一种水域救生用装置的制作方法

1.本发明涉及救生设备技术领域，具体涉及一种水域救生用装置。


背景技术：

2.传统救生圈仅仅能提供浮力，起到半支撑作用，适用于安全平静的水域，当海域风浪大时，远距离落水者获取救生圈成为难题，而且当落水者体力不支时，获得救生圈也只能等待再次救援。
3.在申请号为：cn202020717059.3的专利文件中公开了一种电动救生圈，包括救生圈固定架，所述救生圈固定架上设置有新型救生圈本体；所述救生圈固定架包括两组结构相同的圆环支架，所述新型救生圈本体包括四个大小和形状完全相同的四分之一圆弧圈体，所述救生圈固定架外侧设置有驱动装置，所述驱动装置包括u型框架，所述u型框架内部设置有防水电机，所述防水电机上连接有螺旋桨；本发明通过将救生圈本体设置为四个独立的个体，降低了因为救生圈漏气而发生意外的情况，通过设置驱动装置，可以自行游到需要救援人员的身边，能够实现在恶劣海况下的救援工作，与现有技术相比，本装置大大提升了水上的安全性能，设计巧妙，结构简单。
4.但是，其在实际使用时仍存在以下不足：
5.第一，使用难度较高，因为其推进装置相对救生圈本体的位置固定，但是落水者抓住的位置各个角度都有可能，对于多数落水者是很难保持冷静来准确控制抓住上述装置上适合的位置，这就使得落水者容易抓错位置而导致上述推进装置无法正常运行；
6.第二，舒适性较差，因为落水者在水中浸泡较长时间后会出现体温下降的状况，而上述装置不具备对落水者进行保暖的功能；
7.第三，安全性较差，因为落水者在水中体力消耗较大，此时落水者较难通过自身力量抓紧游泳圈，尤其是在水面风浪较大的情况下，而上述装置不具备快速且主动式的对落水者进行固定的结构。


技术实现要素：

8.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，解决上述背景技术中提出的问题。
9.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种水域救生用装置，包括漂浮环、驱动组件、电加热丝、固定组件和控制组件；所述漂浮环上、下两端的环体均开设有环形凹槽，所述漂浮环的内部开设有环形的空腔，所述漂浮环内部靠近其外环边缘、内环边缘的区域均开设有环形的丝槽；所述驱动组件包括设置在环形凹槽底壁上的伺服电机、由伺服电机驱动旋转的电动推杆和设置在电动推杆自由端的电动螺旋桨，所述漂浮环两端的环形凹槽中均对称地设有一组驱动组件；所述丝槽中均设有与之匹配的电加热丝；所述固定组件包括环形座、环形电动气囊和压力传感器，所述环形座固定设置在漂浮环的内环外侧壁上，所述环形座的内环侧壁上开设有环形安装槽，所述环形电动气囊设置在环形安装槽中，
所述环形电动气囊的内环外侧壁上均匀地分布有一组压力传感器；所述控制组件包括控制板、气泵、陀螺仪、储气罐、水温传感器、指示灯、充电接口和启动开关，所述控制板、气泵、陀螺仪和储气罐均设置在空腔中，所述指示灯、充电接口和启动开关均设置在同一环形凹槽的底壁上，所述环形凹槽的底壁上均设有水温传感器，所述控制板上设有电源模块、处理模块、存储模块和无线通信模块；所述电加热丝、伺服电机、电动推杆、电动螺旋桨、压力传感器、气泵、陀螺仪、水温传感器、指示灯、充电接口和启动开关均与控制板电连接，所述控制板通过无线通信模块与外部遥控装置信号连接，所述储气罐、气泵和环形电动气囊之间依次气路连通。
10.优选的，所述伺服电机、电动推杆、电动螺旋桨、压力传感器、水温传感器、指示灯、充电接口和启动开关均具有防水功能，所述漂浮环具有良好的密封防水性。
