一种水域救援训练系统平台及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水域救援训练系统平台及方法，水域救援控制平台通过模拟不同类型水域情况对受训人员进行专项训练，平台接收受训人员监测器发送的人员信息；探测器以一定频率采集受训人员信息，所述人员信息包含人员的心跳信息、深度及位置信息；探测器采集人员信息，并对人员信息进行判断；若判断出人员信息不符合预设状态，则执行动作并将人员信息发送至控制器，控制器接收信息后根据预设逻辑或现场人员指令进行处理，并将信息同步到控制中心，所述预设状态是人员信息的正常范围；本发明专利技术通过控制模拟不同类型水域开展救援训练并实时监测水下救援受训人员信息，并实时发送至现场控制器及控制中心，实现高效安全水域救援训练。实现高效安全水域救援训练。

【技术实现步骤摘要】
一种水域救援训练系统平台及方法


[0001]本专利技术涉及水域救援
，尤其涉及一种水域救援训练系统平台及方法。

技术介绍

[0002]近几年，全国范围内洪涝灾害频发，城市内涝屡次发生，造成大量水域失踪人员无法快速的搜索和定位。除此之外，随着城市环境不断提升，市内景观河道、湖泊、水库等底被开发成的休闲娱乐场所，尤其在南方水域发达的地区，每年的溺水事件频发，水域救援、打捞和善后工作也成为了消防救援部门重要的职责之一。
[0003]通常情况下，民间对于溺水人员的搜探主要采取滚钩、潜水员摸探等方式进行，遇难者家属和救援人员都承受着巨大的心理压力，而且往往搜探效果不佳。专业救援队伍，一般会采用冲锋舟或者其他大型船舶，搭载专业的侧扫声呐进行，搜探过程也需要多人配合完成，而且在复杂水域对于搜救人员的安全也难以得到保障。水域救援人员主要靠游泳、潜水训练及外场实体水域开展水域救援训练。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术设计一种水域救援训练系统平台及方法。
[0005]一种水域救援训练系统平台，具体包括：水域救援训练控制器、造风装置平台、水流环境模拟发生平台、水域救援训练图像采集系统、水域救援受训人员监视器；
[0006]其中，水流环境模拟发生平台、水域救援训练图像采集系统、水域救援受训人员监视器在训练水池中，并且都与水域救援训练控制器连接；
[0007]所述水域救援训练控制器由网络或WiFi通讯模块、图形显示工作站以及大屏幕显示平台构成；
[0008]所述水域救援训练图像采集系统采用水下摄像机及视频采集系统组成，实时获取视频图像，高速或正常记录图像，并逐帧回放；水域救援训练图像采集系统有多个摄像头，根据训练人员位置依次放置在水池长边，根据水池深度及实验要求在不同深度增加摄像头；所述水域救援受训人员监视器为n个，按照受训人员来确定，n为正整数；
[0009]水域救援受训人员监视器是一个定制的水下人员监视装置，选用潜水电脑配接水下通讯模块后，作为手环可戴在手上，或作为臂环可佩戴在臂上，配套心率监测带可配置为贴身监测带，斜跨在肩膀，监测部位贴近心脏位置；水下人员监视装置用于实时监测训练人员的生命体征并上传平台；
[0010]所述造风装置平台由风速控制器、正向风机组和横向风机组组成，水流环境模拟发生平台由横波装置、消浪装置、水槽、漩涡装置、滑轨、移动操控平台、造浪机依次连接组成；造风装置平台由其控制器接收水域救援训练控制器设置模式及参数，控制配接的各个组件进行风力模拟控制；水流环境模拟发生平台由其控制器接收水域救援训练控制器设置模式及参数，控制配接的各个组件进行水流环境模拟控制；
[0011]一种水域救援训练方法，基于上述一种水域救援训练系统平台实现，具体包括：
[0012]水域救援训练系统平台初始化，水域救援训练控制器选择训练科目并选定水流模拟类型，水流环境模拟发生器通过控制移动操控平台模拟实现不同类型水域救援环境；包含以下类型水域环境：
[0013](1)微笑流；水流因撞击河道中障碍物，造成水流由中央流向河床底部与两侧而产生；
[0014]通过造浪机造浪，配合移动操控平台控制模拟水中障碍物位置角度，形成微笑流，后通过消浪装置形成水循环；
[0015](2)皱眉流；水流面对下游方向撞击平面障碍，因地形障碍的影响，造成由外侧汇集到中央而产生；
[0016]通过造浪机造浪，配合移动操控平台控制水中不同角度的水流汇集板，结合横波装置在训练区域形成皱眉流，后通过消浪装置形成水循环；
[0017](3)翻滚流；上游顺流而下的强劲水流，遇到落差后与底部水流反弹上冲交会形成。急流盖过障碍物后，在瞬间落差1米以上的下游出现；
[0018]通过造浪机造浪，配合移动操控平台控制抬高不同高度，形成翻滚流，后通过消浪装置形成水循环；
[0019](4)高速水流；基于流体力学的某些常识，河道中的水流速度不是一个定值，而是呈层流Laminar Flow状态分布；越靠近水面，流速越快，但表面并非最快；越靠近中间，流速越快；
[0020]通过造浪机造浪，配合移动操控平台控制水中层流板在不同高度，形成层级高速水流，后通过消浪装置形成水循环；
[0021](5)水下乱流；刨去泄洪道、人工沟渠上的激流救援，剩下的大部分为洪水或暴洪发生时引发的激流；这些区域的共同特点是水底/岸边情况特别复杂，随着洪水深度的改变对整个流径的影响也在时刻发生变化；
