防溺水系統、防溺水泳池以及防溺水方法
【專利摘要】本發明提供了防溺水系統、防溺水泳池以及防溺水方法，該防溺水系統包括：第一無線信號收/發設備設置在泳池周圍或上空；第三無線信號收/發設備陣列排布于泳池底部或泳池四周或泳道浮漂上；第二無線信號收/發設備當處于溺水狀態時，第二無線信號收/發設備的第一射頻通訊模塊被啟動與泳池底部的第三無線信號收/發設備進行無線通訊，將無線射頻信號最強的地址編碼作為可穿戴設備在泳池中位置的地址編碼；第二無線信號收/發設備的第二射頻通訊模塊與多個第一無線信號收/發設備進行實時無線射頻通訊；控制終端根據第二射頻通訊模塊與不同第一無線信號收/發設備進行無線通訊計算空間位置，對可穿戴設備進行實時定位。
【專利說明】
防溺水系統、防溺水泳池以及防溺水方法
技術領域
[0001]本發明涉及安全保障技術領域，更具體地，涉及基于RFID物聯網技術的防溺水系統、防溺水泳池以及防溺水方法。
【背景技術】
[0002]游泳是一項既傳統又熱門的體育運動，無論是成年人還是兒童每年都會以各種形式參與的體育活動。近年游泳館兒童溺水事件不斷上演，就上海地區而言近年來在一些比較正規的游泳館內發生過多起兒童溺水事件，不但給家庭帶來無比的悲痛，也是經營單位的營業風險。如何保障兒童游泳安全，如何加強游泳館的保障機制是一個普遍的社會熱門話題。
[0003]目前的整體解決方案和技術存在以下幾點核心問題:
[0004]1、不適應人多密集水域:例如，采用水下紅外探測并判斷遮擋物的靜止時間的設計不適用于人多密集的水域，不適應在大批量人員同步一體化智能監管。
[0005]2、誤報率高:由于報警算法的問題，SOS報警信號誤報率高，造成現場恐慌和不和諧，無形增加救生員的壓力和疲勞度。而且，SOS事件發生時的物理反應機制過于原始和單調，不能有效及時發現并處置。
[0006]3、報警提示不鮮明且受制于實時與網絡PC服務器聯網:當前現有技術大多采用視頻監控或通過泳姿圖像對比算法等手段，除了監管人員容易視覺疲勞和疏忽外，更重要的是需要提前進行對泳客個人的數據采集和定義。而且，圖像采集和對比并計算得出的結果實施比較復雜且必須依托實時與網絡PC服務器和CCTV監控系統在線聯網運行方可實現，可靠性差。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供防溺水系統、防溺水泳池以及防溺水方法，克服了現有技術的困難，能夠在人多密集水域準確地定位溺水者的位置，以便及時啟動救援措施。
[0008]根據本發明的一個方面，提供一種防溺水系統，設置于一泳池，包括:多個第一無線信號收/發設備、至少一具有第二無線信號收/發設備的可穿戴設備、多個第三無線信號收/發設備以及一控制終端；
[0009]所述第一無線信號收/發設備設置在所述泳池周圍或上空，所述第一無線信號收/發設備具有唯一的識別編號以及一表示其在所述泳池的相對位置的地址編碼；
[0010]所述第三無線信號收/發設備，陣列排布于所述泳池底部或泳池四周或泳道浮漂上，所述第三無線信號收/發設備具有唯一的識別編號以及一表示其在所述泳池中位置的地址編碼；
[0011]所述第二無線信號收/發設備具有唯一的識別編號并且包括一第一射頻通訊模塊、一第二射頻通訊模塊以及一用于判斷是否處于溺水狀態的水壓檢測傳感器；當處于溺水狀態時，所述第一射頻通訊模塊被啟動與所述泳池底部的所述第三無線信號收/發設備進行無線通訊，將無線射頻信號最強的所述第三無線信號收/發設備的地址編碼作為所述可穿戴設備在所述泳池中位置的地址編碼;所述第二射頻通訊模塊與多個所述第一無線信號收/發設備進行實時無線射頻通訊；
[0012]所述控制終端根據不同所述第一無線信號收/發設備與所述第二射頻通訊模塊進行無線通訊，對所述可穿戴設備進行實時空間定位。
[0013]優選地，所述第一無線信號收/發設備包括一全向射頻識別電子標簽無線信號收/發設備；
[0014]所述第三無線信號收/發設備包括一全向射頻識別電子標簽無線信號收/發設備；
[0015]所述第一射頻通訊模塊和所述第二射頻通訊模塊分別包括一射頻識別電子標簽。
