CN112804674B - 一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统和设备，其包括服务端模块：包括服务端远距通讯单元；救援端模块：包括救援端定位单元、救援端远距通讯单元和救援端近距通讯单元；用户端模块：包括用户端定位单元、用户端远距通讯单元、用户端近距通讯单元和求援单元。本发明的技术方案中，服务端模块接收用户位置信息和救援位置信息，在救援位置和用户位置之间的距离小于预设距离时，开启用户端近距通讯单元；在救援端模块的救援端近距通讯单元与用户端模块的用户端近距通讯单元连接后，以此精准判断救援人员已经到达了指定距离内可以展开救援，加快救援速度。

Description

一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统及设备
技术领域
本发明涉及救生设备技术领域，具体涉及一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统和设备。
背景技术
目前在海洋科考探险活动中，突发状况下的紧急求救手段比较匮乏，救生设备(救生衣、救生圈)成为出海人员必备的物品之一。但现有的救生设备存在很多的问题，由于救生设备问题而导致的救人失败或救援人员伤亡的案例时有发生，总结下来，目前救生设备主要存在以下的问题：由于海水温度较凉，被救援人员长期在水中会由于水温致使人体机能下降，而长时间的海水浸泡使被救援人员存在生命危险、当海上光线暗淡下来时，由于海面广阔，被救援人员难以被救护人员发现，因此传统的救援方式都是拉网式地毯搜救，搜救时间长、成功率低、人力资源耗费大，而且长时间漂浮会造成身体体温下降，抵抗力减弱等情况，严重时对生命造成威胁，而且救生设备一旦破裂则会减小浮力甚至失去作用，安全保障性不强。且现有的救生设备仅能提供个人漂浮于海面上，不致沉入海底，而且结构比较单一，功能也较简单，受外界环境干扰较大，无法准确定位，从而无法判断救援人员与被救用户之间的距离，不利于快速准确地实施救援。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统和设备，旨在解决救生设备无法精准定位从而无法判断救援人员与被救用户之间的距离的问题。
为实现上述目的，包括：服务端模块：包括服务端远距通讯单元，所述服务端远距通讯单元用于接收用户端模块发送的用户位置信息和救援端模块发送的救援位置信息，并将所述用户位置信息发送给救援端模块；
救援端模块：用于供救援人员携带的设备上，包括救援端定位单元、救援端远距通讯单元和救援端近距通讯单元；所述救援端定位单元用于定位救援人员所在位置以生成所述救援位置信息，所述救援端远距通讯单元用于接收所述服务端模块发送的所述用户位置信息，所述救援端近距通讯单元用于与所述用户端模块连接；
用户端模块：用于供用户使用的设备上，包括用户端定位单元、用户端远距通讯单元、用户端近距通讯单元和求援单元；所述用户端定位单元用于定位用户所在位置以生成所述用户位置信息，所述用户端远距通讯单元用于向所述服务端远距通讯单元发送所述用户位置信息，所述用户端近距通讯单元的通讯距离小于所述用户端远距通讯单元的通讯距离，所述用户端近距通讯单元用于与所述救援端近距通讯单元连接并启动所述求援单元，所述求援单元用于发出求援信号。
优选地，所述服务端模块包括救援目标分配单元；所述救援目标分配单元用于根据多个所述用户位置信息和多个所述救援位置信息计算出多个距离和救援时间，根据多个所述距离和所述救援时间进行以给不同的救援人员分配对应用户进行救援；所述服务端模块通过所述服务端远距通讯单元给救援端模块发送对应用户的所述用户位置信息。
优选地，所述服务端模块还包括路线生成单元，所述路线生成单元用于根据所述救援人员的救援位置信息和对应用户的所述用户位置信息生成参考路线图，并通过所述服务端远距通讯单元将所述参考路线图发送给所述救援端模块。
优选地，所述用户端模块还包括传感器单元和用于控制传感器单元的传感器控制单元，所述传感器单元包括温度传感器子单元和惯性传感器子单元，所述温度传感器子单元用于检测用户温度，所述惯性传感器用于检测用户位移方向和速度。
