CN216927775U - 防溺水装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种防溺水装置及系统。所述防溺水系统包括所述防溺水装置、基站及控制终端。所述防溺水装置用于发送无线连接信号。所述防溺水装置包括超带宽标签及电源,所述电源与所述超带宽标签连接,用于为所述超带宽标签供电。所述超带宽标签用于发送定位数据,所述防溺水装置被水淹没后所发送的无线连接信号衰减或消失。本申请能够提高对溺水者的救援效率及对溺水者监控的准确率。
Description
技术领域
本申请涉及游泳安全管理技术领域,尤其涉及一种防溺水装置及系统。
背景技术
游泳作为全能型健身运动,随着社会的发展,越来越受到人们的喜爱。随着越来越多的人参加这项运动,近年来游泳馆溺水的事件不断发生,这样的事情给家庭带来沉重的悲痛,同时也给经营单位带来了巨大的营业风险。如何保障游泳者的安全,如何加强游泳馆的安全保障成为了一个普遍的社会热门话题。现有游泳馆采用救生员现场观察、声纳探测、水下视频监控等方式避免游泳者溺水事件的发生。然而,采用救生员现场观察的方式时,由于救生员通过人眼观察判断是否有人溺水,会受到人员自身生理条件的限制,如救生员长时间工作会导致疲劳而精力不集中,从而疏忽溺水现象的发生,并且采用救生员现场观察的措施也易受监控人员本身素质和游泳池内人数的限制,监控的准确率不可控,因此,救援效率低下。采用声纳探测的方式时,由于声纳装置的安装、使用费用较高,而且,当溺水者肺部充满水的情况下,声纳装置无法探测到,因而声纳装置的可靠性较差。采用水下视频监控方式时,视频监控的报警的时间长,且报警多数发生在溺水后期,监控安全性不足。
实用新型内容
鉴于以上内容,有必要提供一种防溺水装置及系统以提高对溺水者的救援效率及对溺水者监控的准确率。
本申请第一方面提供一种防溺水装置,用于发送无线连接信号,所述防溺水装置包括超带宽标签及电源,所述电源与所述超带宽标签连接,用于为所述超带宽标签供电,所述超带宽标签用于发送定位数据,所述防溺水装置被水淹没后所发送的无线连接信号衰减或消失。
可选地,所述防溺水装置还包括蓝牙标签,所述电源与所述蓝牙标签连接,用于为所述蓝牙标签供电,所述蓝牙标签发送的蓝牙连接信号作为所述无线连接信号,所述蓝牙标签被水淹没后所发送的蓝牙连接信号衰减或消失。
可选地,所述蓝牙标签包括蓝牙低功耗天线,所述蓝牙低功耗天线发射所述蓝牙连接信号。
可选地,所述超带宽标签发送超带宽连接信号作为所述无线连接信号,所述超带宽连接信号包括所述定位数据,所述超带宽标签被水淹没后所发送的超带宽连接信号衰减或消失。
本申请第二方面提供一种防溺水系统,包括上述防溺水装置、至少三个基站及一个控制终端,所述至少三个基站接收所述防溺水装置发送的无线连接信号及定位数据,并记录接收到所述定位数据的时间,所述至少三个基站将所述无线连接信号、定位数据及时间发送给所述控制终端,所述控制终端接收所述无线连接信号、定位数据及时间,并确定所述无线连接信号衰减或消失的持续时间是否超过第一预设时间,所述控制终端在确认所述无线连接信号衰减或消失的持续时间超过第一预设时间时,根据所述定位数据及所述时间计算得到所述防溺水装置的位置并生成报警信息,并将所述防溺水装置的位置及报警信息发送给预设终端。
可选地,所述控制终端根据所述定位数据及所述时间利用如下公式:
计算得到所述防溺水装置的位置,其中,(x,y,z)为所述防溺水装置的位置坐标,(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)分别为至少三个所述基站的位置坐标,t1,t2,t3分别为至少三个所述基站记录的时间,c为所述防溺水装置发送携带所述定位数据的超带宽信号的传播速度。
可选地,所述基站包括第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块及处理单元,所述第一通信模块接收所述无线连接信号,所述第二通信模块接收所述超带宽标签发送的定位数据或从所述无线连接信号中获取所述定位数据,所述处理单元获取所述无线连接信号及所述定位数据,记录接收到所述定位数据的时间,并控制所述第三通信模块将所述无线连接信号及所述定位数据、所述时间发送给所述控制终端。