11.优选的，所述电动推杆靠近其自由端端部的杆体上贯穿有通槽，所述通槽的中轴线与电动推杆的中轴线相垂直，所述电动螺旋桨设置在通槽中，所述电动推杆完全收缩时的长度值加上伺服电机的高度值的代数和值小于等于环形凹槽的深度值。
12.优选的，所述通槽两端的槽口处均设有与之匹配的滤挡。
13.优选的，所述环形凹槽靠近其底壁处的内环、外环侧壁上均对称地设有一组排水槽。
14.优选的，所述电源模块选用锂电池，所述处理模块选用单片机或plc中的任意一种，所述指示灯采用led灯。
15.优选的，所述漂浮环的外环侧壁上还设有固定环。
16.优选的，所述固定环采用柔性材料制成。
17.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
18.1、本发明中通过增加漂浮环、驱动组件和控制组件，漂浮环上、下两端的环体均开设有环形凹槽，漂浮环的内部开设有环形的空腔，驱动组件包括设置在环形凹槽底壁上的伺服电机、由伺服电机驱动旋转的电动推杆和设置在电动推杆自由端的电动螺旋桨，漂浮环两端的环形凹槽中均对称地设有一组驱动组件，控制组件包括控制板、气泵、陀螺仪、储气罐、水温传感器、指示灯、充电接口和启动开关，控制板、气泵、陀螺仪和储气罐均设置在空腔中，指示灯、充电接口和启动开关均设置在同一环形凹槽的底壁上，控制板上设有电源模块、处理模块、存储模块和无线通信模块的设计；这样救助者便可以通过外部遥控装置控制漂浮环处于水面下方的驱动组件工作(即，控制漂浮环在垂直方向上处于下端的环形凹槽中的驱动组件工作，具体的为电动推杆伸长，同时各个伺服单机旋转合适的角度，然后各个电动推杆内部的电动螺旋桨工作)从而将漂浮环移动到落水者的身边，落水者抓住漂浮环，此过程中漂浮环一定会发生倾斜，同时也可能发生翻转(注意：处理模块会通过陀螺仪实时检测漂浮环体的姿态并实时校准漂浮环的相对上、下端)，处理模块会指令在垂直方向上处于上端的驱动组件关闭，同时指令在垂直方处于下端的驱动组件工作；达到有效地降低本发明产品的实际使用难度的效果。
19.2、本发明中通过增加漂浮环、电加热丝和控制组件，漂浮环内部靠近其外环边缘、内环边缘的区域均开设有环形的丝槽，丝槽中均设有与之匹配的电加热丝，控制组件包括控制板、气泵、陀螺仪、储气罐、水温传感器、指示灯、充电接口和启动开关，控制板、气泵、陀螺仪和储气罐均设置在空腔中，指示灯、充电接口和启动开关均设置在同一环形凹槽的底
壁上，环形凹槽的底壁上均设有水温传感器，控制板上设有电源模块、处理模块、存储模块和无线通信模块的设计；这样处理模块便能通过水温传感器检测水域的温度，当水域温度较低时，处理模块便立即指令电加热丝工作，从而对漂浮环进行加热，从而间接的对让抓住漂浮环的落水者进行保暖；达到有效地提升本发明产品实际使用时舒适性的效果。
20.3、本发明中通过增加漂浮环、固定组件和控制组件，固定组件包括环形座、环形电动气囊和压力传感器，环形座固定设置在漂浮环的内环外侧壁上，环形座的内环侧壁上开设有环形安装槽，环形电动气囊设置在环形安装槽中，环形电动气囊的内环外侧壁上均匀地分布有一组压力传感器，控制组件包括控制板、气泵、陀螺仪、储气罐、水温传感器、指示灯、充电接口和启动开关，控制板、气泵、陀螺仪和储气罐均设置在空腔中，指示灯、充电接口和启动开关均设置在同一环形凹槽的底壁上，环形凹槽的底壁上均设有水温传感器，控制板上设有电源模块、处理模块、存储模块和无线通信模块，电加热丝、伺服电机、电动推杆、电动螺旋桨、压力传感器、气泵、陀螺仪、水温传感器、指示灯、充电接口和启动开关均与控制板电连接，控制板通过无线通信模块与外部遥控装置信号连接，储气罐、气泵和环形电动气囊之间依次气路连通的设计；这样当使用者抓住漂浮环时，救助者便立即通过外部遥控装置发出固定组件工作的指令，处理模块通过无线通信模块接收到该指令后立即指令气泵工作，从而对环形电动气囊进行充气，直至将落水者的胳膊或其他身体部位紧紧固定住；达到有效地提升本发明产品实际使用时安全性的效果。
