防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法
【专利摘要】本发明提供了防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法，该防溺水系统包括：第一无线信号收/发设备设置在泳池周围或上空；第三无线信号收/发设备阵列排布于泳池底部或泳池四周或泳道浮漂上；第二无线信号收/发设备当处于溺水状态时，第二无线信号收/发设备的第一射频通讯模块被启动与泳池底部的第三无线信号收/发设备进行无线通讯，将无线射频信号最强的地址编码作为可穿戴设备在泳池中位置的地址编码；第二无线信号收/发设备的第二射频通讯模块与多个第一无线信号收/发设备进行实时无线射频通讯；控制终端根据第二射频通讯模块与不同第一无线信号收/发设备进行无线通讯计算空间位置，对可穿戴设备进行实时定位。
【专利说明】
防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法
技术领域
[0001]本发明涉及安全保障技术领域，更具体地，涉及基于RFID物联网技术的防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法。
【背景技术】
[0002]游泳是一项既传统又热门的体育运动，无论是成年人还是儿童每年都会以各种形式参与的体育活动。近年游泳馆儿童溺水事件不断上演，就上海地区而言近年来在一些比较正规的游泳馆内发生过多起儿童溺水事件，不但给家庭带来无比的悲痛，也是经营单位的营业风险。如何保障儿童游泳安全，如何加强游泳馆的保障机制是一个普遍的社会热门话题。
[0003]目前的整体解决方案和技术存在以下几点核心问题:
[0004]1、不适应人多密集水域:例如，采用水下红外探测并判断遮挡物的静止时间的设计不适用于人多密集的水域，不适应在大批量人员同步一体化智能监管。
[0005]2、误报率高:由于报警算法的问题，SOS报警信号误报率高，造成现场恐慌和不和谐，无形增加救生员的压力和疲劳度。而且，SOS事件发生时的物理反应机制过于原始和单调，不能有效及时发现并处置。
[0006]3、报警提示不鲜明且受制于实时与网络PC服务器联网:当前现有技术大多采用视频监控或通过泳姿图像对比算法等手段，除了监管人员容易视觉疲劳和疏忽外，更重要的是需要提前进行对泳客个人的数据采集和定义。而且，图像采集和对比并计算得出的结果实施比较复杂且必须依托实时与网络PC服务器和CCTV监控系统在线联网运行方可实现，可靠性差。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法，克服了现有技术的困难，能够在人多密集水域准确地定位溺水者的位置，以便及时启动救援措施。
[0008]根据本发明的一个方面，提供一种防溺水系统，设置于一泳池，包括:多个第一无线信号收/发设备、至少一具有第二无线信号收/发设备的可穿戴设备、多个第三无线信号收/发设备以及一控制终端；
[0009]所述第一无线信号收/发设备设置在所述泳池周围或上空，所述第一无线信号收/发设备具有唯一的识别编号以及一表示其在所述泳池的相对位置的地址编码；
[0010]所述第三无线信号收/发设备，阵列排布于所述泳池底部或泳池四周或泳道浮漂上，所述第三无线信号收/发设备具有唯一的识别编号以及一表示其在所述泳池中位置的地址编码；
[0011]所述第二无线信号收/发设备具有唯一的识别编号并且包括一第一射频通讯模块、一第二射频通讯模块以及一用于判断是否处于溺水状态的水压检测传感器；当处于溺水状态时，所述第一射频通讯模块被启动与所述泳池底部的所述第三无线信号收/发设备进行无线通讯，将无线射频信号最强的所述第三无线信号收/发设备的地址编码作为所述可穿戴设备在所述泳池中位置的地址编码;所述第二射频通讯模块与多个所述第一无线信号收/发设备进行实时无线射频通讯；
[0012]所述控制终端根据不同所述第一无线信号收/发设备与所述第二射频通讯模块进行无线通讯，对所述可穿戴设备进行实时空间定位。
[0013]优选地，所述第一无线信号收/发设备包括一全向射频识别电子标签无线信号收/发设备；
