一种轻便式防溺水智能救生系统技术方案

本发明专利技术的一种轻便式防溺水智能救生系统，包括控制装置、体态传感装置、救生气囊以及触发装置，其中，控制装置包括微处理器，体态传感装置包括压力传感器、六轴MEMS加速度计及陀螺仪以及心率传感器，触发装置包括阀体、气瓶、击针、内置有火药的火药盒以及点火线圈，微处理器能控制点火线圈位于火药盒中的一端产生火花，引爆火药盒中的火药，爆炸的冲击波能推动击针下移，尖针部戳穿破密封封盖，使气瓶内的液态二氧化碳气化并经出气口充入救生气囊。本发明专利技术具有体积小，重量轻，气囊能够快速自动充气打开的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种轻便式防溺水智能救生系统
本专利技术涉及溺水救生
，尤其指一种轻便式防溺水智能救生系统，它适用于游泳、潜水、水下工作等场合。
技术介绍
目前，人们在水中为了防止溺水，通常普遍采用的一些装置，如水上救生圈、救生衣、动力充气救生装置或者化学反应充气救生装置等，然而这类救生装置都具有一些缺点，如重量大，体积大，不方便携带等，使得配戴这类装置的人，影响游泳者的舒适度，更不能进行潜水等水中作业，另有一些救生系统，简单的压力和三轴传感器使设备自动监测溺水状态然后触发救援措施，但是其触发机械装置过于复杂，往往需要很大的体积。还有一些救生装置应用化学反应触发装置，从而达到救援的目的，但这类产品化学反应需要一定的时间，影响了救援的时效性，有时候这类产品由于反应不充分常常会导致救援气囊装置不能完全打开，显然目前的产品技术还不够成熟。现有专利号为CN107985530A游泳救生系统及其控制方法，通过加热燃烧反应产生氮气，充进气囊，这种方式反应速度较慢，不够及时，并且燃烧反应常常不够稳定，产生的氮气量有限，从而影响气囊的充气量。CN111099001A一种智能防溺水手环，通过控制舵机转动，转轴上的凸轮推动连杆做平移运动，连杆推动刺破机构做平移运动刺破气瓶，气瓶被刺破后，气体向气囊充气，这种方式需要很多一系列的机械结构来完成，从而增大救生系统结构体积，并且这整个过程一连串的机械动能需要大量的电能来支撑，对电量供给有一定的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供基于传感器技术的体积小，重量轻，气囊能够快速自动充气打开的一种轻便式防溺水智能救生系统。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种轻便式防溺水智能救生系统，其中：包括控制装置、体态传感装置、救生气囊以及触发装置，其中，控制装置包括微处理器，体态传感装置包括压力传感器、六轴MEMS加速度计及陀螺仪以及心率传感器，压力传感器、六轴MEMS加速度计及陀螺仪、心率传感器以及微处理器均封装于密封容器中，且该密封容器佩戴于使用者身上，压力传感器用于检测密封容器外的水压，六轴MEMS加速度计及陀螺仪用于检测使用者的动态情况和姿态信息，心率传感器用于收集使用者的心率信息，压力传感器、六轴MEMS加速度计及陀螺仪以及心率传感器均与微处理器连接并能将收集的信息发送至微处理器，触发装置包括阀体、气瓶、击针、内置有火药的火药盒以及点火线圈，阀体固定安装在使用者身上或与密封容器固定配合，阀体设有轴向贯通的内腔，阀体的内腔开设有出气口，救生气囊与出气口对接，气瓶内封装有液态二氧化碳，其上端设有可被戳破的密封封盖，气瓶密封安装在阀体的下端，且密封封盖与阀体的内腔下端对齐，击针可轴向滑动地安装在阀体的内腔中，击针下端为尖针部，击针上端为火药盒，火药盒固定安装在阀体上并密封阀体的内腔上端开口，点火线圈一端与微处理器连接，另一端伸入火药盒中，微处理器能控制点火线圈位于火药盒中的一端产生火花，引爆火药盒中的火药，爆炸的冲击波能推动击针下移，尖针部戳穿破密封封盖，使气瓶内的液态二氧化碳气化并经出气口充入救生气囊。为优化上述结构形式，采取的具体措施还包括：上述的阀体的内腔上端宽下端窄，击针由下至上依次由尖针部、缩颈段、连接段和挡环组成，尖针部为椎体，缩颈段的直径小于尖针部上端的直径，挡环的直径大于阀体的内腔上端直径而小于阀体的内腔下端直径，当火药爆炸，挡环下移卡在阀体的内腔的某处，此时，尖针部戳破的密封封盖并完全进入气瓶内，缩颈段则部分位于气瓶内，部分位于气瓶内上方，出气口位于挡环下方。