一种海水电池供电式自动求救救生衣制造技术

本发明专利技术属于海洋救生技术装备领域，涉及一种海水电池供电式自动求救救生衣，主体结构包括救生衣、电池袋、海水电池、内置导线、终端机和肩畔，以现有技术中的GB4303—2008马甲式救生衣为载体，以无毒、无味、无腐蚀性、无安全隐患和无需保养的储能时长5年以上的海水电池为电源，以基于《全球海上遇险和安全系统》GMDSS的EPIRB功能模式模板或基于《水上遇险与安全系统》CWDSS的北斗RDSS功能模式模板为机芯的终端机，海水电池与终端机通过内置导线和水密接口采用分离式安装方式，制备的海水电池供电式自动求救救生衣，连续发出遇险求救信号的全过程，无需人工干预或操作，使落水人员得到及时援救；其功能与系统适配，使用便捷，能做到常备不用，用则有效。

【技术实现步骤摘要】
一种海水电池供电式自动求救救生衣
：本专利技术属于海洋救生技术装备领域，具体涉及一种海水电池供电式自动求救救生衣，采用石墨烯—镁海水电池供电，能够自动接收并发出GPS遇险信号。
技术介绍
：救生衣是船舶、飞机和海(水)上作业平台等按人/件强制性配置的救生设备，以保证船舶、飞机和海(水)上作业平台等发生失事时，落水人员能借助救生衣漂浮在水面等待搜寻营救。现有技术中的救生衣是按照GB4303—2008标准配备的求救设备，其只有一盏发光强度为0.75cd的闪烁灯和一只口哨，没有任何电讯求救设备，海(水)上遇险人员无法及时发出远程求救信号，更无法报知遇险坐标，致使搜救力量不能在最短的时间内准确到达遇险人员的位置点，导致落水人员得不到及时的援救，大量的落水人员就这样遗憾的失去了宝贵的生命。多年来，人们梦想在救生衣上安装一种既能发出求救信号，又能准确报知求救位置点的无线电通信设备，渴望落水人员能得到及时援救，在无线通信网络和通信设备高度发达的今天，这个梦想已经具有实现的条件，实现这个梦想的关键技术是：现有无线通信网络支持的可能性和在救生衣上安装通信设备的可行性。国际海事组织﹙IMO﹚从1992年开始，建立实施《全球海上遇险和安全系统》GMDSS，该系统主要由卫星通信系统INMARSAT(海事卫星通信系统)和COS-PAS/SARSAT(极轨道卫星搜救系统)、地面无线电通信系统(海岸电台)以及海上安全信息播发系统三大部分构成。GMDSS经不断升级完善，已经成为一种现代化为全球提供服务的救灾应急通信系统，GMDSS依赖使用陆地MF(中频)、HF(高频)、VHF(甚高频)无线通信以及卫星通信技术传递遇险信号，通过无线通信和卫星通信转发技术，对全球所有海域船舶和海上设施提供海难救助。国际海事组织﹙IMO﹚要求，排水量300T以上船舶必须协议进入GMDSS，协议注册船舶必须安装与GMDSS相匹配的通信设备，并赋予享有被救助的权利和参与搜救的义务。中国是国际海事组织﹙IMO﹚的A类理事国，国际《搜救公约》缔约国。十三五以来，中国的GMDSS建设取得了长足发展，建立了与国际GMDSS兼容的中国沿海、内河和湖泊《水上遇险与安全系统》CWDSS，在沿海、河流和湖泊航行作业的船舶，通过VHF台链专用通信网或公用电信网彼此沟通，通过电报或语音方式达成通信，特别是中国的北斗卫星系统(简称北斗)在2017年被国际海事组织(IMO)纳入了国际“海事应用定位、导航及授时PNT导则”，确立了北斗在国际海事应用领域的地位。北斗RDSS智能船载终端、北斗RDSS通信功能的手机和遇险报警终端机在大力推广使用中，北斗将在中国和国际海事中发挥越来越大的作用，北斗、CWDSS及GMDSS能够共同为全球海(水)上船舶及设施遇险通信，提供有效的服务，无疑，也能够为以救生衣为载体的求救通信设备提供有效支持。适用救生衣安装使用的遇险通信设备，应该是一种体积小、重量轻、水密性好和发射功率大，而且与GMDSS和CWDSS通信频段相匹配的无线发射/接收机。另一方面，支持通信设备的电池，应该是一种体积小、重量轻、储能时间长，而且适应船舶、飞机长时间存放的无毒、无味、无腐蚀性和无安全隐患的环保电池。