[0014]所述第三无线信号收/发设备包括一全向射频识别电子标签无线信号收/发设备；
[0015]所述第一射频通讯模块和所述第二射频通讯模块分别包括一射频识别电子标签。
[0016]优选地，所述第二射频通讯模块至少将所述第二无线信号收/发设备的识别编号实时发送到所述第一无线信号收/发设备；
[0017]处于溺水状态时，所述第一射频通讯模块至少将所述第二无线信号收/发设备的识别编号发送到所述第三无线信号收/发设备；
[0018]优选地，所述第一射频通讯模块的射频频率小于所述第二射频通讯模块的射频频率。
[0019]优选地，所述第一射频通讯模块的射频频率的范围为OMhz至500Mhz，所述第一射频通讯模块的射频频率为2.45Ghz。
[0020]优选地，所述第三无线信号收/发设备呈矩阵排布于所述泳池底部，每个所述第三无线信号收/发设备通过所述泳池底部的多个数据线连接到所述控制终端。
[0021]优选地，所述第三无线信号收/发设备还包括一设置于所述泳池底部的矩形防水地板，相邻的所述第三无线信号收/发设备之间通过所述矩形防水地板相互拼接定位，所述数据线内嵌于所述矩形防水地板内，或是位于所述矩形防水地板与泳池底部之间。
[0022]优选地，所述第二无线信号收/发设备中预存至少一安全时间阀值和至少一安全水压阀值，所述水压检测传感器测量实时水压，若测得的实时水压高于安全水压阀值的持续时间大于所述安全时间阀值，则判断处于溺水状态。
[0023]优选地，所述第二无线信号收/发设备中预存至少一安全时间阀值和至少一安全水位阀值，所述水位检测传感器测量实时水位，若测得的实时水位高于安全水位阀值的持续时间大于所述安全时间阀值，则判断处于溺水状态。
[0024]优选地，所述控制终端中预存一失联时间阀值，若所述第二射频通讯模块与所述第一无线信号收/发设备的通讯失联时间大于所述失联时间阀值，则判断处于溺水状态。
[0025]优选地，还包括至少一出现溺水状态时启动的LED光束指引装置，通过有线通讯或者无线通讯连接所述控制终端，所述LED光束指引装置包括一探照灯具、一位置调节解码器和一步进电机；
[0026]所述位置调节解码器根据处于溺水状态的所述第二无线信号收/发设备在所述泳池中位置的地址编码，驱动所述步进电机调节照射方向，带动所述探照灯具照向所述地址编码所对应的泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
[0027]优选地，所述第一无线信号收/发设备悬置于所述泳池四角的上方或周围。
[0028]优选地，所述第二无线信号收/发设备还包括一处于溺水状态而闪烁的LED灯。
[0029]优选地，所述第三无线信号收/发设备包括一处于溺水状态而闪烁的LED灯。
[0030]优选地，所述第三无线信号收/发设备包括一独立电源和一无线射频通讯模块。
[0031]优选地，所述可穿戴设备是电子泳镜或电子泳帽。
[0032]根据本发明的另一个方面，还提供一种防溺水泳池，具有上述的防溺水系统。
[0033]根据本发明的另一个方面，还提供一种防溺水方法，上述的防溺水系统，包括采集步骤、判断步骤以及救援步骤；
[0034]所述采集步骤包括:所述第二射频通讯模块与多个所述第一无线信号收/发设备进行实时无线射频通讯，根据不同所述第一无线信号收/发设备与所述第二射频通讯模块进行无线通讯进行空间位置的计算，对所述可穿戴设备进行实时空间定位并记录；
[0035]所述判断步骤包括当水压检测传感器判断处于溺水状态，则将处于溺水状态的所述第二无线信号收/发设备的所述第一射频通讯模块被启动与所述泳池底部的所述第三无线信号收/发设备进行无线通讯，将无线射频信号最强的所述第三无线信号收/发设备的地址编码作为所述可穿戴设备在所述泳池中位置的地址编码；
[0036]当所述第二射频通讯模块与所述第一无线信号收/发设备的通讯失联时间大于预设的失联时间阀值，则判断处于溺水状态，将失联前最后的实时空间定位得到的位置作为所述可穿戴设备在所述泳池中的位置；