优选地，所述用户端模块还包括能源单元，所述能源单元包括能源控制单元、均与能源控制单元连接的电能储存单元、发电单元和发热单元；所述电能储存单元用于储存电能，所述发电单元用于产生电能，所述发热单元用于将电能转化为热能，所述能源控制单元与所述温度传感器子单元连接，所述能源控制单元用于在所述用户温度低于预设值时启动所述发热单元。
优选地，所述用户端模块设置有多个；所述用户端模块还包括局域互助单元，多个所述用户端模块通过所述局域互助单元连接；所述局域互助单元包括显示子单元；所述显示子单元用于在当前的所述用户端模块与附近的所述用户端模块连接时，显示附近的所述用户端模块的所述用户位置信息。
优选地，所述局域互助单元还包括输入子单元，所述输入子单元用于将用户输入信息通过所述用户端远距通讯单元发送给所述服务端模块，所述输入子单元还用于将用户输入信息通过所述用户端近距通讯单元发送给附近的所述用户端模块。
优选地，所述局域互助单元还包括储存子单元，所述储存子单元用于记录所述当前用户端的当前用户位置信息和所述附近用户位置信息。
优选地，所述求援单元包括发光子单元和发声子单元，所述发光子单元用于控制对应发光设备发光，所述发声子单元用于控制对应发声设备发声。
本发明还提供一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生设备，应用如上述任一项所述的一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，所述复杂环境下基于卫星定位的智能救生设备包括用户端装置、救援端装置和服务端装置，所述用户端模块设置在所述用户端装置上，所述救援端模块设置在所述救援端装置上，所述服务端模块设置在所述服务端装置上，所述用户端装置包括发声设备和发光设备。
本发明的技术方案中，服务端模块通过服务端远距通讯单元接收用户端模块的用户位置信息和救援端模块的救援位置信息，并将所述用户位置信息发送给救援端模块，从而使救援人员通过用户位置信息靠近用户，在救援位置和用户位置之间的距离小于预设距离时，服务端模块开启用户端模块的用户端近距通讯单元；在救援端模块的救援端近距通讯单元与用户端模块的用户端近距通讯单元连接后，以此精准判断救援人员已经到达了指定距离内可以展开救援；用户端近距通讯单元启动所述求援单元，从而使救援人员快速找到用户，同时使用户和救援人员进行沟通，加快救援速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统的结构示意图。
附图标号说明：
Figure BDA0002868806420000041
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1，本发明提出一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统包括：
服务端模块100：包括服务端远距通讯单元110，所述服务端远距通讯单元110用于接收用户端模块300发送的用户位置信息和救援端模块200发送的救援位置信息，并将所述用户位置信息发送给救援端模块200；
救援端模块200：用于供救援人员携带的设备上，包括救援端定位单元210、救援端远距通讯单元220和救援端近距通讯单元220；所述救援端定位单元210用于定位救援人员所在位置的以生产所述救援位置信息，所述救援端远距通讯单元220用于接收所述服务端模块100发送的所述用户位置信息，所述救援端近距通讯单元220用于与所述用户端模块300连接；
用户端模块300：用于供用户使用的设备上，包括用户端定位单元310、用户端远距通讯单元320、用户端近距通讯单元330和求援单元340；所述用户端定位单元310用于定位用户所在位置的以生成所述用户位置信息，所述用户端远距通讯单元320用于向所述服务端远距通讯单元发送所述用户位置信息，所述用户端近距通讯单元330的通讯距离小于所述用户端远距通讯单元320的通讯距离，所述用户端近距通讯单元330用于与所述救援端近距通讯单元220连接后启动所述求援单元340，所述求援单元340用于发出求援信号。
