一种智能婴儿游泳圈报警系统、游泳圈设备及报警方法技术方案

本公开公开了一种智能婴儿游泳圈报警系统、游泳圈设备及报警方法，包括共用电源的主机模块、辅助模块和采用独立电源的从机模块；主机模块包括主机控制模块、分别与主机控制模块单独连接的无线发送模块和检测模块，检测模块为3轴角度传感器；辅助模块包括倾斜开关和第一报警模块；倾斜开关包括导通触发端、开路端和线性闭合空腔，线性闭合空腔的线性端部分别连接导通触发端和开路端，内部设置滚珠；导通触发端与第一报警模块连接；从机模块包括从机控制模块、分别与从机控制模块单独连接的无线接收模块和第二报警模块；无线发送模块与无线接收模块进行通信。本公开能够在游泳圈震荡和翻转时报警，防止在翻转时因控制模块失灵而无法发出警报信息。

【技术实现步骤摘要】
一种智能婴儿游泳圈报警系统、游泳圈设备及报警方法
本公开涉及智能控制系统领域，具体涉及一种智能婴儿游泳圈报警系统、游泳圈设备及报警方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提高了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。婴儿游泳圈是常见的婴儿游泳娱乐辅助设备，常见的婴儿游泳圈根据套设部位可分为颈圈和腋下圈，颈圈是将游泳圈卡设在婴儿颈部，将婴儿头部托离水面，使婴儿的四肢在水下自由运动，腋下圈是将游泳圈卡设在婴儿腋下，将婴儿上肢及头颈托离水面，使婴儿的胸部及以下部分在水下自由运动。目前已有的婴儿游泳圈只是增大了游泳圈与水的接触面积来提高稳定性，但婴儿不具有完善的主动控制意识和主动控制能力，当水中波浪较大或其他外力作用时，亦或是游泳圈的卡设位置和卡设力度不佳时，都可能增加婴儿的危险，而现有技术中极少有能够预防危险的婴儿游泳圈，对于婴儿游泳时的危险没有预防和辅助保护措施，是值得引起重视的问题。现有装置主要存在如下问题：一是无法对婴儿游泳圈在水中的状态进行定性评估；二是无法实现即时有效的危机状态报警。通常婴儿游泳时由成年人看护，但成年人可能会因为注意力不集中或其他疏忽而导致意外事故的发生，因此，辅助保护措施能够提醒看护人进行及时的救护，避免造成重大事故。
技术实现思路
本公开为了解决上述问题，提供一种智能婴儿游泳圈报警系统、游泳圈设备及报警方法，其结构简单、设计合理且应急能力强，具有良好的实用价值。为解决上述技术问题，本公开采用的技术方案是：一种智能婴儿游泳圈报警系统，包括设置共用电源的主机模块、辅助模块和采用独立电源的从机模块；所述主机模块包括主机控制模块、无线发送模块和检测模块，所述无线发送模块和检测模块分别与主机控制模块单独连接，所述检测模块为3轴角度传感器；所述辅助模块包括倾斜开关和第一报警模块；所述倾斜开关包括导通触发端、开路端和线性闭合空腔，所述线性闭合空腔的线性端部分别连接导通触发端和开路端，内部设置滚珠；所述导通触发端与第一报警模块连接；所述从机模块包括从机控制模块、无线接收模块和第二报警模块，无线接收模块和第二报警模块分别与从机控制模块单独连接；所述无线发送模块与无线接收模块进行通信。作为可能的一些实现方式，所述共用电源包括第一电源模块，所述第一电源模块一路经降压电路给主机模块供电，另一路经倾斜开关给第一报警模块供电。作为可能的一些实现方式，所述第一报警模块包括电流放大电路和蜂鸣器，所述电流放大电路连接蜂鸣器。作为可能的一些实现方式，所述倾斜开关连接电流放大电路。作为可能的一些实现方式，所述独立电源包括第二电源模块，第二电源模块经降压电路给从机模块供电，从机控制模块控制继电器的通断控制第二报警模块的供电与断电。作为可能的一些实现方式，所述第二报警模块采用警报器。作为可能的一些实现方式，所述主机控制模块和从机控制模块采用STM32单片机。作为可能的一些实现方式，所述无线发送模块和无线接收模块采用NRF24L01芯片。作为可能的一些实现方式，所述第一电源模块采用5V电源，第二电源模块采用电池。一种智能婴儿游泳圈设备，包括主机模块、从机模块和辅助模块；所述主机模块和辅助模块设置于游泳圈内部，所述从机模块设置于游泳池外壁或墙壁上。作为可能的一些实现方式，所述导通触发端和开路端分别垂直设置于游泳圈内部空腔的顶部和底部。一种智能婴儿游泳圈报警方法，采用所述报警系统，当角度传感器检测到游泳圈倾斜角度超出阈值时，向主机控制模块发出中断请求，主机控制模块控制无线发送模块与无线接收模块直接通信，从机控制模块接收信息后控制第二报警模块发出警报声。作为可能的一些实现方式，当游泳圈翻转180度后，滚珠由开路端运动到导通触发端，倾斜开关闭合，游泳圈内部的第一报警模块发出警报声。本公开提出了一种智能婴儿游泳圈报警系统，解决了传统婴儿游泳圈使用时无法根据游泳圈在水中的状态进行评估以及对危急状况进行预警的问题，能够通过对游泳圈的倾斜角度和翻转情况进行判断，从而实现紧急情况下的及时救助。