专利名称：防溺水报警器及防溺水泳镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及游泳用器具，尤其涉及一种防溺水报警器及防溺水泳镜。
背景技术：
人之所以会发生溺水，是因为人的鼻孔以上位置持续浸入水中达到一定的时间 (约27秒，不同的人时间不同，持续停止呼吸所致。游泳用防溺水报警器是通过检测鼻孔以上位置(通常置于泳镜上浸入水中的持续时间来判定人是否发生溺水当持续时间达到 27秒后，则假性判定此人发生溺水，即证明此人有可能真的发生溺水，此时应该发出报警； 当持续时间没有达到27 秒，则说明人已出水面，此时可以正常呼吸，即证明这人不可能发生溺水。专利号为“200620158335”、名称为“智能游泳防溺水监测器”的中国实用新型专利包括发射器和接收器，其中发射器内部包括信号放大电路、记时控制器、LED闪烁控制器、 315MHZ高频发射器及电源；接收器内部包括电源控制器、高频接收器、二进制解码器、音乐放大模块电路、喇叭及外接天线。在发射器外壳上面有四个LED闪烁灯，背面有4个感应口 ； 接收器的外壳有一个连接220V电源的插座和一个电源接通指示灯。该智能游泳防溺水监测器只要在游泳之前将发射装置安装在游泳人员的头部，就能及时监测游泳人员的人身安全。具体而言，在可能发生溺水的情况下，其能自动发出求救信号，而旋救者能及时接收到求救信号，并进一步根据求救者身上的发射装置发射出来的LED灯光及时找到目标并进行施救。但该智能游泳防溺水监测器也存在一定的技术缺陷，简述如下1、无法确定溺水者位置，浪费了宝贵的救援时间。虽然理论上可以根据求救者身上的发射装置发射出来的LED灯光找到目标，但由于光于水中的传播时削减较大，一般的 LED灯光很难传播出水面；实际上，泳者配带的LED灯的功率不可能很大，最终无法通过LED 灯来最终确定目标。2、通过无线电报警，无线电波对人体有潜在伤害。3、监测器通过无线电报警，还需要一整套配套的接收设备，价格高昂、操作麻烦。4、无线电于水中的传播非常受限，在深水中无法传播出去，不利于扩展应用领域 (如在潜水作业使用)。5、器件多，电路复杂，因而存在较大的故障机率，导致整套装置的可靠性降低。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、价格较低、可靠性高、安全性好的防溺水报警器及防溺水泳镜，在佩戴者可能发生溺水的情况下能及时发出求救信号，保证施救者迅速找到目标并进行施救。为解决以上技术问题，本实用新型提供的防溺水报警器，包括入水检测装置 (100)、延时控制器(200)及浮球弹射装置(300)及电源(400)，其中所述入水检测装置(100)检测并输出入水状态信号；所述延时控制器(200)根据所述入水状态信号启动入水计时，在达到预设入水时间阀值时输出报警控制信号；所述浮球弹射装置(300)包括弹射电磁铁(301)、永久磁铁(302)及报警浮球(303)，所述永久磁铁(302)与所述弹射电磁铁 (301)之间的接近端极性相同，所述报警浮球(303)在正常状态下与所述永久磁铁(302)的内置压力开关(3021)抵接，所述弹射电磁铁(301)根据所述报警控制信号得电，用以产生与所述永久磁铁(302)相同磁极的磁力，把所述报警浮球(303)弹射出水面。较优地，所述压力开关(3021)为压力弹簧。
较优地，所述报警浮球(303)外涂反光材料。较优地，所述报警浮球(303)内部设置闪烁电路(3031)。较优地，所述闪烁电路(3031)包括若干LED。较优地，所述入水检测装置(100)包括金属探头(101)和电容式传感器(102)。较优地，所述延时控制器(200)为单片机。较优地，所述延时控制器(200)包括计时电路和触发电路。较优地，所述电源包括超级电容。在此基础上，本发明提供一种防溺水泳镜，包括上述防溺水报警器，其中的入水检测装置(100)安装于该防溺水泳镜的镜框上。与现有技术相比，本实用新型包括但不限于以下有益效果1、借助报警浮球等非常简易的装置，有助于迅速确定溺水者位置；2、无需配套设施，线路更简单，成本更低廉； 3、简单的原理使得装置更简单、更稳定，报警更可靠；4、避免使用无线电等方式报警，对人体的辐射几乎为零；5、浮球弹射装置于正常情况不耗电，只是弹射瞬间才耗电，且整个装置除电源外，其它部分都可重复使用，有利于实现节能环保效果。
