专利名称：一种防溺水报警设备及其报警方法
技术领域：
本发明涉及一种报警设备，尤其是涉及一种防溺水报警设备及其报警方法。。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，不少家庭开始拥有私人游泳池、私家花园里的小 水池、河流等。然而，私人游泳池等并不像公共游泳池有专人管理，如果小孩或者动物不慎 掉入游泳池中没有及时发现或者救护，则可能会发生溺水死亡的事故，因此溺水问题已成 为一个非常重要的安全问题。为了有效解决防溺水问题，在国内外市场上出现了很多种防溺水报警设备。防溺 水报警设备最关键的性能在于溺水监控报警的准确度，因而漏报误报等问题是迫切需要解 决的问题。现有的防溺水报警设备主要是针对溺水时声音、图像、水波等信息进行分析和处 理。如2005年开始在法国、美国出现了感应探头是浮子的浮子型防溺水报警设备，该防溺 水报警设备结构简单、易于实现，但最大的问题是误报率过高。近2年来在国外发达国家陆 续出现了应用声音识别、声纳、水波空压等探头的防溺水报警设备，其虽然在一定程度上提 高了溺水监控报警的准确度，但其适应环境受限如只能适应于小型标准游泳池，局限性很 大，同时很难达到NF P90-307和ASTM F-2208标准所定的安全指标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效降低漏报误报率，且适应环境广 的防溺水报警设备及溺水监控报警准确度高的报警方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种防溺水报警设备，其特征在 于包括前端触发装置和后端报警装置，所述的前端触发装置主要由第一壳体组成，所述的 第一壳体内设置有第一微控制器、第一报警模块、射频发射模块和用于检测水域中水波所 引起的空气气流强度信号的传感装置，所述的后端报警装置主要由第二壳体组成，所述的 第二壳体内设置有第二微控制器、第二报警模块和射频接收模块，所述的第一微控制器分 别与所述的传感装置、所述的第一报警模块和所述的射频发射模块连接，所述的第二微控 制器分别与所述的第二报警模块和所述的射频接收模块连接，所述的射频发射模块与所述 的射频接收模块无线通信交互；所述的传感装置感应水域中水波所引起的空气气流强度信 号，并转换水波所引起的空气气流强度信号为数字电压信号，传输数字电压信号给所述的 第一微控制器，所述的第一微控制器根据数字电压信号进行水域模型匹配，并根据匹配结 果产生报警信号，传输报警信号给所述的第一报警模块和所述的射频发射模块，所述的第 一报警模块根据报警信号进行报警，所述的射频发射模块传输报警信号给所述的射频接收 模块，所述的射频接收模块传输报警信号给所述的第二微控制器，所述的第二微控制器根 据报警信号控制所述的第二报警模块进行报警。所述的第一壳体上设置有用于输入开关信号的输入设备和用于显示所述的前端 触发装置的状况信息的输出设备，所述的输入设备和所述的输出设备分别与所述的第一微控制器连接。所述的第二壳体上设置有开关按钮和指示灯。所述的传感装置包括气压型探头、信号放大处理模块和A/D模数转换模块，所述 的气压型探头感应水域中水波所引起的空气气流强度信号，并转换水波所引起的空气气流 强度信号为模拟小电压信号，所述的气压型探头传输模拟小电压信号给所述的信号放大处 理模块，所述的信号放大处理模块放大模拟小电压信号，并传输放大后的模拟大电压信号 给所述的A/D模数转换模块，所述的A/D模数转换模块转换模拟大电压信号为数字电压信 号。所述的第一壳体的下方设置有中空管，所述的中空管的顶端为密封端，所述的密 封端与所述的第一壳体连接，所述的中空管的底端为开口端，所述的开口端使用时伸入水 中，所述的信号放大处理模块和所述的A/D模数转换模块设置于所述的第一壳体内，所述 的气压型探头设置于所述的中空管内。所述的气压型探头设置于所述的中空管的密封端内侧的中间位置上。所述的信号放大处理模块主要由多级差分放大器组成，第一级所述的差分放大器 的输入端与所述的气压型探头的输出端相连接，接收所述的气压型探头的输出端输出的模 拟小电压信号，最后一级所述的差分放大器的输出端与所述的A/D模数转换模块的输入端 相连接，输出放大后的模拟大电压信号给所述的A/D模数转换模块。所述的信号放大处理模块主要由三级差分放大器组成。所述的A/D模数转换模块采用8 16位的A/D模数转换器。一种防溺水报警设备的报警方法，其特征在于包括以下步骤
