CN210155808U - 一种泳池防溺水报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泳池防溺水报警装置，属于溺水救生技术领域，其结构包括智能监测手环、水听器、水上信号处理机和报警终端；智能监测手环包括供游泳者佩戴的手环本体，手环本体上设置有压力传感器、陀螺仪和计时器，压力传感器与计时器相连接，压力传感器、陀螺仪和计时器分别与水听器相连接；水听器与水上信号处理机相连接，水上信号处理机与报警终端之间通过网络通信连接。本实用新型示例的报警装置，大大降低了虚警概率，提高了可靠性。

Description

一种泳池防溺水报警装置

技术领域

本实用新型涉及溺水救生技术领域，具体地说是一种泳池防溺水报警装置。

背景技术

目前，特别是夏暑时期，溺水事故频发，根据国家卫生部估计，我国平均每天有超过150人死于溺水(1年超过5.7万人)，世界卫生组织估算的数字则每年超过11.2万人。根据国际救生联合会的统计，世界上每年有上百万人因溺水而失去生命。

游泳项目由于其危险性，在2009年被国家体育总局和国家安监总局列为高危运动项目之一，要求全国游泳经营场所，采取更加强制性的救生安全措施，防止溺水死亡事故的发生，保证全民健身游泳者的生命安全。同时，游泳又是一项极具锻炼价值的运动，不仅能够提高心肺功能，对全身肌肉也起到极佳的锻炼效果。此外，水中运动对老人慢性病的治疗和身体的恢复都有好处，这使得游泳运动受到了广大民众的欢迎，在民众中的普及率越来越高。

基于游泳运动的危险性和在民众中的受欢迎程度，游泳过程中相关的救生措施十分重要，除了配置相应的救生员之外，为游泳者佩戴监控报警装置也很有必要。

对于游泳过程中的监控报警系统，国内比较成熟的有水盾防溺水预警系统，这是一种由客户端、主机端、显示端三部分构成的防溺水系统。客户端置于顾客泳帽内、额前部，主机端则用于接受和处理数据，显示终端是由LED屏及声光报警模块组成。

它利用水体对微波波段电磁波的吸收，无需安装传感器，降低系统复杂程度、降低故障率和耗电。报警时间在发放设备时，根据泳客情况而定，有最大报警时间限定，可在确保安全的情况下，尽可能降低误报率。

由于每个人的游泳习惯、姿势的不同，存在游客额头部分浸入水下较长时间的情况，这也就使得这种防溺水设备的虚警率较高，而且仅仅通过水下时间这一项指标来监测用户是否溺水，无法作为具有实用价值的产品而广泛应用。

国外还有瑞士的BlueFox泳池防溺水安全系统。该系统为每个游泳者手腕上佩戴一个腕部电脑，腕部电脑会定时监测游泳者所处的深度信息，一旦水深及持续时间均超过腕部电脑预先设定的门限值，腕部电脑就会立刻发出声波信号，安装在池壁的探测感应器接收到信号后报警盒/主控制盒会立即发出声光报警。

腕部电脑程序中的深度和持续时间的门限值可以自己设定，通过特制的USB线连接到电脑，打开随机自带的软件就可以根据游泳者的年龄和游泳水平修改相应的门限值。

但是该系统仅仅通过水深以及持续时间两个指标来判断用户溺水并不完善，存在很大概率的漏报以及误报警情况。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种泳池防溺水报警装置，该报警装置能够大大降低虚警概率，提升可靠性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种泳池防溺水报警装置，包括智能监测手环、水听器、水上信号处理机和报警终端；所述智能监测手环包括供游泳者佩戴的手环本体，所述手环本体上设置有压力传感器、陀螺仪和计时器，所述压力传感器与计时器相连接，压力传感器、陀螺仪和计时器分别与水听器相连接；所述水听器与水上信号处理机相连接，所述水上信号处理机与报警终端之间通过网络通信连接。

