专利名称：用于人员落水情况的船上被动式安全系统及设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于“人员落水”(MOB)情况的被动式安全系统，以允许快速检测到所述情况并且通过自身装置，或通过装有或未装有该系统的附近船只、或通过政府救援服务进行快速救援。
背景技术：
如今，现有的用于“人员落水”情况的安全系统昂贵且复杂，并且旨在设计用于大型船舶，大型船舶具有它们自身的救援装置并且下降时间持续几分钟。现有不同种类的救生衣和个人信号灯，但是两者都没有被整合到一个安全系统中，前者只能保持乘船者浮在水面上，后者只能发送通用信号。
实用新型编号No. 1068634，其专利权人是本申请人，描述了当发生人员落水的情况时连接到腰带的救生圈自动充气的应急装置。本发明在浮力、人体工程学和救援能力方面改进了前一个发明，前一个发明已经直接整合到了政府救援系统中。
发明内容
本发明包括用于人员落水的船上被动式安全系统，该被动式安全系统包括-至少一件个人设备，每件个人设备能够由所述船上的船员携带，所述个人设备包括整合到腰带中的第一模块；-一件安装在所述船上的船上设备；每一件个人设备的第一模块和所述船上设备都具有无线通信模块，通过所述无线通信模块它们之间建立射频链路，所述船上设备被配置为通过所述链路监视所述船上是否存在每件个人设备，当检测到由于人员落水情况而缺少一件个人设备的时，发送警报信号给所述船上的至少一名船员。个人设备进一步包括-一件救生衣，折叠在所述第一模块之内，并且通过至少一个皮带与所述第一模块连接；-位于所述第一模块的内部的第二模块，连接到所述救生衣并且被配置为在其检测到人员落水情况时给所述救生衣充气，所述第一模块在其背部具有一个翻板，所述翻板被配置为被所述救生衣的充气动作开启，从而允许所述救生衣通往所述第一模块的外部。个人设备的第二模块优选地包括用于以特定的频率发出警报信号的无线电信标，所述第二模块被配置为当发生人员落水情况时启动所述无线电信标。所述船上设备具有显示屏和射频接收器，所述射频接收器被配置为接收由可能是由每件个人设备的无线电信标发送的警报信号，所述船上设备被配置为在接收所述警报信号的情况下，通过所述显示屏弓I导所述船舶到达发送所述警报信号的个人设备的位置。所述系统可以进一步包括位于岸边的通信服务器并且具有GSM通信系统；其中所述个人设备的第二模块包括移动通信模块和卫星定位模块，所述第二模块被配置为在发生人员落水的情况时通过其移动通信模块发出警报消息到所述通信服务器，所述警报消息包括由其自身的卫星定位模块获得的定位。每件个人设备的第二模块优选地被配置为通过以下方式自动检测所述人员落水情况-通过所述无线通信模块来检查与所述船上设备连接的射频链路的存在；-通过所述卫星定位模块检查所接收的位置；-检查所述移动通信模块的信号覆盖。所述系统可以进一歩包括位于岸上的通信服务器并且具有GSM通信系统；其中所 述船上设备具有移动通信模块和卫星定位模块，所述船上设备被配置为在发生人员落水的情况时通过其移动通信模块发出警报消息到所述通信服务器，所述警报消息包括其自身的卫星定位模块获得的定位。所述通信服务器可以被配置为在收到所述警报消息时-获得所述警报消息中包括的定位；-识别位于所述定位的预定半径之内的至少一艘船舶；-将警报消息与所获得的定位一起发送到所述至少一艘船舶。所述通信服务器被配置为在收到所述警报消息时-获得所述警报消息中包括的定位；-将含有所获得的定位的警报消息发送到救援服务系统。所述船上设备具有DSC消息发射机和卫星定位模块并且被配置为在发生人员落水的情况时发出DSC求助消息，所述DSC求助消息包括由所述船舶自身的卫星定位模块获得的所述船舶的定位。所述船上设备优选地具有DSC消息接收器和显示屏，所述船上设备被配置为在收到包括定位的DSC警报消息吋，获得所述定位并且通过所述显示屏引导所述船舶到所述定位。每件个人设备和所述船上设备的第二模块的无线通信模块是蓝牙或Zigbee模块。