现有技术中有可能为救生衣配套使用的通信设备，是基于《全球海上遇险和安全系统》GMDSS的EPIRB(紧急无线电示位标)信标或基于中国《水上遇险与安全系统》CWDSS的北斗RDSS(卫星无线电测定业务)信标，均具有载体遇险报警、载体识别和载体定位的功能，发射功率为5W,可以直接与GMDSS系统或北斗极地轨道﹙850—1000KM﹚海事卫星达成通信。EPIRB信标和RDSS信标是为排水量为300T以上的船舶及其船载救生艇(筏)配备设计的，其体积大，重量可达2—3.5kg，特别是电源采用锂电池，其保养复杂，一般须三个月充放电保养一次，安全隐患多，锂电池已经被列为腐蚀性的易燃易爆品，很多国家对锂电池的使用、携带、运输及储存作出了明确的限制规定，大量的锂电池在船舶和飞机上长时间存放受到限制，目前，还没有一种适应在救生衣上安装使用的求救通信设备。但是，EPIRB信标和RDSS信标的功能模式，是国际海事组织﹙IMO﹚认可准入的成熟技术，为设计一种以救生衣为载体，支持EPIRB信标或RDSS信标功能模式的求救通信设备，已经奠定了根本的基础，为实现自动求救救生衣提供了可能。寻求新的电池成为技术拐点。中国专利201710191975.0公开的一种石墨烯-镁海水电池装置由1-n组石墨烯-镁海水电池单元构成，石墨烯-镁海水电池单元的主体结构包括壳体、上部透水孔、底部透水孔、凸起锥、镁合金阳极极板、负极接线柱、石墨烯复合阴极极板、正极接线柱、导离子板栅、内封盖、接线柱通孔、外封盖、导线孔、耐压区、负极输出导线和正极输出导线；U形槽状结构的壳体的上部开设有上部透水孔，壳体的底部开设底部透水孔，壳体的上部和底部均设置有三角形结构的凸起锥，壳体的内部中心位置处设置有矩形板状结构的镁合金阳极极板，镁合金阳极极板的顶端设置有圆柱形结构的负极接线柱，壳体的内部位于镁合金阳极极板的左侧和右侧处分别设置有矩形板状结构的石墨烯复合阴极极板，石墨烯复合阴极极板的顶端设置有圆柱形结构的正极接线柱，镁合金阳极极板与石墨烯复合阴极极板之间设置有矩形板状结构的导离子板栅，壳体的顶端设置有矩形板状结构的内封盖，内封盖与负极接线柱和正极接线柱相交处开设有圆柱形结构的接线柱通孔，内封盖的顶部设置有倒U形槽状结构的外封盖，外封盖的顶部中心处开设有圆形结构的导线孔，内封盖与外封盖之间的空间形成耐压区，与负极接线柱连接的负极输出导线和与正极接线柱连接的正极输出导线从耐压区通过导线孔穿出，两个正极接线柱通过正极输出导线并联连接；内封盖与外封盖之间、接线柱通孔和导线孔均采用抗水溶胶进行耐压密封处理；其利用石墨烯突出的电学功能特性，采用石墨烯复合材料做电池阴极，以镁合金材料做阳极，以海水做电解质，制造石墨烯—镁海水电池，极大的提高了海水电池的综合性能，较一般电池，在输出功率和供电时间一定的条件下，电池体积大幅度缩小，重量大幅度减轻，供电时长大幅度增加。一块22cm×2.6cm×6.6cm的重量为300g，电压为3.7V，电流＞6A，连续供电＞10h的石墨烯-镁海水电池，储能时间可达5年，且无须保养，海水进入电池电极腔后即可激活供电，根据需要可以制成供电时间更长的石墨烯—镁海水电池。更为突出的是电池透海水孔采用了水溶胶膜封闭技术，水溶胶膜平时用以封闭电池透海水孔，以防电极氧化，水溶胶膜在被海水浸泡1min内能自动脱落，30s(淡水4—6min)时电池激活供电，这就使得石墨烯—镁海水电池更适合作为船舶、飞机、海上作业平台等海上救生装备的配套电源，方便长时间储备无需保养，应急使用时能有效供电，能保证常备不用、用则有效。可见，储能时间长、重量轻、使用便捷、安全环保的石墨烯—镁海水电池，是自动求救救生衣的最好电源。