智能U型水上救生设备的制作方法

本实用新型属于救生设备技术领域，涉及到水上救生设备，具体涉及一种智能u型水上救生设备。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，旅游的需求越来越旺盛。在一些旅游景点，为了开辟新的旅游资源，经常会开发一些水上旅游项目，随之而来的是水上救生问题。水上救生离不开水上救生设备，就目前而言，用得最多的当属救生圈了。当前市面上所销售的都是一些普通类型的救生圈，圆形泡沫式以及圆形充气式；市面上的使用者普遍用来游泳以及挂于江边。

现有技术中存在的主要问题如下：常见类型救生圈不具备智能化搜救功能，不容易开展施救工作，通过抛投的方式很难将救生圈准确送达落水者的位置；一些旅游景点的救生员数量不足，当游客意外失足落水时，不能够及时进行救援，对景区的声誉造成负面影响；在一些水流湍急的江河流域，现有的救援设备不能够及时开展救援，而且设备昂贵，救援成本较高；在夜晚或者视线差的地方进行救援时，受到视觉范围的限制，不能够进行有效地搜救。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种智能u型水上救生设备，能够自动识别落水者位置，可远程遥控，并具备夜视功能，可以实时影像传输，解决了当前市场上传统类型救生圈所存在的问题。可以为旅游区降低人力资源成本，无需人员干预即可自动施救，市场前景广阔。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种智能u型水上救生设备，包括主体，所述主体为u型结构，主体的左右两侧的底部安装直流电机，直流电机的后方连接螺旋桨，用于驱动u型水上救生设备；主体正前方的顶部设有圆盖板，圆盖板的下方安装有控制核心模块；主体的左右两侧以及正前方位置分别安装有人体红外传感器。

优选地，所述控制核心模块为stm32单片机。

优选地，所述主体的u型中部设有一根手抓杆，主体的周围设有尼龙绳，二者均用于落水者抓住u型水上救生设备。

优选地，所述圆盖板的上方设置一个摄像头，用于将搜救场景传输回控制终端。

优选地，摄像头的图传系统安装在主体正前方的圆盖板的下面。

优选地，所述直流电机的上方分别设有第一防水盖板和第二防水盖板，用于防止水进入直流电机。

优选地，所述直流电机和螺旋桨的正下方设有电机保护罩，用于防止螺旋桨误伤落水者。

优选地，所述主体的内部设有若干防水隔离板，用于将主体的内部空间封闭并防止进水造成短路。

优选地，主体的内部设有遥控接收机，遥控接收机与控制核心模块连接；另外，设有单独的遥控器，用于控制u型水上救生设备。

优选地，所述遥控器为航模遥控器，与遥控接收机进行信号对接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)能够在一定距离范围内检测到落水者，可自动确定落水者的方向以及位置而自动实施救援，并且可以紧急呼叫安保室前来处理。以旅游区景点为例，很多旅游区都会存在一些湖泊，游客意外失足落水的事情时有发生，为了节省人力资源成本，救生员的数量有限，一旦游客落水，则会影响到该景区的声誉。本实用新型可以为这些旅游区降低人力资源成本，无需人员干预即可自动施救，又可以电话的形式通知安保室前来处理，市场前景广阔。

(2)可远程遥控，最远遥控距离可达2km。有时候江河流水湍急，落水者往往会被水流冲至离岸边较远的地方，这时会给救援工作造成一定的困难，救援成本也比较大，远程遥控功能在此时即可充分解决这个问题。

(3)夜视功能实时影像传输。海上沉船事故时有发生，特别是在夜晚发生了海难事故时，开展救援工作是非常困难的，黑暗的环境给人们的视线造成一定的困扰，救援者往往都是采用手电筒的方式或者直升机搜寻落水者的位置，这两种方式都存在一定的弊端；首先，人的视觉范围是有限的，尤其是在夜晚，视觉范围更加窄；其次，直升机搜寻成本极大，搜寻效果也不太理想。夜视功能实时影像传输可以给夜晚海上救援工作开展带来极大的便利，救援工作人员可通过大量投放本实用新型的产品进而快速搜寻落水者的位置。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种智能u型水上救生设备的结构示意图。

图2是本实用新型实施例所提供的一种智能u型水上救生设备的硬件系统框架图。

图3是本实用新型实施例所提供的一种智能u型水上救生设备的软件流程图。

图4是本实用新型实施例所提供的stm32单片机主控芯片电路图。

图5是本实用新型实施例所提供的人体红外传感器电路图。

图6是本实用新型实施例所提供的gsm模块电路图。

附图标记说明：1、第一防水盖板；2、防水隔离板；3、摄像头；4、圆盖板；5、主体；6、尼龙绳；7、手抓杆；8、人体红外传感器；9、第二防水盖板；10、直流电机；11、电机保护罩；12、螺旋桨。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型公开了一种智能u型水上救生设备，包括主体5，所述主体5为u型结构，主体5的左右两侧的底部安装直流电机10，直流电机10的后方连接螺旋桨12，用于驱动u型水上救生设备；主体5正前方的顶部设有圆盖板4，圆盖板4的下方安装有控制核心模块；主体5的左右两侧以及正前方位置分别安装有人体红外传感器8。

