一种水面救援装置制造方法及图纸

一种水面救援装置包括壳体、驱动转向模块、充气模块、姿态与水压检测模块、主系统模块、背架、电源模块、重心位置调节模块、配重调节模块；所述姿态与水压检测模块可监测施救者姿态及状态；所述水面救援装置利用施救者姿态、水压、压差，及其变化趋势，来判定施救者状态；所述水面救援装置采用重心位置调节模块、配重调节模块和充气模块根据判定结果调节重力、浮力和重心位置。本实用新型专利技术既能够辅助救援人员高效省力地到达救援地点，又能够确保施救者自身安全的提前下展开安全可靠的施救工作。

A Surface Rescue Device

A water surface rescue device includes a shell, a driving steering module, an inflatable module, an attitude and hydraulic pressure detection module, a main system module, a backrest, a power supply module, a gravity center position adjustment module and a weight adjustment module; the attitude and hydraulic pressure detection module can monitor the attitude and state of the rescuer; the water surface rescue device uses the attitude, water pressure and differential pressure of the rescuer, and its changing trend. The water surface rescue device adopts a gravity center position adjustment module, a counterweight adjustment module and an inflatable module to adjust gravity, buoyancy and gravity center position according to the results of the determination. The utility model can not only assist rescuers to reach the rescue site efficiently and economically, but also ensure the rescuers to carry out safe and reliable rescue work ahead of time.

