CN112498632A - 一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备 - Google Patents

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刘利民
闫萍
施莹
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，包括控制组件、头部动作传感器、充气组件和浮囊组件，所述充气组件与浮囊组件连接并对其充气，所述头部动作传感器、充气组件和浮囊组件均与控制组件连接，与现有技术相比，能够为浮潜人员提供自动救生支持，可以采用头部动作操控，安全保障性好，智能性强，操控容易，尤其适用于为浮潜人员提供安全保障，特别适合老人和儿童等行为能力较弱的人群使用，且可实现对使用者定位等相关信息的监测，为相关物联网救护系统实施有效救助提供支撑。

Description

一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备
【技术领域】
本发明涉及一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，更具体地说它是一种民用潜水安全保障和辅助驱动装备，可以提供潜水安全保障、水下操控驱动、教练提示指导、救援检测支持的解决方案。
【背景技术】
目前的潜水装备存在下述不足：
1、缺少保证在为浮潜人员提供自动救生支持的方案；
2、欠缺可以采用头部动作操控自带救生装备的实施方案。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，能够为浮潜人员提供自动救生支持，可以采用头部动作操控，安全保障性好，尤其适用于为浮潜人员提供安全保障，特别适合老人和儿童等行为能力较弱的人群使用。
为实现上述目的，本发明提出了一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，包括控制组件、头部动作传感器、充气组件和浮囊组件，所述充气组件与浮囊组件连接并对其充气，所述头部动作传感器、充气组件和浮囊组件均与控制组件连接。
作为优选，所述浮囊组件包括胸部浮囊组和背部浮囊组，所述背部浮囊组包括若干浮囊、若干电磁阀、气压传感器、通气管和电动三通阀，所述电动三通阀的输入端与充气组件的输出端连通，所述电动三通阀的一输出端设有通气管，所述通气管上设有气压传感器，所述电磁阀的输入端均入通气管连通，所述电磁阀的输出端均设有浮囊，所述胸部浮囊组与背部浮囊组的结构相同。
作为优选，所述充气组件包括充气泵、进气管和三通电动阀，所述充气泵的输入端设有进气管，所述充气泵的输出端与三通电动阀的输入端连通，所述三通电动阀的两个输出端分别与胸部浮囊组和背部浮囊组连通。
作为优选，所述控制组件包括微控制器、无线收发模块、防水壳和非接触可充电电池，所述防水壳内设有微控制器、无线收发模块和非接触可充电电池，所述无线收发模块和非接触可充电电池均与微控制器连接，所述防水壳上设有与微控制器连接的LED指示灯。
作为优选，所述头部动作传感器为内置人工智能算法控制器的智能动作传感器，设置在浮潜面罩内，可以检测分析头部的动作，并将相关信息发送给控制组件。
本发明的有益效果：本发明可以安置在潜水服上，也可以通过其他方法固定在使用者身上，可以达到增加浮力、保障使用者安全的目的，背部浮囊组设置在使用者的背部，胸部浮囊组布置在使用者胸部。基于物联网救护的智能防护浮潜装备，为浮潜人员提供安全保障和救护支持。正常情况下，背部浮囊组的浮力完全可以满足浮潜的需要。当有背部浮囊破裂或其他意外情况时，可让胸部浮囊组充气，保证使用者更加安全、稳定。与现有技术相比，能够为浮潜人员提供自动救生支持，可以采用头部动作操控，安全保障性好，智能性强，操控容易，尤其适用于为浮潜人员提供安全保障，特别适合老人和儿童等行为能力较弱的人群使用，且可实现对使用者定位等相关信息的监测，为相关物联网救护系统实施有效救助提供支撑。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备的结构示意图。
图中：1-控制组件、2-头部动作传感器、3-充气组件、4-浮囊组件、11-微控制器、12-无线收发模块、13-防水壳、14-非接触可充电电池、31-充气泵、32-进气管、33-三通电动阀、41-胸部浮囊组、42-背部浮囊组、421-浮囊、422-电磁阀、423-气压传感器、424-通气管、425-电动三通阀。
【具体实施方式】
参阅图1，本发明一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，包括控制组件1、头部动作传感器2、充气组件3和浮囊组件4，所述充气组件3与浮囊组件4连接并对其充气，所述头部动作传感器2、充气组件3和浮囊组件4均与控制组件1连接，所述浮囊组件4包括胸部浮囊组41和背部浮囊组42，所述背部浮囊组42包括若干浮囊421、若干电磁阀422、气压传感器423、通气管424和电动三通阀425，所述电动三通阀425的输入端与充气组件3的输出端连通，所述电动三通阀425的一输出端设有通气管424，所述通气管424上设有气压传感器423，所述电磁阀422的输入端均入通气管424连通，所述电磁阀422的输出端均设有浮囊421，所述胸部浮囊组41与背部浮囊组42的结构相同，所述充气组件3包括充气泵31、进气管32和三通电动阀33，所述充气泵31的输入端设有进气管32，所述充气泵31的输出端与三通电动阀33的输入端连通，所述三通电动阀33的两个输出端分别与胸部浮囊组41和背部浮囊组42连通，所述控制组件1包括微控制器11、无线收发模块12、防水壳13和非接触可充电电池14，所述防水壳13内设有微控制器11、无线收发模块12和非接触可充电电池14，所述无线收发模块12和非接触可充电电池14均与微控制器11连接，所述防水壳13上设有与微控制器11连接的LED指示灯，所述控制组件1与物联网云救护中心进行实时无线数据通信，发出使用者位置信息，为安全监测和救护提供支撑，所述头部动作传感器2为内置人工智能算法控制器的智能动作传感器，设置在浮潜面罩内，可以检测分析头部的动作，并将相关信息发送给控制组件1。
