CN113506426B - 水上救援的危险预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及救援的辅助预警技术领域，具体涉及水上救援的危险预警系统，包括处理模块、提示模块、多个监测模块和环境模块，监测模块用于检测环境温度；环境模块检测水里温度和空气温度，处理模块将水里温度与空气温度形成尺度范围；监测模块检测目标的体温数据，处理模块根据环境温度和体温数据在尺度范围内的位置判断人员与救援设备的配对方式，处理模块根据配对方式判断救援设备的设备类型；处理模块根据设备类型获取预设阈值并将对应的环境温度与预设阈值进行对比，当环境温度大于预设阈值时，处理模块向提示模块发送提示信息进行预警提示。本发明及时监测能够影响救援设备安全性的环境信息，提高救援设备使用过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及救援的辅助预警技术领域，具体涉及水上救援的危险预警系统。
背景技术
水上救援是针对人工湖、水库、湖泊、河流和海洋等环境下遇险目标进行救援的活动。水上救援过程中，普遍使用冲锋舟、救生衣、救生圈和救生担架等对遇险目标进行救援。由于水上环境的复杂多变性，水上环境救援过程中的异常情况监测非常重要。例如公开号为CN111791997A的专利公开了一种面向船舶的智能海上船舶遇险预警系统，所述船体状况监测系统包括舱室浸水监测系统、烟雾探测系统、回声探测系统、船体结构分析系统、全景扫描系统和风浪环境采集系统，所述舱室浸水检测系统可以监测船舶各舱室进水状况，所述烟雾探测系统可以监测船舶失火情况，所述回声探测系统可以探测船舶吃水状况，所述全景扫描系统可以建立船舶各舱室及船舶整体的三维模型。该面向船舶的智能海上船舶遇险预警系统通过设置的船体状况监测系统和遇险预警决策系统，可以有效的缩短船舶遇险到救援之间海上搜救中心进行搜救方案制定和搜救力量调配的规划时间，加强遇险人员安全保障。
在使用上述遇险预警系统时，由于建立的船舶各舱室及船舶整体的三维模型还是比较理想，无法实时考虑到实际水体环境的变化，当充气式的救援设备受到水体环境变化的影响时，例如温度变化时充气式救援设备的气压也会产生变化，会导致充气式的救援设备在救援过程中的安全无法得到保障。
发明内容
本发明意在提供一种水上救援的危险预警系统，以解决监控不到环境异常情况导致救援安全性差的问题。
本方案中的水上救援的危险预警系统，包括处理模块、提示模块和多个监测模块，所述监测模块用于检测环境温度并发送至处理模块；
还包括位于主救援设备上的环境模块，所述环境模块检测水里温度和空气温度，所述处理模块将水里温度与空气温度形成尺度范围；
所述监测模块分别布设在多个从救援设备上，所述监测模块检测目标的体温数据并发送至处理模块，所述处理模块根据环境温度和体温数据在尺度范围内的位置判断人员与救援设备的配对方式，所述处理模块根据配对方式判断救援设备的设备类型；
所述处理模块根据设备类型获取预设阈值并将对应的环境温度与预设阈值进行对比，当环境温度大于预设阈值时，所述处理模块向提示模块发送提示信息进行预警提示。
本方案的有益效果是：
在进行水上救援过程中，通过主救援设备上的环境模块检测水里温度和空气温度，例如冲锋舟上的环境模块，由位于从救援设备上的监测模块检测环境温度和目标的体温数据，例如救生衣上的监测模块，以水里温度和空气温度形成尺度范围，由处理模块根据环境温度和体温数据在尺度范围内的位置判断人员与救援设备的配对方式，并根据设备类型获取预设阈值与环境温度进行对比，即以目标所处环境的环境信息进行对比，在环境温度大于预设阈值时让提示模块进行预警提示，能够及时监测到能够影响救援设备安全性的环境信息，提高救援设备使用过程中的安全性。
进一步，所述处理模块获取实时的日期信息并根据日期信息判断季节信息，所述处理模块在季节信息为预设季节时将水里温度与空气温度形成尺度范围。
有益效果是：由于不同季节时水温和空气温度的大小差异不同，所以，获取日期信息并根据日期信息判断季节信息，根据季节信息将水里温度和空气温度形成尺度范围，例如夏季时水里温度低于空气温度，尺度范围为等于水里温度、等于空气温度，提高尺度范围的准确性。