上述的击针的连接段与阀体的内腔之间设置有上下两道击针密封圈，击针密封圈用于防止二氧化碳气体越过击针向上外逸。上述的微处理器连接有GPS模块以及无线信号发射模块，微处理器能将信号经无线信号发射模块发出。上述的气瓶的上端与所述阀体之间设置有气瓶密封圈，气瓶密封圈用于防止二氧化碳气体从阀体的内腔下端外逸。上述的出气口的外端呈锥体，救生气囊套在该锥体上固定。上述的救生气囊在未充气状态下可折叠、卷曲收纳。上述的救生气囊采用柔性的橡胶材料制成。上述的火药盒与阀体通过螺纹连接；气瓶与阀体螺纹连接。上述的火药盒和气瓶均为一次性部件。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的微处理器能控制点火线圈产生火花，引爆火药盒中的火药，爆炸的冲击波推动击针下移，尖针部戳穿破密封封盖，使气瓶内的液态二氧化碳气化并经出气口充入救生气囊，触发结构简单，机械传动结构少，因此可靠性大幅增加，出现机械故障的概率低，同时本专利技术的电量使用较低，只需要在密封容器中安装一个电池，为压力传感器、六轴MEMS加速度计及陀螺仪、心率传感器以及微处理器供电即可。2、本专利技术气瓶中封装液态二氧化碳，一旦戳破气瓶封盖，液态二氧化碳会迅速转化为气态二氧化碳，填充救生气囊，产量大而稳定，保证气囊的充气量。3、本专利技术结构少，重量轻，使用方便。附图说明图1是本专利技术气囊未充气时的结构示意图；图2是图1的A部结构放大图；图3是本专利技术气囊充气后的结构示意图；图4是图3的B部结构放大图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。如图1至图4所示为本专利技术的结构示意图，其中的附图标记为：微处理器1、体态传感装置2、压力传感器21、六轴MEMS加速度计及陀螺仪22、心率传感器23、救生气囊3、触发装置4、阀体41、出气口41a、一次性气瓶42、密封封盖42a、击针43、尖针部43a、挡环43b、缩颈段43c、火药盒44、点火线圈45、气瓶密封圈51、击针密封圈52。本实施例的一种轻便式防溺水智能救生系统，包括控制装置、体态传感装置2、救生气囊3以及触发装置4，其中，控制装置包括微处理器1，体态传感装置2包括压力传感器21、六轴MEMS加速度计及陀螺仪22以及心率传感器23，压力传感器21、六轴MEMS加速度计及陀螺仪22、心率传感器23以及微处理器1均封装于密封容器中，且该密封容器佩戴于使用者身上，压力传感器21用于检测密封容器外的水压，六轴MEMS加速度计及陀螺仪22用于检测使用者的动态情况和姿态信息，心率传感器23用于收集使用者的心率信息，压力传感器21、六轴MEMS加速度计及陀螺仪22以及心率传感器23均与微处理器1连接并能将收集的信息发送至微处理器1，触发装置4包括阀体41、气瓶42、击针43、内置有火药的火药盒44以及点火线圈45，阀体41固定安装在使用者身上或与密封容器固定配合，阀体41设有轴向贯通的内腔，阀体41的内腔开设有出气口41a，救生气囊3与出气口41a对接，气瓶42内封装有液态二氧化碳，其上端设有可被戳破的密封封盖42a，气瓶42密封安装在阀体41的下端，且密封封盖42a与阀体41的内腔下端对齐，击针43可轴向滑动地安装在阀体41的内腔中，击针43下端为尖针部43a，击针43上端为火药盒44，火药盒44固定安装在阀体41上并密封阀体41的内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻便式防溺水智能救生系统，其特征是：包括控制装置、体态传感装置(2)、救生气囊(3)以及触发装置(4)，其中，控制装置包括微处理器(1)，所述的体态传感装置(2)包括压力传感器(21)、六轴MEMS加速度计及陀螺仪(22)以及心率传感器(23)，所述的压力传感器(21)、六轴MEMS加速度计及陀螺仪(22)、心率传感器(23)以及微处理器(1)均封装于密封容器中，且该密封容器佩戴于使