可选地,所述第一通信模块为蓝牙通信模块,所述第二通信模块为超带宽通信模块,所述第三通信模块为网线、同轴电缆、双绞线或光纤。
可选地,所述控制终端显示所述防溺水装置的位置。
可选地,所述控制终端每间隔第二预设时间接收一次所述基站发送的无线连接信号。
本申请中防溺水装置能够将无线连接信号及定位数据发送给控制终端,控制终端在确认无线连接信号衰减或消失的持续时间超过第一预设时间时根据所述定位数据计算得到所述防溺水装置的位置并生成报警信息,并将所述防溺水装置的位置及报警信息发送给安全员,从而提高对溺水者的救援效率及提高对溺水者监控的准确率。
附图说明
图1为本申请一实施方式中防溺水系统的结构图。
图2为本申请一实施方式中防溺水装置的结构示意图。
图3为本申请一实施方式中的基站的功能结构示意图。
图4为本申请另一实施方式中防溺水装置的结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,当一个元件被称为“电连接”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件,它可以是接触连接,例如,可以是导线连接的方式,也可以是非接触式连接,例如,可以是非接触式耦合的方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参考图1,所示为本申请一实施方式中防溺水系统100的结构图。所述防溺水系统100包括防溺水装置1、至少三个基站2及控制终端3。所述防溺水装置1与每一基站2通信连接,每一基站2与所述控制终端3通信连接。本实施方式中,所述防溺水装置1通过蓝牙通信方式及/或超带宽(Ultra Wide Band,UWB)通信方式与每一基站2通信连接。各个基站2之间通过有线通信方式进行连接。本实施方式中,所述防溺水装置1设置在泳帽上,用户戴着设置有防溺水装置1的泳帽在游泳池中进行游泳运动。所述至少三个基站2安装在游泳池的周边。本实施方式中,每一基站2与所述控制终端3之间通过有线通信方式进行连接。本实施方式中,有线通信方式包括网线连接方式、同轴电缆连接方式、双绞线连接方式及光纤连接方式。也即,各个基站2之间、每一基站2与控制终端3之间通过网线连接方式、同轴电缆连接方式、双绞线连接方式及光纤连接方式进行连接。
本实施方式中,所述防溺水装置1向每一所述基站2发送连接信号及定位数据。每一所述基站2将所述连接信号及定位数据发送给所述控制终端3。所述控制终端3根据所述连接信号判断携带所述防溺水装置1的用户是否溺水,及在确定携带所述防溺水装置1的用户溺水时根据所述定位数据确定出用户的位置及生成报警信息,并将用户的位置及报警信息发送给安全员。例如,发送给安全员的预设终端。所述预设终端可以为手机、电脑或穿戴式设备。
请参考图2,所示为本申请一实施方式中防溺水装置1的功能结构示意图。所述防溺水装置1包括蓝牙标签11、超带宽(Ultra Wide Band,UWB)标签12及电源13。所述电源13分别与所述蓝牙标签11及超带宽标签12连接。本实施方式中,所述蓝牙标签11发送蓝牙连接信号作为所述防溺水装置1发送的无线连接信号。本实施方式中,当所述蓝牙标签11被水淹没后,蓝牙标签11的辐射性能降低,所述蓝牙标签11发送的蓝牙连接信号大幅衰减或消失。本实施方式中,所述蓝牙标签11包括蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy,BLE)天线111。当蓝牙标签11的蓝牙低功耗天线111淹没在水中时(25℃水的相对介电常数为78.36F/m)使得蓝牙低功耗天线111发射的蓝牙连接信号大幅衰减或消失。
本实施方式中,所述超带宽标签12用于发送防溺水装置1的定位数据。所述电源13用于为所述蓝牙标签11及超带宽标签12供电。本实施方式中,所述电源13可以为锂离子电池,所述电源13可以通过有线充电方式或无线充电方式进行充电。