①传感装置实时获取水域中水波所引起的空气气流强度信号，并将水波所引起的空气 气流强度信号转换成数字电压信号，然后传输数字电压信号给第一微控制器，第一微控制 器存储前30秒时间段的数字电压信号到第一微控制器内设置的RAM存储器的先前数据存 储区中，同时存储后2秒时间段的数字电压信号到第一微控制器内设置的RAM存储器的即 时数据存储区中；
②当RAM存储器的先前数据存储区中存储有当前30秒时间段的数字电压信号后，第一 微控制器根据当前30秒时间段的数字电压信号进行水域模型匹配，确定传感装置当前工 作的水域环境，其中水域模型匹配的具体过程为
②-1、第一微控制器根据先前数据存储区中存储的当前30秒时间段的数字电压信 号，分析获取传感装置当前工作的水域环境中水波的最大幅度和水波的周期，然后对预存 于第一微控制器的FLASH存储器中的各个基本水域模型的水波的最大幅度、水波的周期与 获取的水波的最大幅度、水波的周期进行对应比较，如果两者的水波的最大幅度之差小于 0. 6 1. 2V且两者的水波的周期之差小于80 150ms，则认为符合条件的基本水域模型为 当前匹配的水域模型，并继续执行步骤②_2，否则，执行步骤②_3 ；
其中，基本水域模型包括标准游泳池水域模型、池塘水域模型、小河水域模型和温泉水 域模型；
②_2、第一微控制器判断获取的设定时间段内的水波的最大幅度是否小于0 0. 4V， 如果是，则认为传感装置当前工作的水域环境中水波相对平静，然后执行步骤②_4;否则， 第一微控制器判断获取的水波的周期是否为无穷大，如果是，则认为传感装置当前工作的水域环境中水波不规则变化，然后执行步骤②_4，否则，认为传感装置当前工作的水域环境 中水波规则变化，然后执行步骤②_4 ；
其中，设定时间段为60 180ms ；
②-3、第一微控制器对预存于第一微控制器的FLASH存储器中的各个特殊水域模型的 水波的最大幅度、水波的周期与获取的水波的最大幅度、水波的周期进行对应比较，如果两 者的水波的最大幅度之差小于1. 5 2. 5V且两者的水波的周期之差小于40 220ms，则认 为符合条件的特殊水域模型为当前匹配的水域模型，并继续执行步骤②_4，否则，关闭前端 触发装置；
其中，特殊水域模型包括恶劣气候条件下的标准游泳池水域模型、池塘水域模型、小河 水域模型、温泉水域模型；
②_4、第一微控制器确定传感装置当前工作的水域环境与当前匹配的水域模型相符；
③第一微控制器根据即时数据存储区中存储的当前2秒时间段的数字电压信号，分析 获取传感装置当前工作的水域环境中水波的最大幅度和水波的周期，并对获取的水波的最 大幅度、水波的周期与当前匹配的水域模型的水波的最大幅度、水波的周期进行对应比较， 如果两者的水波的最大幅度之差小于2. 5 3. 5V且两者的水波的周期之差小于200 1000ms，则返回步骤③继续执行，直至比较次数达到150次后返回执行步骤①，否则，第一 微控制器产生报警信号，并传输报警信号给第一报警模块和射频发射模块，第一报警模块 根据报警信号进行报警；
