防溺水系统、方法、泳池以及泳池的建造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全保障技术领域，更具体地，涉及基于RFID物联网技术的防溺水安全监控与保障系统。
【背景技术】
[0002]游泳是一项既传统又热门的体育运动，无论是成年人还是儿童每年都会以各种形式参与的体育活动。近年游泳馆儿童溺水事件不断上演，就上海地区而言近年来在一些比较正规的游泳馆内发生过多起儿童溺水事件，不但给家庭带来无比的悲痛，也是经营单位的营业风险。如何保障儿童游泳安全，如何加强游泳馆的保障机制是一个普遍的社会热门话题。
[0003]目前的整体解决方案和技术存在以下几点核心问题:
[0004]1、不适应人多密集水域:例如，采用水下红外探测并判断遮挡物的静止时间的设计不适用于人多密集的水域，不适应在大批量人员同步一体化智能监管。
[0005]2、误报率高:由于报警算法的问题，S0S报警信号误报率高，造成现场恐慌和不和谐，无形增加救生员的压力和疲劳度。而且，S0S事件发生时的物理反应机制过于原始和单调，不能有效及时发现并处置。
[0006]3、报警提示不鲜明且受制于实时与网络PC服务器联网:当前现有技术大多采用视频监控或通过泳姿图像对比算法等手段，除了监管人员容易视觉疲劳和疏忽外，更重要的是需要提前进行对泳客个人的数据采集和定义。而且，图像采集和对比并计算得出的结果实施比较复杂且必须依托实时与网络PC服务器和CCTV监控系统在线联网运行方可实现，可靠性差。
[0007]4、位置判断不准确:以空间立体识别定位为例，当前有采用RFID三维多点探测与识别技术算法，其虽可实现粗略位置判定，但容易受到外在因素影响而发生位置漂移，存在定位不稳定不可靠的问题，容易误导救生员到达错误位置而丧失最佳救援时间。而且，该方法采用三点无线探测识别技术，其技术尚不成熟且成本居高不下，而最重要的是需在明处加装至少三个以上读卡器装置(信号角度、强度、时间差等三维立体算法)，除了影响美观以外，因水面和水下环境及条件不确定且比较杂乱时，标签信号由读卡器判读的位置有较大的误差和失误。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供防溺水系统、方法、泳池以及泳池的建造方法，克服了现有技术的困难，能够在人多密集水域准确地定位溺水者的位置，以便及时启动救援措施。
[0009]根据本发明的一个方面，提供一种防溺水系统，设置于一泳池，包括:
[0010]若干第一射频识别电子标签设备，阵列排布于所述泳池正上方的同一高度，所述第一射频识别电子标签设备具有唯一的识别编号以及一对应其在所述泳池中位置的地址编码；[0011 ] 至少一可穿戴的第二射频识别电子标签设备，每个所述第二射频识别电子标签设备具有唯一的识别编号并且至少包括一用于判断是否处于溺水状态的水压检测传感器，所述第二射频识别电子标签设备各自与所述泳池正上方的所述第一射频识别电子标签设备进行无线射频识别，将无线射频信号最强的第一射频识别电子标签设备的地址编码作为所述第二射频识别电子标签设备在所述泳池中位置的地址编码；以及
[0012]至少一无线信号采集设备，设置于所述泳池上空，所述无线信号采集设备与所述第二射频识别电子标签设备进行无线通讯，至少将处于溺水状态的所述第二射频识别电子标签设备在所述泳池中位置的地址编码发送到一控制终端。
[0013]优选地，还包括一水平框架，平行于所述泳池，所述第一射频识别电子标签设备分别固定于所述水平框架。
[0014]优选地，所述第一射频识别电子标签设备包括一定向射频识别电子标签，所述第二射频识别电子标签设备包括一射频识别电子标签读取器。
[0015]优选地，所述第一射频识别电子标签设备包括一定向射频识别电子标签读取器，所述第二射频识别电子标签设备包括一射频识别电子标签。
[0016]优选地，所述第一射频识别电子标签设备呈矩阵排布于所述泳池上空。
[0017]优选地，每个所述第一射频识别电子标签设备具有独立电源和无线通讯模块，所述第一射频识别电子标签设备与所述无线信号采集设备进行无线通讯。
[0018]优选地，所述第一射频识别电子标签设备之间的间距相等，相邻的所述第一射频识别电子标签设备的间距大于1米，小于3米。
[0019]优选地，所述第一射频识别电子标签设备还包括至少一出现溺水状态时启动的报警装置，所述报警装置是LED闪灯、报警扬声器、摄像机中的一种，所述LED闪灯垂直向下闪烁发光。
