制各个仓室内的水量，从而通过改变不同仓室内水量的差异，达到调整整体设备浮态的目的，从而使救助网能够以更加合适的角度将落水者兜住，从而能够对昏迷的溺水者进行救助；

在实际使用时，在救助器内部集成倾角传感器，随时测量救助器的倾斜角度，以便于救助器控制单元内的处理器控制水泵工作，对不同水箱仓室内蓄水量进行调整。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动部包括两组平行且水平布置的爬冰履带，所述驱动部还包括倾斜设置在爬冰履带前侧的攀冰履带，爬冰履带和攀冰履带均设置在漂浮部上，所述攀冰履带与爬冰履带的进给方向之间的夹角为锐角，所述驱动部还包括喷水泵和舵机，所述喷水泵和舵机均固定设置在漂浮物的尾端；从而使得本发明具备水面和冰面两种运动模式。

采用爬冰履带代替传统的轮式驱动，有效提升通过能力，且在爬冰履带的一端设置倾斜布置的攀冰履带，使救助器具备越障能力，同时使该救助器能够自主从冰层的断裂处爬上冰面，通过喷水泵工作，带动救助器在水面或水中进行前进或后退，通过舵机作用，改变救助器在水中行进时的方向。

作为本发明的一种优选技术方案，所述漂浮部与远程部之间设置竖直布置的撑杆，所述救助部还包括储气罐和滑轮，所述滑轮与撑杆滑动安装，所述救助网的四角分别与对应位置的滑轮固定连接，所述伸缩杆为气缸，所述气缸为竖直布置，所述气缸的自由端与滑轮固定安装，所述气缸与储气罐之间连通设置有二位四通电磁换向阀；

储气罐内储存高压气体，通过二位四通电磁换向阀与气缸连通，带动气缸的伸缩，从而带动救助网的上下运动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述远程部还包括拾音器、扩音器、摄像头和补光灯，所述拾音器、扩音器、摄像头和补光灯均布置在远程部的前端，所述信号传输系统包括遥控器、信号收发器和处理器，所述处理器和遥控器分别与信号收发器双向电连接，所述拾音器、摄像头的输出端与处理器的输入端电连接，所述扩音器、补光灯、舵机、水泵和驱动部控制单元的输入端分别与处理器的输出端电连接，所述伸缩杆的控制单元的输入端与处理器的输出端电连接；

在救助较远距离的落水者时，摄像头能够采集救助现场的画面，补光灯能够对现场环境进行补光，采集的画面能够通过远程部的信号传输系统回传，供救助器操纵端的人员观看，且集成拾音器和扩音器，当落水者尚具有意识，能够通过拾音器和扩音器并配合信号传输系统与落水者交流，指导落水者配合救助器动作，以加快施救速度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本远程操控落水救助器在原有产品的基础上，增加了漂浮部，使该救助器能够在水面上漂浮和行进，同时本救助器采用主动救援式设计，即采用大面积可升降的救助网，能够从施救者下方兜起落水者，并将落水者兜出水面，避免落水者长时间处于水中，减少落水者的热量损失。

（2）救助过程中，救助者远程操控救助器,避免救助者遇到危险。

（3）救助器接近落水者后,自动调整救助网位置和自身浮态，主动搭载落水者，避免落水者因力竭、紧张、昏厥等原因无法得救。

本发明既能保证救助者安全，又能很好保障落水者的安全，救助过程中安全性好。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明正常状态时主视图；

图3为本发明正常状态时侧视图；

图4为本发明正常状态时俯视图；

图5为本发明工作状态时主视图；

图6为本发明漂浮物示意图；

图7为本发明控制电路逻辑图。

图中：1漂浮部、101浮体、102水箱、103撑杆、104水泵、2驱动部、201爬冰履带、202攀冰履带、203喷水泵、204舵机、3救助部、301救助网、302伸缩杆、303储气罐、304滑轮、4远程部、401拾音器、402扩音器、403摄像头、404补光灯。

具体实施方式

下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种远程操控落水救助器，包括漂浮部1和远程部4，漂浮部1包括两组在水平面上平行布置的漂浮物，漂浮部1外侧固定设置驱动部2，驱动部2包括两组平行且水平布置的爬冰履带201，驱动部2还包括倾斜设置在爬冰履带201前侧的攀冰履带202，爬冰履带201和攀冰履带202均设置在浮体101上，攀冰履带202与爬冰履带201的进给方向之间的夹角为锐角，两组漂浮物之间设置救助部3，救助部3包括能够上下运动的救助网301和驱动救助网301运动的伸缩杆302，远程部4与漂浮部1相对固定设置，远程部4包括远程控制漂浮部1、驱动部2和救助部3的信号传输系统。

