一种智能潜水警报表系统及其工作方法与流程

本发明属于潜水救生技术领域，具体涉及一种智能潜水警报表系统及其工作方法。

背景技术：

目前，水下活动和游泳成为最受当代人喜爱的活动之一，因此人们对游泳安全意识相对提高。据研究表明，在参与水上或水下活动时，提前做好安全措施的死亡率和溺水率远低于在下水前毫无安全准备措施的人群，所以在水下活动安全问题需要得以重视。

在潜水方面除了普通的潜水衣和一般性的潜水浮力背心气瓶呼吸器等，可以保障潜水者正常潜入水下并且保持一定的时间深潜，在具体保障安全方面的潜水设备还是比较匮乏，当遇到紧急情况时无法达到自救的目的，所以当今潜水方面危险系数高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能潜水警报表系统及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能潜水警报表系统，包括：

脉搏检测装置，检测潜水者在水下的脉搏数据；压力检测装置，检测潜水者在水下的压力数据；提醒装置，提醒潜水者及时上岸；自救装置，实现潜水者自救的目的；主控模块，与脉搏检测装置、压力检测装置、提醒装置、自救装置均电性连接，在脉搏检测装置检测潜水者在水下的脉搏数据和/或压力检测装置检测潜水者在水下的压力数据异常时，主控模块控制提醒装置、自救装置同时工作。

进一步，所述脉搏检测装置包括：心率脉搏传感器；所述心率脉搏传感器适于检测潜水者在水下的脉搏数据，并发送至主控模块；所述主控模块适于将心率脉搏传感器检测的脉搏数据与主控模块内预设脉搏数据对比，在心率脉搏传感器检测的脉搏数据异常时，所述主控模块控制提醒装置、自救装置同时工作。

进一步，所述压力检测装置包括：压力传感器；所述压力传感器适于采集潜水者在水下的压力数据，并发送至主控模块；所述主控模块适于将压力传感器采集的压力数据与主控模块内预设压力数据对比，在压力传感器采集的压力数据异常时，所述主控模块控制提醒装置、自救装置同时工作。

进一步，所述提醒装置包括：直流振动电机；在脉搏检测装置检测潜水者在水下的脉搏数据异常和/或压力检测装置检测潜水者在水下的压力数据异常时，所述主控模块控制直流振动电机工作，以发出振动提醒。

进一步，所述自救装置包括：腰带、设置在腰带上的自救机构；在脉搏检测装置检测潜水者在水下的脉搏数据异常和/或压力检测装置检测潜水者在水下的压力数据异常时，主控模块控制自救机构工作，实现潜水者自救的目的。

进一步，所述自救机构包括：继电器和沿腰带内侧环设的气囊；所述主控模块适于控制继电器以使气囊弹出。

进一步，所述自救机构还包括：沿腰带外侧环设的环形弹性件和阀门；所述环形弹性件包括两个分隔且同心设置的容纳腔；所述主控模块适于控制阀门的打开，两个容纳腔内的物质接触反应，以使环形弹性件膨胀形成救生用气圈。

进一步，所述智能潜水警报表系统还包括：电源供电模块；所述电源供电模块适于为主控模块、脉搏检测装置、压力检测装置、提醒装置、自救装置提供电源。

进一步，所述智能潜水警报表系统还包括：与主控模块电性连接的显示模块；所述显示模块适于显示脉搏检测装置检测潜水者在水下的脉搏数据和压力检测装置检测潜水者在水下的压力数据。

又一方面，本发明还提供了一种智能潜水警报表系统的工作方法，包括：所述工作方法适于采用所述的智能潜水警报表系统提醒潜水者及时上岸和实现潜水者自救的目的。

本发明的有益效果是，本发明的智能潜水警报表系统及其工作方法，在脉搏检测装置检测潜水者在水下的脉搏数据和/或压力检测装置检测潜水者在水下的压力数据异常时，主控模块控制提醒装置、自救装置同时工作，提醒游泳者及时上岸以及实现潜水者自救的目的，极大的保障了潜水者的人身安全问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的智能潜水警报表系统的原理框图；