[0037]所述救援步骤包括根据所述地址编码所对应的泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置进行救援报警。
[0038]优选地，所述判断步骤中，所述水压检测传感器测量实时水压，若测得的实时水压高于安全水压阀值的持续时间大于所述安全时间阀值，则判断处于溺水状态。
[0039]优选地，所述判断步骤中，所述水位检测传感器测量实时水位，若测得的实时水位高于安全水位阀值的持续时间大于所述安全时间阀值，则判断处于溺水状态。
[0040]优选地，所述判断步骤还包括当处于溺水状态时，所述第二无线信号收/发设备的一 LED灯进行闪烁。
[0041]优选地，所述救援步骤包括探照灯具照向所述地址编码所对应的泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
[0042]由于使用了以上技术，本发明系统技术含量高，集成度高，自动化程度高以及减少安全管理员的数量有效降低场馆人员成本的特点。本系统在复杂环境下信息采集准确且定位精准，系统中的每个单元模块都具有独立自主的智能判断与控制特性，通过简便、人性化的科技管理手段，真正意义上实现在以当今物联网为核心主题的现代化科技游泳馆的典型建设与应用。
[0043]本发明的最大价值是强调于安全、稳定、可靠，并且可根据不同客户、不同场馆环境的不同要求，全面满足各种功能需求。至此，本套系统具备良好的市场推广性和适用性，为用户提供从单体防溺水技术监管到整套系统化自动监管的最理想效果。
[0044]本发明具有如下有益效果:
[0045]1、具有多种溺水判断逻辑，能够在复杂环境下提供精确的溺水信息，确保施救的时效性可可靠性。
[0046]2、系统各组件模块既集成系统化运行，也可独立运行工作。确保任意一功能模块单元失效时，至少不影响对游泳者的溺水判断和位置追溯，至此系统更安全和可靠。
[0047]3、系统在全功运行下，每个功能模块都将为控制器系统提供位置依据，而再由控制器系统根据逻辑运算得出精准位置，至此解决了因外在环境影响而发生位置漂移和系统判断失误现象，克服了环境与人的影响，在任何时候都可实现准确定位，误差不超过2平方米范围。
[0048]4、能够解决SOS声光报警器误报而引起的现场恐慌问题，有效缓解和降低救生员的疲劳感和紧张度。用真实、有效和准确的人性化监管与自动无声提醒模式创建游泳馆舒适的应用体验。
[0049]5、在系统与PC服务端脱机和断网的情况下，本发明的整套防溺水系统能够独立自主的完成所有智能判定和动作执行，摆脱系统因PC服务端的各种因素制约系统功能的发挥和实现。特别在响应速度和响应时间方面达到最理想状态。
[0050]6、当SOS事件发生时或即将发生时，安装在水下和水上的LED光束指引装置将起到多重事件判定分级提醒并快速精确位置自动引导。不同的事件信号通过LED灯的动作组合模式、频闪模式、频闪颜色并结合其他如语音自动提醒和开启声光报警等，驱使现场救生员和周围人群在一个比较安静和谐的环境下引起注意并采取正确的措施和方法加以及时发现和施救。
[0051]7、第三无线信号收/发设备采取地埋嵌入式安装，不破坏游泳馆整体视觉环境为前提，从而实现系统功能实现目标。
[0052]8、通过可穿戴设备与加装在固定式全向无线信号收发器中继端为手法并相互结合互动，本发明将对游泳馆水上和上的所有人员进行全程实时监管，为整个场馆的实时人数统计、分时分流、到钟自动提醒、场外等待人员等待时间自动告知等方面，提供准确及时的智能分析与推送，实现并达到智慧游泳馆的核心要求。
[0053]9、考虑到一卡通功能的延伸，可穿戴设备本身内嵌有NFC电子标签无线射频IC芯片，可结合电子消费以及近距离感应开启更衣室锁柜一同使用。
【附图说明】
[0054]以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的特性和优点更为明显。
[0055]图1为本发明的防溺水系统的示意图；
[0056]图2为本发明的防溺水系统的模块连接示意图；
[0057]图3为装有本发明的防溺水系统的泳池的俯视图；
[0058]图4为建造本发明的防溺水系统的泳池的数据线布局图；
[0059]图5为本发明的防溺水系统中泳客正常游泳的示意图；
[0060]图6为本发明的防溺水系统中泳客溺水的示意图；
[0061 ]图7为图6中的局部放大图；
[0062]图8为本发明的防溺水系统中救援溺水泳客的示意图；
[0063]图9为本发明的防溺水系统另一种第三无线信号收/发设备的布局方式；以及
[0064]图10为本发明的另一种防溺水系统的示意图。
【具体实施方式】
[0065]以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些【具体实施方式】进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
[0066]另外，为了更好的说明本发明，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的结构和部件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0067]图1为本发明的防溺水系统的示意图。图2为本发明的防溺水系统的模块连接示意图。如图1至2所示，本发明提供了一种防溺水系统，设置于一泳池I，包括:多个第一无线信号收/发设备4、至少一具有第二无线信号收/发设备3的可穿戴设备、多个第三无线信号收/发设备2、一控制终端5、数据线6、LED光束指引装置14、报警扬声器15、后台服务器16、屏幕
17、管理客户端18、发卡器19。本发明中的可穿戴设备是电子泳镜或电子泳帽，但不以此为限。
[0068]四个第一无线信号收/发设备4分别悬置于泳池I四角的上方或周围，但不以此为限。第一无线信号收/发设备4具有唯一的识别编号以及一表示其在泳池I的相对位置的地址编码。本实施例中，第一无线信号收/发设备4可以是矩阵排列，悬挂于泳池I的四个角的上空的框架中。在其他变形例中，第一无线信号收/发设备4也可以被设置在泳池I周围，并且环绕泳池I。第一无线信号收/发设备4包括一全向射频识别电子标签无线信号收/发设备。
[0069]第三无线信号收/发设备2，阵列排布于泳池I底部或泳池四周或泳道浮漂上，第三无线信号收/发设备2具有唯一的识别编号以及一表示其在泳池I中位置的地址编码。本实施例中，每一个第三无线信号收/发设备2还包括至少一出现溺水状态时启动的报警装置，报警装置是LED闪灯、报警扬声器、摄像机中的一种，LED闪灯垂直向上闪烁发光，但不以此为限。第三无线信号收/发设备2包括一全向射频识别电子标签无线信号收/发设备。
[0070]每个第二无线信号收/发设备3具有唯一的识别编号并且至少包括一用于判断是否处于溺水状态的水压检测传感器，第二无线信号收/发设备3各自与泳池I底部的第三无线信号收/发设备2进行无线射频识别，将无线射频信号最强的第三无线信号收/发设备2的地址编码作为第二无线信号收/发设备3在泳池I中位置的地址编码。
[0071]第二无线信号收/发设备3具有唯一的识别编号并且包括一第一射频通讯模块31、一第二射频通讯模块32、一用于判断是否处于溺水状态的水压检测传感器33、一处于溺水状态而闪烁的LED灯34以及以控制模块35。当处于溺水状态时，第一射频通讯模块31被启动与泳池底部的第三无线信号收/发设备2进行无线通讯，将无线射频信号最强的第三无线信号收/发设备2的地址编码作为可穿戴设备在泳池I中位置的地址编码。第二射频通讯模块32与多个第一无线信号收/发设备4进行实时无线射频通讯。控制终端5根据第二射频通讯模块32与不同第一无线信号收/发设备4进行无线通讯的信号强弱，对可穿戴设备进行实时空间定位。第一射频通讯模块31和第二射频通讯模块32分别包括一射频识别电子标签(RFID标签)。第一射频通讯模块31至少将第二无线信号收/发设备3的识别编号发送到第三无线信号收/发设备2。第二射频通讯模块32至少将第二无线信号收/发设备3的识别编号发送到第一无线信号收/发设备4。第一射频通讯模块31的射频频率小于第二射频通讯模块32的射频频率。第一射频通讯模块31的射频频率的范围为OMhz至500Mhz，但不以此为限。第一射频通讯模块31的射频频率为2.45Ghz，但不以此为限。
