游泳自救系统的制作方法

本发明属于救生器材领域。

背景技术：

游泳素有“运动之王”的美称，这主要得益于游泳能避免常规运动可能会对人体关节造成的损伤，而且健康益处多多，老少皆宜。游泳可以塑造肌肉线条、增强肌肉力度，保持完美身材，还可以增强肺部、心肌功能，另外在天气炎热的夏天，人们也钟爱到游泳馆、海滨浴场、水库等游泳纳凉消暑。

全国各地夏季因游泳死亡人数惊人。为了有效保护人们在近水或水上活动的安全，用于水中的救生设备必不可少。

但目前最常见的用于水中的救生设备都采用预浮力结构，如现在常用的游泳圈、游泳床、救生圈、救生衣等，但这些救生设备体积庞大，这些装备在人落水前就已经具有浮力，对于初学游泳者由于不能离开依托而不能很快学会游泳，对于会游泳而言，由于这些装备在水中增加阻力，影响游速，携带、使用都不太方便，因此人们不愿配带，可是在游泳过程中，会水的人有时也会出现意外，一旦遇到紧急情况，由于没有配备救生器材，又得不到及时抢救，就会造成溺水现象，后果严重。

如果能制造一种既不影响游泳者的自由游泳，又能在游泳者遇险下沉时自动浮起的救生装置将具有重要意义。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决现有浮力结构的游泳救生器材影响初学者学习、影响游泳者运动的问题，提供了一种游泳自救系统。

本发明所述游泳自救系统，包括头部自救装置和腕表式左手环；

腕表式左手环上设置有主控单元壳体和头部气囊手动按钮，主控单元壳体的上表面设置有电源开关，主控单元壳体内部设置有主控单元，电源开关控制主控单元的电源开关状态；头部气囊手动按钮的自救指令通过主控单元无线发送给头部自救装置；

头部自救装置包括泳帽、颈套、一号二氧化碳气罐和头部控制壳体；头部控制壳体中设置有头部自救装置控制单元，头部自救装置控制单元接收主控单元无线发送的自救指令；

泳帽和颈套在后脑处连接，颈套为弹力材质制成的、具有软空腔的套形结构，颈套的前半圈外表面沿圆周方向设置有颈套一字开口，颈套的内腔中折叠安放头部气囊，当接收到主控单元的自救指令时，头部自救装置控制单元控制打开一号二氧化碳气罐向头部气囊内部充气，充气后的头部气囊从颈套一字开口伸出至颈下托住头部。

本发明的优点：本发明所述游泳自救系统分散设计，以左手作为主控单元，与其它各部分自救设备之间无线传输指令，机械结构简单，好穿戴，入水前不充气，充气前整体体积小巧，丝毫不影响游泳者的运动状态，在游泳过程中，若游泳者想使用其中任何一个气囊进行自救或节省气力，可手动精准控制实现。

当监测到游泳者体征信号异常时，自动开启身上的气囊进行自救，不需要手动也可实现自动救助；当监测到游泳者处于的水压深度超过安全深度时，即使体征信号正常，也会自动开启右手气囊，将游泳者拉出水面，避免由于孩子淘气深入水下而引发的危险。

附图说明

图1是头部自救装置的结构示意图，头部气囊未打开状态；

图2是头部自救装置的结构示意图，头部气囊打开状态；

图3是腰部自救装置的结构示意图，腰部气囊未打开状态；

图4是腰部自救装置的后视图，腰部气囊未打开状态；

图5是腰部自救装置的结构示意图，腰部气囊打开状态；

图6是腕表式左手环的结构示意图；

图7是腕表式右手环的结构示意图，右手气囊未打开状态；

图8是腕表式右手环的结构示意图，右手气囊打开状态；

图9是总控制原理框图；

图10是详细控制原理框图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1、图2、图6、图9和图10说明本实施方式，本实施方式所述游泳自救系统，包括头部自救装置1和腕表式左手环3；

腕表式左手环3上设置有主控单元壳体301和头部气囊手动按钮303，主控单元壳体301的上表面设置有电源开关302，主控单元壳体301内部设置有主控单元305，电源开关302控制主控单元305的电源开关状态；头部气囊手动按钮303的自救指令通过主控单元305无线发送给头部自救装置1；

头部自救装置1包括泳帽101、颈套102、一号二氧化碳气罐104和头部控制壳体105；头部控制壳体105中设置有头部自救装置控制单元107，头部自救装置控制单元107接收主控单元305无线发送的自救指令；

泳帽101和颈套102在后脑处连接，颈套102为弹力材质制成的、具有软空腔的套形结构，颈套102的前半圈外表面沿圆周方向设置有颈套一字开口103，颈套102的内腔中折叠安放头部气囊106，当接收到主控单元305的自救指令时，头部自救装置控制单元107控制打开一号二氧化碳气罐104向头部气囊106内部充气，充气后的头部气囊106从颈套一字开口103伸出至颈下托住头部。