【技术实现步骤摘要】
一种水面救援装置
本技术涉及一种水面救援装置，尤其涉及一种省力安全的施救者双肩背负式水面救援装置。
技术介绍
据我国卫生部的不完全估计，全国每年约有6万人死于溺水，相当于每天150多人溺水死亡。另据世界卫生组织(世卫组织)统计，中国溺亡人数约占世卫组织西太平洋区域总溺亡人数的80％。可见，溺水死亡严重威胁到我国人民的生命财产安全。值得注意的是，在上述溺亡数据中，发生于野外水域的溺水者身亡和施救者身亡数占比相当，这说明野外水域施救难度大，施救风险较高，究其原因在于，由于一方面施救者急于救人，导致短时间内体力消耗过度而发生虚脱、抽筋或昏迷等突发症状，使施救者丧失运动能力而呛水身亡；另一方面，由于溺水人溺水时的求生本能和恐慌心理，溺水者大力拉扯拖拽施救者，导致施救者连同溺水人一同下沉溺亡，或发生单侧大角度倾覆后呛水死亡；但更为根本的原因是，野外水域开阔，水情复杂，目前缺少适应该水域特点的水面救援装置，以及与该水面救援装置配套使用的既能够辅助救援人员高效省力地到达救援地点(节省体力)，又能够确保施救者自身安全的提前下展开科学可靠的施救工作姿态操控(即利用施救者在水中的身体姿态操控该水面救援装置向前推进与转向，同时实时控制施救者在施救过程中总体浮力、总体重力和总体重心的位置，以使得施救者始终保持最佳在水姿态)的方法。通过市场产品调研获知，目前存在救生圈、救生衣等小型典型无动力救生装置，但存在救援时效性低(如溺水者需自行游回安全地点)、适用范围窄(如溺水者失去意识时无法有效救援，施救者距离溺水者较远时无法有效救援，水流较为湍急时无法有效救援)等缺陷。现有救援冲锋舟、皮筏艇等大型水上救援装置，则存在价格较贵、不便携带、机动性差(如发生溺水者失去意识或被水下物体缠绕受困等突发情况时，则无法进行有效救援)等局限性。通过专利文献调研可知，虽然专利领域存在无人远距离遥控式水上救援装置，该装置结构复杂，成本高昂，且因过度依赖传感器检测精度、图像识别精度和操作者技能，过度强调无人值守下的多功能集成，导致该装置可靠性、灵活性和实用性均较低。例如，中国专利一种便携式水面快速救生器(申请号：201620350458)就属于一种无人式水上救援装置，包括浮体、搂抱式夹持装置、推进装置、控制装置、触动开关和回拉绳，该装置采用回拉绳拖曳溺水者的方式进行施救，然而当溺水者被水下障碍物(如旧渔网等)缠绕时，该装置则存在可靠性、灵活性和实用性均较低的局限性(如强行拖曳反而会对溺水者造成二次伤害)；中国专利一种水上救援装置(申请号：2016111427442)也属于一种无人式水上救援装置，包括主体、推进装置、传感器、姿态控制装置、无线遥控通讯装置，当遇到中小型水面漂浮物时(如经过洪灾过后的水域)，由于该装置远距离无人操控困难，因此在可靠性、灵活性和实用性方面远低于有人式水面辅助救援装置。部分有人式水面辅助救援装置采用螺旋桨、高速水流等方式驱动。为使得这些装置下水后具有有益于向前推进的姿态(如装置与水平面呈一定夹角，并在自然状态下达到左右平衡，或使得螺旋桨或者高压水喷头完全浸没水中)，一般会提前合理布置零部件相对位置，并额外增设浮块和配重块。然而，浮块和配重块的加入，会消耗驱动功率；此外，由于装置配重(或自身浮力)在出厂前已经固定，无法在施救过程中根据施救者负重情况(如额外携带有救援救生装置，或托举有失去游动能力的溺水者)和施救者自身状态(是否存在下沉溺亡的趋势)来自动调节配重(或自身浮力)，使得施救者自身安全得不到保障，且驱动阻力无法合理降低。当然，可能想到的是，有人式水面辅助救援装置可采用水泵向储水空腔内注排水来达到实时调节配重的目的，然而所述储水空腔本身体积较大，一方面会导致其在水中行进时阻力较大，耗能较多；另一方面，当施救者完全浸没水中时(遭遇体力不支、被溺水人拖拽束缚等)，因连接储水空腔的进排气孔也可能会浸没入水中，导致无法及时排水上浮。当然可以采用增加进排气管露出水面的垂直高度，但无疑过长的进排气管会增加被溺水人拖拽扯断的风险。综上来看，无论是无人式水上救援装置，还是有人式水面辅助救援装置，均无法根据救援时负重情况和自身状态实时自动地调节配重(或自身浮力)，达到安全快速救援的目的，因此技术一种水面救援装置，或提供一种该水面救援装置配套使用的既能够辅助救援人员高效省力地到达救援地点(节省体力)，又能够确保施救者自身安全的提前下展开科学可靠且灵活自如的施救工作的姿态操控(即利用施救者在水中的身体姿态操控该水面救援装置向前推进与转向，同时实时控制施救者在施救过程中总体浮力、总体重力和总体重心的位置，以使得施救者始终保持最佳在水姿态)方法，是本领域设计人员目前急需解决的关键技术问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本技术提供了一种水面救援装置，包括壳体、驱动转向模块、充气模块、姿态与水压检测模块、主系统模块、背架、电源模块、重心位置调节模块、配重调节模块，其特征在于：所述壳体主要包括前壳体和后壳体；所述前壳体和所述后壳体通过卡扣结构拼装成一个壳体；所述壳体内部空间被分隔为前腔、后腔和中腔，其中：所述前腔内填充有低密度的物质；所述充气模块包括对称设置于所述壳体左右外侧表面上的气囊；所述姿态与水压检测模块包括姿态传感器、设置于所述前壳体外表面上半部的液压传感器I、以及对称设置于所述后壳体外表面下半部左右两侧的液压传感器II，其中：所有姿态传感器用于检测施救者的姿态参数；所述液压传感器I用以检测施救者头部附近区域的水压变化；所述液压传感器II用于检测施救者入水后胸部左右两侧区域的水压变化及压差；所述主系统模块包括CPU、电机调速模块、电容式触发器、北斗定位系统，其中：所述电容式触发器设置在所述壳体上，遇水则激活启动所述水面救援装置；所述主系统模块的功能包括下水自动激活、系统初始化和报警、数据采集分析、状态逻辑判断、基于施救者姿态参数控制水下推进速度与方向、基于施救者状态控制气囊充排气、基于施救者状态调节内部零部件的重心位置、基于施救者状态调节配重大小及其重心位置、上岸自动延时关闭；所述主系统模块与所述驱动转向模块、充气模块、姿态与水压检测模块、重心位置调节模块、配重调节模块电性连接；所述重心位置调节模块采用丝杆式十字滑台机构；所述丝杆式十字滑台机构由X向丝杆式滑台调节机构和Y向丝杆式滑台调节机构叠加组合而成，其中：所述X向和Y向丝杆式滑台调节机构各包括一套调节电机、导轨体、螺母、丝杆、滑块；Y向所述导轨体固接于所述壳体的内衬板上；所述X向和Y向丝杆式滑台调节机构中的两螺母分别与所述水面救援装置内部零部件和X向所述导轨体固接；X向丝杆式滑台调节机构和Y向丝杆式滑台调节机构中的两滑块分别固设于所述水面救援装置内部零部件和X向所述导轨体上；所述X向丝杆式滑台调节机构和Y向丝杆式滑台调节机构中的两调节电机分别在X向所述导轨体和Y向所述导轨体上被固定；所述调节电机分别带动所述丝杆，使得固设在所述水面救援装置内部零部件和X向所述导轨体上的滑块分别相对于X向所述导轨体和Y向所述导轨体直线往复移动；所述配重调节模块包括储水罐、注排水泵，其中：所示储水罐对称地固设于所述中腔内部的左右两侧；注排水泵用于向储水罐注排水液。作为优选，所述主系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水面救援装置，包括壳体、驱动转向模块、充气模块、姿态与水压检测模块、主系统模块、背架、电源模块、重心位置调节模块、配重调节模块，其特征在于：所述壳体主要包括前壳体和后壳体；所述前壳体和所述后壳体通过卡扣结构拼装成一个壳体；所述壳体内部空间被分隔为前腔、后腔和中腔，其中：所述前腔内填充有低密度的物质；所述充气模块包括对称设置于所述壳体左右外侧表面上的气囊；所述姿态与水压检测模块包括姿态传感器、设置于所述前壳体外表面上半部的液压传感器I、以及对称设置于所述后壳体外表面下半部左右两侧的液压传感器II，其中：所有姿态传感器用于检测施救者的姿态参数；所述液压传感器I用以检测施救者头部附近区域的水压变化；所述液压传感器II用于检测施救者入水后胸部左右两侧区域的水压变化及压差；所述主系统模块包括CPU、电机调速模块、电容式触发器、北斗定位系统，其中：所述电容式触发器设置在所述壳体上，遇水则激活启动所述水面救援装置；所述主系统模块的功能包括下水自动激活、系统初始化和报警、数据采集分析、状态逻辑判断、基于施救者姿态参数控制水下推进速度与方向、基于施救者状态控制气囊充排气、基于施救者状态调节内部零部件的重心位置、基于施救者状态调节配重大小及其重心位置、上岸自动延时关闭；所述主系统模块与所述驱动转向模块、充气模块、姿态与水压检测模块、重心位置调节模块、配重调节模块电性连接；所述重心位置调节模块采用丝杆式十字滑台机构；所述丝杆式十字滑台机构由X向丝杆式滑台调节机构和Y向丝杆式滑台调节机构叠加组合而成，其中：所述X向和Y向丝杆式滑台调节机构各包括一套调节电机、导轨体、螺母、丝杆、滑块；Y向所述导轨体固接于所述壳体的内衬板上；所述X向和Y向丝杆式滑台调节机构中的两螺母分别与所述水面救援装置内部零部件和X向所述导轨体固接；X向丝杆式滑台调节机构和Y向丝杆式滑台调节机构中的两滑块分别固设于所述水面救援装置内部零部件和X向所述导轨体上；所述X向丝杆式滑台调节机构和Y向丝杆式滑台调节机构中的两调节电机分别在X向所述导轨体和Y向所述导轨体上被固定；所述调节电机分别带动所述丝杆，使得固设在所述水面救援装置内部零部件和X向所述导轨体上的滑块分别相对于X向所述导轨体和Y向所述导轨体直线往复移动；所述配重调节模块包括储水罐、注排水泵，其中：所示储水罐对称地固设于所述中腔内部的左右两侧；注排水泵用于向储水罐注排水液。...

