CN114550416A - 一种物联网型应急防溺水系统 - Google Patents

一种物联网型应急防溺水系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种物联网型应急防溺水系统，所述物联网型应急防溺水系统包括预警模块，所述预警模块用于生成预警命令；溺水监测模块，所述溺水监测模块用于生成溺水监测命令以及生成溺水救援指令，判断人员是否已经离开了阶梯和判断人员掉到哪一片水域；溺水救援模块，所述溺水救援模块同时用于生成调整方向和力度的指令；水位监测模块，所述水位监测模块用于生成日常水位监测命令，所述水位监测模块用于在固定高度的水面上测出离水距离。本发明提供的物联网型应急防溺水系统具有无需佩戴任何设施即可实现对溺水人员的机械和人力的智能施救方案，并且可以实现对水区日常水位监测的优点。

Description

一种物联网型应急防溺水系统
技术领域
本发明涉及物联网型应急技术领域，尤其涉及一种物联网型应急防溺水系统。
背景技术
游泳是一种常见的健身运动，在游泳过程中由于游泳者自身身体素质突发变化而导致游泳者溺水的事件时有发生，而这种溺水事件如果发生在水域较为开阔，如海冰浴场、室外游泳池、室内游泳池等，时常会出现由于救援不及时或救生员根本没发现有人需要救援，而造成游泳者死亡。
目前，现有的一些防溺水系统大多数还是只是依靠人力去发现和救援，且被施救者需要主动佩戴相关装置，影响游泳健身体验，然而在很多时候，人力并不能很迅速的发现溺水者和救援，进而导致了救援不及时等意外情况发生，不能够满足现阶段的应急防溺水需求。
因此，有必要提供一种物联网型应急防溺水系统以解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种被施救者无需主动佩戴任何设施，可实现对溺水人员自动的发现及施救且可以实时将水位情况反映到云端，以达到预防功效的物联网型应急防溺水系统。
本发明提供的物联网型应急防溺水系统包括：预警模块，所述预警模块用于生成预警命令，并达到在人员进入防溺区后所述预警模块起到播放预报警功能；溺水监测模块，所述溺水监测模块用于生成溺水监测命令以及生成溺水救援指令，所述溺水监测模块同时用于对人员溺水的综合判断，判断人员是否已经离开了阶梯和判断人员掉到哪一片水域；溺水救援模块，所述溺水救援模块用于生成溺水救援命令，所述溺水救援模块用于将溺水者的位置信息进行发送，所述溺水救援模块同时用于生成调整方向和力度的指令；水位监测模块，所述水位监测模块用于生成日常水位监测命令，所述水位监测模块用于在固定高度的水面上测出离水距离。
为了达到方便对人员进出入进行监测，且对人员是否进入水池进行实时监测进而方便达到预警的效果，所述预警模块包括水池，所述水池的一侧设置有出入口，所述出入口的一侧设置有阶梯。
为了达到方便通过红外传感器对人员进行监测和判断是否通过出入口进入水池的效果，所述出入口的两侧均设置有红外传感器，所述红外传感器用于监测和判断人员是否通过所述出入口进入到所述水池中。
为了达到方便通过与重力传感器的双重判断人员是否进入水池的效果，所述阶梯的内部设置有重力传感器，所述重力传感器用于联合所述出入口判断人员是否进入所述水池。
为了达到方便对喇叭进行控制，进而方便起到预警作用的效果，所述预警模块还包括控制中心和喇叭，所述控制中心和喇叭均设置于所述出入口的一侧。
为了达到方便将指令发送至喇叭，方便通过喇叭进行播报预警信息的效果，所述控制中心的电性输出端与所述喇叭的电性输入端电性连接，所述控制中心用于发送指令至所述喇叭，所述喇叭用于播报预警信息。
为了达到方便通过红外传感矩阵判断人员是否溺水的效果，所述溺水监测模块包括设置于所述水池内部的红外传感矩阵，所述红外传感矩阵用于联合所述重力传感器实现对人员溺水的综合判断。
为了达到方便对救生圈抛射角度进行调整且方便对救生圈进行定位抛射的效果，所述溺水救援模块包括救生圈抛射模块和第二电机，所述救生圈抛射模块包括机械转盘，所述机械转盘的顶部分别设置有液压杆和第一电机，所述液压杆用于调整抛射方向。
为了达到方便通过第一电机带动推板移动进而达到对救生圈进行抛射的效果，所述第一电机的输出端固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮的外侧啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮的外侧设置有轮盘，所述轮盘的外侧设置有拉线，所述拉线的一端设置有推板，所述推板的两侧分别设置有弹簧和救生圈，所述第二电机的输出端设置有拉绳，所述拉绳的一端设置有施救网。