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，基于《全球海上遇险和安全系统》GMDSS和《水上遇险与安全系统》CWDSS，以GB4303—2008救生衣为载体，采用石墨烯—镁海水电池供电，安装使用EPIRB功能模式的求救通信终端机或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水电池供电式自动求救救生衣，其特征在于主体结构包括救生衣、电池袋、海水电池、内置导线、终端机和肩畔；马甲式结构的救生衣的后衣襟底部中心缝制有矩形网状结构的电池袋，电池袋中放置有海水电池，海水电池通过缝制在救生衣的夹层中的内置导线与终端机连接，终端机通过缝制在救生衣的左肩部的肩畔与救生衣连接；终端机的主体结构包括壳体、固定卡夹、闪烁灯、天线护罩、机芯、内置天线、导线和水密插头；内空式圆角矩形结构的壳体的外侧背部设置有固定卡夹，壳体的外侧顶部设置有闪烁灯和天线护罩，壳体的内部设置有机芯，闪烁灯与机芯电连接，机芯的顶部设置有内置天线，内置天线伸出壳体后置于天线护罩中，机芯的底部设置有导线，导线伸出壳体的端部设置有水密插头；固定卡夹卡夹在肩畔上将终端机与救生衣连接，水密插头与内置导线插接后将终端机与海水电池连接。

【技术特征摘要】
1.一种海水电池供电式自动求救救生衣，其特征在于主体结构包括救生衣、电池袋、海水电池、内置导线、终端机和肩畔；马甲式结构的救生衣的后衣襟底部中心缝制有矩形网状结构的电池袋，电池袋中放置有海水电池，海水电池通过缝制在救生衣的夹层中的内置导线与终端机连接，终端机通过缝制在救生衣的左肩部的肩畔与救生衣连接；终端机的主体结构包括壳体、固定卡夹、闪烁灯、天线护罩、机芯、内置天线、导线和水密插头；内空式圆角矩形结构的壳体的外侧背部设置有固定卡夹，壳体的外侧顶部设置有闪烁灯和天线护罩，壳体的内部设置有机芯，闪烁灯与机芯电连接，机芯的顶部设置有内置天线，内置天线伸出壳体后置于天线护罩中，机芯的底部设置有导线，导线伸出壳体的端部设置有水密插头；固定卡夹卡夹在肩畔上将终端机与救生衣连接，水密插头与内置导线插接后将终端机与海水电池连接。2.根据权利要求1所述的海水电池供电式自动求救救生衣，其特征在于所述救生衣为GB4303—2008马甲式救生衣；电池袋和肩畔的材质与救生衣的材质相同；海水电池的体积为26cm×2.6cm×6.6cm，重量为320g，额定电压为3.7±0.2V，电流＞6A，连续供电时间＞10h，海水电池的透海水孔采用水溶胶膜封闭，以防电极氧化，海水电池浸泡水中1min内，水溶胶膜自行脱落，海水充满电池电极腔30s后激活供电，海水电池的储能时长为5年，无须保养，无毒、无味、无腐蚀性、无安全隐患，将质量相对重的海水电池安装在救生衣的后衣襟下部，有利于保证海水电池的反应性，同时使救生衣的重心下移，有利于落水人员保持良好的浮态；内置导线和导线均为铜导线；终端机包括基于《全球海上遇险和安全系统》GMDSS的EPIRB功能模式求救通信终端机和基于《水上遇险与安全系统》CWDSS的北斗RDSS功能模式求救通信终端机，根据船舶航行海/水域和水上作业平台作业海/水域需要，选择安装和使用EPIRB功能模式求救通信终端机或北斗RDSS功能模式求救通信终端机，终端机设置在救生衣的肩部，有利于终端机接收/发射电信号，终端机采用可拆卸的安装方式，便于进行技术检测、维修和选择使用不同性能的终端机；壳体的材质为高强度抗腐蚀和抗老化高分子材料；固定卡夹与肩畔连接后能够实现终端机与救生衣的连接；闪烁灯发出光照强度≥0.75cd的闪烁灯光，用以显示遇险位置；天线护罩能够保护内置天线；机芯为协议购置件，包括EPIRB功能模式求救通信终端机机芯和北斗RDSS功能模式求救通信终端机机芯；内置天线具有GPS信号接收定位功能，信号特性和电文格式符合ITU-RM.633建议案；水密插头为防水插头。3.根据权利要求1所述的海水电池供电式自动求救救生衣，其特征在于所述终端机为EPIRB功能模式求救通信终端机时，机芯采用JRCJQE-3型EPIRB标准模式模板，工作频率406.028MHZ，发射功率为5W，垂直通信距离＞1000kM，耐压能力为0.3kg/cm2，重量为210g；EPIRB功能模式求救通信终端机能直接进入COS-PAS/SARS...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福山，张灵敏，朱立军，
申请(专利权)人：青岛华高墨烯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37