CN112365681A - 一种防溺水报警器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于监测游泳运动人员的防溺水报警器，其包括：声光报警单元和移动监测单元。该声光报警单元被布置成与移动监测单元无线通信，且这个无线链路可以是从移动监测单元到声光报警单元的单向链路。声光报警单元被布置在游泳活动场所的建筑物或指导安装或佩戴的位置上，当它探测到移动监测单元超过预设的时间阈值，发送的无线信号时进行声或光报警。响应于接收到至少一个开启信号，该防溺水报警器被开启，以发出声或光提醒附近人员或救生员进行救援。

Description

一种防溺水报警器

技术领域

本发明涉及用于游泳运动佩戴者的防溺水报警器。

背景技术

报警器例如烟雾报警器频繁地用由潜在火灾隐患的危险环境中使用。报警器一般包括安装在建筑物上的外壳以及里面的烟雾检测电子元件和报警电子元件。通常烟雾检测电子元件检测出烟雾信号发送给报警电子元件从而发出声或光报警器，以便提醒附近的人员防避灾害的发生。

随着人民生活水平的日益提高，喜爱游泳的人民群众越来越多，全国的游泳池数量也与日俱增。在为广大人民群众提供休闲娱乐健身的同时，一些游泳池在设施设备使用、环境布置、水质安全、救护设施配置、救护人员管理使用、包括泳池的设计、建造等方面由于对游泳活动的安全规范和原则不了解，存在着一些缺陷，成为安全的隐形杀手，常常发生溺水事故，严重危害着人民群众的生命安全。以前解决这个问题只有靠救生员的被动防止，但它并不能解决潜在风险。但是一直没有一种报警器主动检测游泳运动中的溺水事故。

因此提供用于监测游泳运动的防溺水报警器是合乎需要的。

发明内容

本发明涉及用于监测游泳运动人员的防溺水报警器，其包括：声光报警单元和移动监测单元。该声光报警单元被布置成与移动监测单元无线通信，且这个无线链路可以是从移动监测单元到声光报警单元的单向链路。声光报警单元被布置在游泳活动场所的建筑物或指导安装或佩戴的位置上，当它探测到移动监测单元超过预设的时间阈值，发送的无线信号时进行声或光报警。响应于接收到至少一个开启信号，该防溺水报警器被开启，以发出声或光提醒附近人员或救生员进行救援。

本发明提供了用于监测游泳运动人员的防溺水报警器，其包括：

移动监测单元：其被布置成连接到游泳运动佩戴者。其包括：单片机处理器、射频及基带处理芯片、温补晶体、高频放大器、缓冲放大器、功率放大器、发射/接收开关、低通滤波器、天线、接收/发射电源控制模块、RC电路、充电座、充电芯片、电池、电池电压检测模块、稳压电源自锁保护器、指示灯、警告灯，时间长短调节模块、防溺水传感器组成，其中该防溺水传感器被布置成探测游泳人员在水中的时间，该射频模块被布置成当防溺水传感器确定游泳人员在水中的时间超过预定的开启阈值时开启警示灯并发送无线信号；

声光报警单元：其被布置在游泳活动场所的建筑物或指导安装或佩戴的位置上。其包括：单片机处理器、射频及基带处理芯片、温补晶体、WiFi模块、蓝牙模块、音频功放器、音量大小调节模块、喇叭、高频放大器、缓冲放大器、功率放大器、发射/接收开关、低通滤波器、天线、接收/发射电源控制模块、稳压电源自锁保护器、数据转换模块、充电座、充电芯片、电池、电池电压检测模块、指示灯、警告灯组成。当接收由该移动监测单元的射频模块发送的无线信号时进行声或光报警。响应于接收到至少一个开启信号，该防溺水报警器被开启，以发出声或光提醒附近人员或救生员进行救援。其特征在于：

天线与低通滤波器连接，低通滤波器与发射/接收开关连接，发射/接收开关与高频放大器连接，高频放大器与射频及基带处理芯片连接，射频及基带处理芯片与单片机处理器相互连接；