[0016]優選地，所述第二射頻通訊模塊至少將所述第二無線信號收/發設備的識別編號實時發送到所述第一無線信號收/發設備；
[0017]處于溺水狀態時，所述第一射頻通訊模塊至少將所述第二無線信號收/發設備的識別編號發送到所述第三無線信號收/發設備；
[0018]優選地，所述第一射頻通訊模塊的射頻頻率小于所述第二射頻通訊模塊的射頻頻率。
[0019]優選地，所述第一射頻通訊模塊的射頻頻率的范圍為OMhz至500Mhz，所述第一射頻通訊模塊的射頻頻率為2.45Ghz。
[0020]優選地，所述第三無線信號收/發設備呈矩陣排布于所述泳池底部，每個所述第三無線信號收/發設備通過所述泳池底部的多個數據線連接到所述控制終端。
[0021]優選地，所述第三無線信號收/發設備還包括一設置于所述泳池底部的矩形防水地板，相鄰的所述第三無線信號收/發設備之間通過所述矩形防水地板相互拼接定位，所述數據線內嵌于所述矩形防水地板內，或是位于所述矩形防水地板與泳池底部之間。
[0022]優選地，所述第二無線信號收/發設備中預存至少一安全時間閥值和至少一安全水壓閥值，所述水壓檢測傳感器測量實時水壓，若測得的實時水壓高于安全水壓閥值的持續時間大于所述安全時間閥值，則判斷處于溺水狀態。
[0023]優選地，所述第二無線信號收/發設備中預存至少一安全時間閥值和至少一安全水位閥值，所述水位檢測傳感器測量實時水位，若測得的實時水位高于安全水位閥值的持續時間大于所述安全時間閥值，則判斷處于溺水狀態。
[0024]優選地，所述控制終端中預存一失聯時間閥值，若所述第二射頻通訊模塊與所述第一無線信號收/發設備的通訊失聯時間大于所述失聯時間閥值，則判斷處于溺水狀態。
[0025]優選地，還包括至少一出現溺水狀態時啟動的LED光束指引裝置，通過有線通訊或者無線通訊連接所述控制終端，所述LED光束指引裝置包括一探照燈具、一位置調節解碼器和一步進電機；
[0026]所述位置調節解碼器根據處于溺水狀態的所述第二無線信號收/發設備在所述泳池中位置的地址編碼，驅動所述步進電機調節照射方向，帶動所述探照燈具照向所述地址編碼所對應的泳池中的位置和/或根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置。
[0027]優選地，所述第一無線信號收/發設備懸置于所述泳池四角的上方或周圍。
[0028]優選地，所述第二無線信號收/發設備還包括一處于溺水狀態而閃爍的LED燈。
[0029]優選地，所述第三無線信號收/發設備包括一處于溺水狀態而閃爍的LED燈。
[0030]優選地，所述第三無線信號收/發設備包括一獨立電源和一無線射頻通訊模塊。
[0031]優選地，所述可穿戴設備是電子泳鏡或電子泳帽。
[0032]根據本發明的另一個方面，還提供一種防溺水泳池，具有上述的防溺水系統。
[0033]根據本發明的另一個方面，還提供一種防溺水方法，上述的防溺水系統，包括采集步驟、判斷步驟以及救援步驟；
[0034]所述采集步驟包括:所述第二射頻通訊模塊與多個所述第一無線信號收/發設備進行實時無線射頻通訊，根據不同所述第一無線信號收/發設備與所述第二射頻通訊模塊進行無線通訊進行空間位置的計算，對所述可穿戴設備進行實時空間定位并記錄；
[0035]所述判斷步驟包括當水壓檢測傳感器判斷處于溺水狀態，則將處于溺水狀態的所述第二無線信號收/發設備的所述第一射頻通訊模塊被啟動與所述泳池底部的所述第三無線信號收/發設備進行無線通訊，將無線射頻信號最強的所述第三無線信號收/發設備的地址編碼作為所述可穿戴設備在所述泳池中位置的地址編碼；
[0036]當所述第二射頻通訊模塊與所述第一無線信號收/發設備的通訊失聯時間大于預設的失聯時間閥值，則判斷處于溺水狀態，將失聯前最后的實時空間定位得到的位置作為所述可穿戴設備在所述泳池中的位置；
[0037]所述救援步驟包括根據所述地址編碼所對應的泳池中的位置和/或根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置進行救援報警。
[0038]優選地，所述判斷步驟中，所述水壓檢測傳感器測量實時水壓，若測得的實時水壓高于安全水壓閥值的持續時間大于所述安全時間閥值，則判斷處于溺水狀態。