进一步，所述配对方式包括第一方式和第二方式，所述尺度范围包括第一区间和第二区间，所述处理模块将体温数据与预设温度进行对比，所述处理模块将环境温度与尺度范围进行匹配，当体温数据小于预设温度且环境温度位于第一区间时，所述处理模块判断人员与救援设备的配对方式为第一方式并判断设备类型为穿套型，当体温数据大于预设温度且环境温度位于第二区间时，所述处理模块判断人员与救援设备的配对方式为第二方式并判断设备类型为动力型。
有益效果是：由于均是对位于水中的目标进行救援，所以只对两种情况进行了判断，其余情况对救援设备的安全救援影响较小不予考虑，通过将体温数据与预设温度进行判断，初步判断目标是否在水里，然后判断救援设备上监测到的环境温度位于第一区间或第二区间，从而确定救援设备是否在水里，然后根据不同的配对方式确定救援设备，利用环境参数等判断异常情况，无需再单独采集数据进行判断，以提高从不同监测模块数据进行救援设备判断的准确性。
进一步，在设备类型为穿套型时，所述处理模块对体温数据小于预设温度且环境温度位于第一区间的数量值进行计数，所述处理模块将计数得到的计数值与预设数量进行对比，当计数值大于预设数量时，所述处理模块判断设备类型为第一穿戴型，当计数值小于预设数量时，所述处理模块判断设备类型为第二穿戴型。
有益效果是：对穿套型的救援设备进行再次判断，提高根据救援设备进行异常预警的准确性。
进一步，所述季节信息包括春季、夏季、秋季和冬季，当季节信息为春季和秋季时，所述处理模块不形成尺度范围。
有益效果是：由于秋季和春季时水里和水面上的温差小，且气温对充气式救援设备的影响较小，所以，在季节信息为春季和秋季时，不形成尺度范围，避免形成误报警。
进一步，当设备类型为穿戴型时，所述处理模块将体温数据与水里温度进行对比，所述处理模块将环境温度与水里温度进行对比，当体温数据等于水里温度且环境温度等于水里温度时，所述处理模块判救援设备穿戴异常。
有益效果是：通过设备类型为穿戴型触发对体温数据和环境温度进行判断，以此来对救援设备的状态进行检测，例如救生衣的裆部安全扣是否扣好，未扣好时，救生衣会在浮力作用下向上浮动，从而无法检测到准确的人体温度，只能检测到水温，所以，能够判断到救援设备穿戴异常，此时的异常提示，能够提示人员进行相应处理。
进一步，还包括位于主救援设备上的风向模块、流向模块和进行实时位置定位的定位模块，所述风向模块检测风向信息，所述流向模块检测水流的流向信息，所述处理模块将收到的空气温度添加上时间标签，当环境温度小于预设阈值时，所述处理模块将相邻时间标签的空气温度作差得到变化温差，所述处理模块将变化温差与预设差值进行对比，当变化温差大于预设差值时，所述处理模块获取实时位置并判断在实时位置的预设范围内是否具有固定障碍物，若具有固定障碍物，所述处理模块获取风向信息和流向信息，所述处理模块判断固定障碍物是否在风向信息和/或流向信息的顺向一侧，若固定障碍物位于风向信息和/或流向信息的顺向一侧，所述处理模块向提示模块发送提示信息。
有益效果是：在环境温度小于预设阈值时，即环境温度对充气式救援设备不会产生影响时，通过实时判断水上环境的温差变化，当温差变化较大时，判断在实时位置预设范围内的固定障碍物，由处理模块获取风向信息和流向信息并判断固定障碍物是否在风向信息和/或流向信息的顺向一侧，若是，则通过向提示模块发送提示信息进行预警，及时发现能够影响充气式救援设备安全性的因素，预警提示情况更全面。
进一步，当固定障碍物在风向信息或流向信息的顺向一侧时，所述处理模块判断风向信息中的风向与流向信息的水流流向是否相反，当风向与水流流向相反时，所述处理模块停止向提示模块发送提示信息。
有益效果是：对风向和水流流向进行再次判断，判断风向与水流流向完全相反时不提示，提高预警提示的准确性。
进一步，当风向与水流流向相反时，所述处理模块获取主救援设备的救援行驶方向，并判断救援行驶方向与水流流向是否相反，当救援行驶方向与水流流向相反时，所述处理模块获取流向信息中的流速和风向信息中的风速值，所述处理模块根据流速获取预设的阻力信息，所述处理模块根据风速值获取预设的风力值，所述处理模块判断主救援设备的预存动力值与风力值之和是否大于阻力信息，当预存动力值与风力值之和小于阻力信息时，所述处理模块向提示模块发送提示信息。