温补晶体与射频及基带处理芯片连接；

射频及基带处理芯片与缓冲放大器连接，缓冲放大器与功率放大器连接；

单片机处理器的脉冲宽度输出端口通过RC电路与功率放大器连接；

功率放大器与发射/接收开关连接；

天线、低通滤波器、发射/接收开关、高频放大器、射频及基带处理芯片、温补晶体、缓冲放大器、功率放大器组成信号管理机构；

单片机处理器与蓝牙模块连接，蓝牙模块的语音输入端口与射频及基带处理芯片连接；

单片机处理器与WiFi功能模块连接，WiFi功能模块的语音输入端口与射频及基带处理芯片连接；

单片机处理器与音量大小调节模块相互连接；

单片机处理器的提示单端口、蓝牙模块的蓝牙语音输出端口、WiFi功能模块的WiFi功能模块语音输出端口、均连接至音量大小调节模块，音量大小调节模块与音频功放器连接，音频功放器安装有喇叭，单片机处理器的静音控制端口与音频功放器连接；

音量大小调节模块、蓝牙模块、WiFi功能模块、音频功放器、喇叭组成语音管理机构；

单片机处理器与接收/发射电源控制模块连接；

单片机处理器的数据写入端口与数据转换模块连接，数据转换模块的数据读取端口与单片机处理器连接，数据转换模块与充电座相互连接，充电座与充电芯片相互连接，充电芯片与电池相互连接；

单片机处理器与充电座相互连接，充电座与充电芯片相互连接，充电芯片与电池相互连接；

单片机处理器与电池电压检测模块连接；

接收/发射电源控制模块、数据转换模块、充电座、充电芯片、电池、电池电压检测模块组成数据及电源管理机构；

单片机处理器与稳压电源自锁保护器连接；

单片机处理器连接有指示灯；

单片机处理器连接有警告灯。

运动监测单元与声光报警单元一起使用，且在一些情况下按照法律是必需的。因此防溺水报警器可向营救人员警告该佩戴者的位置。

本发明还涉及包括根据本文所声明的任何装置的报警器。

本发明包括本文提到的特征和/或限制的任何组合，除了这样的特征的组合是相互排他的以外。

附图说明：

图1声光报警单元和移动监测单元的防溺水报警器的实施方式；

具体实施方式

参考图1，提供了一种用于游泳活动佩戴者的防溺水报警器，其包括：移动监测单元101和声光报警单元201。移动监测单元101和声光报警单元201在本实施方式中是用电池供电的分离的设备。移动监测单元101被布置成通过单向无线链路将无线信号发送到声光报警单元201。

移动监测单元101：其包括：单片机处理器102、射频及基带处理芯片108、温补晶体109、高频放大器110、缓冲放大器115、功率放大器114、发射/接收开关111、低通滤波器112、天线113、接收/发射电源控制模块105、RC电路116、充电座117、充电芯片118、电池119、电池电压检测模块120、稳压电源自锁保护器121、指示灯104、警告灯103，时间长短调节模块107、防溺水传感器106组成。其被布置成连接到游泳运动佩戴者。其中防溺水传感器106和时间长短调节模块107被设置成探测游泳人员在水中的时间，该信号管理机构被布置成当防溺水传感器106和时间长短调节模块107确定游泳人员在水中的时间超过预定的开启阈值时开启警告灯103并发送无线信号；

声光报警单元201：其包括：单片机处理器202、射频及基带处理芯片208、温补晶体209、WiFi模块206、蓝牙模块207、音频功放器225、音量大小调节模块224、喇叭226、高频放大器210、缓冲放大器215、功率放大器214、发射/接收开关211、低通滤波器212、天线213、接收/发射电源控制模块205、稳压电源自锁保护器228、数据转换模块219、充电座220、充电芯片221、电池222、电池电压检测模块223、指示灯204、警告灯203组成。其被布置在游泳活动场所的建筑物或指导安装或佩戴的位置上，当声光报警单元201接收由该移动监测单元101的射频模块发送的无线信号时喇叭226和/或警告灯203进行声和/或光报警。响应于接收到至少一个开启信号，该声光报警单元201被开启，喇叭226和/或警告灯203以发出声或光提醒附近人员或救生员进行救援。

移动监测单元101被布置成监测报警器(未示出)的佩戴者例如游泳人员的运动。因此，移动监测单元101被设置有用于将移动监测单元101附接到佩戴者附接装置(未示出)。附接装置可以是例如游泳帽。