具体地，所述控制核心模块为stm32单片机。

所述主体5的u型中部设有一根手抓杆7，主体5的周围设有尼龙绳6，二者均用于落水者抓住u型水上救生设备。

所述圆盖板4的上方设置一个摄像头3，用于将搜救场景传输回控制终端。

摄像头3的图传系统安装在主体5正前方的圆盖板4的下面。

所述直流电机10的上方分别设有第一防水盖板1和第二防水盖板9，用于防止水进入直流电机。

所述直流电机10和螺旋桨12的正下方设有电机保护罩11，用于防止螺旋桨误伤落水者。

所述主体5的内部设有若干防水隔离板2，用于将主体5的内部空间封闭并防止进水造成短路。

主体5的内部设有遥控接收机，遥控接收机与控制核心模块连接；另外，设有单独的遥控器，用于控制u型水上救生设备。

所述遥控器为航模遥控器，与遥控接收机进行信号对接。

实施例

智能u型水上救生设备,包括主体5，所述主体5的左右两侧底部安装545直流电机10，直流电机10的上方分别装有两张防水盖板(第一防水盖板1和第二防水盖板9)；智能u型水上救生设备的控制核心stm32单片机安装在主体5前方的圆盖板4下方，主体5在左右两侧以及正前方分别装有人体红外传感器8。

主体5上带有一根手抓杆7，主体周围还带有尼龙绳6，两者主要是为了落水者更好地抓住此设备。

主体5正前方的圆盖板4上放置了一个摄像头3，可以将实际的搜救场景传输回到控制终端。

545直流电机10的驱动模块安装在主体5正前方的圆盖板4下面。

摄像头3的图传系统安装在主体5正前方的圆盖板4的下面。

电机保护罩11位于直流电机10的正下方，主要是为了防止螺旋桨误伤到落水者

防水隔离板2主要是为了防止救生设备意外进水造成芯片短路。

(1)各元器件之间的连接

智能u型水上救生设备内部装有stm32的嵌入式芯片的单片机；stm32嵌入式单片机输入端典型连接有三路hc-sr501人体红外传感器8、2个直流电机10、摄像头3以及fpv图传系统、警示灯、gsm模块、at9航模遥控器、遥控信号接收机，硬件连接关系如图2所示。

(2)操作模式

智能u型水上救生设备具有两种操作模式，分别为手动遥控操作模式和自动巡航模式，用户可根据实际的救援情况进行选择；当进入手动模式时，本设备的运动方向可人为操控；当进入自动巡航模式时，本设备全程自动操控；软件流程如图3所示。

(3)stm32单片机

stm32单片机主控芯片采用双面板和两面布线，具有丰富的串口和数模转换器，同时片内高达64kb的flash和20kb的sram，为复杂的算法程序提供足够的存储和运行空间；高达72mhz的时钟频率使其具有较强的计算与处理能力；能够同时满足各控制模块的正常使用；电路图如图4所示。

(4)hc-sr501人体红外传感器

hc-sr501人体红外传感器感应模块的工作电压范围在4.5-20v，有效检测范围为3-8m；具有可重复触发与不可重复两种工作方式；当选择工作在可重复触发的工作模式下，有人体在其检测范围内活动的情况下，则其out端口一直输出高电平；当选择工作在不可重复触发的工作模式下，检测到人体则在一定的时间内输出高电平，紧接着一个封锁时间，在此封锁时间内不接受任何的检测。在本实用新型中采用可重复触发的工作模式，随时待命工作，一旦有人出现在它的有效检测范围内，将信号传输回到stm32单片机中进行数据处理，从而控制电机的转向。电路图如图5所示。

(5)遥控接收机

该遥控接收机与at9航模遥控器进行信号匹配，at9为2.4g通信的9通道航模遥控器，在设备中将遥控接收机连接在stm32单片机的io，通过遥控器与接收机进行信号对接，遥控器通过天线发出ppm信号，通过接收机转换成pwm信号输出在单片机的io口上，控制核心将此信号转换成控制电机的信号从而实现远程遥控功能，当航模遥控器的油门推杆推得越大则电机的转速越快。

(6)gsm模块

gsm模块将gsm射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、gsm射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。因此，gsm模块具有发送sms短信、语音通话、gprs数据传输等基于gsm网络进行通信的所有基本功能。一旦有落水者出现在本设备的有效检测范围内，则自动以电话的形式通知控制室。电路图如图6所示。

(7)图传系统

fpv图传系统；主要用于设备中一些夜晚的水上搜救工作，可以将实时的救援场景返回控制终端，可以有效降低救援的成本与风险，提高搜救效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。