图1是本实用新型防溺水报警器的组成框图。
具体实施方式
本实用新型的核心是采用弹射浮球方式报警，方便迅速找到目标位置并进行施救。为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。参见图1，为本实用新型防溺水报警器的一较优实施例。该防溺水报警器包括入水检测装置100、延时控制器200及浮球弹射装置300及电源400等部件，以下分别进行描述。入水检测装置100包括金属探头101和电容式传感器102 (也可为其它种类传感器，以下简称传感器)，用于检测并输出入水状态信号。传感器102实际相当于遇水开关，它利用两导体在空气中和在水中的阻抗从无穷大降到几十K的显著变化检测入水状态，然后再配以数个基本晶体管形成开关电路。延时控制器200根据入水状态信号启动入水计时，在达到预设入水时间阀值时输出报警控制信号。该延时控制器200在超过设定时间后报警，计时具体采用低成本单片机芯片完成，特点是可编程，线路简单、稳定。单片机控制方案尽管需要编程、烧写程序，但具有线路简单的优点，尤其是可以一并完成最终电路的其他检测功能，并在后续持续开发中具有优良地扩展性，同时也为以后的新版本做好了扩展基础。此外，单片机也可由计时电路和触发电路替代，但后者线路复杂，且成本甚至高过前者。浮球弹射装置300包括弹射电磁铁301、永久磁铁302及报警浮球303，其中弹射电磁铁301根据报警控制信号得电，永久磁铁302与弹射电磁铁301之间的接近端极性相 同，且永久磁铁3021内置压力开关3021，具体可为压力弹簧；报警浮球303在正常状态下与内置压力开关3021抵接，并可在弹射电磁铁301得电状态下，由弹射电磁铁301产生与永久磁铁302相同磁极的磁力，从而把报警浮球303弹射出水面。一般地，报警浮球303外涂反光材料，内部设置包括若干LED的闪烁电路3031，由此方便施救者迅速确定目标位置。电源400为入水检测装置100、延时控制器200及浮球弹射装置300的有关元件供电。由于本实施例防溺水报警器是便携式装置，因此电源400采用电池。由于电池能输出的电流大小有限，而电磁铁所需驱动电流较大，为牢靠推出浮球，故特别设计一个脉冲大电流电路，这个电路优选地采用超级电容进行缓冲急放。本实用新型防溺水报警器的工作原理及工作过程如下。传感器102 —旦遇水，就会启动单片机的计数器，开始累计传感器102的入水时间如果传感器102露出水面，而累计时间达不到27秒的话，则传感器102会关闭单片机， 直至再次入水，此时重新计数；当传感器浸于水中持续27秒时，单片机就会发出报警控制信号，并将该信号传给浮球弹射装置200的弹射电磁铁301，由此启动报警。弹射电磁铁301的作用是弹射报警浮球303。在正常情况下，安装有永久磁铁302 的报警浮球303会紧紧地与弹射电磁铁301的铁芯相吸，正常游泳时不会脱离铁芯。单片机给出报警控制电信号时，弹射电磁铁301产生瞬间的强大磁力，与永久磁铁302的磁力产生排斥力，把报警浮球303弹射出去。这个过程类似电磁炮原理，只要弹射电磁铁301产生的磁极与永久磁铁302的磁极相同，通过弹射电磁铁301就会把带有永久磁铁302的报警浮球弹射出去。被弹射出水里的报警浮求303，由于失去了磁力的作用，因而在浮力的作用下会向上运动。与此同时，报警浮求303内置的LED闪烁电路就被启动，令起报警作用的LED灯不断闪烁。当报警浮球303浮于水面时，LED闪烁灯光就会提示地面人员，由此完成报警作用。