用者身上，所述的压力传感器(21)用于检测密封容器外的水压，六轴MEMS加速度计及陀螺仪(22)用于检测使用者的动态情况和姿态信息，所述的心率传感器(23)用于收集使用者的心率信息，所述的压力传感器(21)、六轴MEMS加速度计及陀螺仪(22)以及心率传感器(23)均与微处理器(1)连接并能将收集的信息发送至微处理器(1)，所述的触发装置(4)包括阀体(41)、气瓶(42)、击针(43)、内置有火药的火药盒(44)以及点火线圈(45)，所述的阀体(41)固定安装在使用者身上或与密封容器固定配合，所述的阀体(41)设有轴向贯通的内腔，阀体(41)的内腔开设有出气口(41a)，所述的救生气囊(3)与出气口(41a)对接，气瓶(42)内封装有液态二氧化碳，其上端设有可被戳破的密封封盖(42a)，气瓶(42)密封安装在阀体(41)的下端，且密封封盖(42a)与阀体(41)的内腔下端对齐，击针(43)可轴向滑动地安装在阀体(41)的内腔中，击针(43)下端为尖针部(43a)，击针(43)上端为火药盒(44)，所述的火药盒(44)固定安装在阀体(41)上并密封阀体(41)的内腔上端开口，所述的点火线圈(45)一端与微处理器(1)连接，另一端伸入火药盒(44)中，微处理器(1)能控制点火线圈(45)位于火药盒(44)中的一端产生火花，引爆火药盒(44)中的火药，爆炸的冲击波能推动击针(43)下移，尖针部(43a)戳穿破密封封盖(42a)，使气瓶(42)内的液态二氧化碳气化并经出气口(41a)充入救生气囊(3)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种轻便式防溺水智能救生系统，其特征是：包括控制装置、体态传感装置(2)、救生气囊(3)以及触发装置(4)，其中，控制装置包括微处理器(1)，所述的体态传感装置(2)包括压力传感器(21)、六轴MEMS加速度计及陀螺仪(22)以及心率传感器(23)，所述的压力传感器(21)、六轴MEMS加速度计及陀螺仪(22)、心率传感器(23)以及微处理器(1)均封装于密封容器中，且该密封容器佩戴于使用者身上，所述的压力传感器(21)用于检测密封容器外的水压，六轴MEMS加速度计及陀螺仪(22)用于检测使用者的动态情况和姿态信息，所述的心率传感器(23)用于收集使用者的心率信息，所述的压力传感器(21)、六轴MEMS加速度计及陀螺仪(22)以及心率传感器(23)均与微处理器(1)连接并能将收集的信息发送至微处理器(1)，所述的触发装置(4)包括阀体(41)、气瓶(42)、击针(43)、内置有火药的火药盒(44)以及点火线圈(45)，所述的阀体(41)固定安装在使用者身上或与密封容器固定配合，所述的阀体(41)设有轴向贯通的内腔，阀体(41)的内腔开设有出气口(41a)，所述的救生气囊(3)与出气口(41a)对接，气瓶(42)内封装有液态二氧化碳，其上端设有可被戳破的密封封盖(42a)，气瓶(42)密封安装在阀体(41)的下端，且密封封盖(42a)与阀体(41)的内腔下端对齐，击针(43)可轴向滑动地安装在阀体(41)的内腔中，击针(43)下端为尖针部(43a)，击针(43)上端为火药盒(44)，所述的火药盒(44)固定安装在阀体(41)上并密封阀体(41)的内腔上端开口，所述的点火线圈(45)一端与微处理器(1)连接，另一端伸入火药盒(44)中，微处理器(1)能控制点火线圈(45)位于火药盒(44)中的一端产生火花，引爆火药盒(44)中的火药，爆炸的冲击波能推动击针(43)下移，尖针部(43a)戳穿破密封封盖(42a)，使气瓶(42)内的液态二氧化碳气化并经出气口(41a)充入救生气囊(3)。


2.根据权利要求1所述的一种轻便式防溺水智能救生系统，其特征是：所述的阀体(41)的内腔上端宽下端窄，所述的击针(43)由下至上依次由尖针部(43a)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏愿，
申请(专利权)人：无锡中宏微宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32