一种电动救生设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种电动救生设备和方法，涉及救生设备技术领域，包括救生圈、充电模块和远程遥控模块，所述救生圈包括壳体、动力模块、控制模块、GPS模块和通信模块，所述壳体的正反面均设有控制模块的控制面板，还包括两套布置在所述壳体的正反面的检测模块，所述检测模块包括水压传感器、外部检测摄像头和内部检测摄像头，所述控制模块根据水压传感器的检测结果控制所述壳体的正反面的控制面板和检测模块是否工作；本发明专利技术自动化程度高，有效抵抗风浪，双面均可实现救援工作，具有响应快速、运动精准和控制安全的特点。

An Electric Lifesaving Equipment and Method

The invention discloses an electric life-saving device and method, which relates to the technical field of life-saving equipment, including a life-saving ring, a charging module and a remote control module. The life-saving ring includes a shell, a power module, a control module, a GPS module and a communication module. The front and back sides of the shell are equipped with a control panel of a control module, and two sets of tests arranged on the front and back sides of the shell are also included. The detection module includes a water pressure sensor, an external detection camera and an internal detection camera. The control module controls whether the control panel and the detection module on the front and back sides of the shell work according to the detection results of the water pressure sensor. The invention has high degree of automation, effectively resists wind and waves, and can achieve rescue work on both sides, and has fast response, accurate movement and high efficiency. The characteristics of control safety.

【技术实现步骤摘要】
一种电动救生设备和方法
本专利技术涉及救生设备
，特别涉及一种电动救生设备和方法。
技术介绍
救生圈作为一种重要的水上救生设备，在拯救落水者的过程中发挥着不可替代的作用。在施救过程中，救生圈的及时、有效地投放成为能否成功施救的关键。一般的救生圈多采用聚乙烯复合材料填充圆形壳体，其使用方式多为施救者人工投放，并不具备自主运行或遥控运行的功能，因此只适宜在距离较近、环境良好的情况下使用，对于距离较远、外界干扰较大的情况并不适用。为了解决上述问题，有研究者提出了电动的救生圈，例如公告号为CN208021688U的专利文献公开了安装有推进器的救生圈，其包括救生圈本体，救生圈本体上设有开口，靠近开口处的救生圈本体上安装有推进器；救生圈本体上设有与外界水域连通的水道，推进器安装在水道中。上述救生圈使用简便，智能化程度高，采用遥控，无需培训即可操作；体积小，重量轻，便于携带，操作灵活，可以原地掉头；整体软性材料并采用喷水推进器，对人体无伤害，便于救援。又例如公布号为CN108284928A的专利文献公开了一种水上救生设备，包括壳体和推进器，壳体的U形两侧内设有容置推进器的动力舱，壳体的顶面和底面均设有与动力舱连通的进水口，壳体的末端设有与动力舱连通的出水口；推进器设于动力舱内，推进器的吸水口朝向进水口，推进器的喷水口朝向出水口；动力舱内设有用于支撑推进器的支撑装置，推进器的外表面设有旋转装置，旋转装置与支撑装置配合连接，使得推进器能够在动力舱内做翻转运动。上述水上救生设备，推进器能够多方位吸水并为所述救生设备提供动力，使得所述救生设备能够适应不同的天气状况进行施救，动力性能好，救援效率高，且结构稳定可靠，使用寿命长，功能丰富，实用性好。上述设备通过安装推进器使救生设备可以通过人为控制运行，提高救生成功率，但是现有的设备需要人工进行控制，或者间接遥控控制，并不能根据落水人员的情况进行分类救助，也不能自主进行充电，救生的自动化程度仍待加强。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电动救生设备，具有自主运行和遥控功能，同时具有响应快速、运动精准和控制安全的特点。一种电动救生设备，包括救生圈、充电模块和远程遥控模块，所述救生圈包括壳体、动力模块、控制模块、GPS模块和通信模块，所述壳体的正反面均设有控制模块的控制面板，还包括两套布置在所述壳体的正反面的检测模块，所述检测模块包括水压传感器、外部检测摄像头和内部检测摄像头，所述控制模块根据水压传感器的检测结果控制所述壳体的正反面的控制面板和检测模块是否工作。本电动救生设备是基于救生圈的救生设备，可以实现GPS导航自主运行，也可以通过远程遥控模块(例如遥控器或者手机APP)进行遥控操作，除此之外，在被救者保持清醒并且有操作能力时，可以通过操控救生圈上的控制面板(包括按钮和摇柄)进行控制。水压传感器用于检测救生圈的哪一面与水接触。每一面设置两个水压传感器，防止检测的不准确。当检测到某一侧接触水时，该侧的控制按钮和检测设备使能，同时调整内部的转弯逻辑。所述的外部摄像头置于壳体头部的左侧，摄像头方向水平朝向救生圈外侧，外部主要用于检测救生圈航行过程中的水面环境信息。所述的内部检测摄像头置于壳体头部的右侧，摄像头方向水平朝向救生圈内侧，主要用于检测被救人的身体情况。GPS模块位于电气盒的任意位置，用于检测救生圈的当前位置；控制按钮位于救生圈的圈体表面，用于了解被救用户的意图，在被救用户具备控制能力的基础上接收被救用户的操作指令。通信模块主要为无线接收模块，其位于电气盒的任意位置。其作用主要是实时将救生圈目前的信息运用无线电传输的方式传送给充电桩和遥控器，同时实时接收二者发来的指令。所述救生圈壳体包含显示模块、除湿模块、电源模块和密封模块。显示模块主要包括显示器、扬声器等。显示器主要用于向被救用户提供自己所处的位置信息，方便用户自己控制救生圈移动；扬声器主要用于对用户进行操作指导，并向用户提供距离信息。电源模块主要包括蓄电池、无线电能接收器和防电源过放模块。无线电能接收器用于利用电磁感应原理接收充电桩发送的无线电能，将其储存在蓄电池中。蓄电池主要为其他模块提供稳定的电源。防电源过放模块主要包括LM358芯片，7812芯片、SLA-12VDC-SL-C继电器、8050三极管及相应的电阻和电容。防电源过放模块主要是当电源电压降低到一定范围后，切断蓄电池的供电并与充电桩配合开启充电，防止蓄电池过放导致救生圈性能的下降。蓄电池、无线电能接收器和电源防过放装置安装在救生圈的电源装置内部。密封模块除了采用密封圈之外，还采用环氧树脂胶密封的方式。控制模块可以采用STM32F103C8T6控制芯片，其主要功能是接收通信信号、检测信号，经过分析计算调整救生圈的运动姿态和运动速度。除此之外，控制模块控制救生圈的通信模块向遥控器发送救生圈的电量信息、位置信息和水面环境视频，向充电桩发送救生圈的电量信息、位置信息和人体情况视频。所述的壳体采用柔性良好的复合材料，其形状为流线型，从而在增大救生圈浮力的同时，减小在水中运动的阻力。壳体正反面配有相同的设备，可以使其在被风浪打翻的情况下依然能正常运行。壳体前部固定两个抓手，方便被救人抓取。壳体前部有带磁性的航空插件和充电堵头，当充电模块将救生圈弹出后，充电堵头利用引力插接到航空插件上，防止救生圈在工作时水流进入电路。充电模块一般为充电桩。为了提高救生圈的移动速度，快速移动到落水人员位置，优选的，所述壳体的外部侧面设有充气气囊。在救生圈未负重时，气囊保持收缩状态，紧贴于壳体壁面，保持阻力的最小化，当救生圈负重时，气囊打开，提高救生圈的负重能力。为了整体稳定运行、提高效率，优选的，所述动力模块包括两个设置在所述壳体的尾部两侧的前进推进器和设置在所述壳体的前部的转向推进器。转向推进器安装在救生圈前部两侧的转向动力安装腔，其主要包括转向电机驱动器、转向电机、转向联轴器、转向转子、转向定子，主要用来控制救生圈转向。为了提高运行速度，优选的，所述壳体的尾部两侧分别设有安装前进推进器的前进动力安装腔，所述前进动力安装腔具有朝向尾部的出水口和沿周向环绕设置的进水口。前进推进器包括前行电机驱动器、前行电机、前行联轴器、前行转子、前行定子，主要用来推进救生圈前进。前进推进器结构中，水流从进水口流入，从出水口中流出。进水口为在壳体尾部圆周等间距开槽，从而增大进水量，提升速度。为了降低噪音提高运行速度，优选的，所述出水口的边缘设有齿状结构。上述结构可以在提升推进器的推力的同时，增大喷射水流与环境水域的接触面积，一定程度上减小噪声。所有电机选用防水电机，电机线经过防水的填料函与壳体内部的电机驱动器连接，简化防水环节。为了保证落水人员的体温，优选的，所述壳体中设有经过动力模块、电源模块和人趴附区域的流道。从外部引入水流，以便降低电气元件温度，将该热量转移到人体上，帮助人体保温。为了提高施救的安全性，优选的，所述壳体外周设有环向的凹槽，所述凹槽上绕有松紧绳。使人在处于救生圈内圈时，能够通过调节松紧绳的长度来保持人与救生圈的相对静止，确保施救过程安全。为了提供落水人员更多的容纳空间，优选的，所述壳体为U型结构。远程遥控模块主要包括壳体、通信模块、显示模块、控制模块和电源模块。其壳体为方形，方便施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动救生设备，包括救生圈、充电模块和远程遥控模块，所述救生圈包括壳体、动力模块、控制模块、GPS模块和通信模块，所述壳体的正反面均设有控制模块的控制面板，其特征在于，还包括两套布置在所述壳体的正反面的检测模块，所述检测模块包括水压传感器、外部检测摄像头和内部检测摄像头，所述控制模块根据水压传感器的检测结果控制所述壳体的正反面的控制面板和检测模块是否工作。