【技术特征摘要】
1.一种水面救援装置，包括壳体、驱动转向模块、充气模块、姿态与水压检测模块、主系统模块、背架、电源模块、重心位置调节模块、配重调节模块，其特征在于：所述壳体主要包括前壳体和后壳体；所述前壳体和所述后壳体通过卡扣结构拼装成一个壳体；所述壳体内部空间被分隔为前腔、后腔和中腔，其中：所述前腔内填充有低密度的物质；所述充气模块包括对称设置于所述壳体左右外侧表面上的气囊；所述姿态与水压检测模块包括姿态传感器、设置于所述前壳体外表面上半部的液压传感器I、以及对称设置于所述后壳体外表面下半部左右两侧的液压传感器II，其中：所有姿态传感器用于检测施救者的姿态参数；所述液压传感器I用以检测施救者头部附近区域的水压变化；所述液压传感器II用于检测施救者入水后胸部左右两侧区域的水压变化及压差；所述主系统模块包括CPU、电机调速模块、电容式触发器、北斗定位系统，其中：所述电容式触发器设置在所述壳体上，遇水则激活启动所述水面救援装置；所述主系统模块的功能包括下水自动激活、系统初始化和报警、数据采集分析、状态逻辑判断、基于施救者姿态参数控制水下推进速度与方向、基于施救者状态控制气囊充排气、基于施救者状态调节内部零部件的重心位置、基于施救者状态调节配重大小及其重心位置、上岸自动延时关闭；所述主系统模块与所述驱动转向模块、充气模块、姿态与水压检测模块、重心位置调节模块、配重调节模块电性连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张魁，邓嘉豪，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43