进一步的，所述手环本体上设置有手动报警按钮，所述手动报警按钮与水上信号处理机通信连接。

进一步的，所述手环本体上安装有报警器，手动报警按钮与所述报警器连接并控制所述报警器。

进一步的，所述水听器包括多个，多个所述水听器布置于泳池四周。

进一步的，所述水听器为圆环形的水听器。

进一步的，所述的报警终端为无线报警终端，报警终端与水上信号处理机之间通过无线网络进行连接。

进一步的，所述手环本体上设置有定位装置。

进一步的，所述手环本体上设置有无线充电模块。

进一步的，所述水上信号处理机与泳池门禁之间通过网络通信连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型示例的泳池防溺水报警装置，采用智能监测手环代替泳帽来监测游泳者的实时信息，避免了泳帽易脱落以及因各人泳姿问题泳帽长时间浸入水下而引发的高虚报率。

2、本实用新型示例的泳池防溺水报警装置，在智能监测手环上设置了压力传感器、陀螺仪和计时器，压力传感器能够实时检测用户的水下深度，陀螺仪能够实时检测用户的水下姿态，判定用户的泳姿是否正常，计时器可检测水下时间，多重数据联合判断，综合判定用户状态，大大降低了虚警概率，提高了装置的可靠性。

3、本实用新型示例的泳池防溺水报警装置，在手环本体上设置手动报警按钮，当用户发生溺水并且还有意识的时候，可手动进行报警，降低了溺水风险和隐患，方便了用户使用。

4、本实用新型示例的泳池防溺水报警装置，在手环本体上安装有报警器，手动报警按钮按下时，会实时的启动手环本体上的报警器，节省了信号传递以及工作人员查看报警终端的时间，在最短时间内发出救援，最大限度的保证使用者的安全。

5、本实用新型示例的泳池防溺水报警装置，水听器设置多个且布置于泳池的四周，能够及时的接收到各个方向传来的信号，保证工作的可靠性和使用者的安全性；水听器采用圆环形的水听器，体积小，适应泳池的应用环境和智能监测手环发出的信号具有水平全向的指向性的特点。

6、本实用新型示例的泳池防溺水报警装置，报警终端采用无线终端，便于报警终端位置的移动，可以设定为能够被救生员随身携带的手持终端，便于报警信号被救生人员及时收到，保证溺水人员可以及时获救，最大程度上消除安全隐患。

7、本实用新型示例的泳池防溺水报警装置，设置定位装置能够进行溺水定位检测，设置无线充电模块使得装置充电更加方便，减少充电的限制，水上信号处理机与泳池门禁之间通过网络通信连接，发生溺水报警时可以直接进行门禁解锁，减少救援障碍，提升救援效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的工作流程示意图。

图中：1智能监测手环，2水听器，3水上信号处理机，4报警终端。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种泳池防溺水报警装置，包括智能监测手环1、水听器2、水上信号处理机3和报警终端4；所述智能监测手环包括供游泳者佩戴的手环本体，所述手环本体上设置有压力传感器、陀螺仪和计时器，所述压力传感器与计时器相连接，压力传感器、陀螺仪和计时器分别与水听器2相连接；所述水听器2与水上信号处理机3相连接，所述水上信号处理机3与报警终端4之间通过网络通信连接。

具体的，手环主体的结构可参考目前市面上的智能手环，压力传感器选用现有的微型水压传感器，压力传感器分辨率0.2mbar；转换速度1ms；供电电压1.8～3.6V；功耗1μA(待机功耗小于0.15μA)。陀螺仪宽电压3V～3.3V供电；测量带宽5Hz～260Hz可调，带宽选择越小，数据输出越平滑；回传速率0.1Hz～200Hz(默认10Hz)波特率2400kbps～921600kbps可选。计时器可以选用迷你型防水计时器，如型号为JT330的计时器，压力传感器检测到用户位于一定水深后，计时器开始计时。

水听器2是实现水下无线通讯的重要部件，球形水听器的发送电压响应在146dB左右，接收灵敏度在-195左右；管形的响应低一些，谐振工作频率在10kHz～100kHz，水平方向的指向性为全向；活塞式的谐振工作频率20kHz～1MHz，有较强的指向性。在泳池的应用环境下，要求手环发送的声波具有水平全向的指向性，且其体积也受到了一定的约束，所以本实施例选用圆环形的水听器，选用市面上现有的圆环形水听器即可，如8104型水听器。水听器2包括多个，多个水听器2布置于泳池四周，本实施例中设置四个水听器2，分别布置于泳池的四个角处。