在实际应用中，为保证攀冰履带202在作用时，因单侧受力造成的倾覆问题，选择在每个浮体101的两侧均设置攀冰履带202，通过两侧同时发力，保证受力均匀，避免倾覆，并且能提高攀爬能力。

同时，在设置攀冰履带202的位置时，为便于安装，将攀冰履带202设置在浮体101前端垂直于进给方向的两侧，而爬冰履带201设置在浮体101的外侧，当进行台阶面攀爬时，攀冰履带202首先与台阶面接触，并带动设备整体向上攀爬进给，直至爬冰履带201与台阶面的高位面接触，此时，爬冰履带201与台阶面接触，此时爬冰履带201接替进行动力输出，进行前进的驱动。

漂浮物包括相对固定设置的浮体101和水箱102，水箱102沿水平长度方向设置多个独立的仓室，每个仓室内均设置与水箱102外部连通的水泵104；

浮体101为高密度泡沫块制成，爬冰履带201和攀冰履带202的履带采用硬橡胶材质，履带轮采用铝合金材质。

水箱102设置在浮体101上方，以水箱102内设置三组仓室为例，每组仓室内单独的水泵104控制各个仓室内的水量，从而通过改变不同仓室内水量的差异，达到调整整体设备浮态的目的，从而使救助网301能够以更加合适的角度将落水者兜住，从而能够对昏迷的溺水者进行救助；

在实际使用时，在救助器内部集成倾角传感器，随时测量救助器的倾斜角度，以便于救助器控制单元内的处理器控制水泵104工作，对不同水箱102仓室内蓄水量进行调整。

驱动部2还包括喷水泵203和舵机204，喷水泵203和舵机204均固定设置在漂浮物的尾端；

通过喷水泵203工作，带动救助器在水面或水中进行前进或后退，通过舵机204作用，改变救助器在水中行进时的方向。

漂浮部1与远程部4之间设置竖直布置的撑杆103，救助部3还包括储气罐303和滑轮304，滑轮304与撑杆滑动安装，救助网301的四角分别与对应位置的滑轮304固定连接，伸缩杆302为气缸，气缸为竖直布置，气缸的自由端与滑轮304固定安装，气缸与储气罐303之间连通设置有二位四通电磁换向阀；

储气罐303内储存高压气体，通过二位四通电磁换向阀与气缸连通，带动气缸的伸缩，从而带动救助网301的上下运动。

请参阅图7，远程部4还包括拾音器401、扩音器402、摄像头403和补光灯405，拾音器401、扩音器402、摄像头403和补光灯405均布置在远程部4的前端，所述信号传输系统包括遥控器、信号收发器和处理器，所述处理器和遥控器分别与信号收发器双向电连接，所述拾音器401、摄像头403的输出端与处理器的输入端电连接，所述扩音器402、补光灯405、舵机204、水泵104和驱动部2控制单元的输入端分别与处理器的输出端电连接，所述伸缩杆302的控制单元的输入端与处理器的输出端电连接；

在救助较远距离的落水者时，摄像头403能够采集救助现场的画面，补光灯405能够对现场环境进行补光，采集的画面能够通过远程部的信号传输系统回传，供救助器操纵端的人员观看，且集成拾音器401和扩音器402，当落水者尚具有意识，能够通过拾音器401和扩音器402并配合信号传输系统与落水者交流，指导落水者配合救助器动作，以加快施救速度。

摄像头403和补光灯404的安装座采用市场上常见的角度可调式安装座，其中摄像头403的调整角度不小于补光灯404的照射角度。

在救助器的顶部设置控制箱，将处理器、信号收发器设置在控制箱内部，起到防水的作用；

同时远程部4内还设置有显示器、倾角传感器，遥控器由施救人员手持，主要控制救助器运动，即遥控器信号经信号收发器转换后，传递至处理器，处理器将控制信号传输至驱动部2内爬冰履带201、攀冰履带202、喷水泵203和舵机204对应的控制单元，如控制处理器通过无刷电调控制爬冰履带的驱动电机，通过无刷电调控制攀冰履带的驱动电机，各个驱动电机均采用单独控制的方式，实现救助器优良的越障能力，使其能够在冰面和断层之间轻松前进；

同时处理器能够接收来自信号收发器的信号，并将控制信号传输至伸缩杆302的控制单元，即控制二位四通电磁换向阀动作，改变储气罐303与气缸的连通方式，从而带动气缸伸长或缩短，从而带动救助网201上升和下降，同时当救助器处于水中运动时，处理器控制喷水泵203工作，带动救助器前进或后退，处理器控制舵机204工作，进行转向，且处理器控制水泵104对所处仓室内蓄水量进行调整，从而对救助器的浮态进行调整。