[0022]旋涡装置实现水下涡流，结合移动操控平台控制水中障碍物角度及横波装置，形成水下乱流；
[0023](6)水面高风速情况；通过正向风机组实现逆风行动能力测试，三个横向风机组实现侧向风环境模拟，造风装置平台实现测试区域风速的设置、闭环控制与实时显示；
[0024]水域救援受训人员佩戴监视器开展水域救援训练，监视器实时监控并上传受训人员信息到控制器，控制器采集人员信息，视频动作信息，控制实现不同条件的水流情况，所述人员信息包含受训人员的心跳信息、血氧指数、位置信息；
[0025]水域救援训练图像采集系统通过安装在训练水池的摄像头实时采集受训人员水下动作图像并记录受训人员动作，为提高训练质量及救援技能考核提供数据支撑；若根据实时采集的人员状态信息，以及人员在水中位置判断出人员信息不符合预设状态，则控制器报警并将人员信息实时显示在控制器屏幕上，现场教练人员根据报警信息处理，停止水流环境模拟发生器，开展救援；回放分析异常原因并优化训练方法，重新开始训练；所述预设状态是人员信息的正常范围；
[0026]若受训人员无异常，则通过水下动作图像及对应单一受训人员应对不同类型水流环境的处置动作给出最终训练成绩。
[0027]受训人员心率变化幅值、动作完成时间为量化分数，训练动作完成质量由培训人
员进行判断打分，其中心率变化幅值结合受训人员日常静坐、慢跑、游泳、高速跑步的心率及血氧等基础数据进行加权判定；动作完成时间统计为入水到脱困时间为统一计时；动作完成质量则根据配套不同装备下水执行不同任务的规定动作来进行差、合格、良好、优秀4个等级进行判定。
[0028]本专利技术有益技术效果：
[0029]在训练水池模拟再现不同类型水流环境，并实时监测受训人员信息，采集受训人员动作，为水域救援人员训练提供一套高效且安全的训练系统，通过图像采集系统及受训人员监视器，可实现受训人员状态监控及动作质量数据采集，为训练质量及训练考核提供数据支撑，为水域救援人员开展救援培训提供一套高效、安全、可靠的装置及方法。
附图说明
[0030]图1本专利技术实施例一种水域救援训练系统平台结构示意图；
[0031]图2本专利技术实施例一种水域救援训练系统平台的造风装置平台、水流环境模拟发生平台结构示意图；
[0032]图3本专利技术实施例一种水域救援训练方法流程图；
[0033]图4本专利技术实施例上传受训人员信息数据采集到控制器流程图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水域救援训练系统平台，其特征在于，具体包括：水域救援训练控制器、造风装置平台、水流环境模拟发生平台、水域救援训练图像采集系统、水域救援受训人员监视器；其中，水流环境模拟发生平台、水域救援训练图像采集系统、水域救援受训人员监视器在训练水池中，并且都与水域救援训练控制器连接；所述水域救援训练控制器由网络或WiFi通讯模块、图形显示工作站以及大屏幕显示平台构成；所述水域救援训练图像采集系统采用水下摄像机及视频采集系统组成，实时获取视频图像，高速或正常记录图像，并逐帧回放；水域救援训练图像采集系统有多个摄像头，根据训练人员位置依次放置在水池长边，根据水池深度及实验要求在不同深度增加摄像头；所述水域救援受训人员监视器为n个，按照受训人员来确定，n为正整数；水域救援受训人员监视器是一个定制的水下人员监视装置，选用潜水电脑配接水下通讯模块后，作为手环可戴在手上，或作为臂环可佩戴在臂上，配套心率监测带可配置为贴身监测带，斜跨在肩膀，监测部位贴近心脏位置；水下人员监视装置用于实时监测训练人员的生命体征并上传平台；所述造风装置平台由风速控制器、正向风机组和横向风机组组成，水流环境模拟发生平台由横波装置、消浪装置、水槽、漩涡装置、滑轨、移动操控平台、造浪机依次连接组成；造风装置平台由其控制器接收水域救援训练控制器设置模式及参数，控制配接的各个组件进行风力模拟控制；水流环境模拟发生平台由其控制器接收水域救援训练控制器设置模式及参数，控制配接的各个组件进行水流环境模拟控制。2.一种水域救援训练方法，基于权利要求1一种水域救援训练系统平台实现，其特征在于，具体包括：水域救援训练系统平台初始化，水域救援训练控制器选择训练科目并选定水流模拟类型，水流环境模拟发生器通过控制移动操控平台模拟实现不同类型水域救援环境；水域救援受训人员佩戴监视器开展水域救援训练，监视器实时监控并上传受训人员信息到控制器，控制器采集人员信息，视频动作信息，控制实现不同条件的水流情况，所述人员信息包含受训人员的心跳信息、血氧指数、位置信息；水域救援训练图像采集系统通过安装在训练水池的摄像头实时采集受训人员水下动作图像并记录受训人员动作，为提高训练质量及救援技能考核提供数据支撑；若根据实时采集的人员状态信息，以及人员在水中位置判断出人员信息不符合预设状态，则控制器报警并将人员信息实时显示在控制器屏幕上，现场教练人...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇俞，宋立巍，林欣，于志良，戴友义，
申请(专利权)人：应急管理部沈阳消防研究所，
类型：发明
国别省市：