为了达到方便对水位数据进行监测达到预防溺水的效果，所述水位监测模块包括超声波传感器，所述超声波传感器用于在固定高度的水面上测出离水距离从而得到水位数据，并实时通过无线局域网或蓝牙汇报到后台控制系统。
与相关技术相比较，本发明提供的物联网型应急防溺水系统具有如下有益效果：
1、本发明通过预警模块，可方便将红外传感器和重力传感器发出的信号进行收集并处理，且将指令发送至喇叭进行播报预警信息，进而可通过喇叭语音播报达到预报警的效果；通过设置溺水监测模块，可通过红外传感矩阵来确定人员溺水的具体位置，方便进行精准救援，起到较佳的救援效果，可判断人员掉到了哪一片水域，从而向该区域定点抛射救生圈；通过设置溺水救援模块，可通过溺水监测模块确定救援位置后，在判断到人员溺水后会将信息传递给控制中心，控制中心会给发送信号给喇叭进行语音播报，然后会将溺水者的位置信息发送给救生圈抛射模块，救生圈抛射模块得到信号后会调整方向和力度向指点的地点抛射救生圈，同时控制中心还会发送信号给岸边的第二电机卷起水中的施救网，当控制中心得到溺水者的位置信息后会计算救生圈抛射的方向和角度，进而发送信号给救生圈抛射模块，救生圈抛射模块会通过内部的机械转盘和液压杆调整抛射的方向和角度，进而通过第一电机带动第一齿轮转动，第一齿轮通过第二齿轮带动轮盘转动进而收起拉线，拉线拉动推板压缩弹簧，在压缩到了一个临届值时放松第一电机使推板推动救生圈从而使救生圈弹出，可对溺水者进行精确施救；通过设置水位监测模块，可利用超声波传感器在固定高度的水面上测出离水距离从而得到水位数据，并实时通过无线局域网或蓝牙汇报到后台控制系统，进而可对水位情况进行及时的监测和判断，起到了提前预防的效果，解决了现有的一些防溺水系统大多数还是只是依靠人力去发现和救援，且被施救者需要主动佩戴相关装置，影响游泳健身体验，然而在很多时候，人力并不能很迅速的发现溺水者和救援，进而导致了救援不及时等意外情况发生的问题；
2、本发明通过设置水池、出入口和阶梯，可方便人员进行游泳健身锻炼，提供了便利性，同时，在出入口处设置红外传感器，可方便对人员是否进入水池进行判断，并且在阶梯的内部设置重力传感器，可进一步的根据重力传感器来判断人员是否进入到水池内部进行游泳健身，此时，通过设置的控制中心和喇叭，可方便将红外传感器和重力传感器发出的信号进行收集并处理，且将指令发送至喇叭进行播报预警信息，进而可通过喇叭语音播报达到预报警的效果，通过设置第一电机可带动第一齿轮转动，第一齿轮通过第二齿轮带动轮盘转动进而收起拉线，拉线拉动推板压缩弹簧，在压缩到了一个临届值时放松第一电机使推板推动救生圈从而使救生圈弹出，可对溺水者进行精确施救，通过设置第二电机可卷起水中的施救网进行救援。
附图说明
图1为本发明提供的物联网型应急防溺水系统的一种较佳实施例的结构框图；
图2为图1所示溺水监测模块的结构示意图；
图3为图1所示溺水救援模块和水位监测模块的结构示意图。
图中标号：1、水池；2、出入口；3、阶梯；4、喇叭；5、红外传感器；6、重力传感器；7、控制中心；8、红外传感矩阵；9、救生圈抛射模块；10、机械转盘；11、液压杆；12、第一电机；13、第一齿轮；14、第二齿轮；15、轮盘；16、拉线；17、推板；18、弹簧；19、救生圈；20、超声波传感器；21、第二电机；22、拉绳；23、施救网。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2和图3，其中，图1为本发明提供的物联网型应急防溺水系统的一种较佳实施例的结构框图；图2为图1所示溺水监测模块的结构示意图；图3为图1所示溺水救援模块和水位监测模块的结构示意图。物联网型应急防溺水系统包括预警模块，所述预警模块用于生成预警命令，并达到在人员进入防溺区后所述预警模块起到播放预报警功能。
在具体实施过程中，如图1和图2所示，预警模块包括水池1，水池1的一侧设置有出入口2，出入口2的一侧设置有阶梯3。
出入口2的两侧均设置有红外传感器5，红外传感器5用于监测和判断人员是否通过出入口2进入到水池1中。
阶梯3的内部设置有重力传感器6，重力传感器6用于联合出入口2判断人员是否进入水池1。
预警模块还包括控制中心7和喇叭4，控制中心7和喇叭4均设置于出入口2的一侧。
控制中心7的电性输出端与喇叭4的电性输入端电性连接，控制中心7用于发送指令至喇叭4，喇叭4用于播报预警信息。
需要说明的是：通过设置水池1、出入口2和阶梯3，可方便人员进行游泳健身锻炼，提供了便利性，同时，在出入口2处设置红外传感器5，可方便对人员是否进入水池1进行判断，并且在阶梯3的内部设置重力传感器6，可进一步的根据重力传感器6来判断人员是否进入到水池1内部进行游泳健身，此时，通过设置的控制中心7和喇叭4，可方便将红外传感器5和重力传感器6发出的信号进行收集并处理，且将指令发送至喇叭4进行播报预警信息，进而可通过喇叭4语音播报达到预报警的效果，解决了目前的防溺水系统大多数还是只是依靠人力去发现和救援的问题。