通气管424为密封塑料软管，浮囊421为弹性橡胶浮囊。浮囊421为四个且独立充气，任何一个浮囊421破裂，不影响其他浮囊421工作。四个浮囊421充满气，可以保证浮起体重100Kg的成年人。为了保证充气浮囊421有良好的密封性，浮囊421的进出气端设计为单进出气口，即进气和出气共用一个气口。
头部动作传感器2为内置人工智能算法控制器的智能动作传感器，一般设置在浮潜面罩内，可以检测分析头部的动作，如：顺时针转头、逆时针转头、点头、扬头、左摆头、右摆头、连续点头、左右摆头等，并将相关信息发送给控制组件1。气压传感器为微型防水气压传感器，通过检测气压并发送相关信息给控制组件1，使控制组件1判断出浮囊421是否已被充满。
控制组件1接收来自头部动作传感器2的不同动作信息，分析决策后，发出相应控制指令和操作命令。头部动作的主要控制作用包括：1顺时针转头，开启自动操作模式；2逆时针转头，控制所有浮囊421排气，结束装备智能作业；3左右摆头，给背部浮囊组42充气；4连续点头，给胸部浮囊组41充气。控制组件1还与物联网云救护中心进行实时无线数据通信，发出使用者位置等相关信息，为安全监测和救护提供支撑。
当给背部浮囊充气时，充气组件3通过三通电动阀33与背部浮囊组42的电动三通阀425连通，电动三通阀425通过通气管424与电磁阀422连通，气体进入浮囊421，充满后，气压传感器423反馈信号给控制组件1，当达到设定值时控制组件1命令停止充气作业，并关闭电磁阀422。放气作业时，控制组件1指令电磁阀422开启，电动三通阀425与通气管424的连接端与电动三通阀425连通外部环境的一端连通。
当给胸部浮囊充气时，充气组件3通过三通电动阀33与背部浮囊组42，其过程与背部浮囊相同。
电源部件由非接触可充电电池14构成，为基于物联网救护的智能防护浮潜装备提供电力支持。当电池电量不足时，相应的LED指示灯会不断闪耀，此时将装置放置于无线充电基座上，就可为非接触可充电电池自动充电，直到充满。
电磁阀422、气压传感器423、电动三通阀425、充气泵31、三通电动阀33、微控制器11、无线收发模块12和非接触可充电电池14均防水。
一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备的主要使用和工作过程为：1、安置、穿戴好装备，佩戴好装有头部动作传感器的面罩。2、顺时针转头，开启装备自动操作模式。3、左右摆头，为背部浮囊组充气。4、使用者入水，开始浮潜。5、使用者感觉浮力不够，连续点头，胸部浮囊组充气，增大浮力。6、使用者结束浮潜、出水，逆时针转头，所有浮囊放气，装备自动操作功能关闭。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，其特征在于：包括控制组件(1)、头部动作传感器(2)、充气组件(3)和浮囊组件(4)，所述充气组件(3)与浮囊组件(4)连接并对其充气，所述头部动作传感器(2)、充气组件(3)和浮囊组件(4)均与控制组件(1)连接。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，其特征在于：所述浮囊组件(4)包括胸部浮囊组(41)和背部浮囊组(42)，所述背部浮囊组(42)包括若干浮囊(421)、若干电磁阀(422)、气压传感器(423)、通气管(424)和电动三通阀(425)，所述电动三通阀(425)的输入端与充气组件(3)的输出端连通，所述电动三通阀(425)的一输出端设有通气管(424)，所述通气管(424)上设有气压传感器(423)，所述电磁阀(422)的输入端均入通气管(424)连通，所述电磁阀(422)的输出端均设有浮囊(421)，所述胸部浮囊组(41)与背部浮囊组(42)的结构相同。
3.如权利要求1所述的一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，其特征在于：所述充气组件(3)包括充气泵(31)、进气管(32)和三通电动阀(33)，所述充气泵(31)的输入端设有进气管(32)，所述充气泵(31)的输出端与三通电动阀(33)的输入端连通，所述三通电动阀(33)的两个输出端分别与胸部浮囊组(41)和背部浮囊组(42)连通。
4.如权利要求1所述的一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，其特征在于：所述控制组件(1)包括微控制器(11)、无线收发模块(12)、防水壳(13)和非接触可充电电池(14)，所述防水壳(13)内设有微控制器(11)、无线收发模块(12)和非接触可充电电池(14)，所述无线收发模块(12)和非接触可充电电池(14)均与微控制器(11)连接，所述防水壳(13)上设有与微控制器(11)连接的LED指示灯。
5.如权利要求1所述的一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，其特征在于：所述控制组件(1)与物联网云救护中心进行实时无线数据通信，发出使用者位置信息，为安全监测和救护提供支撑。
6.如权利要求1至5中任一项所述的一种基于物联网救护的智能防护浮潜装备，其特征在于：所述头部动作传感器(2)为内置人工智能算法控制器的智能动作传感器，设置在浮潜面罩内，可以检测分析头部的动作，并将相关信息发送给控制组件(1)。
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