所述基站2用于接收所述蓝牙标签11发送的蓝牙连接信号及所述超带宽标签12发送的定位数据,并记录所述基站2接收到所述定位数据的时间,并将接收的蓝牙连接信号及定位数据、记录的时间发送给控制终端3。请参考图3,所示为本申请一实施方式中基站2的功能结构示意图。本实施方式中,所述基站2包括第一通信模块21、第二通信模块22、第三通信模块23及处理单元24。本实施方式中,所述基站2的第一通信模块21接收所述蓝牙标签11发送的蓝牙连接信号。所述基站2的第二通信模块22接收所述超带宽标签12发送的定位数据。所述处理单元24获取所述蓝牙连接信号及所述定位数据,记录接收到所述定位数据的时间,并控制所述第三通信模块23将所述蓝牙连接信号及所述定位数据、所述时间发送给所述控制终端3。本实施方式中,所述第一通信模块21为蓝牙通信模块,所述第二通信模块22为超带宽通信模块。所述第三通信模块23为有线通信模块,例如为网线、同轴电缆、双绞线或光纤。本实施方式中,所述处理单元24可以是中央处理模块(Central ProcessingUnit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。所述处理单元24可以是任何常规的处理器等,所述处理单元24也可以是所述基站2的控制中心,利用各种接口和线路连接整个基站2的各个部分。
本实施方式中,所述控制终端3接收所述基站2发送的蓝牙连接信号、所述定位数据及时间,并根据所述蓝牙连接信号确定携带所述防溺水装置1的用户是否发生溺水。具体地,所述控制终端3判断接收的蓝牙连接信号衰减或消失的持续时间是否超过第一预设时间,及在确认接收的蓝牙连接信号衰减或消失的持续时间超过第一预设时间时确定所述携带所述防溺水装置1的用户发生溺水。本实施方式中,所述控制终端3在确认所述蓝牙连接信号衰减或消失的持续时间超过第一预设时间时,根据接收的所述定位数据及时间利用TDOA算法计算得到所述防溺水装置1的位置并生成报警信息,并将用户的位置及报警信息发送给安全员,以使得安全员及时营救溺水的用户。本实施方式中,所述报警信息可以为文字信息、声音信息、图像信息中的至少一种。本实施方式中,所述控制终端3每间隔第二预设时间接收一次所述基站2发送的蓝牙连接信号、所述定位数据及时间。本实施方式中,所述第一预设时间及所述第二预设时间可以根据用户的需要进行设定,例如可将所述第一预设时间设定为15秒,将所述第二预设时间设定为1秒。
在具体实施方式中,所述控制终端3根据接收的所述定位数据及时间利用公式
计算得到所述防溺水装置1的位置,其中,(x,y,z)为所述防溺水装置1的位置坐标,(x1,y1,z1),(x2,y2,z2),(x3,y3,z3)分别为三个所述基站2的位置坐标,t1,t2,t3分别为三个所述基站2记录的时间,c为所述防溺水装置1发送携带所述定位数据的超带宽信号的传播速度。本实施方式中,三个所述基站2的位置坐标(x1,y1,z1),(x2,y2,z2),(x3,y3,z3),及超带宽信号的传播速度c为已知值,且存储在所述控制终端3中。
在一实施方式中,所述控制终端3还用于显示所述防溺水装置1的位置以供用户查看。例如,所述控制终端3将所述防溺水装置1的位置显示在显示屏上或应用程序界面上。本实施方式中,所述控制终端3可以是手机、笔记本电脑、计算机、平板电脑、台式计算机、服务器中的至少一种。
请参考图4,所示为本申请另一实施方式中防溺水装置1的功能结构示意图。所述防溺水装置1包括超带宽标签12及电源13。所述电源13与超带宽标签12连接,用于为所述超带宽标签12供电。本实施方式中,所述超带宽标签12发送包含防溺水装置1的定位数据的超带宽连接信号作为所述防溺水装置1发送的无线连接信号。本实施方式中,当所述超带宽标签12被水淹没后,所述超带宽标签12的辐射性能降低,所述超带宽标签12发送的超带宽连接信号大幅衰减或消失。
所述基站2用于接收所述超带宽标签12发送的超带宽连接信号,记录接收到所述超带宽连接信号的时间,从所述超带宽连接信号中获取定位数据,并将接收的超带宽连接信号、记录的时间及定位数据发送给控制终端3。本实施方式中,所述基站2的第二通信模块22接收所述超带宽标签12发送的超带宽连接信号并从所述超带宽连接信号中获取定位数据。所述处理单元24获取第二通信模块22接收的所述超带宽连接信号及获取的定位数据,记录接收到所述超带宽连接信号的时间,并控制所述第三通信模块23将所述超带宽连接信号、所述定位数据、所述时间发送给所述控制终端3。本实施方式中,所述基站2包括第二通信模块22、第三通信模块23及处理单元24,但不包括第一通信模块21。