有益效果是：在风向与水流流向相反时，再次判断主救援设备的预存动力值与风力值之和是否大于阻力信息，若否，则发送提示信息，表示主救援设备有碰到固定障碍物的几率，提高预警提示的准确性。
附图说明
图1为本发明水上救援的危险预警系统实施例一的示意性框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
实施例一
水上救援的危险预警系统，如图1所示：包括处理模块、提示模块、多个监测模块和位于主救援设备上的环境模块，由于各个模块的使用环境是在具有水的环境下，所以，各个模块可以通过设置防水膜进行防水；处理模块将水里温度与空气温度形成尺度范围，监测模块分别布设在多个从救援设备上，主救援设备包括水上救援所需的快艇设备，从救援设备包括水上救援所需的救生衣和救生衣；监测模块用于检测环境温度并发送至处理模块，监测模块检测目标的体温数据并发送至处理模块，监测模块包括多个体温传感单元，体温传感单元均匀分布在从救援设备靠近人体一侧的侧面上，处理模块可用现有的SOC芯片，监测模块包括两个温度传感器，两个温度传感器分别位于从救援设备贴近目标身体一侧和远离身体一侧，以分别监测体温数据和环境温度，体温数据可以设置成多个体温传感单元中的平均温度，监测模块和环境模块可以一一对应设置一个发送数据的无线发射器；环境模块检测水里温度和空气温度，监测模块包括两个温度传感单元，两个温度传感单元分别位于主救援设备的水中和水面之上，以分别监测水里温度和空气温度。
处理模块获取实时的日期信息并根据日期信息判断季节信息，日期信息可以通过系统的内部时钟系统获取，季节信息包括春季、夏季、秋季和冬季，处理模块在季节信息为预设季节时将水里温度与空气温度形成尺度范围，预设季节为夏季和冬季，尺度范围包括第一区间和第二区间，当季节信息为夏季或冬季时，第一区间为等于水里温度，第二区间为等于空气温度，当季节信息为春季和秋季时，处理模块不形成尺度范围，即不进行危险判断预警。
处理模块根据环境温度和体温数据在尺度范围内的位置判断人员与救援设备的配对方式，配对方式包括第一方式和第二方式，处理模块根据配对方式判断救援设备的设备类型，处理模块将体温数据与预设温度进行对比，预设温度设置成稍大于人体处于水中时的体温值，处理模块将环境温度与尺度范围进行匹配；当体温数据小于预设温度且环境温度位于第一区间时，处理模块判断人员与救援设备的配对方式为第一方式并判断设备类型为穿套型，在设备类型为穿套型时，处理模块对体温数据小于预设温度且环境温度位于第一区间的数量值进行计数，处理模块将计数得到的计数值与预设数量进行对比，预设数量可以是体温传感单元数量的三分之二，例如九个体温传感单元，预设数量为六，当计数值大于预设数量时，处理模块判断设备类型为衣服状的第一穿戴型，如救生衣，当计数值小于预设数量时，处理模块判断设备类型为环状的第二穿戴型，如救生圈；当体温数据大于预设温度且环境温度位于第二区间时，处理模块判断人员与救援设备的配对方式为第二方式并判断设备类型为动力型。
处理模块根据设备类型获取预设阈值并将对应的环境温度与预设阈值进行对比，例如第一穿戴型的设备类型的预设阈值为三十八摄氏度，第二穿戴型的设备类型的预设阈值为四十摄氏度，当环境温度大于预设阈值时，处理模块向提示模块发送提示信息进行预警提示，提示模块位于主救援设备上，提示模块可用现有的蜂鸣器或者语音播放器。
具体实施过程如下：
在使用快艇设备作为主救援设备进行水上救援过程中，先通过主救援设备上的环境模块检测水里温度和空气温度，例如冲锋舟上的环境模块，由位于从救援设备上的监测模块检测环境温度和目标的体温数据，例如救生衣上的监测模块，可以同时对下水进行救援的工作人员或待救目标进行数据监测。
通过处理模块获取实时的日期信息并根据日期信息判断季节信息，若季节信息为春季或秋季，则，处理模块不形成尺度判断，若季节信息为冬季或下级，由处理模块将等于水里温度作为第一区间，将等于空气温度作为第二区间，以第一区间和第二区间形成尺度范围。
