CN209700897U - 一种智能传感救生衣 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于救生设备技术领域，具体涉及一种基于传感器和北斗卫星定位技术的智能救生衣；具体技术方案为：一种智能传感救生衣，包括衣身本体，衣身本体的上部布置有心率传感器、比较器、供电模块、定位模块、传感器模块、气室夹层和布置在气室夹层内的气体激发装置，心率传感器和比较器布置在衣身本体的心脏处，心率传感器检测心率变化以判断是否溺水，一旦心率变化速率达到阈值，心率传感器就会将电信号传到气体激发装置，气体激发装置内产生大量气体，气室夹层内的气囊迅速膨胀，将人的头部脱出水面，同时，定位模块将定位信号传输至救援中心，实现自救与求救双保障，该救生衣体积小，穿着轻巧灵便，舒适度高，便于携带。

Description

一种智能传感救生衣

技术领域

本实用新型属于救生设备技术领域，具体涉及一种基于传感器和北斗卫星定位技术的智能救生衣。

背景技术

日常生活中经常有溺水的现象,每年都因此造成了很多不必要的伤亡。我国卫生部统计显示，全国每年约有5.7万人死于溺水，每年少年儿童溺水死亡人数占总溺水死亡人数的56.04%。对于出海的人来说，从业人数超过两千万。没有最基本的救生设备保障，出海时也不穿戴救生设备，安全意识薄弱。而且溺水事件突发性强、存活率低，水上救援环境复杂多变。现有的设备效率低、占空间大、使用不便。不会游泳的人不能使用救生浮标；救生筏和救生圈体积过大，不易携带，况且对于儿童来说容易脱落；救生衣对于游泳运动员来说，不方便穿着，比赛时也不适合穿，它们都不能及时对溺水人员进行施救。

现今，传感技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，应用广泛，已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面；此外，北斗卫星定位系统应用覆盖率也非常大，上至航天，下至渔业，农业，工业以及日常生活；电弧脉冲技术也应用到了生活中，比如打火机等等；化学试剂也是现代科技发展的一部分，作为原材料，生活中处处可见。因此，几大技术结合应用在救生衣上能最大程度地实现救援。

实用新型内容

针对现有技术不足，为避免突发情况下的溺水事故，本实用新型提供了一种便携式、平时可贴身穿着、便于运动、遇突发情况能够智能判断是否有溺水危险并实施自动充气救生与求生的智能运动救生衣。

本实用新型采用心率智能检测，准确判断溺水情况下生理指标，并做出快速充气执行。低功耗传感器要求柔性材质嵌入救生衣内部，实时监测心率，并通过电弧脉冲使化学药剂反应达到快速充气的效果。同时，北斗卫星定位系统的应用也为其提高救援效率，在救生衣方面具有开创性突破。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种智能传感救生衣，包括衣身本体，衣身本体的上部布置有定位模块和供电模块。

衣身本体的正面侧嵌入有传感器模块，传感器模块由置于上部的心率传感器和比较器组成，心率传感器通过数据线与定位模块连接，心率传感器置于衣身本体的下层，心率传感器实时检测心脏心率，比较器根据人的心率变化速率来对是否溺水进行判断。心率传感器具有独特的机械感知能力，心率传感器检测心率数据变化，一旦心率变化速率达到一定阈值，就会自动产生电信号传到比较器，通过比较人体正常心率和溺水时心率的变化速率来判断是否溺水，如果溺水，则迅速传达信号启动气体激发装置，实施救援。

衣身本体的上部嵌入有气室夹层，气室夹层内侧布置有气囊，气囊内嵌入有气体激发装置，气体激发装置置于衣身本体的背面侧，气体激发装置内设有双电弧脉冲模块和可产生气体的化学反应模块，比较器通过导线与双电弧脉冲模块连接。当比较器将溺水信号传输至气体激发装置，双电弧脉冲模块启动，触发化学反应模块，化学反应模块产生大量气体，使得气室夹层内的气囊膨胀，实时救援。

供电模块为定位模块、心率传感器、比较器和双电弧脉冲模块供电。

定位模块为北斗卫星定位模块，比较器将溺水信号传送至定位模块，定位模块将溺水信号传送至北斗卫星定位系统，北斗卫星定位系统与北斗卫星通信形成经纬度信号，并将定位信号发送至救援中心，实施求救。

