一种基于无人船的水下救援装置及其救援方法与流程

本发明涉及水下救援领域，尤其涉及一种基于无人船的水下救援装置及其救援方法。

背景技术：

溺水死亡事故的频频发生让我们认识到我们对于水下救援设备的开发还不够到位。国内最科学的救援设备应属于快速救生艇，快速救生艇需要救生员携带绳索、救生衣、救生气囊等一系列救生设备前去救援。救生员在救援过程中还要避免用力过度对溺水者造成伤害。

救生员所用绳索也有很多要求，由于软的救生绳在水中无法保持固定形状，因此使用的救生网被绊住和缺乏刚性会影响对遇险人员的控制，救助人员难以将水中遇险人员网入网内。

在救援溺水者的过程中，溺水者受惊过度，看到救援人员时往往会张皇失措抱住救援人员，增加救援风险，因此，智能救援设备以及自动化救援设备会是未来发展的趋势。

技术实现要素：

发明目的：为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种基于无人船的水下救援装置及其救援方法。

技术方案：一种基于无人船的水下救援装置，包括无人船、第一救援装置以及第二救援装置，其特征在于，所述无人船包括处理器、摄像头、导航装置、驱动装置以及声纳探测仪，所述处理器与远程终端连接，接收远程救援命令，所述摄像头与所述处理器连接，所述摄像头位于所述无人船前部，用于拍摄所述无人船周围的画面并将其实时传送给所述处理器，所述导航装置与所述处理器连接，用于设置所述无人船的行驶路线，所述声纳探测仪与所述处理器连接，用于对水下人员进行探测和定位，所述无人船还包括救生舱，所述救生舱用于安置水下人员，所述第一救援装置包括伸长量相等的第一伸缩挡板、第二伸缩挡板、第三伸缩挡板以及第四伸缩挡板，所述第一伸缩挡板、所述第二伸缩挡板、所述第三伸缩挡板以及所述第四伸缩挡板与所述驱动装置连接，所述第一伸缩挡板包括第一翻转挡板，所述第一翻转挡板通过连接装置与所述第一伸缩挡板连接并可绕所述连接装置270°旋转，所述第二救援装置包括气囊装置以及发射装置，所述气囊装置与所述发射装置通过绳索连接，所述气囊装置与所述发射装置与所述驱动装置连接。

作为本发明的一种优选方式，所述救生舱内设置有烘干装置，所述烘干装置与所述驱动装置连接，用于烘干水下人员衣物，所述烘干装置最高烘干温度为40°。

作为本发明的一种优选方式，所述救生舱内还设置有氧气呼吸器，所述氧气呼吸器与所述驱动装置连接，用于满足水下人员在疲劳情况下的呼吸需要。

作为本发明的一种优选方式，所述第一翻转挡板设有若干孔洞，用于减小阻力以及排除积水。

作为本发明的一种优选方式，所述第二救援装置还包括拉力传感器，所述拉力传感器与所述处理器连接，用于测量水下人员对所述第二救援装置的拉力值。

作为本发明的一种优选方式，包括以下工作步骤：

a)所述处理器接收远程终端发送的救援指令，在所述导航装置中标记目的地，所述无人船向目的地驶去；

b)所述无人船达到目的区域后，所述声纳探测仪对水下人员进行探测，并将探测信息发送给所述处理器，所述处理器根据接收到的信息先计算水下人员到水面的垂直距离值，再判断水下人员是否昏迷，若是则向所述驱动装置输出第一救援信号，所述驱动装置驱动所述第一伸缩挡板、所述第二伸缩挡板、所述第三伸缩挡板以及所述第四伸缩挡板伸长；