本发明的技术方案中，服务端模块100通过服务端远距通讯单元110接收用户端模块300的用户位置信息和救援端模块200的救援位置信息，并将所述用户位置信息发送给救援端模块200，从而使救援人员通过用户位置信息靠近用户，在救援位置和用户位置之间的距离小于预设距离时，服务端模块100开启用户端模块300的用户端近距通讯单元330；在救援端模块200的救援端近距通讯单元220与用户端模块300的用户端近距通讯单元330连接后，以此精准判断救援人员已经到达了指定距离内可以展开救援；用户端近距通讯单元330启动所述求援单元340，从而使救援人员快速找到用户，同时使用户和救援人员进行沟通，加快救援速度。
具体的，所述服务端模块100包括服务端定位单元和移动单元，所述服务端定位单元用于定位服务端模块100的服务端位置信息，所述移动单元根据服务端位置信息和用户位置信息控制移动方向会距离；所述预设距离与所述救援端近距通讯单元220的通讯距离和用户端近距通讯单元330的通讯距离有关；服务端模块100安装在交通设备上，所述救援端模块200可安装至救援人员的手持移动设备上；所述用户端模块300安装在救生设备上(例如：救生衣和救生圈)，更具体的，救援端近距通讯单元220和用户端近距通讯单元330使用蓝牙或IEEE 802.11标准的无线局域网通讯模块，所述服务端远距通讯单元110、救援端远距通讯单元220和用户端远距通讯单元320采用手机通讯模块，所述服务端远距通讯单元110设置为基站。
请参照图1，在本发明的另一实施方式中，所述服务端模块100包括救援目标分配单元；所述救援目标分配单元用于根据多个所述用户位置信息和多个所述救援位置信息计算出多个距离和救援时间，根据多个所述距离和所述救援时间进行以给不同的救援人员分配对应用户进行救援；所述服务端模块100通过所述服务端远距通讯单元110将所述参考路线图给救援端模块200。
具体的，在重大事故中，被救用户和救援人员数量较多，因此需要对救援人员和被救用户进行分配，根据救援人员的位置信息和用户位置信息以获取计算出距离和救援人员到达需要的时间，从而为救援人员匹配不同的对应用户，以在减少救援时间。
请参照图1，在本发明的又一实施方式中，其特征在于，所述服务端模块100还包括路线生成单元，所述路线生成单元用于根据所述救援人员的救援位置信息和对应用户的所述对应用户位置信息生成参考路线图，并通过所述服务端远距通讯单元110发送给所述救援端模块200。
具体的，自动生成参考路线图，减少救援人员的路线规划时间，从而节约救援时间，减少救援难度，同时增加救援几率，更具体的，自动生成有多个参考路线图，时间最短的参考路线图为推荐图。
请参照图1，在本发明的又一实施方式中，所述用户端模块300还包括传感器单元和用于控制传感器单元的传感器控制单元，所述传感器单元包括温度传感器子单元和惯性传感器子单元，所述温度传感器子单元用于检测用户温度，所述惯性传感器用于检测用户位移方向和速度。
具体的，温度传感器子单元检测用户温度，惯性传感器用于检测用户位移方向和速度，控制传感器单元在用户端模块300与服务端模块100和/或救援端模块200连接后，控制传感器单元的温度传感器子单元和惯性传感器子单元开启，并将用户的温度、用户的位移方向和速度发送给服务端模块100和/或救援端模块200。
请参照图1，在本发明的又一实施方式中，所述用户端模块300还包括能源单元，所述能源单元包括能源控制单元、均与能源控制单元连接的电能储存单元、发电单元和发热单元；所述电能储存单元用于储存电能，所述发电单元用于产生电能，所述发热单元用于将电能转化为热能，所述能源控制单元与所述温度传感器子单元连接，所述能源控制单元用于在所述用户温度低于预设值时启动所述发热单元。
具体的，在落水救援中，用户容易出现溺水和失温的问题，因此通过发电单元产生电能，电能储存单元储存电能，同时在温度传感器子单元检测到用户温度低于预设值时启动所述发热单元，从而减少用户的热量流失。
请参照图1，在本发明的又一实施方式中，所述用户端模块300设置有多个；所述用户端模块300还包括局域互助单元，多个所述用户端模块300通过所述局域互助单元连接；所述局域互助单元包括显示子单元；所述显示子单元用于在当前的所述用户端模块300与附近的所述用户端模块300连接时，显示附近的所述用户端模块300的所述用户位置信息。