北斗卫星定位系统具有全球、全天候、高精度的定位优势。

根据人体工程学原理，心率传感器靠近心脏位置布置，心率检测更加准确。

化学反应模块包括储药囊，储药囊内设有装有水的隔膜，隔膜的一侧装有碳酸氢钠粉末，隔膜的另一侧装有硫酸铝粉末，双电弧脉冲模块内设有分置隔膜两侧的第一脉冲电弧和第二脉冲电弧。比较器将溺水信号传送至双电弧脉冲模块，第一脉冲电弧和第二脉冲电弧利用电信号产生紫色的X型电弧脉冲，电弧脉冲不会产生传统火焰，对向布置的电弧脉冲将隔膜刺穿，硫酸铝粉末、碳酸氢钠粉末与隔膜内的水接触，迅速反应产生大量二氧化碳气体，使得气室夹层内的气囊迅速膨胀，将人的头部脱出水面。硫酸铝粉末与碳酸氢钠粉末在反应过程中不会产生大量的热，对人体无伤害，反应速度快，产生气体多。

救生衣采用紧身款，衣身本体单薄，三层结构，气室夹层位于衣身本体的最上层，由蘑菇头魔术贴贴于衣身的颈部及颈部以下10厘米的位置处，蘑菇头魔术贴具有耐潮湿、抗紫外线、优异抗张性能、可重复闭合、无中间下垂现象、降噪、减振等特点，不会使气囊轻易从衣体上翘起，也不会像胶水一般阻止气囊的膨胀，恰到好处。

救生衣采用锦纶面料，质地虽不如莱卡面料扎实，但弹性柔软度已与莱卡不相上下，舒适度与经济并存。

供电模块为单晶硅太阳能电池板和可充电电池，单晶硅太阳能板将接收的光能转化为电能，进而供给整个系统用电，双供电系统既环保，又保障了正常的用电需求。

本实用新型体积小，穿着轻巧灵便，舒适度高，便于携带，十分适用于儿童、出海人员或参加危险水上运动的人。

本实用新型与现有技术相比，具体具体有益效果体现在：

一、本实用新型巧妙地采用了心率智能检测技术，准确判断溺水情况下生理指标，遇突发情况能智能判断是否有溺水危险，并做出快速充气执行。排除了紧急情况下人无法即时使用的情况，同时摒弃了传统救生衣需要人工启动的弊端。低功耗传感器要求柔性材质嵌入紧身衣内部，实时监测心率，一旦心率变化速率达到一定阈值，就会自动充气救生。

二、本实用新型采用了化学方法使气囊膨胀，选用碳酸氢钠和硫酸铝两种试剂进行反应。所选用的两种物质比较稳定而且是粉末状，便于放在气室夹层中；反应时不会产生大量的热，对人体无伤害；反应速度快，产生气体多。

三、本实用新型采用了电弧脉冲技术，激发装置接收到比较器所传达的电信号产生双电弧脉冲，双电弧脉冲瞬间将气室中的隔膜击穿使两种物质迅速反应。电弧脉冲技术的应用，摒弃了传统小针刺破钢瓶的技术，瞬间的电弧脉冲激发反应更快，进而缩短气囊膨胀时间。

四、本实用新型采用了北斗卫星定位技术，北斗卫星定位系统通过与北斗卫星通信形成经纬度信号进行定位，同时把位置详细信息发送到救助中心，达到了自救和求救双保障。

五、本实用新型采用紧身塑型衣的结构，比起以往的救生圈和救生筏，它体积小、便携、舒适，十分适用于儿童、出海人员或参加危险水上活动的人员。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型正面侧的内部结构示意图。

图3为本实用新型背面侧的内部结构示意图。

图4为本实用新型的控制原理图。

图5为本实用新型的气体激发装置的结构示意图。

图中，1为衣身本体，2为定位模块，3为供电模块，4为传感器模块，41为心率传感器，42为比较器，5为气室夹层，51为气体激发装置，52为双电弧脉冲模块，53为化学反应模块，54为储药囊，55为隔膜，56为第一脉冲电弧，57为第二脉冲电弧。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2和图4所示，一种智能传感救生衣，包括衣身本体1，衣身本体1的上部布置有定位模块2和供电模块3。

衣身本体1的正面侧嵌入有传感器模块4，传感器模块4由置于上部的心率传感器41和比较器42组成，心率传感器41通过数据线与定位模块2连接，心率传感器41置于衣身本体1的下层，心率传感器41实时检测心脏心率，比较器42通过紧贴于人体肋骨部位的导线连接到双电弧脉冲模块52上，比较器42根据人的心率变化速率来对是否溺水进行判断。心率传感器41具有独特的机械感知能力，心率传感器41检测心率数据变化，一旦心率变化速率达到一定阙值，就会自动产生电信号传到比较器42，通过比较人体正常心率和溺水时心率的变化速率来判断是否溺水，如果溺水，则迅速传达信号启动气体激发装置51，实施救援。