在远程部内集成显示屏，能够显示救助器内的各种运行数据，如倾角传感器测得的救助器倾斜角度，以便于后期检修时，对设备运行数据的调取和阅读。

救助器的顶部设置吊钩，方便救助器的吊放和回收。

本发明具备在陆地、冰面和水面运行的能力，具备越过一般冰面或路面障碍的能力，具备救助者远距离操控的能力，如在岸上、船上或其他安全地带进行操作，具备主动救助落水者的能力，具备协助落水者返回安全地带的能力。

救助过程中，救助器的结构优势可以连续通过陆地、水面、冰面，并越过障碍物，实现快速接近落水者的目的；救助过程中，救助者远程操控救助器,避免救助者遇到危险；救助器接近落水者后,调整救助网301位置和自身浮态，主动搭载落水者，避免落水者因力竭、紧张、昏厥等原因无法得救。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种远程操控落水救助器，包括漂浮部（1）和远程部（4），其特征在于：所述漂浮部（1）包括两组在水平面上平行布置的漂浮物，所述漂浮部（1）外侧固定设置驱动部（2），两组漂浮物之间设置救助部（3），所述救助部（3）包括能够上下运动的救助网（301）和驱动救助网（301）运动的伸缩杆（302），所述远程部（4）与漂浮部（1）相对固定设置，所述远程部（4）包括远程控制漂浮部（1）、驱动部（2）和救助部（3）的信号传输系统；

所述漂浮物包括相对固定设置的浮体（101）和水箱（102），所述水箱（102）沿水平长度方向设置多个独立的仓室，每个仓室内均设置与水箱（102）外部连通的水泵（104）；

所述救助器内部集成倾角传感器，随时测量救助器的倾斜角度，以便于救助器控制单元内的处理器控制水泵（104）工作，对不同水箱（102）仓室内蓄水量进行调整；

所述驱动部（2）包括两组平行且水平布置的爬冰履带（201），所述驱动部（2）还包括倾斜设置在爬冰履带（201）前侧的攀冰履带（202），爬冰履带（201）和攀冰履带（202）均设置在漂浮部（1）上，漂浮部（1）所述攀冰履带（202）与爬冰履带（201）的进给方向之间的夹角为锐角，控制处理器通过无刷电调控制爬冰履带的驱动电机，通过无刷电调控制攀冰履带的驱动电机，各个驱动电机均采用单独控制的方式；

所述驱动部（2）还包括喷水泵（203）和舵机（204），所述喷水泵（203）和舵机（204）均固定设置在漂浮物的尾端；

所述漂浮部（1）与远程部（4）之间设置竖直布置的撑杆（103），所述救助部（3）还包括储气罐（303）和滑轮（304），所述滑轮（304）与撑杆滑动安装，所述救助网（301）的四角分别与对应位置的滑轮（304）固定连接，所述伸缩杆（302）为气缸，所述气缸为竖直布置，所述气缸的自由端与滑轮（304）固定安装，所述气缸与储气罐（303）之间连通设置有二位四通电磁换向阀；

所述信号传输系统包括遥控器、信号收发器和处理器，所述处理器和遥控器分别与信号收发器双向电连接；

所述遥控器信号经信号收发器转换后，传递至处理器，处理器将控制信号传输至驱动部（2）内爬冰履带（201）、攀冰履带（202）、喷水泵203和舵机（204）对应的控制单元；

所述处理器能够接收来自信号收发器的信号，并将控制信号传输至伸缩杆（302）的控制单元，即控制二位四通电磁换向阀动作，改变储气罐（303）与气缸的连通方式，从而带动气缸伸长或缩短，从而带动救助网（301）上升和下降，同时当救助器处于水中运动时，处理器控制喷水泵（203）工作，带动救助器前进或后退，处理器控制舵机（204）工作，进行转向，且处理器控制水泵（104）对所处仓室内蓄水量进行调整，从而对救助器的浮态进行调整。

2.根据权利要求1所述的远程操控落水救助器，其特征在于：所述远程部（4）还包括拾音器（401）、扩音器（402）、摄像头（403）和补光灯（405），所述拾音器（401）、扩音器（402）、摄像头（403）和补光灯（405）均布置在远程部（4）的前端，所述拾音器（401）、摄像头（403）的输出端与处理器的输入端电连接，所述扩音器（402）、补光灯（405）、舵机（204）、水泵（104）和驱动部（2）控制单元的输入端分别与处理器的输出端电连接，所述伸缩杆（302）的控制单元的输入端与处理器的输出端电连接。

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