参考图1和图2所示，溺水监测模块，溺水监测模块用于生成溺水监测命令以及生成溺水救援指令，溺水监测模块同时用于对人员溺水的综合判断，判断人员是否已经离开了阶梯和判断人员掉到哪一片水域。
溺水监测模块包括设置于水池1内部的红外传感矩阵8，红外传感矩阵8用于联合重力传感器6实现对人员溺水的综合判断。
需要说明的是：通过设置溺水监测模块，并且在水池1的内部设置红外传感矩阵8，可方便通过联合重力传感器6来判断人员是否溺水，并且通过红外传感矩阵8来确定人员溺水的具体位置，方便进行精准救援，起到较佳的救援效果，可判断人员掉到了哪一片水域，从而向该区域定点抛射救生圈，解决了现有的一些防溺水系统大多数还是只是依靠人力去发现和救援，且被施救者需要主动佩戴相关装置，影响游泳健身体验，然而在很多时候，人力并不能很迅速的发现溺水者和救援，进而导致了救援不及时等意外情况发生的问题。
参考图1、图2和图3所示，溺水救援模块，溺水救援模块用于生成溺水救援命令，溺水救援模块用于将溺水者的位置信息进行发送，溺水救援模块同时用于生成调整方向和力度的指令。
溺水救援模块包括救生圈抛射模块9和第二电机21，救生圈抛射模块9包括机械转盘10，机械转盘10的顶部分别设置有液压杆11和第一电机12，液压杆11用于调整抛射方向。
第一电机12的输出端固定连接有第一齿轮13，第一齿轮13的外侧啮合连接有第二齿轮14，第二齿轮14的外侧设置有轮盘15，轮盘15的外侧设置有拉线16，拉线16的一端设置有推板17，推板17的两侧分别设置有弹簧18和救生圈19，第二电机21的输出端设置有拉绳22，拉绳22的一端设置有施救网23。
需要说明的是：通过设置溺水救援模块，在通过溺水监测模块确定救援位置后，在判断到人员溺水后会将信息传递给控制中心7，控制中心7会给发送信号给喇叭4进行语音播报，然后会将溺水者的位置信息发送给救生圈抛射模块9，救生圈抛射模块9得到信号后会调整方向和力度向指点的地点抛射救生圈19，同时控制中心7还会发送信号给岸边的第二电机21卷起水中的施救网23，当控制中心7得到溺水者的位置信息后会计算救生圈抛射的方向和角度，进而发送信号给救生圈抛射模块9，救生圈抛射模块9会通过内部的机械转盘10和液压杆11调整抛射的方向和角度，进而通过第一电机12带动第一齿轮13转动，第一齿轮13通过第二齿轮14带动轮盘15转动进而收起拉线16，拉线16拉动推板17压缩弹簧18，在压缩到了一个临届值时放松第一电机12使推板17推动救生圈19从而使救生圈19弹出，可对溺水者进行精确施救，解决了现有的一些防溺水系统大多数还是只是依靠人力去发现和救援，且被施救者需要主动佩戴相关装置，影响游泳健身体验，然而在很多时候，人力并不能很迅速的发现溺水者和救援，进而导致了救援不及时等意外情况发生的问题。
参考图1和图2所示，水位监测模块，水位监测模块用于生成日常水位监测命令，水位监测模块用于在固定高度的水面上测出离水距离。
水位监测模块包括超声波传感器20，超声波传感器20用于在固定高度的水面上测出离水距离从而得到水位数据，并实时通过无线局域网或蓝牙汇报到后台控制系统。
需要说明的是：通过设置水位监测模块，可利用超声波传感器20在固定高度的水面上测出离水距离从而得到水位数据，并实时通过无线局域网或蓝牙汇报到后台控制系统，进而可对水位情况进行及时的监测和判断，起到了提前预防的效果，实现对水区日常水位的监测。
本发明提供的物联网型应急防溺水系统的工作原理如下：
在使用时，人员在进入防溺区后会通过出入口2处两侧的红外传感器5和阶梯3上重力传感器6(压敏电阻)监测到人员进入，出入口2处两侧的红外传感器5和阶梯3上重力传感器6(压敏电阻)联合监测到人员进入后会立刻将信号传递给控制中心7，再由控制中心7传递信号给出入口2处的喇叭4，最后通过喇叭4语音播报达到预报警的功效；且人员在溺水后会通过水面的红外传感矩阵8，阶梯3上的重力传感器6(压敏电阻)等实现对人员溺水的综合判断，具体判断过程为：重力传感器6(压敏电阻)判断学生是否已经离开了阶梯3，而红外传感矩阵8会判断人员掉到了哪一片水域，从而向该区域定点抛射救生圈19，在判断到人员溺水后会将信息传递给控制中心7，控制中心7会给发送信号给喇叭4进行语音播报，然后会将溺水者的位置信息发送给救生圈抛射模块9，救生圈抛射模块9得到信号后会调整方向和力度向指点的地点抛射救生圈19，同时控制中心7还会发送信号给岸边的第二电机21卷起水中的施救网23，当控制中心7得到溺水者的位置信息后会计算救生圈抛射的方向和角度，进而发送信号给救生圈抛射模块9，救生圈抛射模块9会通过内部的机械转盘10和液压杆11调整抛射的方向和角度，进而通过第一电机12带动第一齿轮13转动，第一齿轮13通过第二齿轮14带动轮盘15转动进而收起拉线16，拉线16拉动推板17压缩弹簧18，在压缩到了一个临届值时放松第一电机12使推板17推动救生圈19从而使救生圈19弹出，可对溺水者进行精确施救，通过设置水位监测模块，可利用超声波传感器20在固定高度的水面上测出离水距离从而得到水位数据，并实时通过无线局域网或蓝牙汇报到后台控制系统，进而可对水位情况进行及时的监测和判断，起到了提前预防的效果。