c)当所述处理器根据所述声纳探测仪传送的探测信息判断出所述伸长量大于所述距离值与水下人员身高之和时，所述驱动装置驱动所述第一翻转挡板绕所述连接装置旋转270°；

d)所述驱动装置驱动所述第一伸缩挡板、所述第二伸缩挡板、所述第三伸缩挡板以及所述第四伸缩挡板收缩至原始状态；

e)若水下人员没有昏迷，所述处理器向所述驱动装置输出第二救援信号，所述驱动装置驱动所述发射装置发射所述气囊装置；

f)所述拉力传感器将测量的拉力值实时传送给所述处理器，若所述处理器判断所述拉力值急剧增大则向所述驱动装置输出弹出信号，所述驱动装置驱动所述气囊装置弹出气囊。

作为本发明的一种优选方式，步骤d还包括：

当所述第一伸缩挡板、所述第二伸缩挡板、所述第三伸缩挡板以及所述第四伸缩挡板收缩至原始状态后，所述驱动装置驱动所述烘干装置开启。

作为本发明的一种优选方式，步骤d还包括：

当所述第一伸缩挡板、所述第二伸缩挡板、所述第三伸缩挡板以及所述第四伸缩挡板收缩至原始状态后，所述驱动装置驱动所述氧气呼吸器开启。

作为本发明的一种优选方式，步骤f还包括：

当所述气囊装置弹出气囊后，所述驱动装置驱动绳索收缩。

本发明实现以下有益效果：本发明可实现自动化水下救援，提高了救援效率，降低了救援风险。处理器根据具体情况自动选择合适的救援方式，若是溺水者昏迷的情况，则选择第一种救援方式，启动第一救援装置，将溺水者包裹至救生舱内，所述救生舱内提供烘干装置以及氧气呼吸器帮助溺水者脱离危险；若是溺水者清醒的情况，则选择第二种救援方式，启动第二救援装置，利用气囊将溺水者带至水面上，溺水者利用绳索攀上无人船，较第一种方式更快捷。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种基于无人船的水下救援装置结构示意图；

图2为本发明提供的一种基于无人船的水下救援装置救援方法示意图；

图3为本发明提供的第一救援装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1所示，一种基于无人船的水下救援装置，包括无人船1、第一救援装置2以及第二救援装置3，所述无人船1包括处理器4、摄像头5、导航装置6、驱动装置7以及声纳探测仪8，所述处理器4与远程终端连接，接收远程救援命令，所述摄像头5与所述处理器4连接，所述摄像头5位于所述无人船1上，用于拍摄所述无人船1周围的画面并将其实时传送给所述处理器4，所述导航装置6与所述处理器4连接，用于设置所述无人船1的行驶路线，所述声纳探测仪8与所述处理器4连接，用于对水下人员进行探测和定位，所述无人船1还包括救生舱9，所述救生舱9用于安置水下人员，所述第一救援装置2包括伸长量相等的第一伸缩挡板10、第二伸缩挡板11、第三伸缩挡板12以及第四伸缩挡板13，所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13与所述驱动装置7连接，所述第一伸缩挡板10包括第一翻转挡板14，所述第一翻转挡板14通过连接装置15与所述第一伸缩挡板10连接并可绕所述连接装置15270°旋转，所述第二救援装置3包括气囊装置16以及发射装置17，所述气囊装置16与所述发射装置17通过绳索18连接，所述气囊装置16与所述发射装置17与所述驱动装置7连接。

所述救生舱9内设置有烘干装置19，所述烘干装置19与所述驱动装置7连接，用于烘干水下人员衣物，所述烘干装置19最高烘干温度为40°。

所述救生舱9内还设置有氧气呼吸器20，所述氧气呼吸器20与所述驱动装置7连接，用于满足水下人员在疲劳情况下的呼吸需要。

当所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13收缩至原始状态后，所述驱动装置7驱动所述烘干装置19开启。

当所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13收缩至原始状态后，所述驱动装置7驱动所述氧气呼吸器20开启。

所述第一翻转挡板14设有若干孔洞，用于减小阻力以及排除积水。

具体地，若是发生溺水事件，远程终端向所述处理器4发送救援信号，所述处理器4接收到所述救援信号后在所述导航装置6中标记事发地点，所述导航装置6自动生成最优行驶路线，所述最优行驶路线包括最近行驶路线以及最短行驶时间；也可在所述导航装置6中预设行驶路线，所述无人船1根据所述行驶路线在对应的区域巡逻，搜寻是否有人员溺水，若有则向远程终端发送警报信号，通知组织医护人员进行救助。所述处理器4将所述最优行驶路线导入所述无人船1，所述无人船1向事发地点行驶，所述无人船1包括摄像头5，所述摄像头5可360°旋转并可防水，用于拍摄所述无人船1周围的画面并将其实时传送给所述处理器4，若所述处理器4判断所述无人船1前方出现障碍物或有其他船只向所述无人船1驶来，所述处理器4在所述导航装置6中调整行驶路线再向所述无人船1输出调整信号。

所述声纳探测仪8能够发现水下人员并将其定位，再将探测信息发送给所述处理器4，所述探测信息包括水下人员是否处于活动状态，水下人员的具体位置，所述处理器4根据水下人员是否处于活动状态判断其是否清醒，根据水下人员的具体位置计算其到水面的垂直距离值。