[0039]優選地，所述判斷步驟中，所述水位檢測傳感器測量實時水位，若測得的實時水位高于安全水位閥值的持續時間大于所述安全時間閥值，則判斷處于溺水狀態。
[0040]優選地，所述判斷步驟還包括當處于溺水狀態時，所述第二無線信號收/發設備的一 LED燈進行閃爍。
[0041]優選地，所述救援步驟包括探照燈具照向所述地址編碼所對應的泳池中的位置和/或根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置。
[0042]由于使用了以上技術，本發明系統技術含量高，集成度高，自動化程度高以及減少安全管理員的數量有效降低場館人員成本的特點。本系統在復雜環境下信息采集準確且定位精準，系統中的每個單元模塊都具有獨立自主的智能判斷與控制特性，通過簡便、人性化的科技管理手段，真正意義上實現在以當今物聯網為核心主題的現代化科技游泳館的典型建設與應用。
[0043]本發明的最大價值是強調于安全、穩定、可靠，并且可根據不同客戶、不同場館環境的不同要求，全面滿足各種功能需求。至此，本套系統具備良好的市場推廣性和適用性，為用戶提供從單體防溺水技術監管到整套系統化自動監管的最理想效果。
[0044]本發明具有如下有益效果:
[0045]1、具有多種溺水判斷邏輯，能夠在復雜環境下提供精確的溺水信息，確保施救的時效性可可靠性。
[0046]2、系統各組件模塊既集成系統化運行，也可獨立運行工作。確保任意一功能模塊單元失效時，至少不影響對游泳者的溺水判斷和位置追溯，至此系統更安全和可靠。
[0047]3、系統在全功運行下，每個功能模塊都將為控制器系統提供位置依據，而再由控制器系統根據邏輯運算得出精準位置，至此解決了因外在環境影響而發生位置漂移和系統判斷失誤現象，克服了環境與人的影響，在任何時候都可實現準確定位，誤差不超過2平方米范圍。
[0048]4、能夠解決SOS聲光報警器誤報而引起的現場恐慌問題，有效緩解和降低救生員的疲勞感和緊張度。用真實、有效和準確的人性化監管與自動無聲提醒模式創建游泳館舒適的應用體驗。
[0049]5、在系統與PC服務端脫機和斷網的情況下，本發明的整套防溺水系統能夠獨立自主的完成所有智能判定和動作執行，擺脫系統因PC服務端的各種因素制約系統功能的發揮和實現。特別在響應速度和響應時間方面達到最理想狀態。
[0050]6、當SOS事件發生時或即將發生時，安裝在水下和水上的LED光束指引裝置將起到多重事件判定分級提醒并快速精確位置自動引導。不同的事件信號通過LED燈的動作組合模式、頻閃模式、頻閃顏色并結合其他如語音自動提醒和開啟聲光報警等，驅使現場救生員和周圍人群在一個比較安靜和諧的環境下引起注意并采取正確的措施和方法加以及時發現和施救。
[0051]7、第三無線信號收/發設備采取地埋嵌入式安裝，不破壞游泳館整體視覺環境為前提，從而實現系統功能實現目標。
[0052]8、通過可穿戴設備與加裝在固定式全向無線信號收發器中繼端為手法并相互結合互動，本發明將對游泳館水上和上的所有人員進行全程實時監管，為整個場館的實時人數統計、分時分流、到鐘自動提醒、場外等待人員等待時間自動告知等方面，提供準確及時的智能分析與推送，實現并達到智慧游泳館的核心要求。
[0053]9、考慮到一卡通功能的延伸，可穿戴設備本身內嵌有NFC電子標簽無線射頻IC芯片，可結合電子消費以及近距離感應開啟更衣室鎖柜一同使用。
【附圖說明】
[0054]以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案進行詳細的說明，以使本發明的特性和優點更為明顯。
[0055]圖1為本發明的防溺水系統的示意圖；
[0056]圖2為本發明的防溺水系統的模塊連接示意圖；
[0057]圖3為裝有本發明的防溺水系統的泳池的俯視圖；
[0058]圖4為建造本發明的防溺水系統的泳池的數據線布局圖；
[0059]圖5為本發明的防溺水系統中泳客正常游泳的示意圖；
[0060]圖6為本發明的防溺水系統中泳客溺水的示意圖；
[0061 ]圖7為圖6中的局部放大圖；
[0062]圖8為本發明的防溺水系統中救援溺水泳客的示意圖；
[0063]圖9為本發明的防溺水系統另一種第三無線信號收/發設備的布局方式；以及
[0064]圖10為本發明的另一種防溺水系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0065]以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。盡管本發明將結合一些【具體實施方式】進行闡述和說明，但需要注意的是本發明并不僅僅只局限于這些實施方式。相反，對本發明進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
[0066]另外，為了更好的說明本發明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外一些實例中，對于大家熟知的結構和部件未作詳細描述，以便于凸顯本發明的主旨。
[0067]圖1為本發明的防溺水系統的示意圖。圖2為本發明的防溺水系統的模塊連接示意圖。如圖1至2所示，本發明提供了一種防溺水系統，設置于一泳池I，包括:多個第一無線信號收/發設備4、至少一具有第二無線信號收/發設備3的可穿戴設備、多個第三無線信號收/發設備2、一控制終端5、數據線6、LED光束指引裝置14、報警揚聲器15、后臺服務器16、屏幕
17、管理客戶端18、發卡器19。本發明中的可穿戴設備是電子泳鏡或電子泳帽，但不以此為限。
[0068]四個第一無線信號收/發設備4分別懸置于泳池I四角的上方或周圍，但不以此為限。第一無線信號收/發設備4具有唯一的識別編號以及一表示其在泳池I的相對位置的地址編碼。本實施例中，第一無線信號收/發設備4可以是矩陣排列，懸掛于泳池I的四個角的上空的框架中。在其他變形例中，第一無線信號收/發設備4也可以被設置在泳池I周圍，并且環繞泳池I。第一無線信號收/發設備4包括一全向射頻識別電子標簽無線信號收/發設備。
[0069]第三無線信號收/發設備2，陣列排布于泳池I底部或泳池四周或泳道浮漂上，第三無線信號收/發設備2具有唯一的識別編號以及一表示其在泳池I中位置的地址編碼。本實施例中，每一個第三無線信號收/發設備2還包括至少一出現溺水狀態時啟動的報警裝置，報警裝置是LED閃燈、報警揚聲器、攝像機中的一種，LED閃燈垂直向上閃爍發光，但不以此為限。第三無線信號收/發設備2包括一全向射頻識別電子標簽無線信號收/發設備。
[0070]每個第二無線信號收/發設備3具有唯一的識別編號并且至少包括一用于判斷是否處于溺水狀態的水壓檢測傳感器，第二無線信號收/發設備3各自與泳池I底部的第三無線信號收/發設備2進行無線射頻識別，將無線射頻信號最強的第三無線信號收/發設備2的地址編碼作為第二無線信號收/發設備3在泳池I中位置的地址編碼。
[0071]第二無線信號收/發設備3具有唯一的識別編號并且包括一第一射頻通訊模塊31、一第二射頻通訊模塊32、一用于判斷是否處于溺水狀態的水壓檢測傳感器33、一處于溺水狀態而閃爍的LED燈34以及以控制模塊35。當處于溺水狀態時，第一射頻通訊模塊31被啟動與泳池底部的第三無線信號收/發設備2進行無線通訊，將無線射頻信號最強的第三無線信號收/發設備2的地址編碼作為可穿戴設備在泳池I中位置的地址編碼。第二射頻通訊模塊32與多個第一無線信號收/發設備4進行實時無線射頻通訊。控制終端5根據第二射頻通訊模塊32與不同第一無線信號收/發設備4進行無線通訊的信號強弱，對可穿戴設備進行實時空間定位。第一射頻通訊模塊31和第二射頻通訊模塊32分別包括一射頻識別電子標簽(RFID標簽)。第一射頻通訊模塊31至少將第二無線信號收/發設備3的識別編號發送到第三無線信號收/發設備2。第二射頻通訊模塊32至少將第二無線信號收/發設備3的識別編號發送到第一無線信號收/發設備4。第一射頻通訊模塊31的射頻頻率小于第二射頻通訊模塊32的射頻頻率。第一射頻通訊模塊31的射頻頻率的范圍為OMhz至500Mhz，但不以此為限。第一射頻通訊模塊31的射頻頻率為2.45Ghz，但不以此為限。
