一种人员落水报警装置及报警启动方法与流程

1.本发明属于落水报警设备技术领域，具体地说是一种人员落水报警装置及报警启动方法。


背景技术：

2.随着社会的发展，人们在海上的活动越来越多，人们在海上活动期间，存在意外落水的风险，为减少人员意外落水造成的生命财产损失，需要为海上活动人员配备落水报警装置，人员落水报警装置包括个人随身佩戴的落水报警信标和船上安装的报警信号接收指示装置，落水报警信标随人员意外落水时第一时间发出报警信息，报警信号接收指示装置接收报警信息发出声光提示并在显示屏上显示，从而能尽快组织施救减少损失。
3.落水报警信标一般具有落水触发开关，当人员意外落水时，可通过落水触发开关自动触发启动报警，通过无线电发射单元向周围的船舶发送包含身份信息和位置信息的落水报警信息，周围船舶上的报警信号接收指示装置可收到人员落水报警装置发送的落水报警信息，并可在显示设备上标识落水人员位置，以便为搜救活动提供辅助信息；同时，人员落水报警装置还要防止意外的启动报警，即在未发生人员落水时误报警。
4.现有落水报警信标上采用的落水触发开关一般采用触点短路触发的方式，其技术原理是利用水对电的导通性能，在人员落水报警装置的外壳上设置两个触点，触点平时处于开路状态，当落入水中时，触点持续短路一段时间后触发装置启动。这种方案通过判断触点连续短路时间超过一个阈值后才启动报警的方式避免误报警；但在实际使用中，由于淋雨、海浪、不正确的佩戴、不正确的储存等各种原因容易造成人员落水报警装置误报警，从而影响其在实际搜救中的应用效果。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种人员落水报警装置及报警启动方法，以解决现有技术中淋雨、海浪、不正确的佩戴、不正确的储存等各种原因可能造成人员落水报警装置误报警，从而影响其在实际搜救中的应用效果等问题。
6.一种人员落水报警装置，包括个人落水示位标和船载报警指示装置，所述个人落水示位标由无线电发射模块、无线电发射天线、定位模块、定位天线、蓝牙模块、加速度传感器、水触发开关、信息处理模块、电源开关、报警键、电池组成，所述船载报警指示装置由无线电接收模块、无线电接收天线、蓝牙信标模块、显示屏组成。
7.优选的，所述无线电发射模块用于生成无线电信号，将报警信息通过无线电发射天线向周围广播，所述定位模块和定位天线用于接收卫星导航系统的信号，解算出自身的位置，所述蓝牙模块用于与船载报警指示装置中的蓝牙信标通信，接收蓝牙信标发出的信号，所述加速度传感器用于检测个人落水示位标的运动加速度，所述报警键用于手动启动报警，所述电源开关用于个人落水示位标的开关机，所述电池用于为个人落水示位标供电，所述信息处理模块用于数据的处理和工作状态控制。
8.优选的，所述无线电接收模块和无线电接收天线用于接收个人落水示位标发出的无线电遇险报警信息，显示屏用于显示接收到遇险报警信息，蓝牙信标模块定时周期性的向周围发射蓝牙信标信号。
9.优选的，所述信息处理模块包括报警启动模块，所述报警启动模块包括报警按键状态监测模块、蓝牙信标信号监测模块、加速度状态监测模块、水触发开关状态监测模块、落水状态判断模块、报警信号生成模块。
10.优选的，所述报警按键状态监测模块实时检测报警按键的状态，若监测到报警开关发出启动报警的信号，则运行报警信息生成模块生成报警信息，启动报警；若监测到报警开关发出关闭报警的信号，则停止报警，所述蓝牙信标信号监测模块监测船载报警指示装置的蓝牙信标发出的信号，当能监测到蓝牙信标信号时判断个人落水示位标在蓝牙信标信号覆盖范围内，未落水；当不能监测到蓝牙信标信号时判断个人落水示位标在蓝牙信标信号覆盖范围外，有可能在船上信号未覆盖到的区域也有可能不在船上，发生落水；