本实施方式中,所述控制终端3接收所述基站2发送的超带宽连接信号、定位数据及时间,并根据所述超带宽连接信号确定携带所述防溺水装置1的用户是否发生溺水。具体地,所述控制终端3判断接收的超带宽连接信号衰减或消失的持续时间是否超过第一预设时间,及在确认接收的超带宽连接信号衰减或消失的持续时间超过第一预设时间时确定所述携带所述防溺水装置1的用户发生溺水。
本实施方式中,所述控制终端3还用于在确认所述超带宽连接信号衰减或消失的持续时间超过第一预设时间时,根据获取的所述定位数据及时间利用TDOA算法计算得到所述防溺水装置1的位置并生成报警信息,并将用户的位置及报警信息发送给安全员,以使得安全员及时营救溺水的用户。本实施方式中,根据获取的所述定位数据及时间利用TDOA算法计算得到所述防溺水装置1的位置的方法可以参考前述描述的实施例内容。这里,不再详述。
本实施方式中,所述控制终端3每间隔第二预设时间接收一次所述基站2发送的超带宽连接信号及时间。本实施方式中,所述第一预设时间及所述第二预设时间可以根据用户的需要进行设定,例如可将所述第一预设时间设定为15秒,将所述第二预设时间设定为1秒。最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种防溺水装置,用于发送无线连接信号,其特征在于,所述防溺水装置包括超带宽标签及电源,所述电源与所述超带宽标签连接,用于为所述超带宽标签供电,所述超带宽标签用于发送定位数据,所述防溺水装置被水淹没后所发送的无线连接信号衰减或消失。
2.如权利要求1所述的防溺水装置,其特征在于,所述防溺水装置还包括蓝牙标签,所述电源与所述蓝牙标签连接,用于为所述蓝牙标签供电,所述蓝牙标签发送的蓝牙连接信号作为所述无线连接信号,所述蓝牙标签被水淹没后所发送的蓝牙连接信号衰减或消失。
3.如权利要求2所述的防溺水装置,其特征在于,所述蓝牙标签包括蓝牙低功耗天线,所述蓝牙低功耗天线发射所述蓝牙连接信号。
4.如权利要求1所述的防溺水装置,其特征在于,所述超带宽标签发送超带宽连接信号作为所述无线连接信号,所述超带宽连接信号包括所述定位数据,所述超带宽标签被水淹没后所发送的超带宽连接信号衰减或消失。
5.一种防溺水系统,其特征在于,包括如权利要求1至4中任一项所述的防溺水装置、至少三个基站及一个控制终端,所述至少三个基站接收所述防溺水装置发送的无线连接信号及定位数据,并记录接收到所述定位数据的时间,所述至少三个基站将所述无线连接信号、定位数据及时间发送给所述控制终端,所述控制终端接收所述无线连接信号、定位数据及时间,并确定所述无线连接信号衰减或消失的持续时间是否超过第一预设时间,所述控制终端在确认所述无线连接信号衰减或消失的持续时间超过第一预设时间时,根据所述定位数据及所述时间计算得到所述防溺水装置的位置并生成报警信息,并将所述防溺水装置的位置及报警信息发送给预设终端。
7.如权利要求5所述的防溺水系统,其特征在于,所述基站包括第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块及处理单元,所述第一通信模块接收所述无线连接信号,所述第二通信模块接收所述超带宽标签发送的定位数据或从所述无线连接信号中获取所述定位数据,所述处理单元获取所述无线连接信号及所述定位数据,记录接收到所述定位数据的时间,并控制所述第三通信模块将所述无线连接信号及所述定位数据、所述时间发送给所述控制终端。
8.如权利要求7所述的防溺水系统,其特征在于,所述第一通信模块为蓝牙通信模块,所述第二通信模块为超带宽通信模块,所述第三通信模块为网线、同轴电缆、双绞线或光纤。
9.如权利要求5所述的防溺水系统,其特征在于,所述控制终端显示所述防溺水装置的位置。
10.如权利要求5所述的防溺水系统,其特征在于,所述控制终端每间隔第二预设时间接收一次所述基站发送的无线连接信号。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |