一种溺水检测系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种溺水检测系统及其工作方法，包括报警基站和溺水检测手环，所述的报警基站与溺水检测手环通过无线通信模块进行连接和信息传递；所述的无线通信模块为低于1GHz以下的频段无线通信频段；所述的无线通信模块用于MCU与报警基站通信，发送报警信息和测量数据到基站，时刻提醒安保人员注意佩戴者的相关动态信息；所述的溺水检测手环的主体结构包括无线通信模块、姿态传感器、MCU、flash储存器、屏幕、水浸模块、电池、振动模块和闪光灯。本发明专利技术采用的无线通信模块为低于1GHz以下的频段无线通信频段，通过姿态传感器判断佩戴者是否处于溺水的状态，及时报警的准确率达到95％以上。95％以上。95％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种溺水检测系统及其工作方法


[0001]本专利技术属于无线通信监控预警设备领域，具体涉及一种溺水检测系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]游泳的潜在风险是溺水，及时发现溺水事件可减少溺亡，因此人们对于安全保障尤为重视。溺水者一般会悄无声息，由于抽筋、碰撞、疾病或精神紧张无法呼救，为避免错过最佳救援时间，采取了多种措施，如救生员监控，其缺点游泳池人员众多，人为监控难免有疏漏，监管效率低；摄像头监控，其缺点在于视频数据量大，处理速度慢，会耽误最佳救援时间。现有技术中还设计了各种溺水监控系统，如安装超声波阵列，检测游泳者游泳动作的运动速率，或者利用超声波雷达，检测泳池底部是否出现没有运动的物体，再通过远程计算机处理、分析后下是否溺水的结论，其缺点在于信息进行的是远程处理，耗费时间太长，会发生到响应间隔时间太长，会错过救援的最佳时间。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种溺水检测系统及其工作方法。
[0004]技术方案：一种溺水检测系统，包括报警基站和溺水检测手环，所述的报警基站与溺水检测手环通过无线通信模块进行连接和信息传递；
[0005]所述的溺水检测手环的主体结构包括无线通信模块、姿态传感器、MCU、flash储存器、屏幕、水浸模块、电池、振动模块和闪光灯；
[0006]所述的无线通信模块为低于1GHz以下的频段无线通信频段；所述的无线通信模块用于MCU与报警基站通信，发送报警信息和测量数据到报警基站，时刻提醒安保人员注意佩戴者的相关动态信息；
[0007]所述的姿态传感器用于获取佩戴者的运动状态信息；
[0008]所述的MCU对获取的运动状态信息进行处理和分析，数据分析的结果为佩戴者存在异常时及时发出警报；
[0009]所述的flash储存器用于存储溺水检测手环佩戴者的基本信息以及测量数据；
[0010]所述的屏幕用于显示当前时间，以及接收MCU处理和分析的运动状态信息，并予以显示；
[0011]所述的水浸模块用于检测佩戴者是否处于水中，证实佩戴者是否处于溺水的状态；
[0012]所述的电池用于向溺水检测手环输出电能；
[0013]所述的振动模块用于增加报警的准确性，当溺水检测手环判断佩戴者处于溺水的状态时，先进行振动，提醒佩戴者确认是否处于危险状态，若不是处于危险状态，则佩戴者可以第一时间手动修改报警信息，不再报警；若处于危险状态，则佩戴者不会手动修改报警
信息，溺水检测手环会及时发出报警；
[0014]所述的闪光灯用于发出闪光，作为定位标识第一时间反馈佩戴者的位置信息。
[0015]作为优化：所述的无线通信模块为Lora/Lorawan网络通信模块。
[0016]作为优化：所述的姿态传感器会收集佩戴者运动时的加速度和角速度的数值，并传输给MCU。
[0017]作为优化：所述的MCU通过预设定的N组判断标准阈值进行判断分析，具体满足如下1个条件即可：
[0018]a.通过对运动时的加速度和角速度的值进行判断，要求其每两个值之间的变量大于一定的数值并且小于一定的数值；同时，满足一定的时间时，处于某一个区间阈值之间，为溺水状态；
[0019]b.当加速度与角速度的数值，一直在某一段阈值区间内波动，且达到一定时长时，就判断其处于溺水状态。
[0020]一种溺水检测系统的工作方法，所述的溺水检测手环实时检测佩戴者的状态，当溺水检测手环判定佩戴者处于溺水状态时通过Lora/Lorawan网络通信模块向报警基站发出报警信息；具体如下：
[0021](1)将溺水检测手环套在佩戴者的手腕上，溺水检测手环自动开始工作，实时记录并传输分析各项数据，并随时准备进行报警；
[0022](2)通过水浸模块判断佩戴者当前是否处于水中，如果是，则通过姿态传感器获取人体运动的数据，并根据数据进行判断分析佩戴者是正常游泳还是溺水状态；
[0023](3)如果判定佩戴者处于溺水状态，则溺水检测手环会先通过振动模块进行振动确认佩戴者是否处于危险状态，确认危险后通过Lora/Lorawan网络通信模块向报警基站发送报警信息，同时闪光灯会进行闪光定位报警；
[0024](4)报警基站接收到报警信息后，立刻安排安保人员进行救援行动。
[0025]作为优化：所述的报警基站定期进行数据的存储更新，并开启自检功能，及定时充电。
