一种水域定位救援器以及系统的制作方法

1.本发明涉及救援器技术领域，具体为一种水域定位救援器以及系统。


背景技术：

2.水域事故发生时，往往需要进行紧急救援以避免生命损失，然而，在水域中进行救援时，定位被困人员的位置显得尤为重要，以往的水域救援器可能存在着定位不准确、不稳定以及使用不便等问题，为此，需要一种更加智能化、可靠性更高的水域定位救援器；目前市场上的一些水域救援器定位方式较为单一，无有效的方法监测设备是否处于故障状态，同时由于落水后的设备可能处于不稳定状态，难以通过普通的定位方式精确定位落水者，因此设计一种运动检测模块，能够准确检测设备是否处于水中。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种水域定位救援器以及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水域定位系统和一种水域定位救援器，该救援器包括警报示位灯、状态灯、电量灯、sos救援按钮、ok功能键、开关按钮、出声孔和蜂鸣器组件，底部安装磁吸充电接口，两侧装有落水警报检测器，背面上通过丝印印刷二维码识别设备信息。
5.该水域定位系统通过运动检测模块、落水检测模块、锂电池管理模块、报警声光提示模块和mcu控制芯片实现定位和监测功能。
6.运动检测模块采用qma6100p三轴加速传感器，能够计算出设备在水中六个方向的加速度值，结合落水检测模块和锂电池管理模块，确保设备能够在任何时候发挥有效的功能。
7.该水域定位系统采用esp32芯片，实现对各种功能模块的控制和数据收集，同时采集定位数据，管理不同的工作状态，该系统通过4g通讯与基站连接进行定位或通过gps与北斗卫星连接进行定位，而落水检测模块则采用电路反馈的方式实现，锂电池管理模块通过me4057芯片进行电量管理，在设备出现异常时使用复位键进行强制重启，同时具有省电模式，能够自动实现芯片供电的控制，在出现救援事件时实现快速响应。
8.本发明提出的一种水域定位救援器以及系统，有益效果在于：1．高精度卫星定位，定位精度5米；无卫星信号下支持wifi定位；2．静止报警，工作模式下，静止30秒预报警；静止45秒正式报警；3．手动报警，支持休眠模式手动报警自动开机；4．落水报警，支持休眠模式落水报警自动开机；5．电子围栏、运动轨迹、远程关机，远程查看电量、实时定位刷新；6．长续航,休眠模式下待机超过750小时，工作模式大于48小时、报警模式大于15小时；
综上所述，这种一体式水域救援器能够实现定位、监测、报警等多种功能，整体性能稳定可靠，可以有效地提高水域救援的效率和成功率。
附图说明
9.图1为本发明的救援器结构示意图；图2为本发明的救援器背面结构示意图；图3为本发明的定位系统原理图；图4为本发明的mcu电路图；图5为本发明的落水检测模块电路图；图6为本发明的定位原理电路图；图7为本发明的4g上通信原理电路图；图8为本发明的运动检测模块电路图；图9为本发明的锂电池管理模块电路图；图10为本发明的人机交换界面电路图；图11为本发明的蜂鸣器电路图。
10.图中：1、警报示位灯，2、状态灯，3、电量灯，4、sos救援按钮，5、ok功能键，6、开关按钮，7、出声孔，8、蜂鸣器，9、落水警报检测器，10、磁吸充电接口，11、复位键，12、丝印二维码，13、救援器。
具体实施方式
11.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
12.实施例1，请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种水域定位救援器，包括救援器13，救援器13的正面从前至后依次设置有警报示位灯1、状态灯2、电量灯3、sos救援按钮4、ok功能键5、开关按钮6、出声孔7和蜂鸣器8，救援器13的底面中心位置设置有磁吸充电接口10，磁吸充电接口10的两侧均设置有落水警报检测器9，救援器13的背面设置有丝印二维码12，丝印二维码12上设置有复位键11。