本发明的又ー个目的是ー种能由船舶的船员携带的，用于人员落水情况的船上被动式个人安全装置-整合到腰帯中的第一模块；-折叠在所述第一模块之内并且通过至少一个皮带与其连接的救生衣；-位于所述第一模块的内部的第二模块，连接到所述救生衣并且被配置为在其检测到人员落水情况时给所述救生衣充气，所述第一模块在其背部具有ー个翻板，所述翻板被配置为被所述救生衣的充气动作开启，从而允许所述救生衣通往所述第一模块的外部。所述第二模块优选地具有卫星定位模块、移动通信模块和无线通信模块，通过所述无线通信模块与所述船舶的船上设备建立射频链路。所述第二模块被配置成通过以下方式自动检测所述人员落水情况-通过所述无线通信模块来检查与所述船上设备相连的射频链路的存在；-通过所述卫星定位模块检查所接收的位置；-检查所述移动通信模块的信号覆盖。
第二模块可以包括用于以特定的频率发出警报信号的无线电信标，所述第二模块被配置为当发生人员落水情况时启动所述无线电信标。所述第一模块可以包括移动通信模块和卫星定位模块，所述第一模块被配置为在发生人员落水的情况时通过所述移动通信模块发出警报消息到所述通信服务器，所述警报消息中包括由所述卫星定位模块获得的定位。本发明具有以下优点-立即检测由于系统自身的算法可以结合三个不同的系统发出的三个不同的信号，所以系统可以非常快速并且以很高的精度检测MOB情況。-快速救援根据最佳救援是最近的船舶的原理，它使用定位来通知并帮助出事人员的船只、附近的船只和政府救援服务。-准确的定位除了通知更近的可能的“救助者”之外，它还提供关于出事人员的GPS位置的信息并且具有按照船上设备的指令被引导到所述出事点的能力。 -整合救援服务除了具有定位和检测MOB的能力，系统以MO(国际海事组织)建立的频率VHF频道70以及125. 5MHz无线电信标发出警报，因此确保其与全世界的救援系统整合。同样，船上设备检测其他船只在VHF频道70发出的MOB警报，其他船只尽管没有该系统，但是仍能够使用船上通信系统发出信号。-浮力通过采用自充气救生衣，系统确保了出事人员的浮力，因此即使当人员没有幸存时也确保定位尸体。-人体工程学设计与传统的救生衣不同，由于它整合到腰帯中，它使得人员能在不发生干扰并且完全正常的情况下在船上执行任何任务。
以下对ー系列附图的简要描述将有助于理解本发明，最好參照表示为它的非限制性实例的所述发明的实施例。图I为由船上的人携帯的作为本发明的系统实体的一部分的个人设备的示意图；图2为具有充气救生衣的个人设备示意图；图3为整合到腰帯中的个人设备的第一个模块示意图；图4A表示整合到救生衣中个人设备的第二模块的内部视图；图4B表示整合到救生衣中个人设备的第二模块的平面视图；图5表示作为被动式安全系统的一部分的船上设备的示意图。
具体实施例方式本发明包括用干“人员落水”情况的被动式安全系统，以允许快速检测所述情况并且通过自身船只、或通过具有或不具有该系统的附近船只、或通过政府救援服务进行快速救援。系统包括以下元件-一件个人设备，物理地附接到人体；-一件船上设备，安装在所述船上；-通信服务器，位于岸上并且负责控制系统的不同组件之间的GSM通信。请同时參阅图I、图2。救生衣被折叠置于第一模块2之内。个人设备I具有充气的救生衣，还包括 第一模块2，整合到夹式带4中，夹式带4适应于使用者的背部； 救生衣5，折叠在第一模块2的之内，当救生衣5充满气体时，其上部附接到第ー模块2 (优选地通过第一皮带6)并且其下部可以连接到腰帯4上，例如通过第二皮带6’附接到腰帯4的扣环7上； 第二模块8，在第一模块2之内并且连接到救生衣5，当发生“人员落水”情况时负责给救生衣5充气。翻板3可以悬空，也可以轻微附接到第一模块2 (例如使用维可牢(Velcro))，在救生衣5被第二模块8充气时，救生衣5和第二模块8在力的作用下举起翻板3，并通过第一模块2的背部的开ロ出来。救生衣5的第二模块装置通过皮带6附接到第ー模块，第一模块和第二模块互相接合到救生衣5。图3示出了整合到腰帯4中的个人设备I的第一模块2的视图。第一模块2的内 部容纳第二模块8，第一模块2包括控制电子设备、GSM通信模块、蓝牙或Zigbee通信模块、GPS接收器、121. 