颈套102是有弹力的脖套，在后脑处与泳帽101连接，佩戴时，先将颈套102套在脖子上，再顺势戴泳帽，无障碍佩戴。

颈套102内腔中装有折叠好的头部气囊106，头部气囊106的进气口与一号二氧化碳气罐104的出气口连接，并采用电磁阀控制一号二氧化碳气罐104的出气口的开关状态，电磁阀由头部自救装置控制单元107控制。

折叠好的头部气囊106体积很小巧，近似于布片，不影响游泳者运动，当头部自救装置控制单元107接收到主控单元305的自救指令时，头部自救装置控制单元107控制电磁阀打开，一号二氧化碳气罐104的出气口被打开，并迅速向头部气囊106内充气(一般1～2秒就能完成充气过程)，充气过程中的头部气囊106从颈套102前面的颈套一字开口103挤出，充气完毕后的头部气囊106托住头部，保证头部在水面之上，这样，即使游泳者已经昏迷也不会呛水。

由于头部气囊106是与泳帽连接在一起的，且套在脖子上，因此，头部气囊106不会脱落，且因其保证游泳者不呛水，能更好的为游泳者提供安全保障。

使用后，更换一号二氧化碳气罐104，给头部气囊106放气，并折叠整理放入颈套102内腔中，操作过程简单，便于二次利用。

头部控制壳体105扣在一号二氧化碳气罐104的出气口端，近似于一号二氧化碳气罐104的帽子，在头部控制壳体105装入头部自救装置控制单元107，头部自救装置控制单元107接受腕表式左手环3无线发送的自救指令。

腕表式左手环3是主控部件，腕表式结构令其在手上的位置固定，按钮的位置串位置，紧急情况下，能准确找到并按下求助按钮，腕表式左手环3的表盘位置设置的是主控单元壳体301，在主控单元壳体301内部设置主控单元305，在主控单元壳体301的外部设置电源开关302，电源开关302控制系统启动工作。

当游泳者想手动发出自救指令时，按下腕表式左手环3的表带上的头部气囊手动按钮303，头部气囊手动按钮303的自救指令通过主控单元305无线发送给头部自救装置1，头部气囊106完成充气动作，进行自救操作。

具体实施方式二：下面结合图2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，充气后的头部气囊106的中间上表面具有下颌定位坑108。

本实施方式的这种设置方式，使游泳者的下颌固定在下颌定位坑108中，更好的固定头部，对于晕厥状态下的人托浮效果更好，更安全。

具体实施方式三：下面结合图3至图5、图9和图10说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，还包括腰部自救装置2，腕表式左手环3还包括腰部气囊启动按钮304；

腰部自救装置2包括腰带201，腰带201为卡扣连接方式，腰带201的后腰中部位置设置有腰部控制壳体202，腰部控制壳体202分为软硬两个区域，硬区域内部安放腰部自救装置控制单元205和二号二氧化碳气罐，软区域的外表面设置有腰部一字开口203，软区域的内腔折叠安放腰部气囊204；

腰部气囊启动按钮304的自救指令通过主控单元305无线发送给腰部自救装置2；

腰部自救装置2的腰部自救装置控制单元205接收该自救指令，并控制打开二号二氧化碳气罐向腰部气囊204内部充气，充气后的腰部气囊204从腰部一字开口203伸出引导身体浮于水面。

腰部自救装置2独立设置有二号二氧化碳气罐，该二号二氧化碳气罐置于腰部控制壳体202的硬区域中，可更换，腰部控制壳体202的软区域中装有折叠好的腰部气囊204，腰部气囊204的进气口与一号二氧化碳气罐104的出气口连接，并采用电磁阀控制二号二氧化碳气罐的出气口的开关状态，电磁阀由腰部自救装置控制单元205控制。控制方式与头部的类似，自救指令可由腰部气囊启动按钮304手动发出。充气后的腰部气囊204可将游泳者从水中拉起，浮于水面。

使用后，更换二号二氧化碳气罐，给腰部气囊204放气，并折叠整理放入腰部控制壳体202的软区域中，操作过程简单，便于二次利用。

具体实施方式四：下面结合图6、图9和图10说明本实施方式，本实施方式对实施方式一、二或三作进一步说明，腕表式左手环3还包括体征监测传感器306，体征监测传感器306监测到身体异常信号时，通过主控单元305向头部自救装置1和/或腰部自救装置2无线发送自救指令。