如图3所示，衣身本体1的上部嵌入有气室夹层5，气室夹层5内嵌入有气体激发装置51，气体激发装置51置于衣身本体1的背面侧，气体激发装置51内设有双电弧脉冲模块52和可产生气体的化学反应模块53，比较器42通过导线与双电弧脉冲模块52连接。当比较器42将溺水信号传输至气体激发装置51，双电弧脉冲模块52启动，触发化学反应模块53，化学反应模块53产生大量气体，使得气室夹层5内的气囊膨胀，实时救援。

供电模块3为定位模块2、心率传感器41、比较器42和双电弧脉冲模块52供电。

定位模块2为北斗卫星定位模块2，比较器42将溺水信号传送至定位模块2，定位模块2将溺水信号传送至北斗卫星定位系统，北斗卫星定位系统与北斗卫星通信形成经纬度信号，并将定位信号发送至救援中心，实施求救。

北斗卫星定位系统具有全球、全天候、高精度的定位优势。

根据人体工程学原理，心率传感器41靠近心脏位置布置，心率检测更加准确。

如图5所示，化学反应模块53包括储药囊54，储药囊54内设有装有水的隔膜55，隔膜55的一侧装有碳酸氢钠粉末，隔膜55的另一侧装有硫酸铝粉末，双电弧脉冲模块52内设有分置隔膜55两侧的第一脉冲电弧56和第二脉冲电弧57。比较器42将溺水信号传送至双电弧脉冲模块52，第一脉冲电弧56和第二脉冲电弧57利用电信号产生紫色的X型电弧脉冲，电弧脉冲不会产生传统火焰，对向布置的电弧脉冲将隔膜55刺穿，硫酸铝粉末、碳酸氢钠粉末与隔膜55内的水接触，迅速反应产生大量二氧化碳气体，使得气室夹层5内的气囊迅速膨胀，将人的头部脱出水面。硫酸铝粉末与碳酸氢钠粉末在反应过程中不会产生大量的热，对人体无伤害，反应速度快，产生气体多。

救生衣采用紧身款，衣身本体1单薄，三层结构，气室夹层5位于衣身本体1的最上层，由蘑菇头魔术贴贴于衣身的颈部及颈部以下10厘米的位置处，蘑菇头魔术贴具有耐潮湿、抗紫外线、优异抗张性能、可重复闭合、无中间下垂现象、降噪、减振等特点，不会使气囊轻易从衣体上翘起，也不会像胶水一般阻止气囊的膨胀，恰到好处。

救生衣采用锦纶面料，质地虽不如莱卡面料扎实，但弹性柔软度已与莱卡不相上下，舒适度与经济并存。

供电模块3为单晶硅太阳能电池板和可充电电池，单晶硅太阳能板将接收的光能转化为电能，进而供给整个系统用电，双供电系统既环保，又保障了正常的用电需求。

本实用新型体积小，穿着轻巧灵便，舒适度高，便于携带，十分适用于儿童、出海人员或参加危险水上运动的人。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。

Claims (6)

1.一种智能传感救生衣，其特征在于，包括衣身本体（1），所述衣身本体（1）的上部布置有定位模块（2）和供电模块（3）；

所述衣身本体（1）的正面侧嵌入有传感器模块（4），所述传感器模块（4）由心率传感器（41）和比较器（42）组成，所述心率传感器（41）通过数据线与定位模块（2）连接；

所述衣身本体（1）的上部嵌入有气室夹层（5），所述气室夹层（5）内侧布置有气囊，所述气囊内嵌入有气体激发装置（51），所述气体激发装置（51）置于衣身本体（1）的背面侧，所述气体激发装置（51）内设有双电弧脉冲模块（52）和可产生气体的化学反应模块（53），所述比较器（42）通过导线与双电弧脉冲模块（52）连接；

所述供电模块（3）为定位模块（2）、心率传感器（41）、比较器（42）和双电弧脉冲模块（52）供电。

2.根据权利要求1所述的一种智能传感救生衣，其特征在于，所述定位模块（2）为北斗卫星定位模块。

3.根据权利要求2所述的一种智能传感救生衣，其特征在于，所述心率传感器（41）靠近心脏位置布置。

4.根据权利要求3所述的一种智能传感救生衣，其特征在于，所述气室夹层（5）覆盖在颈部及颈部以下10厘米的位置处。

5.根据权利要求4所述的一种智能传感救生衣，其特征在于，所述化学反应模块（53）包括储药囊（54），所述储药囊（54）内设有装有水的隔膜（55），隔膜（55）的一侧装有碳酸氢钠粉末，隔膜（55）的另一侧装有硫酸铝粉末；所述双电弧脉冲模块（52）内设有分置隔膜（55）两侧的第一脉冲电弧（56）和第二脉冲电弧（57）。

6.根据权利要求5所述的一种智能传感救生衣，其特征在于，所述供电模块（3）为单晶硅太阳能电池板和可充电电池。