④射频发射模块传输报警信号给射频接收模块，射频接收模块传输报警信号给第二微 控制器，第二微控制器根据报警信号控制第二报警模块进行报警。与现有技术相比，本发明的优点在于利用传感装置检测水域中水波所引起的 空气气流强度信号，并转换为数字电压信号，然后利用第一微控制器根据数字电压信号进 行水域模型匹配，并根据匹配的结果决定是否产生报警信号，而报警信号则通过第一报警 模块和第二报警模块分别进行室内外声光报警，这种结构的防溺水报警设备通过第一微控 制器的水域模型匹配能够有效降低漏报误报率，提高安全性能，经实验其安全指标能够达 到NF P90-307和ASTM F-2208标准所定的安全指标；此外，本防溺水报警设备适用环境广， 可适用于标准游泳池、池塘、小河和温泉，以及恶劣气候条件下的标准游泳池、池塘、小河、 温泉等环境中。利用气压型探头检测水域中水波所引起的空气气流强度信号，当周围空气压力和 气流发生微小变化时，气压型探头的气流腔体内的气流也会相应的发生变化，从而引起气 压型探头的陶瓷感应片不同幅度的振动，产生模拟小电压信号，然后利用信号放大处理模 块对模拟小电压信号进行放大处理，再利用A/D模数转换模块将模拟大电压信号转换成数 字电压信号，由于探头能够感应到周围极小的空气流动和空气压力变化，灵敏度非常高，因 此检测精度比较高；另一方面，由于信号放大处理模块可以不失真的进行放大处理，因此对 周围情况的漏报误报可能性极小；此外，传感装置功耗低、抗干扰能力强，且输出信号为数 字信号，便于后级的第一微控制进行处理和计算，因而其使用范围非常广，可以适用于各种 环境下的防溺水报警器中。
图1为本发明的防溺水报警设备的组成示意图2为本发明的传感装置的气压型探头、信号放大处理模块和A/D模数转换模块之间 的连接示意图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。实施例一
一种防溺水报警设备，如图所示，其包括前端触发装置1和后端报警装置2，前端触发 装置1主要由第一壳体(图中未示出)组成，第一壳体内设置有第一微控制器11、第一报警 模块12、射频发射模块13和用于检测水域中水波所引起的空气气流强度信号的传感装置 14，后端报警装置2主要由第二壳体(图中未示出)组成，第二壳体内设置有第二微控制器 21、第二报警模块22和射频接收模块23，第一微控制器11分别与传感装置14、第一报警模 块12和射频发射模块13连接，第二微控制器21分别与第二报警模块22和射频接收模块 23连接，射频发射模块13与射频接收模块23无线通信交互；传感装置14感应水域中水波 所引起的空气气流强度信号，并转换水波所引起的空气气流强度信号为数字电压信号，传 输数字电压信号给第一微控制器11，第一微控制器11根据数字电压信号进行水域模型匹 配，并根据匹配结果产生报警信号，传输报警信号给第一报警模块12和射频发射模块13， 第一报警模块I2根据报警信号进行报警，射频发射模块13传输报警信号给射频接收模块 23，射频接收模块23传输报警信号给第二微控制器21，第二微控制器21根据报警信号控制 第二报警模块22进行报警。在此，由于前端触发装置1 一般置于游泳池等旁边，因此其第一壳体采用密封壳体， 而后端报警装置2 —般置于室内，因此其第二壳体可采用普通的壳体；第一微控制器11采用 型号为MSP430FG43X的控制芯片，射频发射模块13采用型号为MICRF113的无线发射模块，第 二微控制器21采用型号为PIC16F716的控制芯片，射频接收模块23采用型号为MICRF211的 无线接收模块，第一报警模块12和第二报警模块22均采用现有的成熟的报警电路。在此具体实施例中，第一壳体上设置有用于输入开关信号的输入设备15和用于 显示前端触发装置1的状况信息的输出设备16，输入设备15和输出设备16分别与第一微 控制器11连接。通过输入设备15不仅可以实现前端触发装置1的开与关，而且可以根据 用户的需求进行密码设置等。在此具体实施例中，第二壳体上设置有开关按钮25和指示灯26，开关按钮25和指 示灯26分别与第二微控制器21连接，指示灯26用于指示发生溺水情况。