再由处理模块将环境温度在尺度范围内的位置和体温数据与预设温度，判断人员与救援设备的配对方式，若体温数据小于预设温度且环境温度位于尺度范围的第一区间时，由处理模块判断配对方式为第一方式，并再判断设备类型为穿套型，通过处理模块对数据小于预设温度且环境温度位于第一区间的数量进行计数，判断计数值是否大于预设数量，若是，则为第一穿戴型，若否，则为第二穿戴型，在体温数据大于预设温度且环境温度位于第二区间时，判断配对方式为第二方式，且设备类型为动力型，以根据配对方式确定设备类型；最后根据设备类型获取预设阈值，将环境温度与预设阈值进行对比，在环境温度大于预设阈值时让提示模块进行预警提示，能够及时监测到能够影响救援设备安全性的环境信息，提高救援设备使用过程中的安全性。
实施例二
与实施例一的区别在于，当设备类型为穿戴型时，处理模块将体温数据与水里温度进行对比，处理模块将环境温度与水里温度进行对比，当体温数据等于水里温度且环境温度等于水里温度时，处理模块判救援设备穿戴异常。
本实施例二通过设备类型为穿戴型触发对体温数据和环境温度进行判断，即救援设备直接穿套在目标身体上时进行判断，以此来对救援设备的状态进行检测，例如救生衣的裆部安全扣是否扣好，未扣好时，救生衣会在浮力作用下向上浮动，从而无法检测到准确的人体温度，只能检测到水温，所以，能够判断到救援设备穿戴异常，此时的异常提示，能够提示人员进行相应处理。
实施例三
与实施例一的区别在于，还包括位于主救援设备上的风向模块、流向模块和进行实时位置定位的定位模块，风向模块可用现有的风向风速仪，流向模块可用现有的流速流向传感器，风向模块检测风向信息，风向信息包括风向和风速，流向模块检测水流的流向信息，流向信息包括流速和水流流向。
处理模块将收到的空气温度添加上时间标签，时间标签可以通过现有添加时间点进行，例如时间标签可以是14:00:06，当环境温度小于预设阈值时，处理模块将相邻时间标签的空气温度作差得到变化温差，处理模块将变化温差与预设差值进行对比，当变化温差大于预设差值时，处理模块获取实时位置并判断在实时位置的预设范围内是否具有固定障碍物，固定障碍物如桥梁或者礁石等，若具有固定障碍物，处理模块获取风向信息和流向信息，处理模块判断固定障碍物是否在风向信息和/或流向信息的顺向一侧，若固定障碍物位于风向信息和/或流向信息的顺向一侧，处理模块向提示模块发送提示信息。
由于在顺风环境或者顺水环境下，救援设备的速度都可能被加快，导致救援设备可能会撞击到顺风或顺水方向侧的固定障碍物，所以，本实施例在环境温度小于预设阈值时，即环境温度对充气式救援设备不会产生影响时，通过实时判断水上环境的温差变化，当温差变化较大时，即在即将发生较大的天气变化时，判断在实时位置预设范围内是否具有固定障碍物，若有，由处理模块获取风向信息和流向信息并判断固定障碍物是否在风向信息和/或流向信息的顺向一侧，若是，则通过向提示模块发送提示信息进行预警，及时发现能够影响充气式救援设备安全性的因素，预警提示情况更全面。
实施例四
与实施例三的区别在于，当固定障碍物在风向信息或流向信息的顺向一侧时，处理模块判断风向信息中的风向与流向信息的水流流向是否相反，当风向与水流流向相反时，处理模块停止向提示模块发送提示信息；当风向与水流流向相反时，处理模块获取主救援设备的救援行驶方向，并判断救援行驶方向与水流流向是否相反，救援行驶方向可以通过预设进行存储，当救援行驶方向与水流流向相反时，处理模块获取流向信息中的流速和风向信息中的风速值，处理模块根据流速获取预设的阻力信息，流速与阻力信息的对应关系预先存储，处理模块根据风速值获取预设的风力值，处理模块判断主救援设备的预存动力值与风力值之和是否大于阻力信息，当预存动力值与风力值之和小于阻力信息时，处理模块向提示模块发送提示信息。
对风向和水流流向进行再次判断，判断风向与水流流向完全相反时不提示，在风向与水流流向相反时，再次判断主救援设备的预存动力值与风力值之和是否大于阻力信息，若否，则发送提示信息，表示主救援设备有碰到固定障碍物的几率，提高预警提示的准确性。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.水上救援的危险预警系统，包括处理模块、提示模块和多个监测模块，所述监测模块用于检测环境温度并发送至处理模块；其特征在于：