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种物联网型应急防溺水系统，其特征在于，包括：
预警模块，所述预警模块用于生成预警命令，并达到在人员进入防溺区后所述预警模块起到播放预报警功能；
溺水监测模块，所述溺水监测模块用于生成溺水监测命令以及生成溺水救援指令，所述溺水监测模块同时用于对人员溺水的综合判断，判断人员是否已经离开了阶梯和判断人员掉到哪一片水域；
溺水救援模块，所述溺水救援模块用于生成溺水救援命令，所述溺水救援模块用于将溺水者的位置信息进行发送，所述溺水救援模块同时用于生成调整方向和力度的指令；
水位监测模块，所述水位监测模块用于生成日常水位监测命令，所述水位监测模块用于在固定高度的水面上测出离水距离。
2.根据权利要求1所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述预警模块包括水池(1)，所述水池(1)的一侧设置有出入口(2)，所述出入口(2)的一侧设置有阶梯(3)。
3.根据权利要求2所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述出入口(2)的两侧均设置有红外传感器(5)，所述红外传感器(5)用于监测和判断人员是否通过所述出入口(2)进入到所述水池(1)中。
4.根据权利要求2所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述阶梯(3)的内部设置有重力传感器(6)，所述重力传感器(6)用于联合所述出入口(2)判断人员是否进入所述水池(1)。
5.根据权利要求2所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述预警模块还包括控制中心(7)和喇叭(4)，所述控制中心(7)和喇叭(4)均设置于所述出入口(2)的一侧。
6.根据权利要求5所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述控制中心(7)的电性输出端与所述喇叭(4)的电性输入端电性连接，所述控制中心(7)用于发送指令至所述喇叭(4)，所述喇叭(4)用于播报预警信息。
7.根据权利要求4所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述溺水监测模块包括设置于所述水池(1)内部的红外传感矩阵(8)，所述红外传感矩阵(8)用于联合所述重力传感器(6)实现对人员溺水的综合判断。
8.根据权利要求1所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述溺水救援模块包括救生圈抛射模块(9)和第二电机(21)，所述救生圈抛射模块(9)包括机械转盘(10)，所述机械转盘(10)的顶部分别设置有液压杆(11)和第一电机(12)，所述液压杆(11)用于调整抛射方向。
9.根据权利要求8所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述第一电机(12)的输出端固定连接有第一齿轮(13)，所述第一齿轮(13)的外侧啮合连接有第二齿轮(14)，所述第二齿轮(14)的外侧设置有轮盘(15)，所述轮盘(15)的外侧设置有拉线(16)，所述拉线(16)的一端设置有推板(17)，所述推板(17)的两侧分别设置有弹簧(18)和救生圈(19)，所述第二电机(21)的输出端设置有拉绳(22)，所述拉绳(22)的一端设置有施救网(23)。
10.根据权利要求1所述的物联网型应急防溺水系统，其特征在于，所述水位监测模块包括超声波传感器(20)，所述超声波传感器(20)用于在固定高度的水面上测出离水距离从而得到水位数据，并实时通过无线局域网或蓝牙汇报到后台控制系统。
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