13.实施例2，请参阅图3-11，本发明提供一种技术方案：一种水域定位系统，包括mcu、运动检测模块、落水检测模块、锂电池管理模块和报警声光提示模块；如图3所示，其中，mcu分别与运动检测模块、落水检测模块、锂电池管理模块和报警声光提示模块连接，mcu通过4g通讯与基站连接进行定位或通过gps与北斗卫星连接进行定位。
14.如图4所示，mcu采用esp32芯片，完成对各个功能模块的控制和数据收集，在esp32芯片上能够处理各种报警事件，采集定位数据，管理不同的工作方式，通4g模块采用mqtt的通迅方工和云端做数据通迅，mcu还通过wifi连接到手机app上，实现实时监控电量、设备状态和定位信息等，方便管理者进行远程监控和控制，esp32芯片还能够实现数据加密传输和身份验证功能，保障设备的安全性和隐私性。
15.如图5所示，落水检测模块的落水检测试实现，当设备上的两电极遇水时，形成一个电路回路，通过水形成的回路能够根据水中的矿物质的成分不同等效成的电阻值也不同，引起的串联电路分压值也不同，通过esp32的adc检测这个分压值，程序处理掉干扰的影响，就能够确认落水，落水检测模块还能够实现检测落入水中后设备的倾斜角度和深度等信息，为救援者提供更加详细的定位信息。
16.如图6所示，定位采用atgm336h，定位通过采用gnss+gps+let的方式，先采用gnss定位，再到gps，最后采用let定位的定位模式。
17.如图7所示，通过4g上云通迅的实现，采用移远的ec600g模块，不仅能够实现设备与云连接外，还能够实现let定位的功能，定位采用的是高精度的差分定位技术和卫星组合导航技术，准确度可达到几米以内。
18.如图8所示，运动检测模块采用的是qma6100p三轴加速传感器，能够计算出x、y、z三个方向的加速度值，当设备配带在使用者身上时，三个方向的位移加速度在30秒内都小于设定的变化量时，就认为是静止不动，将产生静止报警事件，运动检测模块还能够实现智能识别和区分不同类型的运动状态，包括游泳、划船、漂流等，优化定位和报警策略，提高救援的效率和准确性。
19.如图9所示，锂电池管理模块用的芯片是me4057，用usb充电器对锂电池进行充电，通过esp32芯片采集锂电池检测点处的压值，就能够换算出锂电池的电量容量；当设备发生异常时，通过复位按键，通过断开所有芯片的供电执行强制复位；当设备要进入省电工作模式时，esp32芯片控制mos管断开部分芯片的供电，然后esp32芯片自已再进入睡眠模式；esp32芯处在睡眠时，能够通过落水报警事件和sos报警事件唤醒，然后再打开其它芯片的供电，进入正常的工作模式；锂电池管理模块还能够实现智能电量管理和报警功能，及时提醒用户充电和更换电池，保障设备的持久使用和可靠性。
20.如图10-11所示，该系统还包括人机交换界面；在线指示，表示设备与平台的连接状态，红灯表示不在线，绿灯表示在线；定位提示，表示定位的状态，红灯表示不能定位，绿灯表示成功定位；发布命令提示，表示平台要发布信息给设备，有信息时，红灯会闪烁，蜂鸣器鸣叫；当落水报警、静止报警、sos报警时，警报示位灯会发出闪光，蜂鸣器鸣叫；电量提示“用四个白光灯来提示4档电量。
21.该系统还能给与云平台相连接，通过云平台还能够提供分析和统计设备的使用情况、历史轨迹和落水事件发生的规律等，帮助管理者和救援人员进行科学决策和应急救援。
22.综上所述，本发明能够实现：1、落水报警的实现，当设备上的两电极遇水时，形成一个电路回路，用程序处理掉干扰的影响，就可以确认落水，然后马上在设备上通过声光发出报警提示，同时经过4g通迅把报警信号和定位信号上传给云平台发布报警，通知救援人员前来进行救援。
23.2、高精度定位，定位采用gnss(北斗)+gps+let(基站定位)的方式，优先采用gnss定位，再到gps，如果卫星都不能定位，就采用基站定位的定位模式，定位信息在设备开机时就开始工作，每30秒上传一次设备的的工作状态和定位信号到云端，云端通过这些信息可
以实时监测使用设备的人员的位置和安全状态。
24.3、静止报警，当设备配带在使用者身上时，如果发现静止状态超过30秒，将发生报警。
25.4、声光报警，当发生报警时，采用蜂鸣器和闪灯的组合提示。
