泳池防溺水监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种泳池防溺水监测系统，包括泳帽和监控终端；泳帽上设有设有压力监测装置、单片机和zigbee通讯芯片，压力监测装置包括按压模组和传感器模块，单片机包括计时器和控制器；若传感器模块承受的压力超过预设水压阈值后发送信号至单片机的计时器进行计时，若在预设的时间段内传感器模块承受的水压仍然超出预设水压阈值，计时器发送电信号至控制器，由控制器发送信号触发zigbee通讯芯片，zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端；或按压模组受到外部按压后，发送电信号至单片机，由控制器触发zigbee通讯芯片，zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端。借助本实用新型专利技术可以很好地对溺水情况进行预警，保障游泳者的生命安全。

【技术实现步骤摘要】
泳池防溺水监测系统
本技术涉及智能可穿戴设备领域，具体涉及到一种泳池防溺水监测系统，可用于检测游泳者是否溺水以及将检测的结果发送给岸上的救生员，使溺水者能够得到及时有效的解救。
技术介绍
游泳在夏天是很普遍的一项运动，但是游泳事故却每年都在发生。溺水是一个从挣扎到没有力气挣扎，直至死亡的一个简单过程，期间时间极短，有效抢救时间只有五分钟。目前市面上的泳帽只是单一的泳帽，不具有报警的功能，不具备通信控制系统，当进行游泳时不能对水压和游泳者所处的位置进行检测并及时提醒游泳者使他们到达安全的水位处，因此在现今智能科技高速发展的时代这种功能单一的泳帽变得很不实用。现今研制出的防溺水系统比较复杂，成本也比较高，这些现有技术一般不具有报警、通信的防溺水功能，也有些泳帽上安装了智能防护装置，使用的是蓝牙通信，但是由于受限于蓝牙的通讯距离，效果不是很好；同时也有一种游泳池防溺水系统，该系统为英国耗资数百万英镑开发的一套游泳池防溺水系统，其采用的是对泳池中的实况即时摄像、分析图象、处理报警的方法，虽然其达到了一定预期的效果，但系统复杂，推广成本较高。
技术实现思路
为了减少溺水事故以及降低制作和使用成本，本技术设计了一种基于zigbee无线通信和压力传感器及时报警的低成本高效泳池智能防溺水装置，在一种情况下，若在一定时间内感应的水压持续超出预设水压阈值，就会触发泳帽上设置的zigbee通讯芯片和报警器，zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端，及时通知救护人员；同时游泳者也可以手动按压泳上设置的按钮，直接触发泳帽上设置的zigbee通讯芯片和报警器，进而主动发出求救信号。具体方案如下：一种泳池防溺水监测系统，包括泳帽和监控终端；所述泳帽上设有压力监测装置、单片机和zigbee通讯芯片，所述压力监测装置包括按压模组和传感器模块，所述单片机包括计时器和控制器，所述压力监测装置与单片机相连，所述控制器连接所述计时器和所述zigbee通讯芯片；传感器模块用于感应所承受的压力数据，若承受的压力超过预设水压阈值后发送信号至单片机的计时器进行计时，若在预设的时间段内传感器模块承受的水压仍然超出预设水压阈值，计时器发送电信号至控制器，由控制器发送信号触发所述zigbee通讯芯片，所述zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端；或按压模组受到外部按压后，发送电信号至单片机，由控制器触发所述zigbee通讯芯片，所述zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端。进一步的，所述系统还包括：设置在泳池周围的若干zigbee通讯模块作为节点，用于与zigbee通讯芯片建立通讯以构建通讯组网；靠近所述zigbee通讯芯片的部分节点为zigbee通讯芯片提供位置信息。进一步的，所述泳帽上还设置有设备盒，所述单片机和zigbee通讯芯片位于所述设备盒内，所述设备盒具有电控进水开关，所述电控进水开关连接所述单片机；传感器模块用于感应所承受的压力数据，若承受的压力超过预设水压阈值后发送信号至单片机的计时器进行计时，若在预设的时间段内传感器模块承受的水压仍然超出预设水压阈值，计时器发送电信号至控制器，控制器发送信号至电控进水开关以打开设备盒，设备盒进水后使与zigbee通讯芯片相连的导通电极棒导电，进而触发zigbee通讯芯片。进一步的，所述单片机还包括集成电路，所述集成电路连接所述压力监测装置、所述计时器和所述控制器；所述传感器模块感应到水压数据后生成电子信号，经集成电路对电子信号依次进行滤波、放大、整流处理后判断压力数据是否超过预设阈值，若超过预设阈值输出信号至计时器以计时。进一步的，所述泳帽上还设置有环绕设置在泳帽上的声光报警器，与所述单片机相连，控制器触发zigbee通讯芯片的同时，反馈报警信号至集成电路，集成电路发送控制信号启动声光报警器。进一步的，预设水压阈值为4900Pa。进一步的，计时器设定的预设的时间段为20秒或60秒。进一步的，所述监控终端为带有显示屏的终端设备；所述终端设备接收到zigbee通讯芯片通过通讯组网发送来的包含位置信息的求救信号后，在显示屏上显示对应泳帽所处位置予以标示。进一步的，所述传感器模块环绕设置在所述泳帽上。