5MHz无线电信标，所有的这些都在防水外壳内。图4A和4B分别示出了个人设备I的第二模块8的内部视图和平面视图，第二模块包括连接到救生衣5的两个充有CO2的瓶体9和用于对其穿孔的电气系统。救生衣5是折叠的并且连接到第二模块8的背部，如图4B所示。在图4A示出的优选实施例中，穿孔系统包括伺服电机14、两个保持器15、四个弹簧16和两个刺刀17。操作如下一旦完成安装，系统加载弹簧16并通过保持器15限定弹簧16。-当系统认为必须对救生衣进行充气时，它就启动伺服电机14。-伺服电机14释放保持器15，进而弹簧16展开。-弹簧伸展并对刺刀17施以推力，刺刀17刺穿CO2瓶体9，因此当启动所述系统时(在人员落水的情况下)，CO2瓶体9自动对救生衣5充气。瓶体和电气系统在防水壳体之内。个人设备I的两个模块(2，8)包括启动开关用于开启或关闭设备，触发或取消警报。具体地讲，它们整合三个按钮ー个用于开启/关闭操作的按钮，以及其他两个按钮，当两个被同时按下时能取消人员落水情况或手动触发的人员落水情況。图5表示船上设备10的视图。船上设备是可以安装在船舶上的一件设备，包括 控制电子设备。 显示屏 12。 用于开启/关闭操作的按钮13，使用菜单并且在警报情况下关闭声音信号。还可以使用触屏作为用户界面。籲GSM通信模块。 蓝牙或Zigbee通信模块。
GPS 接收器。
VHF频道70上的DSC (“深海声道”)消息发射机和接收器。
121. 5MHz射频信号接收器。 能发出IOOdB声音的汽笛。最后，通信服务器由集群配置的一个或多个中间服务器类型的计算机构成，以确保其连续操作。
在海员落入海中的情况下，系统按照如下方式工作-海员登上船舶并且穿上个人设备I。-船只离开港口并且船上设备自动设置成“监视模式”，通过蓝牙或Zigbee通信模块一直检查所有的海员是否都在船上，并且不时地将包含船只GPS位置的消息发送到通信服务器。-在海员落入水中的特定时刻。-在少于10秒的时间内，个人设备I发现落水情況，然后第二模块8对救生衣5充气。在检测落水情况时，个人设备I检查与船上设备之间是否存在蓝牙连接。如果没有蓝 牙连接，则检查是否接收GPS位置。如果没有接收GPS位置，则检查是否有GSM信号覆盖。个人设备接着检查给定的次数(例如，三次)并且如果一致不存在这三种信号的连接，则确定落水了。容纳电子设备的第二模块8控制整个操作过程。-船上设备10检测到落水情況，鸣响汽笛通知船员进行救援。船上设备不断地检查与个人设备之间是否存在蓝牙或Zigbee连接。如果连接失败，则船上设备接着检查给定的次数(例如，三次)，如果仍没有成功，则确定个人设备不在船上。-如果预定的时间之后，船上的全体人员没有进行救援(他们没有取消警报)，则进行以下步骤 第二模块8启动121. 5MHz无线电信标(使用者同时按下第二模块2的两个按钮可以关闭)并且通过GSM通信模块将包含其GPS位置的消息发送到通信服务器。第二模块8具有两个按钮，通过第一模块2中的开ロ可以接触到它们。 船上设备10通过GSM将包含警报及其GPS位置的消息发送到通信服务器，此外，它以VHF无线电频道70将其GPS位置与国际MOB警报消息一起发送以供附近的船只或陆地救援站收听。-如果船上设备没有在VHF无线电频道70上收到警报被收到的确认信息，则发送消息到通信服务器以告知其所述情況。服务器确定出事人员附近的装有该系统的船只(因为服务器周期性地接收具有该系统的船只的GPS位置)并且向其发送包含落水海员GPS位
