[发明专利]基于呼吸和温差检测游泳安全的自动报警装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及日常生活的一种游泳自动报警装置，具体涉及基于呼吸和温差检测游泳安全的自动报警装置及检测方法。

背景技术

游泳是大众喜爱的体育和休闲运动，但是每年都会发生游泳者溺水而亡的事故，给家庭和社会带来损失，因此，研究一种灵敏及时准确的报警装置是非常必要的。

目前随身携带的游泳报警装置有两种方式。其一，为手动报警。当泳者发生溺水或其它不适时，按响身上的蜂鸣报警器或启动无线发射器将信号发给管理者报警。其二，通过水压，判定泳者在水下的时长，即泳者在水下时间超过一定时间则自动启动报警。

第一种方法对于身体有其它不适可能更为有效，比如，感觉心脏不适或者抽筋等。但对于猛然呛水，就不是完全有效，呛水者可能瞬间窒息。尤其是对初学者，在水中手忙脚乱甚至完全不能自理，存在耽误报警时机的缺陷。

第二种方法是间接法，其依赖于对水压的检测，水中不同位置其水压也不同，而且是连续渐变的，以多深的水压作为泳者在水下的依据是个问题，该方法易造成误判或漏判的缺陷。

上述两种方法还存在有一个共同的缺陷：即无线信号在水中的衰减很快，信号很难被水上接收设备接收，水下的声光也不易被水面上监护者发现和听见。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，体积小，成本低，使用方便，可视化，无需溺水者操作报警装置，该装置基于呼吸和温差检测的方式，结合自动启动闪烁浮标实现自动及时可视报警，从而达到准确及时地发现游泳溺水，避免伤亡事故发生的基于呼吸和温差检测游泳安全的自动报警装置。

本发明的另一目的是提供检测方法。

针对上述存在的缺陷或不足，本发明的技术解决方案是：一种基于呼吸和温差检测游泳安全的自动报警装置由温度采集单元、数据处理与控制单元、发光浮标报警单元组成，本发明的特殊之处在于所述温度采集单元采集游泳者的呼吸温度和人体周围环境温度信息输入到数据处理与控制单元，所述数据处理与控制单元根据人体呼吸温度特征以及水温特征输出门控制信号，所述门控制信号送到发光浮标报警单元的输入端，从而释放发光浮标浮出水面报警，所述数据处理与控制单元由呼吸分析、溺水特征识别、计时参数设置、电机四部分组成，所述温度采集单元由游泳者呼吸第一温度传感器和游泳者周围环境第二温度传感器构成，所述发光浮标报警单元由浮标箱，发光浮标，电池分别连接组成。

一种所述装置的检测方法，按下述步骤进行：

1）、该装置开机后，发光浮标报警单元中浮标箱内的二极管被点亮，设置报警时长和水温参数；

2）、温度采集单元通过第一、第二温度传感器分别开始采集游泳人的呼吸温度、周围环境温度，并将温度值分别输入给数据处理与控制单元；

3）、数据处理与控制单元对第一温度传感器送来的呼吸温度进行分析，通过搜寻呼吸温度波峰波谷，计算出呼吸周期；

4）、数据处理与控制单元对第二温度传感器送来环境温度数据与设置的水温参数进行比较计算；

5）、根据呼吸周期判断呼吸停止时长给出溺水驱动信号，或者根据环境温度判断水下持续时长给出溺水驱动信号；

6）、溺水驱动信号驱动电机动作；

7）在电机控制下自动打开浮标箱门，释放携带发光二极管的发光浮标浮出水面报警；

8）、当地面监控人员发现报警信号后，立即组织抢救人员救治。

本发明与现有技术相比，具有结构简单，体积小，成本低，使用方便，可视化，无需溺水者操作报警装置，该装置基于用呼吸和温差检测，并结合发光浮标报警，从而达到准确和及时的发现游泳溺水，避免伤亡事故发生的特点，根据人体的呼吸特征和水温特征共同实现双报警，其一，人呼气和吸气时有很大温差，会出现温度的最高点和最低点，即所谓温度的波峰与波谷，通过温差可以计算出呼吸周期，如果呼吸周期超过设定时长，即可认为游泳者溺水启动报警；其二，水温与水面上的温度差异大，如果检测出是水温特征且该特征持续时间超过设定时长也会启动报警。本装置采用基于呼吸和温差综合检测技术，通过发光浮标实施可视化报警，直接反应人体状况，用简单实用的方法解决了水中报警信号难以传输的问题，广泛用于各种游泳池，江河、湖泊及海洋游泳场。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实现自动报警的工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对发明内容作进一步的说明：