[0072]其中，第一射頻通訊模塊31和第二射頻通訊模塊32向外所發射的信息內容在整套系統功能聯動上相互起到了互補作用，也就是雙向溺水信息確認且提升溺水判斷的更高精確度。
[0073]本發明中包括至少一出現溺水狀態時啟動的LED光束指引裝置14，通過有線通訊或者無線通訊連接控制終端5，LED光束指引裝置14包括一探照燈具、一位置調節解碼器和一步進電。位置調節解碼器根據處于溺水狀態的第二無線信號收/發設備3在泳池I中位置的地址編碼，驅動步進電機調節照射方向，帶動探照燈具照向地址編碼所對應的泳池I中的位置和/或根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置。
[0074]在其他變化例中，第三無線信號收/發設備2具有獨立電源和無線射頻通訊模塊。
[0075]顯然，本發明的防溺水系統中包含了兩種分別獨立運行的判斷泳客溺水，并且定位泳客位置的設備:
[0076]第一種是通過第二無線信號收/發設備3中預存至少一安全時間閥值和至少一安全水壓閥值，水壓檢測傳感器測量實時水壓，若測得的實時水壓高于安全水壓閥值的持續時間大于安全時間閥值，則判斷處于溺水狀態。在其他變化例中，也可以通過預存安全水位閥值，水位檢測傳感器測量實時水位的方式來判斷溺水狀態，此處不再贅述。然后通過第二無線信號收/發設備3的第一射頻通訊模塊31與泳池I底部的第三無線信號收/發設備2進行無線通訊，將無線射頻信號最強的第三無線信號收/發設備2的地址編碼作為可穿戴設備在泳池中位置的地址編碼。
[0077]第二種是控制終端5中預存一失聯時間閥值，通過不同第一無線信號收/發設備4與第二射頻通訊模塊32進行無線通訊的信號強弱，對可穿戴設備進行實時空間定位。若第二射頻通訊模塊32與第一無線信號收/發設備4的通訊失聯時間大于失聯時間閥值，則判斷處于溺水狀態，并將失聯前最后的實時空間定位得到的位置作為可穿戴設備在泳池中位置。其中，第二射頻通訊模塊32與第一無線信號收/發設備4的通訊失聯是指信號間斷，是因為水對電磁波吸波物理原理而實現。當泳客完全沉入水中時，就會造成電磁波的極大減弱，形成通訊間斷或者是通訊中斷。，信號間斷就是判斷游泳者失聯的時間，并以該時間作為溺水判斷的參考依據之一。
[0078]這兩套獨立的防溺水判斷并且定位泳客位置的設備各自可以由不同的觸發條件觸發，所以本發明具有至少兩種獨立的溺水判斷以及定位方式。而且，即便是在一種方式失靈或是沒有啟動的情況下，依然會有另外一個方式可以進行防溺水判斷，并且觸發救援行動。
[0079]圖3為裝有本發明的防溺水系統的泳池的俯視圖。圖4為建造本發明的防溺水系統的泳池的數據線布局圖。如圖3和4所示，本發明中的第三無線信號收/發設備2呈矩陣排布于泳池I底部，每個第三無線信號收/發設備2通過泳池I底部的多個數據線6連接到控制終端5。第三無線信號收/發設備2還包括一設置于泳池I底部的矩形防水地板，相鄰的第三無線信號收/發設備2之間通過矩形防水地板相互拼接定位，數據線6內嵌于矩形防水地板內，或是位于矩形防水地板與泳池I底部之間。
[0080]本發明還提供一種防溺水泳池I，具有上述的防溺水系統，此處再追贅述。
[0081]本發明還提供了一種防溺水方法，采用上述的防溺水系統，包括采集步驟、判斷步驟以及救援步驟。
[0082]圖5為本發明的防溺水系統中泳客正常游泳的示意圖。如圖5所示，采集步驟包括:第二無線信號收/發設備3中的第二射頻通訊模塊32與多個第一無線信號收/發設備4進行實時無線射頻通訊，根據不同第一無線信號收/發設備4與第二射頻通訊模塊32進行無線通訊的信號強弱，對可穿戴設備進行實時空間定位并記錄。
[0083]圖6為本發明的防溺水系統中泳客溺水的示意圖。圖7為圖6中的局部放大圖。如圖6和7所示，判斷步驟包括兩種判斷溺水的方法:
[0084]第一種是第二無線信號收/發設備3中預存至少一安全時間閥值和至少一安全水壓閥值，水壓檢測傳感器33測量實時水壓，若測得的實時水壓或水位高于安全水壓閥值的持續時間大于安全時間閥值，則判斷處于溺水狀態。當水壓檢測傳感器33判斷處于溺水狀態，則將處于溺水狀態的第二無線信號收/發設備3的第一射頻通訊模塊31被啟動與泳池底部的第三無線信號收/發設備2進行無線通訊，將無線射頻信號最強的第三無線信號收/發設備2的地址編碼作為可穿戴設備在泳池中位置的地址編碼。例如:圖7中所示，第二無線信號收/發設備3下方的四個的第三無線信號收/發設備21、22、23、24中，第三無線信號收/發設備21的信號最強，則將第三無線信號收/發設備21的地址編碼作為可穿戴設備在泳池中位置的地址編碼。
[0085]第二種是當第二射頻通訊模塊32與第一無線信號收/發設備4保持實時通訊，但是在某一時刻發生失聯，并且失聯時間大于預設的失聯時間閥值，則判斷處于溺水狀態，將失聯前最后的實時空間定位得到的位置作為可穿戴設備在泳池中的位置。也就是說，將失聯前最后一刻不同第一無線信號收/發設備4與第二射頻通訊模塊32進行無線通訊的信號強弱，對可穿戴設備進行實時空間定位的最后位置作為泳鏡在泳池中的位置。
[0086]并且，第二無線信號收/發設備3還包括一LED燈。判斷步驟中還包括當處于溺水狀態時，LED燈進行閃爍。
[0087]圖8為本發明的防溺水系統中救援溺水泳客的示意圖。如圖8所示，救援步驟包括根據地址編碼所對應的泳池中的位置和/或根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置進行救援報警。本發明中，可以默認將根據地址編碼所對應的泳池中的位置作為最優先的進行救援報警的優先對象。或者在將根據地址編碼所對應的泳池中的位置失靈的時候，將根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置作為進行救援報警的優先對象，形成兩級保險機制，由于兩種方式同時失靈的情況為乎其微，所以，本發明能充分保障至少有一種方式能夠及時判斷溺水并采取救援報警。
[0088]所以，本發明具有至少兩種獨立的溺水判斷以及定位方式。而且，即便是在一種方式失靈或是沒有準確啟動的情況下，依然會有另外一個方式可以進行防溺水判斷，并且觸發救援行動。
[0089]本發明的防溺水方法增加多元化定位方式，大福提升對游泳者溺水位置定位的精確度和定位補充，也規避了任何一支設備故障而造成定位失效。而與此同時，整套系統在實施過程中，可針對不同游泳館的不同需求以及不同現場環境采取多元發實施方案，全方位滿足不同用戶的定制化需求。
[0090]本發明的最大益處是強調于安全、穩定、可靠，并且可根據不同客戶、不同場館環境的不同要求，全面滿足各種功能需求。至此，本套系統具備良好的市場推廣性和適用性，為用戶提供從單體防溺水技術監管到整套系統化自動監管的最理想效果。
[0091]圖9為本發明的防溺水系統另一種第三無線信號收/發設備的布局方式。如圖9所示，本發明中的第三無線信號收/發設備2也可以陣列排布于泳池I的泳道浮漂20上。每個第三無線信號收/發設備2具有唯一的識別編號以及一表示其在泳池I中位置的地址編碼，其實施原理如前所述，此處不再贅述。
[0092]圖10為本發明的另一種防溺水系統的示意圖。與前述的防溺水系統中不同的是，圖10中的防溺水系統中大量使用了無線通訊設備。泳池底部的第三無線信號收/發設備2通過數據線6連接到第一無線信號收發器中繼端8，LED光束指引裝置14和報警揚聲器15連接到第三無線信號收發器中繼端10，第一無線信號收/發設備4分別連接到第五無線信號收發器中繼端12。控制終端5通過后臺服務器16分別連接到第二無線信號收發器中繼端9、第四無線信號收發器中繼端11和第六無線信號收發器中繼端13。第一無線信號收發器中繼端8與第二無線信號收發器中繼端9之間通過無線通訊交互數據。第三無線信號收發器中繼端10與第四無線信號收發器中繼端11之間通過無線通訊交互數據。第五無線信號收發器中繼端12與第六無線信號收發器中繼端13之間通過無線通訊交互數據。這種結構中，大大減少了線纜的布設，降低了建造防溺水系統的難度，同時，提高了第一無線信號收/發設備4、LED光束指引裝置14和報警揚聲器15等布設的靈活度。