置的警报。-具有该系统的落水海员的船只和附近具有该系统的船只的船上设备10接收具有落水人员的GPS位置的警报(如果它们在附近区域则通过频道70接收，如果它们不在附近区域则通过GSM接收)，并通过显示屏12引导船舶靠近海员。-如果附近没有船只(具有该系统或者在VHF频道70上接收到MOB警报)，则通过频道70接收到消息的救援服务被启动，并且移动到在海员落入水中的时刻船只的GPS位置。通过121. 5MHz无线电信标，找到出事人员。在船只沉没的情况下，系统按照如下方式工作-海员登上船舶并且穿上个人设备I。-船只离开港口并且船上设备10自动设置成“监视模式”，并一直检测是否所有的海员都在船上，并且不时地将船只的GPS位置信息发送到通信服务器。-在给定时刻船只沉没并且海员落入海中。-在少于10秒的时间内，个人设备I发现情况，进而第二模块8给救生衣5充气。-如果几秒钟之后警报没有被取消，则第二模块8启动121.5MHz无线电信标，并且通过GSM通信模块将其GPS位置发送到通信服务器。-服务器确定出事人员附近的船只，并且发送包含他们GPS位置的警报。-具有该系统的附近的船只的船上设备10接收具有出事人员的GPS位置的警报(警报通过GSM到达)，并通过显示屏12引导船舶靠近海员。 -如果附近没有船只，则救援服务被启动并且移动到沉没时刻船只的GPS位置。在121. 5MHz无线电信标的帮助下，他们定位落水人员。
权利要求
1.一种用于人员落水情况的船上被动式安全系统，包括 至少一件个人设备(I)，所述个人设备(I)能够由船上的船员穿戴并且包括整合到腰带(4)中的第一模块(2); 船上设备(10)，安装在所述船上； 每一件个人设备(I)的第一模块(2)和所述船上设备(10)都具有无线通信模块，并通过所述无线通信模块建立射频链路，所述船上设备(10)被配置为通过所述链路监视所述船上是否存在每件个人设备(I )，当其检测到由于人员落水情况而缺少一件个人设备(I)的时，向所述船上的至少一个船员发出警报信号； 所述个人设备(I)进一步包括 折叠在所述第一模块(2)之内并且通过至少一个皮带(6)与其连接的救生衣(5)； 位于所述第一模块(2)的内部的第二模块(8)，连接到所述救生衣(5)并且被配置为在其检测到人员落水情况时给所述救生衣(5)充气，所述第一模块(2)在其背部设有一个翻板(3)，所述翻板被配置为被所述救生衣(5)的充气动作开启，从而允许所述救生衣通往所述第一模块(2)的外部。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于所述个人设备(I)的第二模块(8)包括用于以特定的频率发出警报信号的无线电信标，所述第二模块(8)被配置为当发生人员落水情况时启动所述无线电信标。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述船上设备(10)具有显示屏(12)和射频信号接收器，所述射频信号接收器被配置为接收由每件个人设备(I)的无线电信标发送的警报信号，所述船上设备(10)被配置为在收到所述警报信号时，通过所述显示屏(12)引导所述船舶到达发送所述警报信号的个人设备(I)的位置。
4.根据前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于所述系统进一步包括位于岸上的通信服务器并且具有GSM通信系统；其中所述个人设备(I)的第二模块(8)包括移动通信模块和卫星定位模块，所述第二模块(8)被配置为在发生人员落水的情况时通过其移动通信模块发出警报消息到所述通信服务器，所述警报消息包括通过其自身的卫星定位模块获得的定位。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于其中每件个人设备(I)的第二模块(8)被配置为通过以下方式自动检测所述人员落水情况 通过所述无线通信模块来检查与船上设备(10)连接的射频链路的存在； 通过所述卫星定位模块检查所接收的位置； 检查所述移动通信模块的信号覆盖的存在。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的系统，其特征在于所述系统进一步包括位于岸上的通信服务器并且具有GSM通信系统；其中所述船上设备(10)具有移动通信模块和卫星定位模块，所述船上设备(10)被配置为在发生人员落水的情况时通过其移动通信模块发出警报消息到所述通信服务器，所述警报消息包括其自身的卫星定位模块获得的定位。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的系统，其特征在于所述通信服务器被配置为在收到所述警报消息时 获得所述警报消息中包括的定位； 在所述定位的预定的半径之内确定至少一个船舶；将含有所获得的定位的警报消息发送到所述至少一个船舶。