附图说明
21.图1为本发明第一视角下的直观图；
22.图2为本发明第二视角下的直观图；
23.图3为本发明的第三视角下漂浮环与驱动组件的爆炸视图；
24.图4为本发明的驱动组件的爆炸视图；
25.图5为本发明的漂浮环与固定组件的爆炸视图；
26.图6为本发明的漂浮环经过部分剖视后电加热丝的爆炸视图；
27.图7为图1中a区域的放大图；
28.图8为图1中b区域的放大图；
29.图9为图1中c区域的放大图；
30.图10为图1中d区域的放大图；
31.图11为图6中e区域的放大图。
32.图例说明：
33.1、漂浮环；2、电加热丝；3、环形凹槽；4、空腔；5、丝槽；6、伺服电机；7、电动推杆；8、电动螺旋桨；9、环形座；10、环形电动气囊；11、压力传感器；12、环形安装槽；13、控制板；14、气泵；15、陀螺仪；16、储气罐；17、水温传感器；18、指示灯；19、充电接口；20、启动开关；21、电源模块；22、处理模块；23、存储模块；24、无线通信模块；25、通槽；26、滤挡；27、排水槽；28、固定环。
具体实施方式
34.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例
对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
36.本实施例的一种水域救生用装置，参照图1
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11：包括漂浮环1、驱动组件、电加热丝2、固定组件和控制组件。
37.漂浮环1上、下两端的环体均开设有环形凹槽3，漂浮环1的内部开设有环形的空腔4，漂浮环1内部靠近其外环边缘、内环边缘的区域均开设有环形的丝槽5。
38.驱动组件包括设置在环形凹槽3底壁上的伺服电机6、由伺服电机6驱动旋转的电动推杆7和设置在电动推杆7自由端的电动螺旋桨8，漂浮环1两端的环形凹槽3中均对称地设有一组驱动组件。
39.丝槽5中均设有与之匹配的电加热丝2。
40.固定组件包括环形座9、环形电动气囊10和压力传感器11，环形座9固定设置在漂浮环1的内环外侧壁上，环形座9的内环侧壁上开设有环形安装槽12，环形电动气囊10设置在环形安装槽12中，环形电动气囊10的内环外侧壁上均匀地分布有一组压力传感器11。
41.控制组件包括控制板13、气泵14、陀螺仪15、储气罐16、水温传感器17、指示灯18、充电接口19和启动开关20，控制板13、气泵14、陀螺仪15和储气罐16均设置在空腔4中，指示灯18、充电接口19和启动开关20均设置在同一环形凹槽3的底壁上，环形凹槽3的底壁上均设有水温传感器17，控制板13上设有电源模块21、处理模块22、存储模块23和无线通信模块24，其中存储模块23用于存储相应的控制程序和数据。
42.电加热丝2、伺服电机6、电动推杆7、电动螺旋桨8、压力传感器11、气泵14、陀螺仪15、水温传感器17、指示灯18、充电接口19和启动开关20均与控制板13电连接，控制板13通过无线通信模块24与外部遥控装置信号连接，储气罐16、气泵14和环形电动气囊10之间依次气路连通。
43.伺服电机6、电动推杆7、电动螺旋桨8、压力传感器11、水温传感器17、指示灯18、充电接口19和启动开关20均具有防水功能，漂浮环1具有良好的密封防水性。