所述无人船1还包括救生舱9，所述救生舱9包括烘干装置19以及氧气呼吸器20，溺水者被救援上来后并不代表其已经脱离危险状态，在将溺水者送往岸边之前，本发明还提供了必要的救援措施。所述烘干装置19设置最高输出温度为40°，设置开启时间为0.5小时，时间到了后将自动关闭，可以将溺水者的衣物烘干，并对溺水者进行保暖；所述氧气呼吸器20提供氧气，可以有效帮助溺水者缓解疲劳，为医护人员的到来延长时机。

实施例二

如图2、3所示，一种基于无人船的水下救援装置的救援方法，包括以下工作步骤：

a)所述处理器4接收远程终端发送的救援指令，在所述导航装置6中标记目的地，所述无人船1向目的地驶去；

b)所述无人船1达到目的区域后，所述声纳探测仪8对水下人员进行探测，并将探测信息发送给所述处理器4，所述处理器4根据接收到的信息先计算水下人员到水面的垂直距离值，再判断水下人员是否昏迷，若是则向所述驱动装置7输出第一救援信号，所述驱动装置7驱动所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13伸长；

c)当所述处理器4根据所述声纳探测仪8传送的探测信息判断出所述伸长量大于所述距离值与水下人员身高之和时，所述驱动装置7驱动所述第一翻转挡板14绕所述连接装置15旋转270°；

d)所述驱动装置7驱动所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13收缩至原始状态；

e)若水下人员没有昏迷，所述处理器4向所述驱动装置7输出第二救援信号，所述驱动装置7驱动所述发射装置17发射所述气囊装置16；

f)所述拉力传感器21将测量的拉力值实时传送给所述处理器4，若所述处理器4判断所述拉力值急剧增大则向所述驱动装置7输出弹出信号，所述驱动装置7驱动所述气囊装置16弹出气囊。

所述第一救援装置2包括伸长量相等的第一伸缩挡板10、第二伸缩挡板11、第三伸缩挡板12以及第四伸缩挡板13，所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13与所述驱动装置7连接，所述第一伸缩挡板10包括第一翻转挡板14，所述第一翻转挡板14通过连接装置15与所述第一伸缩挡板10连接并可绕所述连接装置15270°旋转。

具体地，所述无人船1到达目标区域后，所述处理器4根据水下人员是否处于活动状态判断其是否清醒，根据水下人员的具体位置计算其到水面的垂直距离值，若所述处理器4判断水下人员处于清醒状态，则向所述驱动装置7输出第一救援信号，所述驱动装置7驱动所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13伸长，且伸长速度相同。由于水流以及风力的作用，使得所述无人船1与水下人员产生相对位移，所述处理器4根据探测信息实时调整行驶路线，控制所述救生舱9位于水下人员的正上方，当所述处理器4判断所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13的伸长量大于所述距离值与水下人员身高之和时，即所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13已经将水下人员包裹起来，所述处理器4向所述驱动装置7输出翻转信号，所述驱动装置7驱动所述第一翻转挡板14绕所述连接装置15旋转270°，形成一个闭合空间，所述第一翻转挡板14设有若干孔洞，在其翻转时可减少水流的阻力，翻转完毕后，所述驱动装置7驱动所述第一伸缩挡板10、所述第二伸缩挡板11、所述第三伸缩挡板12以及所述第四伸缩挡板13收缩至原始状态，将水下人员升至所述救生舱9内。

实施例三

如图2所示，所述第二救援装置3包括气囊装置16以及发射装置17，所述气囊装置16与所述发射装置17通过绳索18连接，所述气囊装置16与所述发射装置17与所述驱动装置7连接。所述第二救援装置3还包括拉力传感器21，所述拉力传感器21与所述处理器4连接，用于测量水下人员对所述第二救援装置3的拉力值。

当所述气囊装置16弹出气囊后，所述驱动装置7驱动绳索18收缩。

具体地，本发明还提供了第二种救援方式，第一种救援方式耗时较长，但针对昏迷的溺水者具有良好的保护作用，若是水下人员处于清醒状态，则可以采用较为快速的第二种救援方式。

若所述处理器4判断水下人员处于昏迷状态，则向所述驱动装置7输出第二救援信号，所述驱动装置7根据定位信息驱动所述发射装置17向水下人员发射所述气囊装置16，所述气囊装置16底部设置有拉环，所述拉环与拉力传感器21连接，所述拉力传感器21用于检测水下人员对所述拉环的拉力值并将其传送给所述处理器4，若所述处理器4判断出所述拉力值急剧增大，表示水下人员已经抓住所述拉环，则向所述驱动装置7输出弹出信号，所述驱动装置7驱动所述气囊装置16弹出气囊，同时向所述驱动装置7输出收绳信号，所述驱动装置7驱动绳索18收缩，气囊携带水下人员浮出水面。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。