当人有清醒意识的状态下出现特殊情况，如脚抽筋、身体疲劳无力等，可以通过手动按下按钮来完成自救，可以选择头部气囊106充气，也可以选择腰部气囊204充气。但当突发溺水，严重到游泳者的体征信息异常，这种情况下无需手动，直接由主控单元305向头部自救装置1和/或腰部自救装置2无线发送自救指令，令头部气囊106、腰部气囊204充气自救。

本实施方式的这种设置方式弥补了突发溺水导致游泳者呛水，来不及手动按下自救按钮的时候进行自动自救。最大程度保障游泳者的安全。

体征监测传感器306监测的体征信息包括心跳、体温、血压等。

具体实施方式五：下面结合图7至图10说明本实施方式，本实施方式对实施方式一至四任一实施方式作进一步说明，还包括腕表式右手环4，腕表式右手环4上设置有气囊容纳盒401、三号二氧化碳气罐402和右手气囊手动按钮406，气囊容纳盒401中设置有右手气囊409和右手自救装置控制单元410；

右手气囊手动按钮406的自救指令发送给右手自救装置控制单元410，右手自救装置控制单元410控制打开三号二氧化碳气罐402向右手气囊409充气，充气后的右手气囊409从气囊容纳盒401中弹出引导身体浮于水面。

腕表式右手环4上的设备专为游泳者落入深水区溺水而设置的，可采用两种方式进行自救：

第一种：手动按右手气囊手动按钮406，则右手自救装置控制单元410控制三号二氧化碳气罐402打开，并向右手气囊409快速充气，右手气囊409从气囊容纳盒401中弹出，充气后的右手气囊409能快速将游泳者从水中拉起至水面，完成自救。这种方式适用于游泳者在深水区，意识清醒，主动想浮出水面的状况。

第二种：当监测到体征信号异常时，由主控单元305发布自救指令，右手自救装置控制单元410来执行该自救指令。这种方式适用于游泳者意识模糊或晕厥，系统进行自动救助。

具体实施方式六：下面结合图7至图10说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，腕表式右手环4还包括水雾喷射器404、激光发射器405和光引导求救按钮407，光引导求救按钮407的光报警指令发送给右手自救装置控制单元410，右手自救装置控制单元410控制水雾喷射器404将游泳环境中的水源吸入并雾化形成水雾喷出，右手自救装置控制单元410控制激光发射器405将激光打在水雾上。

水雾喷射器404利用游泳者在江、湖或游泳池中的环境优势，将这里的水源转化成水雾喷出，同时激光发射器405发射的激光打在水雾上，形成立体喷泉光效，这种光效在很远的地方就能被人看见，方便引导救援人员前来救助，更快速的完成救援工作。

具体实施方式七：本实施方式对实施方式六作进一步说明，水雾喷射器404具有多个水雾出口，且多个水雾出口形成环状，环状的中心位置设置激光发射器405。

本实施方式的这种设置方式使得激光能精准的打在水雾中心，光效更好。

具体实施方式八：本实施方式对实施方式五作进一步说明，腕表式右手环4还包括高音喇叭403和声音求救按钮408，声音求救按钮408的声音报警指令发送给右手自救装置控制单元410，右手自救装置控制单元410控制高音喇叭403报警。

本实施方式设置了声音报警的功能，可以通过手动按下声音求救按钮408来报警，也可以通过接受主控单元305的自救命令来报警。

具体实施方式九：本实施方式对实施方式八作进一步说明，高音喇叭403设置在三号二氧化碳气罐402的安装帽侧壁上。

这种设置是为了节省空间。

具体实施方式十：本实施方式对实施方式五至九任一实施方式作进一步说明，腕表式右手环4还包括水压传感器411，水压传感器411监测水压信号；

当水压信号异常时，右手自救装置控制单元410控制打开三号二氧化碳气罐402向右手气囊409充气；

当水压信号和体征信号同时异常时，右手自救装置控制单元410还同时进行以下三项操作：

控制水雾喷射器404将游泳环境中的水源吸入并雾化形成水雾喷出；

控制激光发射器405将激光打在水雾上；

控制高音喇叭403报警。

当初学者(尤其是小孩儿)在好奇心的驱使下，有时会深入水下，但这种情况是非常危险的，为了杜绝这种情况发生，设置了水压传感器411来监测水压，当监测到游泳者深入水下时，自动执行自救程序，右手自救装置控制单元410控制打开三号二氧化碳气罐402向右手气囊409充气，强行将游泳者拉出水面，以保障其安全。

以上是游泳者主观潜入水下的情况，还有一种情况下是游泳者由于溺水深入水下，此时不但水压异常，体征信号也异常，则此时右手部分的控制除了向右手气囊409充气外，还执行喷水雾、将激光打在水雾上的光报警操作，和声音报警操作。

当然，体征信号异常时，头部自救装置1和腰部自救装置2也执行相应的自救操作程序。