图2是本发明的智能潜水警报表系统的示意图；

图3是本发明的智能潜水警报表系统的自救装置的气囊的结构示意图；

图4是本发明的智能潜水警报表系统的自救装置的环形弹性件的结构示意图。

图中：

脉搏检测装置1，压力检测装置2，提醒装置3，自救装置4，腰带41，气囊42，继电器43，环形弹性件44，阀门45。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例1

图1是本发明的智能潜水警报表系统的原理框图；

图2是本发明的智能潜水警报表系统的示意图；

如图1和图2所示，本实施例1提供了一种智能潜水警报表系统，包括：脉搏检测装置1，检测潜水者在水下的脉搏数据；压力检测装置2，检测潜水者在水下的压力数据；提醒装置3，提醒潜水者及时上岸；自救装置4，实现潜水者自救的目的；主控模块，与脉搏检测装置1、压力检测装置2、提醒装置3、自救装置4均电性连接，在脉搏检测装置1检测潜水者在水下的脉搏数据和/或压力检测装置2检测潜水者在水下的压力数据异常时，主控模块控制提醒装置3、自救装置4同时工作。该智能潜水警报表系统，在脉搏检测装置1检测潜水者在水下的脉搏数据和/或压力检测装置2检测潜水者在水下的压力数据异常时，能够提醒潜水者及时上岸以及实现潜水者自救的目的，保障了潜水者的人身安全问题。

其中，主控模块可以但不限于采用stm32f103c8t6型号的控制器，封装体积小，价格与其他芯片相比较低、相比8位单片机性能更优，性价比较高。

可选的，所述脉搏检测装置1包括：心率脉搏传感器；所述心率脉搏传感器适于检测潜水者在水下的脉搏数据，并发送至主控模块；所述主控模块适于将心率脉搏传感器检测的脉搏数据与主控模块内预设脉搏数据对比，在心率脉搏传感器检测的脉搏数据异常时，所述主控模块控制提醒装置3、自救装置4同时工作。

其中，心率脉搏传感器可以但不限于采用max30102心率脉搏传感器模块，通过光电容积法(利用人体组织在血管搏动时造成透光率不同来进行脉搏和血氧饱和度测量的)来检测人体的脉搏，并将检测的数据输送到主控模块上，主控模块将心率脉搏传感器检测的脉搏数据与主控模块内预设的脉搏数据上限和下限进行对比，不在主控模块内预设的脉搏数据上限和下限范围内的数据即为异常，则主控模块控制提醒装置3提醒潜水者及时上岸以及通过自救装置4实现潜水者自救的目的。

可选的，所述压力检测装置2包括：压力传感器；所述压力传感器适于采集潜水者在水下的压力数据，并发送至主控模块；所述主控模块适于将压力传感器采集的压力数据与主控模块内预设压力数据对比，在压力传感器采集的压力数据异常时，所述主控模块控制提醒装置3、自救装置4同时工作。

其中，压力传感器通过hx711型号a/d转换器芯片与主控模块连接，该芯片的模块a通道带有128倍信号增益，模块b通道则为固定的64倍增益。当压力传感器采集到压力信号时，hx711的a通道将数据信息发送给主控模块，主控模块根据公式vavdd＝vbg(r1+r2)/r2计算出电压值，然后经过128倍增益后转换为24bit的数字信号，最后得出当时的水下压力值。当压力传感器采集的压力数据不在主控模块内预设压力数据的范围内即为异常情况，则主控模块控制提醒装置3提醒潜水者及时上岸以及通过自救装置4实现潜水者自救的目的。

公式中，vavdd为a/d转换器芯片上的稳压电源输出值；vbg为a/d转换器芯片的基准电压；r1、r2为外部分压电阻。

可选的，所述提醒装置3包括：直流振动电机；在脉搏检测装置1检测潜水者在水下的脉搏数据异常和/或压力检测装置2检测潜水者在水下的压力数据异常时，所述主控模块控制直流振动电机工作，以发出振动提醒。在脉搏检测装置1检测潜水者在水下的脉搏数据异常和/或压力检测装置2检测潜水者在水下的压力数据异常时，主控模块控制直流振动电机转动产生振动效果，从而提醒潜水者及时上岸。