11.所述加速度状态监测模块监测个人落水示位标在x、y、z三个方向上的加速度，当未发生落水时，加速度数据处于一个正常的范围内，垂直方向上的加速度近似为一个重力加速度；当监测到各个轴上加速度数值突变时，可能发生了跌倒运动；当垂直方向加速度突然减少到一个很小的值，可能发生了自由落体运动；当垂直方向加速度从一个接近于一个重力加速度的值减少到零再恢复到接近一个重力加速度的值，则可能发生了从高处落到水面的运动，所述水触发开关状态监测模块监测两个触点之间的导通状态，正常情况下，两个触点处于开路状态，当检测到两个触点短路或触点间的阻值低于一个阈值时，个人落水示位标可能落入水中，所述落水状态判断模块可根据蓝牙信标信号监测模块、加速度状态监测模块和水触发开关状态监测模块的监测结果综合判断并确定是否发生了落水。
12.一种人员落水报警启动方法，包括以下步骤，
13.s1，启动装置，首先工作人员将报警装置启动运行；
14.s2，落水判定，接着人员落水时，落水判断模块监测垂直方向的加速度，然后在通过检测到触点短路后再检测蓝牙信标信号，判定是否发生落水；
15.s3，发出警报，当落水状态判断模块判断出人员落水后，启动报警信息生成模块，报警信息包通过无线电发射模块和无线电发射天线向周围广播。
16.优选的，在s2中，所述落水状态判断模块首先监测加速度传感器数值，当监测到垂直方向上的数值变化达到设定的阈值时，再接着监测水触发开关是否发生了触点短路，在检测到触点短路后再检测蓝牙信标信号，若未检测到蓝牙信标信号则可判定已发生落水。
17.优选的，在s3中，所述报警信息生成模块用于生成报警信息，当落水状态判断模块判断出人员落水后，启动报警信息生成模块，报警信息生成模块通过定位模块获得定位数据，将定位数据和个人落水示位标的唯一标识符打包成报警信息包通过无线电发射模块和无线电发射天线向周围广播。
18.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
19.本发明提出的落水报警装置结合了蓝牙通信、水触发开关和加速度传感器三种方式检测人员落水状态，提高检测人员落水情况的准确性；同时在保证可检测到人员落水状态并自动启动报警的同时，避免了误报警，提高了系统的稳定性和可用性。
附图说明
20.图1为本发明的船载报警指示装置的系统结构框图；
21.图2为本发明的个人落水示位标的系统结构框图；
22.图3为本发明的报警启动模块的系统结构框图；
23.图4为本发明的落水报警装置的工作流程图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
25.如附图1至附图4所示：
26.本发明提供一种人员落水报警装置，包括个人落水示位标和船载报警指示装置，所述个人落水示位标由无线电发射模块、无线电发射天线、定位模块、定位天线、蓝牙模块、加速度传感器、水触发开关、信息处理模块、电源开关、报警键、电池组成，所述无线电发射模块用于生成无线电信号，将报警信息通过无线电发射天线向周围广播，所述定位模块和定位天线用于接收卫星导航系统的信号，解算出自身的位置，所述蓝牙模块用于与船载报警指示装置中的蓝牙信标通信，接收蓝牙信标发出的信号，所述加速度传感器用于检测个人落水示位标的运动加速度，所述报警键用于手动启动报警，所述电源开关用于个人落水示位标的开关机，所述电池用于为个人落水示位标供电，所述信息处理模块用于数据的处理和工作状态控制；
27.所述船载报警指示装置由无线电接收模块、无线电接收天线、蓝牙信标模块、显示屏组成，所述无线电接收模块和无线电接收天线用于接收个人落水示位标发出的无线电遇险报警信息，显示屏用于显示接收到遇险报警信息，蓝牙信标模块定时周期性的向周围发射蓝牙信标信号。
