[发明专利]一种零待机功耗的溺水检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及救生装置，尤其涉及一种零待机功耗的溺水检测装置及方法。

背景技术

目前，救生领域的溺水检测设备，主要存在以下问题：可维护性差，由于需要持续检测压力、温度和加速度，耗电较大，需要经常充电。而由于溺水事故的低概率性，难以让人们长时间保持警惕来保证给溺水检测装置充电，因此类似设备难以大面积推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种零待机功耗的溺水检测装置及方法，该装置待机时，不消耗任何电能，满足长时间免维护的需求，体积小、重量轻。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种零待机功耗的溺水检测装置，包括工作电池、浸水启动器、压力传感器、加速度传感器、定位模块、控制器和通信模块；

所述工作电池，为工作电路供电；

所述浸水启动器，和工作电池串联，当处于无水状态时，正、负电极之间开路；当处于有水状态时，正、负电极之间导电形成通路构成原电池，提供电压差；

所述压力传感器，用于检测装置在水中感受到的水压变化，并传给所述控制器，以反映装置所在人体部位在水中的深度变化；

所述加速度传感器，用于检测装置的加速度变化，并传给所述控制器，以反映装置所在人体部位的运动状态；

所述定位模块，用于检测装置所在位置信息，并传给所述控制器；

所述控制器，用于根据人体部位在水中的深度变化和运动状态进行判断是否溺水，若溺水，则发送定位信息和报警信号给通信模块；

所述通信模块，用于将定位信息和报警信息发送给外部设备，以便施救。

本发明的有益效果是：本装置平时待机时，浸水启动器处于无水状态，浸水启动器的正、负电极之间开路，系统不消耗电能，在设备进水，可能发生溺水的情况下才开机启动，做到零待机功耗待机，从而达到免维护的目的，同时具有体积小重量轻(纽扣电池级别)的特点，方便长时间随身携带，也可以和别的溺水救生装置结合在一起应用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述浸水启动器，包括含有电解质并晾干后的吸水纸、锌片和铜片，所述吸水纸隔开并包裹住铜片和锌片，以构成原电池正、负电极。

采用上述进一步方案的有益效果是：改进电解质和电极材料，可以提供合适的电能以降低工作电池的体积重量，甚至可以完全取消工作电池。

进一步，所述定位模块为GPS或北斗定位模块。

进一步，还包括和所述控制器连接的报警模块，所述报警模块为声光报警器。

采用上述进一步方案的有益效果是：当发生溺水需要救援时，可通过声音和灯光来寻找溺水人员。

另外，本发明还提供了一种零待机功耗的溺水检测方法，包括步骤：

(1)当浸水启动器进水后生成电解液导电形成通路，构成原电池，和工作电池一起为工作电路供电；

(2)压力传感器和加速度传感器分别检测装置所在人体部位在水中的深度变化和运动状态，并传输给控制器；

(3)控制器根据人体部位在水中的深度变化和运动状态进行判断是否溺水，若溺水，则控制器将定位信息和报警信息通过通信模块传给外部设备，以便施救。

采用上述进一步方案的有益效果是：可以及时自动地通知监护人或者关系人进行。

进一步，所述步骤(3)的判断是否溺水的过程为：

(31)在单位时间内以10Hz频率分别采集压力值和加速度值，则3秒分别得到30个压力值和30个加速度矢量值，并分别计算压力值均方差、加速度矢量均值和加速度绝对值均值；

(32)将压力值均方差和预设的门限值A进行比较，如果压力值均方差大于门限值A，则说明人体在水中有比较明显的上下沉浮动作；如果加速度矢量均值小于预设的门限值B而加速度绝对值均值大于预设的门限值C，则说明检测到人体在原地动作且较为剧烈；

(33)当步骤(32)中同时检测到人体在水中有比较明显的上下沉浮动作和检测到人体在原地动作且较为剧烈时，则判断发生了溺水险情。

采用上述进一步方案的有益效果是：快速准确判断溺水险情，为及时施救提供更多时间。

进一步，所述门限值A、门限值B和门限值C均根据装置佩戴位置、佩戴人体重、年龄、性别而进行相应的设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：为了更加准确更快速的判断溺水。

附图说明

图1为本发明装置原理图。

具体实施方式