此时地面人员可以根据浮球的位置，迅速确定溺水者所处的位置，为救援人员施救提供了宝贵的时间。本实施例的防溺水报警器判断一个人是否溺水，是通过计算一个人停止呼吸的时间来判断的。但这种判断只是一个假性判断，因为每个人发生溺水的停止呼吸时间都是不一样的。实际上，会出现有些人持续27秒都没有溺水，但是报警器依然报警的情况。在报警器发出报警但人又没有溺水时，其报警非常容易解除，此时只要把报警浮球303重新装回原弹射电磁铁301的铁芯则可，之后防溺水报警器又可以继续使用。这样可重复使用，达到不浪费、节能环保的效果。上述防溺水报警器佩戴于鼻孔以上部位则可，其与游泳眼镜相结合，最终整合一种防溺水泳镜。一种简单的方式是将入水检测装置100安装于该防溺水泳镜的镜框上，由此形成的防溺水泳镜有结构简单、价格较低、可靠性高、安全性好的特点。[0036] 以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是， 上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种防溺水报警器，其特征在于，包括入水检测装置(100)、延时控制器(200)及浮球弹射装置(300)及电源(400)，其中所述入水检测装置(100)检测并输出入水状态信号；所述延时控制器(200)根据所述入水状态信号启动入水计时，在达到预设入水时间阀值时输出报警控制信号；所述浮球弹射装置(300)包括弹射电磁铁(301)、永久磁铁(302) 及报警浮球(303)，所述永久磁铁(302)与所述弹射电磁铁(301)之间的接近端极性相同， 所述报警浮球(303)在正常状态下与所述永久磁铁(302)的内置压力开关(3021)抵接，所述弹射电磁铁(301)根据所述报警控制信号得电，用以产生与所述永久磁铁(302)相同磁极的磁力，把所述报警浮球(303)弹射出水面。
2.如权利要求1所述的防溺水报警器，其特征在于，所述压力开关(3021)为压力弹簧。
3.如权利要求1所述的防溺水报警器，其特征在于，所述报警浮球(303)外涂反光材料。
4.如权利要求1所述的防溺水报警器，其特征在于，所述报警浮球(303)内部设置闪烁电路(3031)。
5.如权利要求4所述的防溺水报警器，其特征在于，所述闪烁电路(3031)包括若干LED。
6.如权利要求1所述的防溺水报警器，其特征在于，所述入水检测装置(100)包括金属探头(101)和电容式传感器(102)。
7.如权利要求1所述的防溺水报警器，其特征在于，所述延时控制器(200)为单片机。
8.如权利要求1所述的防溺水报警器，其特征在于，所述延时控制器(200)包括计时电路和触发电路。
9.如权利要求1所述的防溺水报警器，其特征在于，所述电源包括超级电容。
10.一种防溺水泳镜，其特征在于，包括如权利要求1 9任一项所述的防溺水报警器， 所述入水检测装置(100)安装于该防溺水泳镜的镜框上。
专利摘要本实用新型公开一种防溺水报警器，包括入水检测装置(100)，检测并输出入水状态信号；延时控制器(200)，根据入水状态信号启动入水计时，在达到预设入水时间阀值时输出报警控制信号；浮球弹射装置(300)，包括弹射电磁铁(301)、永久磁铁(302)及报警浮球(303)，永久磁铁(302)与弹射电磁铁(301)之间的接近端极性相同，报警浮球(303)在正常状态下与永久磁铁(302)的内置压力开关(3021)抵接，弹射电磁铁(301)根据报警控制信号得电，产生与永久磁铁(302)相同磁极的磁力，把报警浮球(303)弹射出水面。本实用新型还公开一种防溺水泳镜，其防溺水报警器的入水检测装置(100)安装于镜框上。以弹射浮球形式求救，有助于迅速确定目标并进行施救。
文档编号G08B21/08GK202025412SQ20112014027
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者刘锋, 林才灿 申请人:刘锋