水上信号处理机3采用SOC为BroadcomBCM2837的树莓派3B。

报警终端4采用带有显示屏的显控终端，可以接收并显示溺水者的位置，报警终端4为无线报警终端，报警终端4与水上信号处理机3之间通过无线网络进行连接，可以使得报警终端4的位置灵活性大大提高，如可以选用平板电脑、H947手持终端等。报警终端4可以分为两部分，分别安放于游泳场馆以及让救生员随身携带。

手环本体上还设置有手动报警按钮，所述手动报警按钮与水上信号处理机3通信连接。手动报警按钮连接信号发射器，具体采用目前遥控器的结构及原理，手动报警按钮按下后会发出与水上信号处理机3接收的信号相匹配的报警信号，水上信号处理机3接收到相应信号后将报警信息传递至报警终端4。

手环本体上可以安装报警器，手动报警按钮同时作为报警器的开关，可以在向水上信号处理机3发出信号的同时启动报警器，发出双重报警，性能更加可靠，报警器选用市面的小型声光报警器即可，电源、手动报警按钮以及报警器经导线串联连接。当用户发生溺水并且还有意识的时候，可手动进行报警，降低了溺水风险和隐患，方便了用户使用。

为了及时准确的对用户位置进行定位，所述手环本体上设置有定位装置。具体的，可采用GPS定位模块。

为便于对装置进行充电，所述手环本体上设置有无线充电模块。无线充电模块可采用内置的电感线圈。

为减少救援障碍，提升救援效率，水上信号处理机3与泳池门禁之间通过网络通信连接，水上信号处理机3向报警终端4发送信号的同时会向泳池门禁发出信号，实现门禁解锁，其原理采用目前手机遥控打开智能锁的原理。

如图2所示，本实施例的泳池防溺水报警装置在工作时，智能监测手环1佩戴于用户的腕部，压力传感器实时检测用户的水下深度，陀螺仪实时检测用户的水下姿态，判定用户的泳姿是否正常，计时器检测水下时间，多重数据联合判断，综合判定用户状态，从而判断出用户是否溺水。若根据检测结果判定为用户发生溺水，如在某深度以下持续超过安全时间，多组姿态不满足正常设定值等，则智能监测手环1向四周的水听器2发出声呐报警信号，当设置在泳池四周的水听器2检测到声呐报警信号时，水听器2连接的水上报警处理机3将会发送无线报警信号到无线报警终端4和救生员的手持报警设备中，提醒救生员及时进行水下救援。

智能监测手环1上设置有手动报警按钮，当用户溺水并且还有意识时，可手动进行报警，在最短时间内得到救援。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本实用新型的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (9)

1.一种泳池防溺水报警装置，其特征是，包括智能监测手环、水听器、水上信号处理机和报警终端；所述智能监测手环包括供游泳者佩戴的手环本体，所述手环本体上设置有压力传感器、陀螺仪和计时器，所述压力传感器与计时器相连接，压力传感器、陀螺仪和计时器分别与水听器相连接；所述水听器与水上信号处理机相连接，所述水上信号处理机与报警终端之间通过网络通信连接。

2.根据权利要求1所述的泳池防溺水报警装置，其特征是，所述手环本体上设置有手动报警按钮，所述手动报警按钮与水上信号处理机通信连接。

3.根据权利要求2所述的泳池防溺水报警装置，其特征是，所述手环本体上安装有报警器，手动报警按钮与所述报警器连接并控制所述报警器。

4.根据权利要求1所述的泳池防溺水报警装置，其特征是，所述水听器包括多个，多个所述水听器布置于泳池四周。

5.根据权利要求1或4所述的泳池防溺水报警装置，其特征是，所述水听器为圆环形的水听器。

6.根据权利要求1所述的泳池防溺水报警装置，其特征是，所述的报警终端为无线报警终端，报警终端与水上信号处理机之间通过无线网络进行连接。

7.根据权利要求1所述的泳池防溺水报警装置，其特征是，所述手环本体上设置有定位装置。

8.根据权利要求1所述的泳池防溺水报警装置，其特征是，所述手环本体上设置有无线充电模块。

9.根据权利要求1所述的泳池防溺水报警装置，其特征是，所述水上信号处理机与泳池门禁之间通过网络通信连接。

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