本发明涉及防溺水救生装置，尤其是一种利用卫星定位及时提供救援，和利用传感器自动开启救生设备的智能防溺水救生装置及方法。
背景技术：
微处理器与传统的中央处理器相比，具有体积小、重量轻和容易模块化等优点。微处理器的基本组成部分有：寄存器堆、运算器、时序控制电路，以及数据和地址总线。
心率表分为两大类有胸带心率表和无胸带心率表。有胸带的心率表比如SUUNTO,POLAR,FITBOX等等都是通过佩戴在胸口的胸带上的传感器检测心跳并无线传递给微处理器。由于直接放置在胸口上，其检测的准确性比较高也可以实时测量心率，是被广泛运用的一种类型的心率表。
本发明人不久前申请了名为一种救生装置的发明，申请号为2016107057654，该发明提供了一种救生装置的技术方案，包括可穿戴背心，用于提供浮力；和求救挂件，用于固定在所述可穿戴背心上且可拆卸；进一步地，所述求救挂件包括求救信号发生器；进一步地，所述求救信号发生器包括电源、北斗终端设备和用于打开该北斗终端设备的开关，用于发送和接收定位信息。所述可穿戴背心包括一可充气夹层，和固定于所述可充气夹层上的小型二氧化碳气瓶及阀门，所述阀门将所述二氧化碳气瓶与所述可充气夹层连通。
本发明人进一步发现，上述防溺水的可穿戴背心，关键之处在于当紧急情况发生时，需要穿戴背心的本人或外人及时打开二氧化碳气瓶的阀门给充气夹层充气，以及打开北斗终端设备的开关发送定位信息。但如果穿戴背心的人是小孩或者忽然丧失了意识，来不及打开上述阀门和开关，则有可能产生不好的后果。例如最近发生的著名的郭川失联事件，郭川落水的原因很可能都是在阻止大三角帆落水或挽救已经落水的大三角帆时，因突如其来的海浪或船的剧烈晃动被甩出了船。因此，发明人想到，溺水者的生命信息可以通过心跳检测到，如果能发明一种安全装置，能够自动检测穿戴者的生命信息，且在紧急状况发生时自动打开救生装置，郭川的悲剧就有可能避免了。而溺水一般有两种情况，一种是溺水者拼命挣扎，那么他的心率会在短时间内急剧加快。而另一种忽然遭受打击失去意识的，其心率则会在短时间内减少直至消失。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于，提供一种基于GPS导航系统的智能防溺水救生装置和方法，该防溺水救生装置包括多种防护设备，遇险人员可以主动打开这些防护设备的开关，如GPS终端设备和二氧化碳气瓶等，实现遇险人员及时报警、卫星精确定位、定位信息连续跟踪，解决目前救援中遇险人员无法第一时间报警和遇险人员位置难以确定的问题。
本发明的目的之二在于，提供一种带有传感器的智能防溺水救生装置和方法；该智能防溺水装置本身能够根据传感器检测到的穿戴者的生命信息自动开启用于获救的开关和阀门，解决遇险人员遭遇紧急状况无法亲自打开救助的开关和阀门的问题。
本发明的目的之三在于，提供一种带有传感器的防溺水救生装置和方法；能够根据传感器检测到的所述防溺水救生装置的穿戴者的生命信息自动开启GPS导航系统，给搜救者提供准确的穿戴者的位置信息。
本发明的技术方案为：一种智能防溺水救生装置，包括可穿戴背心，用于提供浮力；和求救挂件，用于固定在所述可穿戴背心上且可拆卸；进一步地，所述求救挂件包括求救信号发生器；进一步地，所述求救信号器发生器包括电源、GPS终端设备和用于打开该GPS终端设备的开关；其中，所述GPS终端设备包括一微处理器，用于发送和接收定位信息；所述智能防溺水装置还包括一固定于所述可穿戴背心胸口位置的传感器，且所述可穿戴背心包括一充气夹层，和密封于所述可穿戴背心肩部的带控制阀门的小型二氧化碳气瓶；所述阀门的气体管道与所述可穿戴背心的充气夹层相连通，所述控制阀门与所述微处理器和传感器通讯连接；又所述GPS终端设备的开关与所述微处理器和传感器通讯连接。
进一步地，所述传感器为心率传感器，用于检测心跳并无线传递给所述微处理器。
进一步地，所述穿戴背心还包括一容纳海水染色剂的夹层，和用于打开该夹层的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接。
进一步地，所述求救信号发生器还包括LED强光灯，和用于打开该LED强光灯的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接。
进一步地，所述求救信号发生器还包括警报声响模块，和用于打开该警报声响模块的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接。
一种智能防溺水救生方法，包括可穿戴背心，用于提供浮力；和求救挂件，用于固定在所述可穿戴背心上且可拆卸；进一步地，所述求救挂件包括求救信号发生器；进一步地，所述求救信号器发生器包括电源、GPS终端设备和用于打开该GPS终端设备的开关；其中，所述GPS终端设备用于发送和接收定位信息，且，所述GPS终端设备包括一微处理器；所述智能防溺水装置还包括一固定于所述可穿戴背心胸口位置的心率传感器，用于检测心跳并无线传递给所述微处理器；且所述可穿戴背心包括一充气夹层，和密封于所述可穿戴背心肩部的带控制阀门的小型二氧化碳气瓶；所述阀门的气体管道与所述可穿戴背心的充气夹层相连通，所述控制阀门与所述微处理器和传感器通讯连接；又所述GPS终端设备的开关与所述微处理器和传感器通讯连接，使用者穿上所述可穿戴背心后，所述传感器开始采集使用者的心跳信号并发送给所述微处理器，当所述微处理器收到的信号达到预先的设定值时，所述微处理器发出信号打开所述二氧化碳气瓶的阀门和所述GPS终端设备的开关。
进一步地，还包括一网络连接的后台服务系统，当所述GPS终端设备的开关被打开后，所述GPS终端设备向所述后台服务系统发送遇险信号及预存的遇险人员联系信息；系统接收并解调发来的信息，获得遇险人员所在的定位信息及漂移运动轨迹的精准实时信息，发送所述定位信息及漂移运动轨迹的精准实时信息给救援部门，然后在获得救援部门的反馈信息后，发送等待救援的信息给所述GPS终端设备。
进一步地，所述可穿戴背心还包括一容纳海水染色剂的夹层，和用于打开该夹层的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接，当所述微处理器收到的信号达到预先的设定值时，所述微处理器发出信号打开容纳海水染色剂的夹层。
进一步地，所述求救信号发生器还包括LED强光灯，和用于打开该LED强光灯的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接，当所述微处理器收到的信号达到预先的设定值时，所述微处理器发出信号打开该LED强光灯。
进一步地，所述求救信号发生器还包括警报声响模块，和用于打开该警报声响模块的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接，当所述微处理器收到的信号达到预先的设定值时，所述微处理器发出信号打开警报声响模块。
本发明的有益效果在于，使用者将本发明穿在身上后，开启电源，所述心率传感器开始自动检测穿戴者的心跳，并将该心跳信号传给所述微处理器。当传感器监测到溺水者的心跳忽然急速加快，或者溺水者的心跳低于正常值甚至停止，则所述微处理器立即发出信号打开所述GPS终端设备，开始发送和接收定位信息，同时，所述微处理器立即发出信号打开所述可穿戴背心肩部的小型二氧化碳气瓶的控制阀门，给所述充气夹层充气。这样可以大大提高使用者在意外事故中的生存机会。
第二，本发明的微处理器还可以发出信号打开更多的求救设备，向周边人员发送强光、海水染色剂、警报声等方式进行求救。避免救援人员到了遇险人员位置附近，却由于可见度差的问题而找不到遇险人员的悲剧发生。
第三，本发明的求救设备如GPS终端设备，带控制阀门的小型二氧化碳气瓶，海水染色剂，LED强光灯，和警报声响模块均带有开关，穿戴人员在清醒和需要的情况下可以自主打开或者关闭这些开关。这样可以节约电池的耗能，延长使用寿命。同时也可以有效防止误操作的情况。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明。