在此具体实施例中，第一壳体的下方设置有中空管(图中未示出)，中空管的顶端 为密封端，密封端与第一壳体连接，中空管的底端为开口端，开口端使用时伸入水中，传感 装置14包括气压型探头141、信号放大处理模块142和A/D模数转换模块143，信号放大处 理模块142和A/D模数转换模块143设置于第一壳体内，气压型探头141设置于位于第一 壳体下方的中空管内，气压型探头141感应水域中水波所引起的空气气流强度信号，并转 换水波所引起的空气气流强度信号为模拟小电压信号，气压型探头传输模拟小电压信号给 信号放大处理模块142，信号放大处理模块142放大模拟小电压信号，并传输放大后的模拟大电压信号给A/D模数转换模块143，A/D模数转换模块143转换模拟大电压信号为数字电压信号。在此，气压型探头141设置于中空管的密封端内侧的中间位置上，这样其能够更 精确地检测到水域中水波所引起的空气气流强度信号。在此，气压型探头141采用FUJI公 司生产的HiS-Ill型号的探头，该探头内部的接触气流的气流腔体由收缩率小、抗腐蚀性 强的工程塑料制成，气流腔体的内壁光滑，这样可以使进入气流腔体内的气流尽量少的受 到影响，达到了气流腔体内外气流尽量一致的良好效果，气流腔体内设置有镀金的陶瓷感 应片，该探头的主要原理是根据探头内部空间的气压变化，引起探头中的陶瓷感应片的振 动，从而产生不同的模拟电压信号；这种型号的探头完全防水防腐蚀，可以长时间适用于高 湿度高腐蚀的恶劣环境。除采用给出的型号为ras-ιιι探头外，也可采用具有相同功能的 其他探头。在此，信号放大处理模块142主要由多级差分放大器组成，第一级差分放大器的 输入端与气压型探头的输出端相连接，接收气压型探头的输出端输出的模拟小电压信号， 最后一级差分放大器的输出端与A/D模数转换模块的输入端相连接，输出放大后的模拟大 电压信号给A/D模数转换模块。在此，多级差分放大器之间的连接方式直接采用现有的连 接方式。实际设计过程中，设计三级差分放大器即可，三级差分放大器的最大放大倍数可超 过2000倍，三级差分放大器的放大倍数可根据实际需求进行调节。在此，信号放大处理模 块也可直接采用现有的具有较高放大倍数的信号放大电路。在此，A/D模数转换模块143可采用8 16位的A/D模数转换器，如果位数太小， 则可能达不到设计精度，如果位数太大，则会降低计算速度，因此在实际设计过程中A/D模 数转换模块3可采用10位的A/D模数转换器，利用其进行模数转换，不仅采样快、精度高， 而且功耗低。该传感装置14可应用于各种报警设备如本发明的防溺水报警设备上的用于识别 波浪的传感器，当人或者宠物掉入水中时，会激起水波，而水波会向四周传递过去，当水波 到达该传感装置14的中空管的正下方时，波浪会压缩中空管内部密封空间的空气，从而使 内部的气压短期内发生变化，而此时置于中空管顶端中间位置上的气压型探头141的气流 腔体内也会同时发生气压变化和挤压，从而使气压型探头141的陶瓷感应片发生振动，引 起气压型探头141前端的小信号的变化，当小信号被信号放大处理模块142放大处理后，信 号的变化已非常明显，再通过A/D模数转换模块143进行数字化处理后，将中空管内的变化 信息准确的传输给第一微处理器进行处理，从而形成报警。该传感装置14可以根据信号的 波形识别出波浪是由突然的人或者宠物掉入引起的还是由风等引起。实施例二
一种上述的防溺水报警设备的报警方法，其主要包括以下步骤 ①传感装置实时获取水域中水波所引起的空气气流强度信号，并将水波所引起的空气 气流强度信号转换成数字电压信号，然后传输数字电压信号给第一微控制器，第一微控制 器存储前30秒时间段的数字电压信号到第一微控制器内设置的RAM存储器的先前数据存 储区中，同时存储后2秒时间段的数字电压信号到第一微控制器内设置的RAM存储器的即 时数据存储区中。在此，第一微控制器内设置有一个RAM存储器和一个FLASH存储器，在应用时将RAM存储器分为先前数据存储区和即时数据存储区两部分，先前数据存储区和即时数据存 储区均采用FIFO (先进先出)堆栈数据库模式，先前数据存储区用于实时存储前30秒时间 段的数字电压信号，而即时数据存储区用于实时存储后2秒时间段的数字电压信号。②当RAM存储器的先前数据存储区中存储有当前30秒时间段的数字电压信号后， 第一微控制器根据当前30秒时间段的数字电压信号进行水域模型匹配，确定传感装置当 前工作的水域环境，其中水域模型匹配的具体过程为