[0072]其中，第一射频通讯模块31和第二射频通讯模块32向外所发射的信息内容在整套系统功能联动上相互起到了互补作用，也就是双向溺水信息确认且提升溺水判断的更高精确度。
[0073]本发明中包括至少一出现溺水状态时启动的LED光束指引装置14，通过有线通讯或者无线通讯连接控制终端5，LED光束指引装置14包括一探照灯具、一位置调节解码器和一步进电。位置调节解码器根据处于溺水状态的第二无线信号收/发设备3在泳池I中位置的地址编码，驱动步进电机调节照射方向，带动探照灯具照向地址编码所对应的泳池I中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
[0074]在其他变化例中，第三无线信号收/发设备2具有独立电源和无线射频通讯模块。
[0075]显然，本发明的防溺水系统中包含了两种分别独立运行的判断泳客溺水，并且定位泳客位置的设备:
[0076]第一种是通过第二无线信号收/发设备3中预存至少一安全时间阀值和至少一安全水压阀值，水压检测传感器测量实时水压，若测得的实时水压高于安全水压阀值的持续时间大于安全时间阀值，则判断处于溺水状态。在其他变化例中，也可以通过预存安全水位阀值，水位检测传感器测量实时水位的方式来判断溺水状态，此处不再赘述。然后通过第二无线信号收/发设备3的第一射频通讯模块31与泳池I底部的第三无线信号收/发设备2进行无线通讯，将无线射频信号最强的第三无线信号收/发设备2的地址编码作为可穿戴设备在泳池中位置的地址编码。
[0077]第二种是控制终端5中预存一失联时间阀值，通过不同第一无线信号收/发设备4与第二射频通讯模块32进行无线通讯的信号强弱，对可穿戴设备进行实时空间定位。若第二射频通讯模块32与第一无线信号收/发设备4的通讯失联时间大于失联时间阀值，则判断处于溺水状态，并将失联前最后的实时空间定位得到的位置作为可穿戴设备在泳池中位置。其中，第二射频通讯模块32与第一无线信号收/发设备4的通讯失联是指信号间断，是因为水对电磁波吸波物理原理而实现。当泳客完全沉入水中时，就会造成电磁波的极大减弱，形成通讯间断或者是通讯中断。，信号间断就是判断游泳者失联的时间，并以该时间作为溺水判断的参考依据之一。
[0078]这两套独立的防溺水判断并且定位泳客位置的设备各自可以由不同的触发条件触发，所以本发明具有至少两种独立的溺水判断以及定位方式。而且，即便是在一种方式失灵或是没有启动的情况下，依然会有另外一个方式可以进行防溺水判断，并且触发救援行动。
[0079]图3为装有本发明的防溺水系统的泳池的俯视图。图4为建造本发明的防溺水系统的泳池的数据线布局图。如图3和4所示，本发明中的第三无线信号收/发设备2呈矩阵排布于泳池I底部，每个第三无线信号收/发设备2通过泳池I底部的多个数据线6连接到控制终端5。第三无线信号收/发设备2还包括一设置于泳池I底部的矩形防水地板，相邻的第三无线信号收/发设备2之间通过矩形防水地板相互拼接定位，数据线6内嵌于矩形防水地板内，或是位于矩形防水地板与泳池I底部之间。
[0080]本发明还提供一种防溺水泳池I，具有上述的防溺水系统，此处再追赘述。
[0081]本发明还提供了一种防溺水方法，采用上述的防溺水系统，包括采集步骤、判断步骤以及救援步骤。
[0082]图5为本发明的防溺水系统中泳客正常游泳的示意图。如图5所示，采集步骤包括:第二无线信号收/发设备3中的第二射频通讯模块32与多个第一无线信号收/发设备4进行实时无线射频通讯，根据不同第一无线信号收/发设备4与第二射频通讯模块32进行无线通讯的信号强弱，对可穿戴设备进行实时空间定位并记录。
[0083]图6为本发明的防溺水系统中泳客溺水的示意图。图7为图6中的局部放大图。如图6和7所示，判断步骤包括两种判断溺水的方法:
[0084]第一种是第二无线信号收/发设备3中预存至少一安全时间阀值和至少一安全水压阀值，水压检测传感器33测量实时水压，若测得的实时水压或水位高于安全水压阀值的持续时间大于安全时间阀值，则判断处于溺水状态。当水压检测传感器33判断处于溺水状态，则将处于溺水状态的第二无线信号收/发设备3的第一射频通讯模块31被启动与泳池底部的第三无线信号收/发设备2进行无线通讯，将无线射频信号最强的第三无线信号收/发设备2的地址编码作为可穿戴设备在泳池中位置的地址编码。例如:图7中所示，第二无线信号收/发设备3下方的四个的第三无线信号收/发设备21、22、23、24中，第三无线信号收/发设备21的信号最强，则将第三无线信号收/发设备21的地址编码作为可穿戴设备在泳池中位置的地址编码。
[0085]第二种是当第二射频通讯模块32与第一无线信号收/发设备4保持实时通讯，但是在某一时刻发生失联，并且失联时间大于预设的失联时间阀值，则判断处于溺水状态，将失联前最后的实时空间定位得到的位置作为可穿戴设备在泳池中的位置。也就是说，将失联前最后一刻不同第一无线信号收/发设备4与第二射频通讯模块32进行无线通讯的信号强弱，对可穿戴设备进行实时空间定位的最后位置作为泳镜在泳池中的位置。
[0086]并且，第二无线信号收/发设备3还包括一LED灯。判断步骤中还包括当处于溺水状态时，LED灯进行闪烁。
[0087]图8为本发明的防溺水系统中救援溺水泳客的示意图。如图8所示，救援步骤包括根据地址编码所对应的泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置进行救援报警。本发明中，可以默认将根据地址编码所对应的泳池中的位置作为最优先的进行救援报警的优先对象。或者在将根据地址编码所对应的泳池中的位置失灵的时候，将根据失联前最后的实时空间定位得到的位置作为进行救援报警的优先对象，形成两级保险机制，由于两种方式同时失灵的情况为乎其微，所以，本发明能充分保障至少有一种方式能够及时判断溺水并采取救援报警。
[0088]所以，本发明具有至少两种独立的溺水判断以及定位方式。而且，即便是在一种方式失灵或是没有准确启动的情况下，依然会有另外一个方式可以进行防溺水判断，并且触发救援行动。
[0089]本发明的防溺水方法增加多元化定位方式，大福提升对游泳者溺水位置定位的精确度和定位补充，也规避了任何一支设备故障而造成定位失效。而与此同时，整套系统在实施过程中，可针对不同游泳馆的不同需求以及不同现场环境采取多元发实施方案，全方位满足不同用户的定制化需求。
[0090]本发明的最大益处是强调于安全、稳定、可靠，并且可根据不同客户、不同场馆环境的不同要求，全面满足各种功能需求。至此，本套系统具备良好的市场推广性和适用性，为用户提供从单体防溺水技术监管到整套系统化自动监管的最理想效果。
[0091]图9为本发明的防溺水系统另一种第三无线信号收/发设备的布局方式。如图9所示，本发明中的第三无线信号收/发设备2也可以阵列排布于泳池I的泳道浮漂20上。每个第三无线信号收/发设备2具有唯一的识别编号以及一表示其在泳池I中位置的地址编码，其实施原理如前所述，此处不再赘述。
[0092]图10为本发明的另一种防溺水系统的示意图。与前述的防溺水系统中不同的是，图10中的防溺水系统中大量使用了无线通讯设备。泳池底部的第三无线信号收/发设备2通过数据线6连接到第一无线信号收发器中继端8，LED光束指引装置14和报警扬声器15连接到第三无线信号收发器中继端10，第一无线信号收/发设备4分别连接到第五无线信号收发器中继端12。控制终端5通过后台服务器16分别连接到第二无线信号收发器中继端9、第四无线信号收发器中继端11和第六无线信号收发器中继端13。第一无线信号收发器中继端8与第二无线信号收发器中继端9之间通过无线通讯交互数据。第三无线信号收发器中继端10与第四无线信号收发器中继端11之间通过无线通讯交互数据。第五无线信号收发器中继端12与第六无线信号收发器中继端13之间通过无线通讯交互数据。这种结构中，大大减少了线缆的布设，降低了建造防溺水系统的难度，同时，提高了第一无线信号收/发设备4、LED光束指引装置14和报警扬声器15等布设的灵活度。
[0093]综上可知，本发明的防溺水系统、防溺水泳池以及防溺水方法具有多种防溺水判断和救援方式，能够提供多重保障，充分确保在溺水发生时，进行启动救援的可靠性;技术含量高，集成度高，自动化程度高以及减少安全管理员的数量有效降低场馆人员成本的特点。本系统在复杂环境下信息采集准确且定位精准，系统中的每个单元模块都具有独立自主的智能判断与控制特性，通过简便、人性化的科技管理手段，真正意义上实现在以当今物联网为核心主题的现代化科技游泳馆的典型建设与应用。