如图1所示，一种智能防溺水救生装置，包括可穿戴背心(1)，用于提供浮力；和求救挂件(11)，用于固定在所述可穿戴背心上且可拆卸；进一步地，所述求救挂件包括求救信号发生器；进一步地，所述求救信号器发生器包括电源、GPS终端设备和用于打开该GPS终端设备的开关；其中，所述GPS终端设备用于发送和接收定位信息，且，所述GPS终端设备包括一微处理器；所述智能防溺水装置还包括一固定于所述可穿戴背心胸口位置的传感器(13)，且所述可穿戴背心包括一充气夹层(14)，和密封于所述可穿戴背心肩部的带控制阀门(121)的小型二氧化碳气瓶(12)；所述阀门(121)的气体管道与所述可穿戴背心的充气夹层相连通，所述控制阀门与所述微处理器和传感器通讯连接；又所述GPS终端设备的开关与所述微处理器和传感器通讯连接。
进一步地，所述传感器为心率传感器，用于检测心跳并无线传递给所述微处理器。
进一步地，所述穿戴背心还包括一容纳海水染色剂的夹层，和用于打开该夹层的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接。
进一步地，所述求救信号发生器还包括LED强光灯，和用于打开该LED强光灯的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接。
进一步地，所述求救信号发生器还包括警报声响模块，和用于打开该警报声响模块的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接。
一种智能防溺水救生方法，包括可穿戴背心，用于提供浮力；和求救挂件，用于固定在所述可穿戴背心上且可拆卸；进一步地，所述求救挂件包括求救信号发生器；进一步地，所述求救信号器发生器包括电源、GPS终端设备和用于打开该GPS终端设备的开关；其中，所述GPS终端设备用于发送和接收定位信息，且，所述GPS终端设备包括一微处理器；所述智能防溺水装置还包括一固定于所述可穿戴背心胸口位置的心率传感器，用于检测心跳并无线传递给所述微处理器；且所述可穿戴背心包括一充气夹层，和密封于所述可穿戴背心肩部的带控制阀门的小型二氧化碳气瓶；所述阀门的气体管道与所述可穿戴背心的充气夹层相连通，所述控制阀门与所述微处理器和传感器通讯连接；又所述GPS终端设备的开关与所述微处理器和传感器通讯连接，使用者穿上所述可穿戴背心后，所述传感器开始采集使用者的心跳信号并发送给所述微处理器，当所述微处理器收到的信号达到预先的设定值时，所述微处理器发出信号打开所述二氧化碳气瓶的阀门和所述GPS终端设备的开关。
进一步地，还包括一网络连接的后台服务系统，当所述GPS终端设备的开关被打开后，所述GPS终端设备向所述后台服务系统发送遇险信号及预存的遇险人员联系信息；系统接收并解调发来的信息，获得遇险人员所在的定位信息及漂移运动轨迹的精准实时信息，发送所述定位信息及漂移运动轨迹的精准实时信息给救援部门，然后在获得救援部门的反馈信息后，发送等待救援的信息给所述GPS终端设备。
进一步地，所述可穿戴背心还包括一容纳海水染色剂的夹层，和用于打开该夹层的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接，当所述微处理器收到的信号达到预先的设定值时，所述微处理器发出信号打开容纳海水染色剂的夹层。
进一步地，所述求救信号发生器还包括LED强光灯，和用于打开该LED强光灯的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接，当所述微处理器收到的信号达到预先的设定值时，所述微处理器发出信号打开该LED强光灯。
进一步地，所述求救信号发生器还包括警报声响模块，和用于打开该警报声响模块的开关，该开关与所述微处理器和传感器通讯连接，当所述微处理器收到的信号达到预先的设定值时，所述微处理器发出信号打开警报声响模块。
以上的描述仅仅涉及本发明的一些具体实施方式，任何本领域的技术人员基于本发明的精神所做的替换或改进均应为本发明的保护范围所涵盖，本发明的保护范围应以权利要求书为准。