8.根据权利要求4至7中任意一项所述的系统，其特征在于其中所述通信服务器被配置为在收到所述警报消息时 获得所述警报消息中包括的定位； 将含有所获得的定位的警报消息发送到救援服务。
9.根据权利要求I至8中任意一项所述的系统，其特征在于其中所述船上设备(10)具有DSC消息发射机和卫星定位模块，所述船上设备(10)被配置为在发生人员落水的情况时通过其卫星定位模块发出DSC求助信息，所述DSC求助信息包括其自身的卫星定位模块获得的所述船舶的定位的DSC求助消息。
10.根据权利要求I至9中任意一项所述的系统，其特征在于其中所述船上设备(10)具有DSC消息接收器和显示屏(12)，所述船上设备(10)被配置为在收到包括定位的DSC警报消息时获得所述定位，并通过所述显示屏(12)引导所述船舶到所述定位。
11.根据权利要求I至10中任意一项所述的系统，其特征在于其中每件个人设备(I)的第二模块(8)和所述船上设备(10)的无线通信模块是蓝牙或Zigbee模块。
12.一种用于人员落水情况的船上被动式安全系统，能够由船舶的船员水手携带，包括整合到腰带(4)中的第一模块(2)，所述个人设备(I)进一步包括 折叠在所述第一模块(2 )之内并且通过至少一个皮带(6 )与其连接的救生衣(5 ); 位于所述第一模块(2)的内部的第二模块(8)，连接到所述救生衣(5)并且被配置为在其检测到人员落水情况时给所述救生衣(5)充气，所述第一模块(2)在其背部具有一个翻板(3)，所述翻板被配置为被所述救生衣(5)的充气动作开启，从而允许所述救生衣通往所述第一模块(2)的外部。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于其中所述第二模块(8)具有卫星定位模块、移动通信模块和无线通信模块，所述无线通信模块与所述船舶的船上设备(10)建立射频链路；所述第二模块(8)被配置成通过以下方式自动检测所述人员落水情况 通过所述无线通信模块来检查与船上设备(10)连接的射频链路的存在； 通过所述卫星定位模块检查所接收的位置； 检查所述移动通信模块的信号覆盖的存在。
14.根据权利要求12至13中任意一项所述的系统，其特征在于其中所述第二模块(8)包括用于以特定的频率发出警报信号的无线电信标，所述第二模块(8)被配置为当发生人员落水情况时启动所述无线电信标。
15.根据权利要求12至14中任意一项所述的系统，其特征在于其中所述第一模块(2)包括移动通信模块和卫星定位模块，所述第一模块(2)被配置为在发生人员落水的情况时通过所述移动通信模块发出警报消息到所述通信服务器，所述警报消息中包括所述卫星定位模块获得的定位。
全文摘要
本发明涉及用于人员落水情况的船上被动式安全系统，一种能够由所述船舶的船员穿戴的个人设备，包括整合到腰带(4)中的第一模块(2)；折叠在所述第一模块(2)之内并且通过至少一个皮带(6)与其连接的救生衣(5)；位于所述第一模块(2)的内部的第二模块(8)，连接到所述救生衣(5)并且被配置为在其检测到人员落水情况时给所述救生衣(5)充气，所述第一模块(2)在其背部具有一个翻板(3)，所述翻板被配置为被所述救生衣(5)的充气动作开启，从而允许所述救生衣通往所述第一模块(2)的外部。该系统可用于“人员落水”情况的被动安全元件，以允许立即检测所述情况并且快速救援。
文档编号B63C9/08GK102971211SQ201180032505
公开日2013年3月13日 申请日期2011年4月5日 优先权日2010年7月13日
发明者巴勃罗·贝穆德斯·佩斯托尼, 亚米·卡萨尔斯·迪亚兹, 费尔南多·洛佩斯·白玛, 里夏德·J·杜罗·费尔南德斯, 亚历杭德罗·帕斯·洛佩斯, 杰尔瓦西奥·巴雷拉·费尔南德斯 申请人:斯西奥索芙特有限公司