本技术的优点在于：1、采用zigbee组网的方式发送求救信号，功耗低，能够实时显示溺水者位置情况，能快速精准地发送报警信息及位置信息；2、通过压力传感器、计时器读取数据，检测到超过4900pa且时间超过20秒或60秒，则会通过单片机的控制器触发zigbee通讯芯片和LED闪光灯，起到报警和求救的作用；3、通过压力传感器、计时器读取数据，检测到超过4900pa且时间超过20秒或60秒，则会通过单片机的控制器打开设备盒的进水开关，泳池的水进入设备盒后导电触发zigbee通讯芯片和LED闪光灯，起到报警和求救的作用；4、游泳者可以自主按压泳帽上的一键求救按钮，从而直接触发zigbee通讯芯片和LED闪光灯，尽早通知救护人员前来营救。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1和图2为本技术在一实施例中泳帽的示意图；图3为本技术在一实施例中主要电子元件的示意图；图4为本技术在一实施例通过进水触发的方式触发zigbee通讯芯片和LED灯的原理图；图5和图6为zigbee通讯芯片获取自身位置信息的原理图；图7为本技术在一实施例中集成电路的示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本技术的技术方案。本技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本技术还可以具有其他实施方式。本技术提供了一种泳池防溺水监测系统，包括泳帽和与其相连的监控终端，图1示出了本技术在一实施例中泳帽的示意图，泳帽上设有压力监测装置、单片机和zigbee通讯芯片1，压力监测装置包括按压模组6和传感器模块3，单片机包括计时器和控制器，压力监测装置与单片机相连，控制器连接计时器和zigbee通讯芯片1；传感器模块3用于感应所承受的压力数据，若承受的压力超过预设水压阈值后发送信号至单片机的计时器进行计时，若在预设的时间段内传感器模块承受的水压仍然超出预设水压阈值，计时器发送电信号至控制器，由控制器发送信号触发zigbee通讯芯片1，zigbee通讯芯片1发送包含位置信息的求救信号至监控终端；或按压模组6受到外部按压后，发送电信号至单片机，由控制器触发zigbee通讯芯片1，zigbee通讯芯片1发送包含位置信息的求救信号至监控终端。本技术的原理为：当游泳者溺水时，会逐渐沉入水下，在传感器模块感受到的水压增大到一定程度时，就会触发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泳池防溺水监测系统，其特征在于，包括泳帽和监控终端；所述泳帽上设有压力监测装置、单片机和zigbee通讯芯片，所述压力监测装置包括按压模组和传感器模块，所述单片机包括计时器和控制器，所述压力监测装置与单片机相连，所述控制器连接所述计时器和所述zigbee通讯芯片；传感器模块用于感应所承受的压力数据，若承受的压力超过预设水压阈值后发送信号至单片机的计时器进行计时，若在预设的时间段内传感器模块承受的水压仍然超出预设水压阈值，计时器发送电信号至控制器，由控制器发送信号触发所述zigbee通讯芯片，所述zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端；或按压模组受到外部按压后，发送电信号至单片机，由控制器触发所述zigbee通讯芯片，所述zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端。

【技术特征摘要】
1.一种泳池防溺水监测系统，其特征在于，包括泳帽和监控终端；所述泳帽上设有压力监测装置、单片机和zigbee通讯芯片，所述压力监测装置包括按压模组和传感器模块，所述单片机包括计时器和控制器，所述压力监测装置与单片机相连，所述控制器连接所述计时器和所述zigbee通讯芯片；传感器模块用于感应所承受的压力数据，若承受的压力超过预设水压阈值后发送信号至单片机的计时器进行计时，若在预设的时间段内传感器模块承受的水压仍然超出预设水压阈值，计时器发送电信号至控制器，由控制器发送信号触发所述zigbee通讯芯片，所述zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端；或按压模组受到外部按压后，发送电信号至单片机，由控制器触发所述zigbee通讯芯片，所述zigbee通讯芯片发送包含位置信息的求救信号至监控终端。2.如权利要求1所述的泳池防溺水监测系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在泳池周围的若干zigbee通讯模块作为节点，用于与zigbee通讯芯片建立通讯以构建通讯组网；靠近所述zigbee通讯芯片的部分节点为zigbee通讯芯片提供位置信息。3.如权利要求1所述的泳池防溺水监测系统，其特征在于，所述泳帽上还设置有设备盒，所述单片机和zigbee通讯芯片位于所述设备盒内，所述设备盒具有电控进水开关，所述电控进水开关连接所述单片机；传感器模块用于感应所承受的压力数据，若承受的压力超过预设水压阈值后发送信号至单片机的计时...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹旭，王廷军，刘陆军，廖钟豪，范佳旸，张远飞，曾顺，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：新型
国别省市：上海,31