26.5、长续航功能的实现，因为设备在野外使用时，不一定能随时充电，所以要求设备待机超过750小时，工作模式大于48小时、报警模式大于15小时，设备在侍机时处于睡眠状态，这时的功耗很低可以长时间侍机，当发生落水事件时，马上唤醒，进入报警工作状态。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种水域定位救援器，包括救援器（13），其特征在于，所述救援器（13）的正面从前至后依次设置有警报示位灯（1）、状态灯（2）、电量灯（3）、sos救援按钮（4）、ok功能键（5）、开关按钮（6）、出声孔（7）和蜂鸣器（8），所述救援器（13）的底面中心位置设置有磁吸充电接口（10），所述磁吸充电接口（10）的两侧均设置有落水警报检测器（9），所述救援器（13）的背面设置有丝印二维码（12），所述丝印二维码（12）上设置有复位键（11）。2.根据权利要求1所述的一种水域定位系统其应用于如权利要求1所述的一种水域定位救援器中，其特征在于：所述水域定位系统包括mcu、运动检测模块、落水检测模块、锂电池管理模块和报警声光提示模块；其中，所述mcu分别与运动检测模块、落水检测模块、锂电池管理模块和报警声光提示模块连接，所述mcu通过4g通讯与基站连接进行定位或通过gps与北斗卫星连接进行定位。3.根据权利要求2所述的一种水域定位系统，其特征在于：所述mcu采用esp32芯片，完成对各个功能模块的控制和数据收集，在所述esp32芯片上能够处理各种报警事件，采集定位数据，管理不同的工作方式，通4g模块采用mqtt的通迅方工和云端做数据通迅。4.根据权利要求3所述的一种水域定位系统，其特征在于：所述落水检测模块的落水检测试实现，当设备上的两电极遇水时，形成一个电路回路，通过水形成的回路能够根据水中的矿物质的成分不同等效成的电阻值也不同，引起的串联电路分压值也不同，通过esp32的adc检测这个分压值，程序处理掉干扰的影响，就能够确认落水。5.根据权利要求4所述的一种水域定位系统，其特征在于：所述定位采用atgm336h，定位通过采用gnss+gps+let的方式，先采用gnss定位，再到gps，最后采用let定位的定位模式。6.根据权利要求5所述的一种水域定位系统，其特征在于：通过4g上云通迅的实现，采用移远的ec600g模块，不仅能够实现设备与云连接外，还能够实现let定位的功能。7.根据权利要求6所述的一种水域定位系统，其特征在于：所述运动检测模块采用的是qma6100p三轴加速传感器，能够计算出x、y、z三个方向的加速度值，当设备配带在使用者身上时，三个方向的位移加速度在30秒内都小于设定的变化量时，就认为是静止不动，将产生静止报警事件。8.根据权利要求7所述的一种水域定位系统，其特征在于：所述锂电池管理模块用的芯片是me4057，用usb充电器对锂电池进行充电，通过esp32芯片采集锂电池检测点处的压值，就能够换算出锂电池的电量容量；当设备发生异常时，通过复位按键，通过断开所有芯片的供电执行强制复位；当设备要进入省电工作模式时，esp32芯片控制mos管断开部分芯片的供电，然后esp32芯片自已再进入睡眠模式；esp32芯处在睡眠时，能够通过落水报警事件和sos报警事件唤醒，然后再打开其它芯片的供电，进入正常的工作模式。

技术总结
本发明涉及救援器技术领域，本发明公开了一种水域定位救援器，包括警报示位灯、状态灯、电量灯、SOS救援按钮、OK功能键、开关按钮、出声孔和蜂鸣器组件，底部安装磁吸充电接口，两侧装有落水警报检测器，背面上通过丝印印刷二维码识别设备信息。该水域定位系统通过运动检测模块、落水检测模块、锂电池管理模块、报警声光提示模块和MCU控制芯片实现定位和监测功能。一体式水域救援器能够实现定位、监测、报警等多种功能，整体性能稳定可靠，可以有效地提高水域救援的效率和成功率。水域救援的效率和成功率。水域救援的效率和成功率。


技术研发人员：陈闯
受保护的技术使用者：广州金辰信息技术有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/6/14