44.电动推杆7靠近其自由端端部的杆体上贯穿有通槽25，通槽25的中轴线与电动推杆7的中轴线相垂直，电动螺旋桨8设置在通槽25中，电动推杆7完全收缩时的长度值加上伺服电机6的高度值的代数和值小于等于环形凹槽3的深度值，这样尽量减小本发明产品整体的体积。
45.通槽25两端的槽口处均设有与之匹配的滤挡26，这样可以有效得避免落水者的手指与电动螺旋桨8接触。
46.环形凹槽3靠近其底壁处的内环、外环侧壁上均对称地设有一组排水槽27，这样可以及时地将在垂直方向上处于上端的环形凹槽3中的积水排出。
47.电源模块21选用锂电池，因为锂电池具有能量比较高、使用寿命长、自放电率很低和高低温适应性强等优点；处理模块22选用plc，因为plc具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全，功能完善，适用性强、体积小、重量轻和能耗低等优点；指示灯18采用led灯，其中指示灯18用于指示电源模块21的电量和电源模块21的工作状态。
48.漂浮环1的外环侧壁上还设有固定环28。
49.固定环28采用柔性材料制成，这样可以防止固定环28对落水者造成伤害。
50.使用时：
51.当落水者距离岸边或救助者较近时；
52.第一步，救助者利用绳子固定在固定环28上；
53.第二步，救助者通过启动开关20启动电源模块21(此时，水温传感器17、压力传感器11、陀螺仪15、指示灯18、处理模块22和热无线通信模块24均处于实时工作状态，气泵14和驱动组件均处于待机状态)，救助者将漂浮环1抛出至落水者的身边；
54.第三步，落水者抓住漂浮环1，救助者通过外部遥控装置发出固定组件工作的指令；
55.第四步，处理模块22通过无线通信模块24接收到该指令后立即指令气泵14工作，此时气泵14将储气罐16中的气体逐渐充入环形电动气囊10中，直至将落水者的胳膊或其他身体部位紧紧固定住为止；
56.在此过程中处理模块22通过压力传感器11实时检测环形电动气囊10表面所受的压力大小是否达到设定值；
57.第五步，救助者拉动绳子，从而将落水者拉至岸边或其他安全的地点。
58.值得注意的是，处理模块22实时监测在垂直方向处于下端的环形凹槽3底壁上的水温传感器17数值，当水域温度较低时，处理模块22便立即指令电加热丝2工作，从而对漂浮环1进行加热，从而间接的对让抓住漂浮环1的落水者进行保暖；
59.当落水者距离岸边或救助者较远时：
60.第一步，救助者通过启动开关20启动电源模块21；
61.第二步，救助者通过外部遥控装置控制漂浮环1处于水面下方的驱动组件工作，从而将漂浮环1移动到落水者的身边；
62.第三步，落水者抓住漂浮环1；
63.第四步，救助者通过外部遥控装置发出固定组件工作的指令；
64.第五步，处理模块22通过无线通信模块24接收到该指令后立即指令气泵14工作，此时气泵14将储气罐16中的气体逐渐充入环形电动气囊10中，直至将落水者的胳膊或其他身体部位紧紧固定住为止；
65.第六步，处理模块22根据陀螺仪15的实时检测结果控制在垂直方向上处于上端的驱动组件关闭，同时指令在垂直方处于下端的驱动组件工作，从而将落水者带回岸边或安全地点。
66.值得注意的是，处理模块22实时监测在垂直方向处于下端的环形凹槽3底壁上的水温传感器17数值，当水域温度较低时，处理模块22便立即指令电加热丝2工作，从而对漂浮环1进行加热，从而间接的对让抓住漂浮环1的落水者进行保暖。
67.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。