[0093]綜上可知，本發明的防溺水系統、防溺水泳池以及防溺水方法具有多種防溺水判斷和救援方式，能夠提供多重保障，充分確保在溺水發生時，進行啟動救援的可靠性;技術含量高，集成度高，自動化程度高以及減少安全管理員的數量有效降低場館人員成本的特點。本系統在復雜環境下信息采集準確且定位精準，系統中的每個單元模塊都具有獨立自主的智能判斷與控制特性，通過簡便、人性化的科技管理手段，真正意義上實現在以當今物聯網為核心主題的現代化科技游泳館的典型建設與應用。
[0094]以上僅是本發明的具體應用范例，對本發明的保護范圍不構成任何限制。除上述實施例外，本發明還可以有其它實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明所要求保護的范圍之內。
【主權項】
1.一種防溺水系統，設置于一泳池(I)，其特征在于，包括:多個第一無線信號收/發設備(4)、至少一具有第二無線信號收/發設備(3)的可穿戴設備、多個第三無線信號收/發設備(2)以及一控制終端(5); 所述第一無線信號收/發設備(4)設置在所述泳池(I)周圍或上空，所述第一無線信號收/發設備(4)具有唯一的識別編號以及一表示其在所述泳池(I)的相對位置的地址編碼； 所述第三無線信號收/發設備(2)，陣列排布于所述泳池(I)底部或泳池四周或泳道浮漂上，所述第三無線信號收/發設備(2)具有唯一的識別編號以及一表示其在所述泳池(I)中位置的地址編碼； 所述第二無線信號收/發設備(3)具有唯一的識別編號并且包括一第一射頻通訊模塊(31)、一第二射頻通訊模塊(32)以及一用于判斷是否處于溺水狀態的水壓檢測傳感器(33);當處于溺水狀態時，所述第一射頻通訊模塊(31)被啟動與所述泳池底部的所述第三無線信號收/發設備(2)進行無線通訊，將無線射頻信號最強的所述第三無線信號收/發設備(2)的地址編碼作為所述可穿戴設備在所述泳池(I)中位置的地址編碼;所述第二射頻通訊模塊(32)與多個所述第一無線信號收/發設備(4)進行實時無線射頻通訊； 所述控制終端(5)根據不同所述第一無線信號收/發設備(4)與所述第二射頻通訊模塊(32)進行無線通訊，對所述可穿戴設備進行實時空間定位。2.如權利要求1所述的防溺水系統，其特征在于:所述第一無線信號收/發設備(4)包括一全向射頻識別電子標簽無線信號收/發設備； 所述第三無線信號收/發設備(2)包括一全向射頻識別電子標簽無線信號收/發設備； 所述第一射頻通訊模塊(31)和所述第二射頻通訊模塊(32)分別包括一射頻識別電子標簽。3.如權利要求2所述的防溺水系統，其特征在于:所述第二射頻通訊模塊(32)至少將所述第二無線信號收/發設備(3)的識別編號實時發送到所述第一無線信號收/發設備(4); 處于溺水狀態時，所述第一射頻通訊模塊(31)至少將所述第二無線信號收/發設備(3)的識別編號發送到所述第三無線信號收/發設備(2)。4.如權利要求3所述的防溺水系統，其特征在于:所述第一射頻通訊模塊(31)的射頻頻率小于所述第二射頻通訊模塊(32)的射頻頻率。5.如權利要求4所述的防溺水系統，其特征在于:所述第一射頻通訊模塊(31)的射頻頻率的范圍為OMhz至500Mhz，所述第一射頻通訊模塊(31)的射頻頻率為2.45Ghz。6.如權利要求1至5中任意一項所述的防溺水系統，其特征在于:所述第三無線信號收/發設備(2)呈矩陣排布于所述泳池(I)底部，每個所述第三無線信號收/發設備(2)通過所述泳池(I)底部的多個數據線(6)連接到所述控制終端(5)。7.如權利要求6所述的防溺水系統，其特征在于:所述第三無線信號收/發設備(2)還包括一設置于所述泳池(I)底部的矩形防水地板，相鄰的所述第三無線信號收/發設備(2)之間通過所述矩形防水地板相互拼接定位，所述數據線(6)內嵌于所述矩形防水地板內，或是位于所述矩形防水地板與泳池(I)底部之間。8.如權利要求6所述的防溺水系統，其特征在于，所述第二無線信號收/發設備(3)中預存至少一安全時間閥值和至少一安全水壓閥值，所述水壓檢測傳感器測量實時水壓，若測得的實時水壓高于安全水壓閥值的持續時間大于所述安全時間閥值，則判斷處于溺水狀 ??τ O9.