具体的，多个用户端模块300通过所述局域互助单元和近距通讯单元相互连接以形成局域网，同时通过显示子单元显示附近的用户的位置信息，从而让用户知道附近是否有其他用户，从而可以是用户抱团，增加生存记录，同时降低救援难度，更具体的，服务端模块100和救援端模块200可以对用户端模块300发送信息并通过显示子单元显示，更具体的，显示子单元接收到所述附近用户位置信息后获取当前位置信息以计算方位和距离。
请参照图1，在本发明的又一实施方式中，所述局域互助单元还包括输入子单元，所述输入子单元用于将用户输入信息通过所述用户端远距通讯单元320发送给所述服务端模块100，所述输入子单元还用于将用户输入信息通过所述用户端近距通讯单元330发送给附近的所述用户端模块300。
具体的，所述输入子单元可以将用户输入信息发送给所述附近用户端模块300和服务端模块100；在其中一个实施例中，所述输入装置为求救按钮，并建立对照表，按下求救按钮标识标识用户希望得到优先救援；用户在身体状态差时，将求救按钮被按下后，所述输入子单元将求救按钮被按下的信号发送给客户端模块和服务端模块100，而客户端模块和服务端模块100通过对照表将求救按钮被按下的信号转变为用户希望得到优先救援，从而告知求援人员，更具体的，在其中一个实施例中，所述输入装置为求救按钮，并根据莫斯密码建立对照表，从而是用户发出更多信息。
请参照图1，在本发明的又一实施方式中，所述局域互助单元还包括储存子单元，所述储存子单元用于记录当前的所述用户端模块的所述当前用户位置信息和附近的所述用户位置信息。
具体的，使用储存子单元记录所述当前用户端的当前用户位置，可以以此追踪当前用户的移动轨迹，从而推导其它用户的轨迹，同时记录所述附近用户位置信息，从而使服务端在与当前用户的用户端模块300连接后可以获取附近用户的附近用户位置信息，从而更快的找到附近用户，加快救援速度。
请参照图1，在本发明的又一实施方式中，所述求援单元包括发光子单元和发声子单元，所述发光子单元用于控制对应发光设备发光，所述发声子单元用于控制对应发声设备发声。
具体的，所述发光子单元控制对应发光设备的发光频率，所述发声子单元用于控制对应发声设备的发声频率。
本发明还提供了一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生设备，应用于如上述中任一项所述的一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统中的服务端模块100，所述复杂环境下基于卫星定位的智能救生设备包括用户端装置、救援端装置和服务端模块，所述用户端模块设置在所述用户端装置上，所述救援端模块设置在所述救援端装置上，所述服务端模块设置在所述服务端装置上，所述用户端装置包括所述发声设备和发光设备。
更具体的，所述复杂环境下基于卫星定位的智能救生设备还包括方位指示装置(例如：指南针)；连接装置：用于多个所述复杂环境下基于卫星定位的智能救生设备之间彼此连接(例如：卡扣)，防止被冲散，减少救援难度；太阳能发电装置；蓄电装置和发热装置。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，其特征在于，包括：
服务端模块：包括服务端远距通讯单元，所述服务端远距通讯单元用于接收用户端模块发送的用户位置信息和救援端模块发送的救援位置信息，并将所述用户位置信息发送给救援端模块；
救援端模块：用于供救援人员携带的设备上，包括救援端定位单元、救援端远距通讯单元和救援端近距通讯单元；所述救援端定位单元用于定位救援人员所在位置以生成所述救援位置信息，所述救援端远距通讯单元用于接收所述服务端模块发送的所述用户位置信息，所述救援端近距通讯单元用于与所述用户端模块连接；