②-1、第一微控制器根据先前数据存储区中存储的当前30秒时间段的数字电压信 号，分析获取传感装置当前工作的水域环境中水波的最大幅度和水波的周期，然后对预存 于第一微控制器的FLASH存储器中的各个基本水域模型的水波的最大幅度、水波的周期与 获取的水波的最大幅度、水波的周期进行对应比较，如果两者的水波的最大幅度之差小于 0. 6 1. 2V且两者的水波的周期之差小于80 150ms，则认为符合条件的基本水域模型为 当前匹配的水域模型，并继续执行步骤②_2，否则，执行步骤②_3。实际使用过程中可设计 两者的水波的最大幅度之差小于0. 8V且两者的水波的周期之差小于IlOms时符合条件，事 实上可根据实际情况进行确定具体的值。其中，基本水域模型包括标准游泳池水域模型、池塘水域模型、小河水域模型和温 泉水域模型；这些基本水域模型均通过采用现有的成熟的建模技术建模而成。②_2、第一微控制器判断获取的设定时间段内的水波的最大幅度是否小于0 0. 4V，如果是，则认为传感装置当前工作的水域环境中水波相对平静，然后执行步骤②-4; 否则，第一微控制器判断获取的水波的周期是否为无穷大，如果是，则认为传感装置当前工 作的水域环境中水波不规则变化，然后执行步骤②_4，否则，认为传感装置当前工作的水域 环境中水波规则变化，然后执行步骤②_4。其中，设定时间段为60 180ms。实际使用过程中可设计成判断获取设定时间段 为120ms内的水波的最大幅度是否小于0. 2V，事实上可根据实际情况进行确定具体的值。②-3、第一微控制器对预存于第一微控制器的FLASH存储器中的各个特殊水域模 型的水波的最大幅度、水波的周期与获取的水波的最大幅度、水波的周期进行对应比较，如 果两者的水波的最大幅度之差小于1. 5 2. 5V且两者的水波的周期之差小于40 220ms， 则认为符合条件的特殊水域模型为当前匹配的水域模型，并继续执行步骤②_4，否则，关闭 前端触发装置。实际使用过程中可设计两者的水波的最大幅度之差小于2V且两者的水波 的周期之差小于130ms时符合条件，事实上可根据实际情况进行确定具体的值。其中，特殊水域模型包括恶劣气候(大风、暴雨、台风、冰雪等)条件下的标准游泳 池水域模型、池塘水域模型、小河水域模型、温泉水域模型；这些特殊水域模型均通过采用 现有的成熟的建模技术建模而成。②_4、第一微控制器确定传感装置当前工作的水域环境与当前匹配的水域模型相 符。③第一微控制器根据即时数据存储区中存储的当前2秒时间段的数字电压信号， 分析获取传感装置当前工作的水域环境中水波的最大幅度和水波的周期，并对获取的水 波的最大幅度、水波的周期与当前匹配的水域模型的水波的最大幅度、水波的周期进行对 应比较，如果两者的水波的最大幅度之差小于2. 5 3. 5V且两者的水波的周期之差小于 200 1000ms，则返回步骤③继续执行，直至比较次数达到150次后返回执行步骤①，否则，认为存在溺水现象，第一微控制器产生报警信号，并传输报警信号给第一报警模块和射频 发射模块，第一报警模块根据报警信号进行声光报警。实际使用过程中可设计两者的水波 的最大幅度之差小于3V且两者的水波的周期之差小于600ms时符合条件，事实上可根据实 际情况进行确定具体的值。 ④射频发射模块传输报警信号给射频接收模块，射频接收模块传输报警信号给第 二微控制器，第二微控制器根据报警信号控制第二报警模块进行声光报警。
权利要求