【技术特征摘要】
1.一种电动救生设备，包括救生圈、充电模块和远程遥控模块，所述救生圈包括壳体、动力模块、控制模块、GPS模块和通信模块，所述壳体的正反面均设有控制模块的控制面板，其特征在于，还包括两套布置在所述壳体的正反面的检测模块，所述检测模块包括水压传感器、外部检测摄像头和内部检测摄像头，所述控制模块根据水压传感器的检测结果控制所述壳体的正反面的控制面板和检测模块是否工作。2.如权利要求1所述的电动救生设备，其特征在于，所述壳体的外部侧面设有充气气囊。3.如权利要求1所述的电动救生设备，其特征在于，所述动力模块包括两个设置在所述壳体的尾部两侧的前进推进器和设置在所述壳体的前部的转向推进器。4.如权利要求3所述的电动救生设备，其特征在于，所述壳体的尾部两侧分别设有安装前进推进器的前进动力安装腔，所述前进动力安装腔具有朝向尾部的出水口和沿周向环绕设置的进水口。5.如权利要求4所述的电动救生设备，其特征在于，所述出水口的边缘设有齿状结构。6.如权利要求1所述的电动救生设备，其特征在于，所述壳体中设有经过动力模块、电源模块和人趴附区域的流道。7.如权利要求1所述的电动救生设备，其特征在于，所述壳体外周设有环向的凹槽，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华，于瑞，谢安桓，商夏，于乐，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33