[0094]以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。
【主权项】
1.一种防溺水系统，设置于一泳池(I)，其特征在于，包括:多个第一无线信号收/发设备(4)、至少一具有第二无线信号收/发设备(3)的可穿戴设备、多个第三无线信号收/发设备(2)以及一控制终端(5); 所述第一无线信号收/发设备(4)设置在所述泳池(I)周围或上空，所述第一无线信号收/发设备(4)具有唯一的识别编号以及一表示其在所述泳池(I)的相对位置的地址编码； 所述第三无线信号收/发设备(2)，阵列排布于所述泳池(I)底部或泳池四周或泳道浮漂上，所述第三无线信号收/发设备(2)具有唯一的识别编号以及一表示其在所述泳池(I)中位置的地址编码； 所述第二无线信号收/发设备(3)具有唯一的识别编号并且包括一第一射频通讯模块(31)、一第二射频通讯模块(32)以及一用于判断是否处于溺水状态的水压检测传感器(33);当处于溺水状态时，所述第一射频通讯模块(31)被启动与所述泳池底部的所述第三无线信号收/发设备(2)进行无线通讯，将无线射频信号最强的所述第三无线信号收/发设备(2)的地址编码作为所述可穿戴设备在所述泳池(I)中位置的地址编码;所述第二射频通讯模块(32)与多个所述第一无线信号收/发设备(4)进行实时无线射频通讯； 所述控制终端(5)根据不同所述第一无线信号收/发设备(4)与所述第二射频通讯模块(32)进行无线通讯，对所述可穿戴设备进行实时空间定位。2.如权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于:所述第一无线信号收/发设备(4)包括一全向射频识别电子标签无线信号收/发设备； 所述第三无线信号收/发设备(2)包括一全向射频识别电子标签无线信号收/发设备； 所述第一射频通讯模块(31)和所述第二射频通讯模块(32)分别包括一射频识别电子标签。3.如权利要求2所述的防溺水系统，其特征在于:所述第二射频通讯模块(32)至少将所述第二无线信号收/发设备(3)的识别编号实时发送到所述第一无线信号收/发设备(4); 处于溺水状态时，所述第一射频通讯模块(31)至少将所述第二无线信号收/发设备(3)的识别编号发送到所述第三无线信号收/发设备(2)。4.如权利要求3所述的防溺水系统，其特征在于:所述第一射频通讯模块(31)的射频频率小于所述第二射频通讯模块(32)的射频频率。5.如权利要求4所述的防溺水系统，其特征在于:所述第一射频通讯模块(31)的射频频率的范围为OMhz至500Mhz，所述第一射频通讯模块(31)的射频频率为2.45Ghz。6.如权利要求1至5中任意一项所述的防溺水系统，其特征在于:所述第三无线信号收/发设备(2)呈矩阵排布于所述泳池(I)底部，每个所述第三无线信号收/发设备(2)通过所述泳池(I)底部的多个数据线(6)连接到所述控制终端(5)。7.如权利要求6所述的防溺水系统，其特征在于:所述第三无线信号收/发设备(2)还包括一设置于所述泳池(I)底部的矩形防水地板，相邻的所述第三无线信号收/发设备(2)之间通过所述矩形防水地板相互拼接定位，所述数据线(6)内嵌于所述矩形防水地板内，或是位于所述矩形防水地板与泳池(I)底部之间。8.如权利要求6所述的防溺水系统，其特征在于，所述第二无线信号收/发设备(3)中预存至少一安全时间阀值和至少一安全水压阀值，所述水压检测传感器测量实时水压，若测得的实时水压高于安全水压阀值的持续时间大于所述安全时间阀值，则判断处于溺水状 ??τ O9.如权利要求6所述的防溺水系统，其特征在于，所述第二无线信号收/发设备(3)中预存至少一安全时间阀值和至少一安全水位阀值，所述水位检测传感器测量实时水位，若测得的实时水位高于安全水位阀值的持续时间大于所述安全时间阀值，则判断处于溺水状??τ O10.