1.一种防溺水报警设备，其特征在于包括前端触发装置和后端报警装置，所述的前端 触发装置主要由第一壳体组成，所述的第一壳体内设置有第一微控制器、第一报警模块、射 频发射模块和用于检测水域中水波所引起的空气气流强度信号的传感装置，所述的后端报 警装置主要由第二壳体组成，所述的第二壳体内设置有第二微控制器、第二报警模块和射 频接收模块，所述的第一微控制器分别与所述的传感装置、所述的第一报警模块和所述的 射频发射模块连接，所述的第二微控制器分别与所述的第二报警模块和所述的射频接收模 块连接，所述的射频发射模块与所述的射频接收模块无线通信交互；所述的传感装置感应 水域中水波所引起的空气气流强度信号，并转换水波所引起的空气气流强度信号为数字电 压信号，传输数字电压信号给所述的第一微控制器，所述的第一微控制器根据数字电压信 号进行水域模型匹配，并根据匹配结果产生报警信号，传输报警信号给所述的第一报警模 块和所述的射频发射模块，所述的第一报警模块根据报警信号进行报警，所述的射频发射 模块传输报警信号给所述的射频接收模块，所述的射频接收模块传输报警信号给所述的第 二微控制器，所述的第二微控制器根据报警信号控制所述的第二报警模块进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种防溺水报警设备，其特征在于所述的第一壳体上设置有 用于输入开关信号的输入设备和用于显示所述的前端触发装置的状况信息的输出设备，所 述的输入设备和所述的输出设备分别与所述的第一微控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种防溺水报警设备，其特征在于所述的第二壳体上设置有 开关按钮和指示灯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种防溺水报警设备，其特征在于所述的传感 装置包括气压型探头、信号放大处理模块和A/D模数转换模块，所述的气压型探头感应水 域中水波所引起的空气气流强度信号，并转换水波所引起的空气气流强度信号为模拟小电 压信号，所述的气压型探头传输模拟小电压信号给所述的信号放大处理模块，所述的信号 放大处理模块放大模拟小电压信号，并传输放大后的模拟大电压信号给所述的A/D模数转 换模块，所述的A/D模数转换模块转换模拟大电压信号为数字电压信号。
5.根据权利要求4所述的一种防溺水报警设备，其特征在于所述的第一壳体的下方 设置有中空管，所述的中空管的顶端为密封端，所述的密封端与所述的第一壳体连接，所述 的中空管的底端为开口端，所述的开口端使用时伸入水中，所述的信号放大处理模块和所 述的A/D模数转换模块设置于所述的第一壳体内，所述的气压型探头设置于所述的中空管 内。
6.根据权利要求5所述的一种防溺水报警设备，其特征在于所述的气压型探头设置于 所述的中空管的密封端内侧的中间位置上。
7.根据权利要求4所述的一种防溺水报警设备，其特征在于所述的信号放大处理模块 主要由多级差分放大器组成，第一级所述的差分放大器的输入端与所述的气压型探头的输 出端相连接，接收所述的气压型探头的输出端输出的模拟小电压信号，最后一级所述的差 分放大器的输出端与所述的A/D模数转换模块的输入端相连接，输出放大后的模拟大电压 信号给所述的A/D模数转换模块。
8.根据权利要求7所述的一种防溺水报警设备，其特征在于所述的信号放大处理模块 主要由三级差分放大器组成。
9.根据权利要求4所述的一种防溺水报警设备，其特征在于所述的A/D模数转换模块采用8 16位的A/D模数转换器。