用户端模块：用于供用户使用的设备上，包括用户端定位单元、用户端远距通讯单元、用户端近距通讯单元和求援单元；所述用户端定位单元用于定位用户所在位置以生成所述用户位置信息，所述用户端远距通讯单元用于向所述服务端远距通讯单元发送所述用户位置信息，所述用户端近距通讯单元的通讯距离小于所述用户端远距通讯单元的通讯距离，在救援位置和用户位置之间的距离小于预设距离时，服务端模块开启用户端模块的用户端近距通讯单元；所述用户端近距通讯单元用于与所述救援端近距通讯单元连接并启动所述求援单元，所述求援单元用于发出求援信号；
所述用户端模块设置有多个；所述用户端模块还包括局域互助单元，多个所述用户端模块通过所述局域互助单元连接；所述局域互助单元包括显示子单元；所述显示子单元用于在当前的所述用户端模块与附近的所述用户端模块连接时，显示附近的所述用户端模块的所述用户位置信息。
2.如权利要求1所述的复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，其特征在于，所述服务端模块包括救援目标分配单元；所述救援目标分配单元用于根据多个所述用户位置信息和多个所述救援位置信息计算出多个距离和救援时间，根据多个所述距离和所述救援时间进行以给不同的救援人员分配对应用户进行救援；所述服务端模块通过所述服务端远距通讯单元给救援端模块发送对应用户的所述用户位置信息。
3.如权利要求2所述的复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，其特征在于，所述服务端模块还包括路线生成单元，所述路线生成单元用于根据所述救援人员的救援位置信息和对应用户的所述用户位置信息生成参考路线图，并通过所述服务端远距通讯单元将所述参考路线图发送给所述救援端模块。
4.如权利要求1所述的复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，其特征在于，所述用户端模块还包括传感器单元和用于控制传感器单元的传感器控制单元，所述传感器单元包括温度传感器子单元和惯性传感器子单元，所述温度传感器子单元用于检测用户温度，所述惯性传感器用于检测用户位移方向和速度。
5.如权利要求4所述的复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，其特征在于，所述用户端模块还包括能源单元，所述能源单元包括能源控制单元、均与能源控制单元连接的电能储存单元、发电单元和发热单元；所述电能储存单元用于储存电能，所述发电单元用于产生电能，所述发热单元用于将电能转化为热能，所述能源控制单元与所述温度传感器子单元连接，所述能源控制单元用于在所述用户温度低于预设值时启动所述发热单元。
6.如权利要求1所述的复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，其特征在于，所述局域互助单元还包括输入子单元，所述输入子单元用于将用户输入信息通过所述用户端远距通讯单元发送给所述服务端模块，所述输入子单元还用于将用户输入信息通过所述用户端近距通讯单元发送给附近的所述用户端模块。
7.如权利要求1所述的复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，其特征在于，所述局域互助单元还包括储存子单元，所述储存子单元用于记录当前的所述用户端模块的所述用户位置信息和附近的所述用户端模块的所述用户位置信息。
8.如权利要求1所述的复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统，其特征在于，所述求援单元包括发光子单元和发声子单元，所述发光子单元用于控制对应发光设备发光，所述发声子单元用于控制对应发声设备发声。
9.一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生设备，其特征在于，应用如权利要求1-8中任一项所述的一种复杂环境下基于卫星定位的智能救生系统中，所述复杂环境下基于卫星定位的智能救生设备包括用户端装置、救援端装置和服务端装置，所述用户端模块设置在所述用户端装置上，所述救援端模块设置在所述救援端装置上，所述服务端模块设置在所述服务端装置上，所述用户端装置包括发声设备和发光设备。
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