如權利要求6所述的防溺水系統，其特征在于，所述第二無線信號收/發設備(3)中預存至少一安全時間閥值和至少一安全水位閥值，所述水位檢測傳感器測量實時水位，若測得的實時水位高于安全水位閥值的持續時間大于所述安全時間閥值，則判斷處于溺水狀??τ O10.如權利要求6所述的防溺水系統，其特征在于，所述控制終端(5)中預存一失聯時間閥值，若所述第二射頻通訊模塊(32)與所述第一無線信號收/發設備(4)的通訊失聯時間大于所述失聯時間閥值，則判斷處于溺水狀態。11.如權利要求6所述的防溺水系統，其特征在于，還包括至少一出現溺水狀態時啟動的LED光束指引裝置(14)，通過有線通訊或者無線通訊連接所述控制終端(5)，所述LED光束指引裝置(14)包括一探照燈具、一位置調節解碼器和一步進電機； 所述位置調節解碼器根據處于溺水狀態的所述第二無線信號收/發設備(3)在所述泳池(I)中位置的地址編碼，驅動所述步進電機調節照射方向，帶動所述探照燈具照向所述地址編碼所對應的泳池(I)中的位置和/或根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置。12.如權利要求1所述的防溺水系統，其特征在于，所述第一無線信號收/發設備(4)懸置于所述泳池(I)四角的上方或周圍。13.如權利要求1所述的防溺水系統，其特征在于，所述第二無線信號收/發設備(3)還包括一處于溺水狀態而閃爍的LED燈(34)。14.如權利要求1所述的防溺水系統，其特征在于，所述第三無線信號收/發設備(2)包括一處于溺水狀態而閃爍的LED燈。15.如權利要求1所述的防溺水系統，其特征在于，所述第三無線信號收/發設備(2)包括一獨立電源和一無線射頻通訊模塊。16.如權利要求1所述的防溺水系統，其特征在于，所述可穿戴設備是電子泳鏡或電子泳帽。17.—種防溺水泳池，具有如權利要求1至16中任意一項所述的防溺水系統。18.—種防溺水方法，采用如權利要求1所述的防溺水系統，其特征在于，包括采集步驟、判斷步驟以及救援步驟； 所述采集步驟包括:所述第二射頻通訊模塊與多個所述第一無線信號收/發設備進行實時無線射頻通訊，根據不同所述第一無線信號收/發設備與所述第二射頻通訊模塊進行無線通訊進行空間位置的計算，對所述可穿戴設備進行實時空間定位并記錄； 所述判斷步驟包括當水壓檢測傳感器判斷處于溺水狀態，則將處于溺水狀態的所述第二無線信號收/發設備的所述第一射頻通訊模塊被啟動與所述泳池底部的所述第三無線信號收/發設備進行無線通訊，將無線射頻信號最強的所述第三無線信號收/發設備的地址編碼作為所述可穿戴設備在所述泳池中位置的地址編碼； 當所述第二射頻通訊模塊與所述第一無線信號收/發設備的通訊失聯時間大于預設的失聯時間閥值，則判斷處于溺水狀態，將失聯前最后的實時空間定位得到的位置作為所述可穿戴設備在所述泳池中的位置； 所述救援步驟包括根據所述地址編碼所對應的泳池中的位置和/或根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置進行救援報警。19.如權利要求18所述的防溺水方法，其特征在于，所述判斷步驟中，所述水壓檢測傳感器測量實時水壓，若測得的實時水壓高于安全水壓閥值的持續時間大于所述安全時間閥值，則判斷處于溺水狀態。20.如權利要求18所述的防溺水方法，其特征在于，所述判斷步驟中，所述水位檢測傳感器測量實時水位，若測得的實時水位高于安全水位閥值的持續時間大于所述安全時間閥值，則判斷處于溺水狀態。21.如權利要求19或20所述的防溺水方法，其特征在于，所述判斷步驟還包括當處于溺水狀態時，所述第二無線信號收/發設備(3)的一 LED燈進行閃爍。22.如權利要求21所述的防溺水方法，其特征在于，所述救援步驟包括探照燈具照向所述地址編碼所對應的泳池中的位置和/或根據失聯前最后的實時空間定位得到的位置。
【文檔編號】E04H4/06GK106088689SQ201610440372
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月18日
【發明人】馬科峰
【申請人】馬科峰