[0026]作为优化：所述的溺水检测手环定期进行数据的存储更新，并开启自检功能，及定时充电。
[0027]作为优化：所述的报警基站实时接收溺水检测手环的报警信息以及对接收的报警信息进行解析，并将解析的信息予以显示；具体过程如下：
[0028](1)报警基站开启进行工作后，进行硬件初始化；
[0029](2)报警基站实时等待接收溺水检测手环报警信息；
[0030](3)报警基站如果接收到溺水手环报警信息，则进行信息内容解析；
[0031](4)报警基站对信息解析完成后，将解析后的信息通过在报警基站的基站LCD显示屏上显示发出报警的溺水手环；
[0032](5)报警基站通过网络向安保人员发送报警信息；安保人员从电脑端或者手持式移动通讯端接收报警信息，安保人员核实溺水检测手环佩戴者是否存在溺水危险，若存在则进行紧急救援。
[0033]作为优化：所述的溺水检测手环的具体工作流程为：
[0034](1)开启溺水检测手环：将溺水检测手环带着佩戴者手腕上，并将溺水检测自动开
启；
[0035](2)读取测量数据：测量佩戴者运动状态，并将运动状态传送给MCU，MCU根据测量的数据分析佩戴者当前行为是否处于水中的运动状态；
[0036](3)运动状态的溺水分析：如果MCU判定佩戴者当前处于运动状态，则继续根据姿态传感器判断分析当前行为是正常游泳还是溺水行为；如果判断佩戴者处于溺水状态，则MCU通过Lora/Lorawan网络通信模块向报警基站发送报警信息，同时闪光灯会进行闪光定位报警。
[0037]有益效果：本专利技术采用的无线通信模块为低于1GHz以下的频段无线通信频段，通过姿态传感器判断佩戴者是否处于溺水的状态，及时报警的准确率达到95％以上。
附图说明
[0038]图1是本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0039]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本专利技术的优点和特征，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚的界定。本专利技术所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]实施例
[0041]如图1所示，一种溺水检测系统，包括报警基站和溺水检测手环，所述的报警基站与溺水检测手环通过无线通信模块进行连接和信息传递；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种溺水检测系统，其特征在于：包括报警基站和溺水检测手环，所述的报警基站与溺水检测手环通过无线通信模块进行连接和信息传递；所述的溺水检测手环的主体结构包括无线通信模块、姿态传感器、MCU、flash储存器、屏幕、水浸模块、电池、振动模块和闪光灯；所述的无线通信模块为低于1GHz以下的频段无线通信频段；所述的无线通信模块用于MCU与报警基站通信，发送报警信息和测量数据到报警基站，时刻提醒安保人员注意佩戴者的相关动态信息；所述的姿态传感器用于获取佩戴者的运动状态信息；所述的MCU对获取的运动状态信息进行处理和分析，数据分析的结果为佩戴者存在异常时及时发出警报；所述的flash储存器用于存储溺水检测手环佩戴者的基本信息以及测量数据；所述的屏幕用于显示当前时间，以及接收MCU处理和分析的运动状态信息，并予以显示；所述的水浸模块用于检测佩戴者是否处于水中，证实佩戴者是否处于溺水的状态；所述的电池用于向溺水检测手环输出电能；所述的振动模块用于增加报警的准确性，当溺水检测手环判断佩戴者处于溺水的状态时，先进行振动，提醒佩戴者确认是否处于危险状态，若不是处于危险状态，则佩戴者可以第一时间手动修改报警信息，不再报警；若处于危险状态，则佩戴者不会手动修改报警信息，溺水检测手环会及时发出报警；所述的闪光灯用于发出闪光，作为定位标识第一时间反馈佩戴者的位置信息。2.根据权利要求1所述的溺水检测系统，其特征在于：所述的无线通信模块为Lora/Lorawan网络通信模块。3.根据权利要求1所述的溺水检测系统，其特征在于：所述的姿态传感器会收集佩戴者运动时的加速度和角速度的数值，并传输给MCU。4.根据权利要求1所述的溺水检测系统，其特征在于：所述的MCU通过预设定的N组判断标准阈值进行判断分析，具体满足如下1个条件即可：a.通过对运动时的加速度和角速度的值进行判断，要求其每两个值之间的变量大于一定的数值并且小于一定的数值；同时，满足一定的时间时，处于某一个区间阈值之间，为溺水状态；b.当加速度与角速度的数值，一直在某一段阈值区间内波动，且达到一定时长时，就判断其处于溺水状态。5.一种根据权利要求1所述的溺水检测系统的工作方法，其特征在于：所述的溺水检测手环实时检测佩戴者的状态，当溺水检测手环判定佩戴者处于溺水状态时通过Lora/Lorawan网络通信模块向报警基站发出...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛松，夏金春，庹超超，
申请(专利权)人：南通大境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：