[0020]优选地，所述第二射频识别电子标签设备中预存至少一安全时间阀值和至少一安全水压阀值，所述水压检测传感器测量实时水压，若测得的实时水压高于安全水压阀值的持续时间大于安全时间阀值，则判断处于溺水状态。
[0021]优选地，所述第二射频识别电子标签设备还包括至少一出现溺水状态时启动的报警装置，所述报警装置是LED闪灯、报警扬声器、摄像机中的一种，所述LED闪灯闪烁发光。
[0022]优选地，还包括至少一出现溺水状态时启动的LED光束指引装置，通过有线通讯或者无线通讯连接所述控制终端。
[0023]优选地，所述LED光束指引装置包括一探照灯具、一位置调节解码器和一步进电机，所述位置调节解码器根据处于溺水状态的所述第二射频识别电子标签设备在所述泳池中位置的地址编码，驱动所述步进电机调节照射方向，带动所述探照灯具照相该地址编码所对应的泳池中的位置。
[0024]优选地，所述无线信号采集设备固定于泳池上方的天花板。
[0025]根据本发明的另一个方面，还提供一种防溺水方法，采用上述的防溺水系统，包括采集步骤和救援步骤；
[0026]所述采集步骤包括:被泳客佩戴的所述第二射频识别电子标签设备各自与所述泳池正上方的所述第一射频识别电子标签设备进行无线射频识别，将无线射频信号最强的第一射频识别电子标签设备的地址编码作为所述第二射频识别电子标签设备在所述泳池中位置的地址编码，并且通过水压检测传感器判断是否处于溺水状态，若是则将处于溺水状态的所述第二射频识别电子标签设备在所述泳池中位置的地址编码发送到一控制终端，针对所述地址编码所在的泳池位置执行救援步骤。
[0027]优选地，所述第二射频识别电子标签设备中预存至少一安全时间阀值和至少一安全水压阀值，所述水压检测传感器测量实时水压，若测得的实时水压高于安全水压阀值的持续时间大于安全时间阀值，则判断处于溺水状态，所述第二射频识别电子标签设备的实时测量水压为零时，所述持续时间清零。
[0028]根据本发明的另一个方面，还提供一种防溺水泳池，具有上述的防溺水系统。
[0029]根据本发明的另一个方面，还提供一种防溺水泳池的建造方法，用于形成如上述的防溺水系统，包括:包括:建造一个泳池，并设置若干第一射频识别电子标签设备阵列排布于泳池正上方，所述第一射频识别电子标签设备具有唯一的识别编号以及一表示其在所述泳池中位置的地址编码；
[0030]并且，设置至少一无线信号采集设备固定于泳池上方的天花板，每个所述第一射频识别电子标签设备通过所述泳池正上方的若干数据线连接到所述控制终端。
[0031]由于使用了以上技术，本发明系统技术含量高，集成度高，自动化程度高以及减少安全管理员的数量有效降低场馆人员成本的特点。本系统在复杂环境下信息采集准确且定位精准，系统中的每个单元模块都具有独立自主的智能判断与控制特性，通过简便、人性化的科技管理手段，真正意义上实现在以当今物联网为核心主题的现代化科技游泳馆的典型建设与应用。
[0032]本发明的最大创新价值是安全、稳定、可靠、精准、灵敏。本发明采用RFID无线射频技术结合网格式物理定位理念，以一种安全可靠成熟的产品技术解决方案在减少运营成本的同时更避免和减少人员伤亡事故，因此，本发明具有很高的实用性和市场推广价值，
[0033]本发明具有如下有益效果:
[0034]1、解决因外在环境影响而发生的判定位置漂移现象，克服了环境与人的影响，在任何时候都可实现准确定位，误差不超过2平方米范围；
[0035]2、解决S0S声光报警器误报而引起的现场恐慌问题，有效缓解和降低救生员的疲劳感和紧张度。用真实、有效和准确的人性化监管与自动无声提醒模式创建游泳馆舒适的应用体验；
[0036]3、在系统与PC服务端脱机和断网的情况下，本发明的整套防溺水系统能够独立自主的完成所有智能判定和动作执行，摆脱系统因PC服务端的各种因素制约系统功能的发挥和实现。特别在响应速度和响应时间方面达到最理想状态；
[0037]4、当S0S事件发生时或即将发生时，安装在水下和水上的LED光束指引装置将起到多重事件判定分级提醒并快速精确位置自动引导。不同的事件信号通过LED灯的动作组合模式、频闪模式、频闪颜色并结合其他如语音自动提醒和开启声光报警等，驱使现场救生员和周围人群在一个比较安静和谐的环境下引起注意并采取正确的措施和方法加以及时发现和施救。
[0038]5、第一射频识别电子标签设备2采取地埋嵌入式安装，不破坏游泳馆整体视觉环境为前提，从而实现系统功能实现目标。
[0039]6、由于本系统的设计的独创性，对于现有游泳馆不做游泳池正上方改造预加装本系统时，只需将第一射频识别电子标签设备2与可灵活拼装的定制型塑木地板有机结合，在游泳泳池1的正上方面铺设拼装含有第一射频识别电子标签