28.所述报警按键状态监测模块实时检测报警按键的状态，所述蓝牙信标信号监测模块监测船载报警指示装置的蓝牙信标发出的信号，所述加速度状态监测模块监测个人落水示位标在x、y、z三个方向上的加速度，所述水触发开关状态监测模块监测两个触点之间的导通状态，所述落水状态判断模块可根据蓝牙信标信号监测模块、加速度状态监测模块和水触发开关状态监测模块的监测结果综合判断并确定是否发生了落水。
29.若监测到报警开关发出启动报警的信号，则运行报警信息生成模块生成报警信息，启动报警；若监测到报警开关发出关闭报警的信号，则停止报警；当能监测到蓝牙信标信号时判断个人落水示位标在蓝牙信标信号覆盖范围内，未落水；当不能监测到蓝牙信标信号时判断个人落水示位标在蓝牙信标信号覆盖范围外，有可能在船上信号未覆盖到的区域也有可能不在船上，发生落水；当未发生落水时，加速度数据处于一个正常的范围内，垂直方向上的加速度近似为一个重力加速度；当监测到各个轴上加速度数值突变时，可能发生了跌倒运动；当垂直方向加速度突然减少到一个很小的值，可能发生了自由落体运动；当垂直方向加速度从一个接近于一个重力加速度的值减少到零再恢复到接近一个重力加速度的值，则可能发生了从高处落到水面的运动；正常情况下，两个触点处于开路状态，当检测到两个触点短路或触点间的阻值低于一个阈值时，个人落水示位标可能落入水中。
30.当人员落水时，加速度数据处于一个正常的范围内，垂直方向上的加速度近似为
一个重力加速度；当监测到各个轴上加速度数值突变时，可能发生了跌倒运动；当垂直方向加速度突然减少到一个很小的值，可能发生了自由落体运动；当垂直方向加速度从一个接近于一个重力加速度的值减少到零再恢复到接近一个重力加速度的值，则可能发生了从高处落到水面的运动，然后通过落水状态判断模块首先监测加速度传感器数值，当监测到垂直方向上的数值变化达到设定的阈值时，再接着监测水触发开关是否发生了触点短路，在检测到触点短路后再检测蓝牙信标信号，若未检测到蓝牙信标信号则可判定已发生落水，当落水状态判断模块判断出人员落水后，启动报警信息生成模块，报警信息生成模块通过定位模块获得定位数据，将定位数据和个人落水示位标的唯一标识符打包成报警信息包通过无线电发射模块和无线电发射天线向周围广播，当监测到报警开关发出关闭报警的信号，则停止报警。
31.通过采用上述方案，本落水报警装置结合了蓝牙通信、水触发开关和加速度传感器三种方式检测人员落水状态，提高检测人员落水情况的准确性。
32.一种人员落水报警启动方法，包括以下步骤，
33.s1，启动装置，首先工作人员将报警装置启动运行；
34.s2，落水判定，所述落水状态判断模块首先监测加速度传感器数值，当监测到垂直方向上的数值变化达到设定的阈值时，再接着监测水触发开关是否发生了触点短路，在检测到触点短路后再检测蓝牙信标信号，若未检测到蓝牙信标信号则可判定已发生落水；
35.s3，发出警报，所述报警信息生成模块用于生成报警信息，当落水状态判断模块判断出人员落水后，启动报警信息生成模块，报警信息生成模块通过定位模块获得定位数据，将定位数据和个人落水示位标的唯一标识符打包成报警信息包通过无线电发射模块和无线电发射天线向周围广播。
36.通过采用上述方案，在保证可检测到人员落水状态并自动启动报警的同时，避免了误报警，提高了系统的稳定性和可用性。