如权利要求6所述的防溺水系统，其特征在于，所述控制终端(5)中预存一失联时间阀值，若所述第二射频通讯模块(32)与所述第一无线信号收/发设备(4)的通讯失联时间大于所述失联时间阀值，则判断处于溺水状态。11.如权利要求6所述的防溺水系统，其特征在于，还包括至少一出现溺水状态时启动的LED光束指引装置(14)，通过有线通讯或者无线通讯连接所述控制终端(5)，所述LED光束指引装置(14)包括一探照灯具、一位置调节解码器和一步进电机； 所述位置调节解码器根据处于溺水状态的所述第二无线信号收/发设备(3)在所述泳池(I)中位置的地址编码，驱动所述步进电机调节照射方向，带动所述探照灯具照向所述地址编码所对应的泳池(I)中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。12.如权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第一无线信号收/发设备(4)悬置于所述泳池(I)四角的上方或周围。13.如权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第二无线信号收/发设备(3)还包括一处于溺水状态而闪烁的LED灯(34)。14.如权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第三无线信号收/发设备(2)包括一处于溺水状态而闪烁的LED灯。15.如权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述第三无线信号收/发设备(2)包括一独立电源和一无线射频通讯模块。16.如权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，所述可穿戴设备是电子泳镜或电子泳帽。17.—种防溺水泳池，具有如权利要求1至16中任意一项所述的防溺水系统。18.—种防溺水方法，采用如权利要求1所述的防溺水系统，其特征在于，包括采集步骤、判断步骤以及救援步骤； 所述采集步骤包括:所述第二射频通讯模块与多个所述第一无线信号收/发设备进行实时无线射频通讯，根据不同所述第一无线信号收/发设备与所述第二射频通讯模块进行无线通讯进行空间位置的计算，对所述可穿戴设备进行实时空间定位并记录； 所述判断步骤包括当水压检测传感器判断处于溺水状态，则将处于溺水状态的所述第二无线信号收/发设备的所述第一射频通讯模块被启动与所述泳池底部的所述第三无线信号收/发设备进行无线通讯，将无线射频信号最强的所述第三无线信号收/发设备的地址编码作为所述可穿戴设备在所述泳池中位置的地址编码； 当所述第二射频通讯模块与所述第一无线信号收/发设备的通讯失联时间大于预设的失联时间阀值，则判断处于溺水状态，将失联前最后的实时空间定位得到的位置作为所述可穿戴设备在所述泳池中的位置； 所述救援步骤包括根据所述地址编码所对应的泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置进行救援报警。19.如权利要求18所述的防溺水方法，其特征在于，所述判断步骤中，所述水压检测传感器测量实时水压，若测得的实时水压高于安全水压阀值的持续时间大于所述安全时间阀值，则判断处于溺水状态。20.如权利要求18所述的防溺水方法，其特征在于，所述判断步骤中，所述水位检测传感器测量实时水位，若测得的实时水位高于安全水位阀值的持续时间大于所述安全时间阀值，则判断处于溺水状态。21.如权利要求19或20所述的防溺水方法，其特征在于，所述判断步骤还包括当处于溺水状态时，所述第二无线信号收/发设备(3)的一 LED灯进行闪烁。22.如权利要求21所述的防溺水方法，其特征在于，所述救援步骤包括探照灯具照向所述地址编码所对应的泳池中的位置和/或根据失联前最后的实时空间定位得到的位置。
【文档编号】E04H4/06GK106088689SQ201610440372
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】马科峰
【申请人】马科峰