一种综合性带动力水上救援系统的制作方法

本发明涉及水面落水人员救生技术领域，具体为一种综合性带动力水上救援系统。

背景技术：

人员落水后通过救生圈、救生衣或其他浮体获得额外浮力，可保障人员不下沉溺水。这些救生浮体可能是落水人员落水前自带入水，也可能是救援人员抛掷到被救人员身边从而获得抗沉浮体。救生圈、救生衣等救生设备没有动力，在水面风浪较大的情况下被救人员很难获取救生设备。即使被救人员获得救生设备，也有可能出现人员体力透支、不会游泳等情况，回到岸上或救援船上困难。救援人员下水营救又会增加救援人员的人生安全风险。

一种解决方案是在救生圈上增加推进器，通过无线电控制将救生圈运送至被救人员身边。这种方案可以有效解决营救人员不下水的情况下让救生浮体到达被救人员身边。然而，现有技术主要关注将救生圈推送至被救人员身边，却忽然了救援是综合过程这一现实。一方面需要提高救援设备的水上运载优良特性，另一方面还要考虑落水人员的心理特征，实施有效沟通、安全防护。此外，还要考虑水上风浪流的影响、夜间救援能见度的影响等因素。

为此，急需一种综合性的带动力水上救援系统，解决现有的救生浮体的局限性问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种综合性带动力水上救援系统，解决了现有的救生浮体的局限性的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种综合性带动力水上救援系统，包括浮体模块、右动力总成模块、左动力总成模块和观通模块，所述浮体模块、右动力总成模块、左动力总成模块和观通模块之间通过螺栓连接以及插线连接形成有艏部流线型结构；

所述艏部流线型结构位于浮体模块的上外沿，且艏部流线型结构包括防护围栏，所述观通模块安装在防护围栏上；

所述浮体模块上分别设有把手和抓持带；

所述右动力总成模块包括右喷水推进喷头和电池舱；

所述左动力总成模块包括左喷水推进喷头和电控舱；

所述观通模块包括频闪灯、无线电和gps天线单元、摄像头和vhf对讲电话；

所述无线电和gps天线单元包括无线电模块和gps信号接收模块；

所述右动力总成模块、左动力总成模块、摄像头、vhf对讲电话和电控舱的接电输入端均与电池舱的供电输出端电连接。

优选的，所述把手的数量为两个，两个所述把手固定连接在浮体模块的上表面，所述抓持带的两端均与浮体模块的外表面固定连接；所述防护围栏与浮体模块的外侧面固定连接。

优选的，所述左动力总成模块和右动力总成模块结构相同，所述左动力总成模块和右动力总成模块以对称的形式分布在浮体模块远离观通模块的一侧，且右动力总成模块的内部是由喷水推进电机、电机驱动器、喷水推进螺旋桨和喷水推进水道形成的整体结构。

优选的，所述电池舱固定安装在右动力总成模块的内部，所述右喷水推进喷头固定安装在右动力总成模块远离浮体模块的一端。

优选的，所述电控舱固定安装在左动力总成模块的内部，所述左喷水推进喷头固定安装在左动力总成模块远离浮体模块的一端。

优选的，所述频闪灯、无线电和gps天线单元的底端均与浮体模块的上表面固定连接，所述摄像头和vhf对讲电话固定安装在防护围栏的内侧面，且所述摄像头和vhf对讲电话位于频闪灯、无线电和gps天线单元之间。

优选的，所述无线电模块和gps信号接收模块的接电输入端均与电池舱的供电输出端电连接。

优选的，所述艏部流线型结构在俯视角度下呈尖三角形。

优选的，所述电控舱内设有微电脑控制器。

(三)有益效果

本发明提供了一种综合性带动力水上救援系统，具备以下有益效果：

(1)、本发明全系统采用模块化构建；由四个模块构成，四个模块相对独立，经过简单的螺栓连接和插线连接就可形成完整系统，模块化的设计可降低制造成本、维修成本和保养难度。