移动监测单元101通过防溺水传感器106来实现开启与关闭状态之间切换。时间长短调节模块107结合防溺水传感器106监测佩戴者头部在水下停留的时间。如果防溺水传感器106在一段预定的时间例如30-40秒内未探测到佩戴者头部离开水中，未探测到佩戴者头部离开水中可能预示着佩戴者陷于困境中。则移动监测单元101启动警告灯103和接收/发射电源控制模块105的报警模式向声光报警单元201发射报警信息。声光报警单元201启动喇叭226和警告灯203报警，将营救人员引到可能陷于困境中的佩戴者位置进行救援。数据转换模块219记录任何事件的数据并通过WiFi模块206、蓝牙模块207下载并分析发送。下面进一步说明：

移动监测单元101的防溺水传感器106在水外时电路是断开的，在防溺水传感器106进入水中时因为水的导电性使防溺水传感器106的电路导通，时间长短调节模块107进行倒计时例如30-40秒。当超过时间长短调节模块107的设定阈值时单片机处理器102控制警告灯103闪烁并通过信号管理机构向声光报警单元201发送报警信号，声光报警单元201收到移动监测单元101的报警信号后启动喇叭226和警告灯203进行报警，移动监测单元101上闪烁的警告灯103可将营救人员引到可能陷于困境中的佩戴者位置进行救援。声光报警单元201上的数据转换模块219记录任何事件的数据并通过WiFi模块206、蓝牙模块207下载并分析发送。当声光报警单元201在报警时防溺水传感器106离开水中防溺水传感器106电路断开，移动监测单元101停止发送报警信号并关闭警告灯103。当未超过时间长短调节模块107的设定阈值防溺水传感器106离开水中防溺水传感器106电路断开时间长短调节模块107倒计时归零等待防溺水传感器106下一次的导通并重复上面步骤。

在最初建立时，声光报警单元201被编程为特定的频率，使得它识别并响应于与所有移动监测单元101所发送的无线信号。这通过声光报警单元201与移动监测单元101配对来完成。

当移动监测单元101不在使用中时，处于不监测运动的低功率模式的待机状态中，声光报警单元201也是空闲的并处于低功率模式中。

当移动监测单元101开始使用时，线路中的电路持续由防溺水传感器106结合时间长短调节模块107和单片机处理器102来探测。当单片机处理器102探测到线路中的时间长短调节模块107超过开启时间阈值时，通过信号管理机构向声光报警单元201发送报警信号。在本实施方式中，移动监测单元101使用特定kHz的载波信号报警信号。所发送的无线信号使范围内的所有声光报警单元201都能接收并报警这确保佩戴者能被及时得到救援。

在本实施方式中，多个带有射频及基带处理芯片108的移动监测单元101与带有射频及基带处理芯片208的声光报警单元201通过射频模块建立连接形成射频MESH网络，射频MESH网络是用于建立多对多设备通信的低能耗射频新的网络拓扑，它允许创建基于多个设备的大型网络，网络可以包含数十台，数百甚至数千台射频MESH设备，这些设备之间可以进行信息的传递。多个带有WiFi模块206、蓝牙模块207声光报警单元201通过WiFi模块206建立连接形成WiFiMESH网络、蓝牙模块207建立连接形成蓝牙MESH网络，各声光报警单元201和所述WiFi模块206、蓝牙模块207是WiFiMESH网络和蓝牙MESH网络中的一个节点。WiFiMESH网络和蓝牙MESH网络是用于建立多对多设备通信的低能耗蓝牙新的网络拓扑。它允许创建基于多个设备的大型网络，网络可以包含数十台，数百甚至数千台WiFiMESH设备和蓝牙MESH设备，这些设备之间可以相互进行信息的传递。WiFiMESH和蓝牙MESH具备稳定性、扩充性和安全性特征。

Claims (7)

1.一种防溺水报警器，其特征在于包括：声光报警单元和移动监测单元。

其中，所述移动监测单元其包括：单片机处理器、射频及基带处理芯片、温补晶体、高频放大器、缓冲放大器、功率放大器、发射/接收开关、低通滤波器、天线、接收/发射电源控制模块、RC电路、充电座、充电芯片、电池、电池电压检测模块、稳压电源自锁保护器、指示灯、警告灯，时间长短调节模块、防溺水传感器组成。