还包括位于主救援设备上的环境模块，所述环境模块检测水里温度和空气温度，所述处理模块将水里温度与空气温度形成尺度范围；
所述监测模块分别布设在多个从救援设备上，所述监测模块检测目标的体温数据并发送至处理模块，所述处理模块根据环境温度和体温数据在尺度范围内的位置判断人员与救援设备的配对方式，所述处理模块根据配对方式判断救援设备的设备类型；
所述处理模块根据设备类型获取预设阈值并将对应的环境温度与预设阈值进行对比，当环境温度大于预设阈值时，所述处理模块向提示模块发送提示信息进行预警提示；
所述处理模块获取实时的日期信息并根据日期信息判断季节信息，所述处理模块在季节信息为预设季节时将水里温度与空气温度形成尺度范围，所述配对方式包括第一方式和第二方式，预设季节为夏季和冬季，所述尺度范围包括第一区间和第二区间，当季节信息为夏季或冬季时，第一区间为等于水里温度，第二区间为等于空气温度，所述处理模块将体温数据与预设温度进行对比，预设温度设置成稍大于人体处于水中时的体温值，所述处理模块将环境温度与尺度范围进行匹配，当体温数据小于预设温度且环境温度位于第一区间时，所述处理模块判断人员与救援设备的配对方式为第一方式并判断设备类型为穿套型，当体温数据大于预设温度且环境温度位于第二区间时，所述处理模块判断人员与救援设备的配对方式为第二方式并判断设备类型为动力型；
在设备类型为穿套型时，处理模块对体温数据小于预设温度且环境温度位于第一区间的数量值进行计数，处理模块将计数得到的计数值与预设数量进行对比，预设数量是体温传感单元数量的三分之二，当计数值大于预设数量时，处理模块判断设备类型为衣服状的第一穿戴型，当计数值小于预设数量时，处理模块判断设备类型为环状的第二穿戴型。
2.根据权利要求1所述的水上救援的危险预警系统，其特征在于：所述季节信息包括春季、夏季、秋季和冬季，当季节信息为春季和秋季时，所述处理模块不形成尺度范围。
3.根据权利要求2所述的水上救援的危险预警系统，其特征在于：当设备类型为穿戴型时，所述处理模块将体温数据与水里温度进行对比，所述处理模块将环境温度与水里温度进行对比，当体温数据等于水里温度且环境温度等于水里温度时，所述处理模块判救援设备穿戴异常。
4.根据权利要求1所述的水上救援的危险预警系统，其特征在于：还包括位于主救援设备上的风向模块、流向模块和进行实时位置定位的定位模块，所述风向模块检测风向信息，所述流向模块检测水流的流向信息，所述处理模块将收到的空气温度添加上时间标签，当环境温度小于预设阈值时，所述处理模块将相邻时间标签的空气温度作差得到变化温差，所述处理模块将变化温差与预设差值进行对比，当变化温差大于预设差值时，所述处理模块获取实时位置并判断在实时位置的预设范围内是否具有固定障碍物，若具有固定障碍物，所述处理模块获取风向信息和流向信息，所述处理模块判断固定障碍物是否在风向信息和/或流向信息的顺向一侧，若固定障碍物位于风向信息和/或流向信息的顺向一侧，所述处理模块向提示模块发送提示信息。
5.根据权利要求4所述的水上救援的危险预警系统，其特征在于：当固定障碍物在风向信息或流向信息的顺向一侧时，所述处理模块判断风向信息中的风向与流向信息的水流流向是否相反，当风向与水流流向相反时，所述处理模块停止向提示模块发送提示信息。
6.根据权利要求5所述的水上救援的危险预警系统，其特征在于：当风向与水流流向相反时，所述处理模块获取主救援设备的救援行驶方向，并判断救援行驶方向与水流流向是否相反，当救援行驶方向与水流流向相反时，所述处理模块获取流向信息中的流速和风向信息中的风速值，所述处理模块根据流速获取预设的阻力信息，所述处理模块根据风速值获取预设的风力值，所述处理模块判断主救援设备的预存动力值与风力值之和是否大于阻力信息，当预存动力值与风力值之和小于阻力信息时，所述处理模块向提示模块发送提示信息。
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2021
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Patent Citations (7)
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