10. 一种防溺水报警设备的报警方法，其特征在于包括以下步骤①传感装置实时获取水域中水波所引起的空气气流强度信号，并将水波所引起的空气 气流强度信号转换成数字电压信号，然后传输数字电压信号给第一微控制器，第一微控制 器存储前30秒时间段的数字电压信号到第一微控制器内设置的RAM存储器的先前数据存 储区中，同时存储后2秒时间段的数字电压信号到第一微控制器内设置的RAM存储器的即 时数据存储区中；②当RAM存储器的先前数据存储区中存储有当前30秒时间段的数字电压信号后，第一 微控制器根据当前30秒时间段的数字电压信号进行水域模型匹配，确定传感装置当前工 作的水域环境，其中水域模型匹配的具体过程为②-1、第一微控制器根据先前数据存储区中存储的当前30秒时间段的数字电压信 号，分析获取传感装置当前工作的水域环境中水波的最大幅度和水波的周期，然后对预存 于第一微控制器的FLASH存储器中的各个基本水域模型的水波的最大幅度、水波的周期与 获取的水波的最大幅度、水波的周期进行对应比较，如果两者的水波的最大幅度之差小于 0. 6 1. 2V且两者的水波的周期之差小于80 150ms，则认为符合条件的基本水域模型为 当前匹配的水域模型，并继续执行步骤②_2，否则，执行步骤②_3 ；其中，基本水域模型包括标准游泳池水域模型、池塘水域模型、小河水域模型和温泉水 域模型；②_2、第一微控制器判断获取的设定时间段内的水波的最大幅度是否小于0 0. 4V， 如果是，则认为传感装置当前工作的水域环境中水波相对平静，然后执行步骤②_4;否则， 第一微控制器判断获取的水波的周期是否为无穷大，如果是，则认为传感装置当前工作的 水域环境中水波不规则变化，然后执行步骤②_4，否则，认为传感装置当前工作的水域环境 中水波规则变化，然后执行步骤②_4 ；其中，设定时间段为60 180ms ；②-3、第一微控制器对预存于第一微控制器的FLASH存储器中的各个特殊水域模型的 水波的最大幅度、水波的周期与获取的水波的最大幅度、水波的周期进行对应比较，如果两 者的水波的最大幅度之差小于1. 5 2. 5V且两者的水波的周期之差小于40 220ms，则认 为符合条件的特殊水域模型为当前匹配的水域模型，并继续执行步骤②_4，否则，关闭前端 触发装置；其中，特殊水域模型包括恶劣气候条件下的标准游泳池水域模型、池塘水域模型、小河 水域模型、温泉水域模型；②_4、第一微控制器确定传感装置当前工作的水域环境与当前匹配的水域模型相符；③第一微控制器根据即时数据存储区中存储的当前2秒时间段的数字电压信号，分析 获取传感装置当前工作的水域环境中水波的最大幅度和水波的周期，并对获取的水波的最 大幅度、水波的周期与当前匹配的水域模型的水波的最大幅度、水波的周期进行对应比较， 如果两者的水波的最大幅度之差小于2. 5 3. 5V且两者的水波的周期之差小于200 1000ms，则返回步骤③继续执行，直至比较次数达到150次后返回执行步骤①，否则，第一 微控制器产生报警信号，并传输报警信号给第一报警模块和射频发射模块，第一报警模块 根据报警信号进行报警；④射频发射模块传输报警信号给射频接收模块，射频接收模块传输报警信号给第二微 控制器，第二微控制器根据报警信号控制第二报警模块进行报警。
全文摘要
本发明公开了一种防溺水报警设备及其报警方法，报警设备利用传感装置检测水域中水波所引起的空气气流强度信号，并转换为数字电压信号，然后利用第一微控制器根据数字电压信号进行水域模型匹配，并根据匹配的结果决定是否产生报警信号，而报警信号则通过前端触发装置的第一报警模块和第二报警模块分别进行室内外声光报警，这种结构的防溺水报警设备通过第一微控制器的水域模型匹配能够有效降低漏报误报率，提高安全性能，经实验其安全指标能够达到NFP90-307和ASTMF-2208标准所定的安全指标；此外，本防溺水报警设备适用环境广，可适用于标准游泳池、池塘、小河和温泉，以及恶劣气候条件下的标准游泳池、池塘、小河、温泉等环境中。
文档编号G08B21/08GK102005103SQ201010553818
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者王忠琦 申请人:宁波高新区英诺科技有限公司