所述声光报警单元其包括：单片机处理器、射频及基带处理芯片、温补晶体、WiFi模块、蓝牙模块、音频功放器、音量大小调节模块、喇叭、高频放大器、缓冲放大器、功率放大器、发射/接收开关、低通滤波器、天线、接收/发射电源控制模块、稳压电源自锁保护器、数据转换模块、充电座、充电芯片、电池、电池电压检测模块、指示灯、警告灯组成。

所述声光报警单元和移动监测单元其特征在于：

天线与低通滤波器连接，低通滤波器与发射/接收开关连接，发射/接收开关与高频放大器连接，高频放大器与射频及基带处理芯片连接，射频及基带处理芯片与单片机处理器相互连接；

温补晶体与射频及基带处理芯片连接；

射频及基带处理芯片与缓冲放大器连接，缓冲放大器与功率放大器连接；

单片机处理器的脉冲宽度输出端口通过RC电路与功率放大器连接；

功率放大器与发射/接收开关连接；

天线、低通滤波器、发射/接收开关、高频放大器、射频及基带处理芯片、温补晶体、缓冲放大器、功率放大器组成信号管理机构；

单片机处理器与蓝牙模块连接，蓝牙模块的语音输入端口与射频及基带处理芯片连接；

单片机处理器与WiFi功能模块连接，WiFi功能模块的语音输入端口与射频及基带处理芯片连接；

单片机处理器与音量大小调节模块相互连接；

单片机处理器的提示单端口、蓝牙模块的蓝牙语音输出端口、WiFi功能模块的WiFi功能模块语音输出端口、均连接至音量大小调节模块，音量大小调节模块与音频功放器连接，音频功放器安装有喇叭，单片机处理器的静音控制端口与音频功放器连接；

音量大小调节模块、蓝牙模块、WiFi功能模块、音频功放器、喇叭组成语音管理机构；

单片机处理器与接收/发射电源控制模块连接；

单片机处理器的数据写入端口与数据转换模块连接，数据转换模块的数据读取端口与单片机处理器连接，数据转换模块与充电座相互连接，充电座与充电芯片相互连接，充电芯片与电池相互连接；

单片机处理器与充电座相互连接，充电座与充电芯片相互连接，充电芯片与电池相互连接；

单片机处理器与电池电压检测模块连接；

接收/发射电源控制模块、数据转换模块、充电座、充电芯片、电池、电池电压检测模块组成数据及电源管理机构；

单片机处理器与稳压电源自锁保护器连接；

单片机处理器连接有指示灯；

单片机处理器连接有警告灯。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述多个带有射频及基带处理芯片的移动监测单元与多个带有射频及基带处理芯片的声光报警单元通过射频模块建立连接形成射频MESH网络，射频MESH网络是用于建立多对多设备通信的低能耗射频新的网络拓扑，它允许创建基于多个设备的大型网络，网络可以包含数十台，数百甚至数千台射频MESH设备，这些设备之间可以进行信息的传递。

所述各声光报警单元和所述WiFi模块、蓝牙模块是WiFiMESH网络和蓝牙MESH网络中的一个节点。

所述移动监测单元分别用于检测其感应范围内的防溺水时间阈值，并在所述防溺水时间超过预设阈值时，发送防溺水报警信息到所述声光报警单元；

所述蓝牙模块和所述WiFi模块通过串口建立数据通信连接；

其中，所述射频及基带处理芯片用于接收由所述移动监测单元发送的防溺水报警信息，并通过所述串口将所述防溺水报警信息发送到所述蓝牙模块和WiFi模块。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动监测单元将所述防溺水报警信息发送到与所述声光报警单元相关联用户的终端，包括：

通过发送短信息或拨打电话的方式将所述防溺水报警信息发送到与所述声光报警单元相关联用户的终端；或通过向所述终端的防溺水报警应用发送通知消息的方式将所述防溺水报警信息发送到与所述防溺水报警器相关联用户的终端。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述声光报警单元的供电系统可以是市政电源、太阳能电池、移动电源提供。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述防溺水报警信息包括发出所述防溺水报警信息的移动监测单元的识别编码信息。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述移动监测单元监测报警器的佩戴者例如游泳人员的运动。因此，移动监测单元附接到佩戴者附接装置。附接装置可以是游泳帽、头套、眼镜。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述声光报警单元其被布置在游泳活动场所的建筑物或指导安装的支架或佩戴在监护人的身上。

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