(2)、本发明具有艏部流线型设计，并设置水浪保护围栏，可降低前进的阻力，提高高前进的快速性并节省电池能源，有利于拖航被救人员至岸边或救援船边。

(3)、本发明具有自动驾驶与回巢功能；通过微电脑的的双控模式闭环控制，可实现回巢的精度和可靠性的提高。

(4)、本发明配备观通模块，通过频闪灯可有效观察救援系统的位置；摄像头内置灯光，可纪录整个救援过程，对二次营救积累经验。vhf对讲电话可以和救援人员进行通话；救援人员可以通过vhf对讲电话与被救人员进行沟通、进行心理安慰、指挥被救人员正确脱险。

(5)、本发明具有左右喷水推进动力总成模块；喷水推进的螺旋桨是内置式的，人员触碰到螺旋桨，使用安全。

附图说明

图1为本发明综合性带动力水上救援系统的全系统模块构成图；

图2为本发明综合性带动力水上救援系统的艏部流线型结构水动力侧视外形结构示意图；

图3为本发明综合性带动力水上救援系统的艏部流线型结构水动力俯视外形结构示意图；

图4为本发明综合性带动力水上救援系统的观察通讯模块构成图；

图5为本发明综合性带动力水上救援系统的浮体与动力模块构成图；

图6为本发明综合性带动力水上救援系统的系统框图。

1浮体模块；2右动力总成模块；3左动力总成模块；4观通模块；5艏部流线型结构；6频闪灯；7无线电和gps天线单元；8摄像头；9vhf对讲电话；10把手；11防护围栏；12抓持带；13电池舱；14电控舱；15右喷水推进喷头；16左喷水推进喷头。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种综合性带动力水上救援系统，全系统采用模块化构建，包括浮体模块1、右动力总成模块2、左动力总成模块3和观通模块4，四个模块相对独立，经过简单的螺栓连接和插线连接就可形成完整系统，模块化的设计可降低制造成本、维修成本和保养难度。浮体模块1、右动力总成模块2、左动力总成模块3和观通模块4之间通过螺栓连接以及插线连接形成有艏部流线型结构5；艏部流线型结构5在俯视角度下呈尖三角形；

浮体模块1由密度远低于水的浮力材料制成。通过模具加工成型。艏部流线型结构5比传统的圆形救生圈或u型结构的水动力性能大大提高。从侧面看是斜向上构型。从俯视图看是尖三角形构型。即便是被救人员趴在浮体模块上，艏部流线型结构5仍可保持不入水的状态。本结构造型全系统的推进阻力大大降低，可以提高前进的快速性并节省电池能源。有利于拖航被救人员至岸边或救援船边。

浮体模块1的涂装一般采用救生圈的涂装标准，橘黄、橘红等醒目颜色，并搭配反光条。

艏部流线型结构5位于浮体模块1的上外沿，且艏部流线型结构5包括防护围栏11，观通模块4安装在防护围栏11上；防护围栏11与浮体模块1的外侧面固定连接；

防护围栏11有三个作用。作用一是，当水面风浪剧烈或浮体推进前行时，容易出现飞溅水浪。飞溅水浪即便不会对被救人员产生致命伤害，但在应急环境下也会产生心理障碍，通过防护围栏11减轻水浪对被救人员的冲击。作用二是，被救人员趴在浮体模块1上时，容易使浮体艏部下沉，浮体艏部埋入水下会大大增加前进阻力。防护围栏11是艏部流线型结构5的一部分，即便出现浮体模块1艏部下沉，仍可实现减阻力功能。作用三是，观通模块4安装在防护围栏11上，防护围栏11是观通模块4的安装基础。

浮体模块1上分别设有把手10和抓持带12；把手10的数量为两个，两个把手10固定连接在浮体模块1的上表面，抓持带12的两端均与浮体模块1的外表面固定连接；其主要作用是通过遥控控制该救援系统到达被救人附近时便于被救人员快速抓取浮体。把手10有两只构成，下面各藏有一只触发开关。当被救人员两手抓持把手10时，触发开关会引发回巢功能。推进器会自动推进本系统回到岸边或船边，从而不需要额外远程遥控。