可选的，所述自救装置4包括：腰带41、设置在腰带41上的自救机构；在脉搏检测装置1检测潜水者在水下的脉搏数据异常和/或压力检测装置2检测潜水者在水下的压力数据异常时，主控模块控制自救机构工作，实现潜水者自救的目的。在脉搏检测装置1检测潜水者在水下的脉搏数据异常和/或压力检测装置2检测潜水者在水下的压力数据异常时，可能会出现潜水者因水下压强不适应等一系列危险情况而导致溺水的问题，通过自救装置4能够达到实现潜水者自救的目的，给予游泳者安全保护。

图3是本发明的智能潜水警报表系统的自救装置4的气囊42的结构示意图；

如图3所示，可选的，所述自救机构包括：继电器43和沿腰带41内侧环设的气囊42；所述主控模块适于控制继电器43以使气囊42弹出。

其中，继电器43可以但不限于采用tk14f-1z-q型号，主控模块在tk14f-1z-q的ab端输入控制信号，就可以控制c、d两端之间的“通”和“断”，以此来控制其气囊42是否弹出；当c、d两端之间导通时，气囊42弹出，加大浮力，使潜水者上浮，完成自救的过程。

图4是本发明的智能潜水警报表系统的自救装置4的环形弹性件44的结构示意图。

如图4所示，可选的，所述自救机构还包括：沿腰带41外侧环设的环形弹性件44和阀门45；所述环形弹性件44包括两个分隔且同心设置的容纳腔；所述主控模块适于控制阀门45的打开，两个容纳腔内的物质接触反应，以使环形弹性件44膨胀形成救生用气圈。环形弹性件44的两个容纳腔之间通过薄橡胶分隔，充入酸碱反应物或其他反应生成气体的物质，当阀门45打开时，两个容纳腔内的物质迅速发生化学反应，释放气体，撑大环形弹性件44，形成救生用气圈，加大浮力，使潜水者上浮，完成自救的过程。

其中，环形弹性件44和阀门45为备用装置，当气囊42无法正常弹出时，打开阀门45，形成救生用气圈，完成自救的过程。

本实施例中，所述智能潜水警报表系统还包括：电源供电模块；所述电源供电模块适于为主控模块、脉搏检测装置1、压力检测装置2、提醒装置3、自救装置4提供电源。电源供电模块可以但不限于采用锂电池，通过锂电池为整个智能潜水警报表系统提供电力，让该智能潜水警报表系统能够正常运作。

本实施例中，所述智能潜水警报表系统还包括：与主控模块电性连接的显示模块；所述显示模块适于显示脉搏检测装置1检测潜水者在水下的脉搏数据和压力检测装置2检测潜水者在水下的压力数据。

其中，显示模块可以但不限于采用lcd液晶显示屏，具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点。通过lcd液晶显示屏，及时的显示潜水者的脉搏数据和压力数据，便于潜水者实时获取自己的状况。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种智能潜水警报表系统的工作方法，所述工作方法适于采用实施例1所述的智能潜水警报表系统提醒潜水者及时上岸和实现潜水者自救的目的。

本实施例2中提及的智能潜水警报表系统的具体结构和工作原理见实施例1中的描述，此处不做赘述。

综上所述，本发明的智能潜水警报表系统及其工作方法，在脉搏检测装置1检测潜水者在水下的脉搏数据和/或压力检测装置2检测潜水者在水下的压力数据异常时，主控模块控制提醒装置3、自救装置4同时工作，提醒游泳者及时上岸以及实现潜水者自救的目的，极大的保障了潜水者的人身安全问题；通过lcd液晶显示屏，及时的显示潜水者的脉搏数据和压力数据，便于潜水者实时获取自己的状况。

本申请中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。