与现有技术相比，本公开的有益效果是：1)采用3轴角度传感器，能够检测X、Y、Z轴的角度变化，检测灵敏，能够检测多方向上的角度变化，超出角度变化允许值就会向主机控制模块发送消息，进而触发第二报警模块；2)采用倾斜开关，能够在游泳圈发生180度翻转时触发第一报警模块，通过滚珠的运动触发倾斜开关的动作，实现报警；3)采用主机模块检测角度信息、从机模块报警，滚珠运动触发倾斜开关报警相结合的双重报警方式，能够实现在游泳圈震荡和翻转条件下的报警，并防止在翻转条件下因控制模块失灵而使从机模块无法发出警报信息，能够应对不同的危急情况；4)选用NRF24L01作为该系统的无线发射与接收模块，传输效率高，传输稳定性强，节能效果好；5)本公开通过模块之间的相互配合，提高了系统的稳定性与可靠性，系统工作稳定、响应速度快、操作简单，具有较高的推广实用价值。附图说明图1为系统整体结构示意图；图2为三大模块设置图；图3为倾斜开关结构示意图。图中，1游泳圈，2墙壁，3开路端，4导通触发端，5滚珠，6线性闭合空腔。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。专业术语解释：定性分析：报警系统根据角度传感器或倾斜开关的检测参数判断游泳圈的状态。实施例1在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种智能婴儿游泳圈报警系统，包括：共用电源的主机模块、从机模块和独立配电的辅助模块；主机模块包括主机STM32单片机、NRF24L01无线发送芯片、3轴角度传感器和5V电源；从机模块包括从机STM32单片机、NRF24L01无线接收芯片、电流放大电路、蜂鸣器和电池；辅助模块包括倾斜开关、警报器；倾斜开关包括导通触发端4、开路端3和线性闭合空腔6，所述线性闭合空腔的线性端部分别连接导通触发端和开路端，内部设置滚珠5；5V电源一路经降压电路给主机STM32单片机供电，另一路经倾斜开关给电流放大电路和蜂鸣器供电；电池经降压电路给从机STM32单片机供电，从机STM32单片机控制继电器的通断控制警报器的供电与断电。初始状态时，设置倾斜角度阈值为70度，设置倾斜开关的开路端3位于下方，导通触发端4位于上方，滚珠5位于开路端3，当3轴角度传感器检测到X、Y、Z三个方向中任一角度变化时，主机STM32单片机对角度进行判断，当三个方向的检测角度均在倾斜角度阈值70度范围内，NRF24L01无线发送芯片不动作，当任一方向检测角度超过倾斜角度阈值70度时，3轴角度传感器通过无线发送芯片将倾斜角度信息发送给NRF24L01无线接收芯片，无线接收芯片将该信息识别后将该信息传递给从机STM32单片机，从机STM32单片机控制继电器接通，警报器发出报警信息。实施例2本实施例与实施例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能婴儿游泳圈报警系统，其特征在于，包括设置共用电源的主机模块、辅助模块和采用独立电源的从机模块；所述主机模块包括主机控制模块、无线发送模块和检测模块，所述无线发送模块和检测模块分别与主机控制模块单独连接，所述检测模块为3轴角度传感器；所述辅助模块包括倾斜开关和第一报警模块；所述倾斜开关包括导通触发端、开路端和线性闭合空腔，所述线性闭合空腔的线性端部分别连接导通触发端和开路端，内部设置滚珠；所述导通触发端与第一报警模块连接；所述从机模块包括从机控制模块、无线接收模块和第二报警模块，无线接收模块和第二报警模块与从机控制模块单独连接；所述无线发送模块与无线接收模块进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种智能婴儿游泳圈报警系统，其特征在于，包括设置共用电源的主机模块、辅助模块和采用独立电源的从机模块；所述主机模块包括主机控制模块、无线发送模块和检测模块，所述无线发送模块和检测模块分别与主机控制模块单独连接，所述检测模块为3轴角度传感器；所述辅助模块包括倾斜开关和第一报警模块；所述倾斜开关包括导通触发端、开路端和线性闭合空腔，所述线性闭合空腔的线性端部分别连接导通触发端和开路端，内部设置滚珠；所述导通触发端与第一报警模块连接；所述从机模块包括从机控制模块、无线接收模块和第二报警模块，无线接收模块和第二报警模块与从机控制模块单独连接；所述无线发送模块与无线接收模块进行通信。2.如权利要求1所述的一种智能婴儿游泳圈报警系统，其特征在于，所述共用电源包括第一电源模块，所述第一电源模块一路经降压电路给主机模块供电，另一路经倾斜开关给第一报警模块供电。3.如权利要求2所述的一种智能婴儿游泳圈报警系统，其特征在于，所述第一报警模块包括电流放大电路和蜂鸣器，所述电流放大电路连接蜂鸣器。4.如权利要求3所述的一种智能婴儿游泳圈报警系统，其特征在于，所述倾斜开关连接电流放大电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵钦君，胡永恒，李猛，王冬雪，刘敬，董楠，方腾，陈川，张元超，刘锐，马睿，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37