右动力总成模块2包括右喷水推进喷头15和电池舱13；电池舱13固定安装在右动力总成模块2的内部，右喷水推进喷头15固定安装在右动力总成模块2远离浮体模块1的一端；右动力总成模块2内部是喷水推进电机、电机驱动器、喷水推进螺旋桨和喷水推进水道形成的整体结构。右喷水推进喷头15是可以通过舵机控制左右摆动的，可实现推力方向的左右调整，控制救生系统改变航行。电池舱13是全系统的供电来源。主要用于左动力总成模块3，右动力总成模块2，艏部的摄像头8，vhf对讲电话9；电控舱14的供电。

左动力总成模块3包括左喷水推进喷头16和电控舱14；电控舱14内设有微电脑控制器；电控舱14固定安装在左动力总成模块3的内部，左喷水推进喷头16固定安装在左动力总成模块3远离浮体模块1的一端；左动力总成模块3和右动力总成模块2相同，内部是喷水推进电机、电机驱动器、喷水推进螺旋桨和喷水推进水道形成的整体结构。左喷水推进喷头16是可以通过舵机控制左右摆动的，可实现推力方向的左右调整，控制救生系统改变航行。电控舱14内含微电脑控制器、罗盘等电控设备。

左动力总成模块3和右动力总成模块2结构相同，左动力总成模块3和右动力总成模块2以对称的形式分布在浮体模块1远离观通模块4的一侧，且右动力总成模块2的内部是由喷水推进电机、电机驱动器、喷水推进螺旋桨和喷水推进水道形成的整体结构。

观通模块4包括频闪灯6、无线电和gps天线单元7、摄像头8和vhf对讲电话9；频闪灯6、无线电和gps天线单元7的底端均与浮体模块1的上表面固定连接，艏部的摄像头8和vhf对讲电话9固定安装在防护围栏11的内侧面，且艏部的摄像头8和vhf对讲电话9位于频闪灯6、无线电和gps天线单元7之间；

无线电和gps天线单元7包括无线电模块701和gps信号接收模块702；无线电模块701和gps信号接收模块702的接电输入端均与电池舱13的供电输出端电连接；

右动力总成模块2、左动力总成模块3、艏部的摄像头8、vhf对讲电话9和电控舱14的接电输入端均与电池舱13的供电输出端电连接。

自动驾驶与回巢功能的实现：当被救人员两手抓持把手10时，触发开关会引发回巢功能。一致手柄抓持不会引发回巢功能。只有两手抓持把手10时微电脑安回巢功能自动驾驶。其目的是防止被救人员没有可靠抓持本系统时产生误动作。本救援系统开机入水前，计算机自动记录起始点的gps坐标作为回巢点。被救人员可靠回到救援系统上并引发回巢功能后，微电脑通过罗盘数据获取本救生系统和回巢点的角度差，自动调节右喷水推进喷头15和左喷水推进喷头16的摆动角度，控制本救援系统托带被救人员回到岸边或救援船边。计算机的控制采用双控模式。控制模式1是比对罗盘方位角数据和当前gps点和回巢gps点连线的夹角关系，通过闭环控制右喷水推进喷头15和左喷水推进喷头16实现回巢。控制模式2是，当罗盘数据失效时，计算机通过本时段的gps数据连线和回巢点的gps对比来判断前进方向，通过闭环控制右喷水推进喷头15和左喷水推进喷头16实现回巢。在双控模式下，可实现回巢的精度和可靠性的提高。

救援人员有无线电控制器，也可控制本救援系统按照设定方向自动驾驶，也可以控制屏蔽该功能，采用纯手动控制模式。

观通模块4的频闪灯6遇水后自动触发，发出高亮度闪光信号，在晚上额外醒目，引导救援。无线电和gps天线单元7包括无线电和gps信号接收。无线电和gps天线单元7安装在最高位，即使遇到较大水浪也可以接收无线电和gps信号。摄像头8内置灯光，可纪录整个救援过程，对二次营救积累经验。vhf对讲电话9可以和救援人员进行通话。救援人员可以通过vhf对讲电话9与被救人员进行沟通、进行心理安慰、指挥被救人员正确脱险。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，该文中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。