37.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种人员落水报警装置，包括个人落水示位标和船载报警指示装置，其特征在于：所述个人落水示位标由无线电发射模块、无线电发射天线、定位模块、定位天线、蓝牙模块、加速度传感器、水触发开关、信息处理模块、电源开关、报警键、电池组成，所述船载报警指示装置由无线电接收模块、无线电接收天线、蓝牙信标模块、显示屏组成。2.如权利要求1所述人员落水报警装置，其特征在于：所述无线电发射模块用于生成无线电信号，将报警信息通过无线电发射天线向周围广播，所述定位模块和定位天线用于接收卫星导航系统的信号，解算出自身的位置，所述蓝牙模块用于与船载报警指示装置中的蓝牙信标通信，接收蓝牙信标发出的信号，所述加速度传感器用于检测个人落水示位标的运动加速度，所述报警键用于手动启动报警，所述电源开关用于个人落水示位标的开关机，所述电池用于为个人落水示位标供电，所述信息处理模块用于数据的处理和工作状态控制。3.如权利要求1所述人员落水报警装置，其特征在于：所述无线电接收模块和无线电接收天线用于接收个人落水示位标发出的无线电遇险报警信息，显示屏用于显示接收到遇险报警信息，蓝牙信标模块定时周期性的向周围发射蓝牙信标信号。4.如权利要求1所述人员落水报警装置，其特征在于：所述信息处理模块包括报警启动模块，所述报警启动模块包括报警按键状态监测模块、蓝牙信标信号监测模块、加速度状态监测模块、水触发开关状态监测模块、落水状态判断模块、报警信号生成模块。5.如权利要求4所述人员落水报警装置，其特征在于：所述报警按键状态监测模块实时检测报警按键的状态，所述蓝牙信标信号监测模块监测船载报警指示装置的蓝牙信标发出的信号，所述加速度状态监测模块监测个人落水示位标在x、y、z三个方向上的加速度，所述水触发开关状态监测模块监测两个触点之间的导通状态，所述落水状态判断模块可根据蓝牙信标信号监测模块、加速度状态监测模块和水触发开关状态监测模块的监测结果综合判断并确定是否发生了落水。6.一种人员落水报警启动方法，适用于权利要求1-5任意一项所述的人员落水报警装置，其特征在于：包括以下步骤，s1，启动装置，首先工作人员将报警装置启动运行；s2，落水判定，接着人员落水时，落水判断模块监测垂直方向的加速度，然后在通过检测到触点短路后再检测蓝牙信标信号，判定是否发生落水；s3，发出警报，当落水状态判断模块判断出人员落水后，启动报警信息生成模块，报警信息包通过无线电发射模块和无线电发射天线向周围广播。7.如权利要求6所述人员落水报警启动方法，其特征在于：在s2中，所述落水状态判断模块首先监测加速度传感器数值，当监测到垂直方向上的数值变化达到设定的阈值时，再接着监测水触发开关是否发生了触点短路，在检测到触点短路后再检测蓝牙信标信号，若未检测到蓝牙信标信号则可判定已发生落水。8.如权利要求6所述人员落水报警启动方法，其特征在于：在s3中，所述报警信息生成模块用于生成报警信息，当落水状态判断模块判断出人员落水后，启动报警信息生成模块，报警信息生成模块通过定位模块获得定位数据，将定位数据和个人落水示位标的唯一标识符打包成报警信息包通过无线电发射模块和无线电发射天线向周围广播。

技术总结
本发明属于落水报警设备技术领域，提供了一种人员落水报警装置及报警启动方法，包括个人落水示位标和船载报警指示装置，所述个人落水示位标由无线电发射模块、无线电发射天线、定位模块、定位天线、蓝牙模块、加速度传感器、水触发开关、信息处理模块、电源开关、报警键、电池组成，所述船载报警指示装置由无线电接收模块、无线电接收天线、蓝牙信标模块、显示屏组成；本发明结合了蓝牙通信、水触发开关和加速度传感器三种方式检测人员落水状态，提高检测人员落水情况的准确性；同时在保证可检测到人员落水状态并自动启动报警的同时，避免了误报警，提高了系统的稳定性和可用性。提高了系统的稳定性和可用性。提高了系统的稳定性和可用性。


技术研发人员：孙强 孔海鸥 周胜 廖志明
受保护的技术使用者：上海普适导航科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/7/12