一种泳池防溺水自动救援设备

本发明涉及水中救援设备，具体为一种泳池防溺水自动救援设备。

背景技术：

1、在当前的泳池安全保障领域，溺水事故的预防和救援一直是备受关注的重要问题。随着人们生活水平的提高，游泳作为一项健康的运动和休闲活动，越来越受到大众的喜爱，各类游泳场所的数量也不断增加。然而，溺水事故却时有发生，对人们的生命安全构成了严重威胁。

2、目前，大多数泳池采用的溺水救援方案主要依赖于救生员的人工监控和救援。泳池管理者通常会在泳池边配备一定数量的救生员，依靠他们的视觉观察来发现溺水者，并在发现异常情况时迅速采取救援行动。救生员通过肉眼观察泳池内游泳者的状态，凭借经验判断是否有人溺水。一旦确定有人溺水，救生员会迅速跳入水中，将溺水者救起并进行必要的急救处理。

3、这种传统的救援方案在实际应用中存在诸多问题。例如，在夏季的游泳高峰期，泳池内人员众多，游泳者的活动情况复杂。救生员需要时刻保持高度的注意力，但长时间的工作容易导致疲劳，这使得他们难以做到时刻全神贯注地观察泳池的每个角落。就像在一些大型公共泳池，在周末或炎热的午后，泳池里挤满了人，救生员即使努力观察，也会因为视觉盲区或注意力分散而遗漏溺水者。而且，人工判断溺水主要依靠经验，缺乏科学精准的判断标准，容易出现误判。这是因为不同的救生员对溺水迹象的理解和判断存在差异，对于一些处于溺水初期、表现不明显的情况，无法及时准确识别。这些问题导致传统救援方案在及时性和准确性上大打折扣，无法有效保障游泳者的生命安全。同时，大量雇佣救生员也增加了泳池的运营成本，给泳池管理者带来了较大的经济压力。因此，本发明提供了一种泳池防溺水自动救援设备，以解决现有技术中存在的不足之处。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种泳池防溺水自动救援设备，解决了现有技术中在泳池中人员溺水时难以及时发现并快速救援溺水对象的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种泳池防溺水自动救援设备，包括船体本体，所述船体本体的一端固定连接有船体前置块，所述船体本体的外部套设有组装环，所述组装环的外侧固定连接有两个浮翼，所述浮翼的外部设置有转向机构，所述转向机构包括转动柱和驱动组件，所述转动柱的外侧转动连接在浮翼的内部，所述转动柱的底部固定连接有组合盘，所述组合盘的底部安装有转向螺旋桨。

3、优选的，所述驱动组件包括安装盒，所述安装盒固定连接在浮翼的顶部，所述安装盒的内部安装有微型电机，所述微型电机的输出端固定连接有蜗杆，所述转动柱的顶端固定连接有蜗轮，所述蜗轮位于安装盒的内部，且与蜗杆啮合。

4、优选的，所述船体本体的另一端固定连接有连接柱，所述连接柱的一端固定连接有船体后置箱，所述连接柱的外部套设有气囊盘，所述船体后置箱的外侧安装有前进螺旋桨。

5、优选的，所述船体后置箱的内部安装有电推杆，所述电推杆的输出端固定连接有气囊盒，所述气囊盒的外侧固定连接有两个密封块，所述船体后置箱的外侧开设有通口，所述通口的内侧设置有密封塞，所述气囊盒的外侧与通口的内侧滑动连接。

6、一种泳池防溺水自动救援系统，包括以下模块：

7、溺水检测模块：用于监测泳池内人员状态并判断是否溺水；

8、通信模块：负责传输人员溺水信息；

9、救援控制模块：依据人员溺水信息控制救援设备行动；

10、气囊触发模块：控制气囊展开对溺水人员实施救援。

11、优选的，所述溺水检测模块利用yolov5模型结合opencv抓取摄像头画面，从游泳者与救生圈的交并比、运动速度、头部沉浮频率计算安全系数，当安全系数低于阈值判定为溺水，且通过透视变换算法获取溺水者实际坐标；所述溺水检测模块还包含有网页端遥控器，救生员可通过连接云端网页，远程控制救援设备的移动和导航，辅助实施救援。

12、优选的，所述通信模块采用mqtt协议，将溺水检测模块得到的溺水者坐标信息发送给救援控制模块，同时接收救援控制模块反馈的信息实现双向数据交互。

13、优选的，所述救援控制模块基于接收到的溺水者坐标，结合救援设备自身位置计算导航路径，通过控制驱动装置调整救援设备的运动方向和速度并驶向溺水者，且能接收救援设备反馈信息实时调整控制指令。

14、优选的，所述气囊触发模块在救援控制模块判断救援设备到达溺水者位置后，发送触发信号，控制救援设备打开气囊开关，使内置冷冻液压二氧化碳瓶为气囊充气。

15、优选的，还包括适配控制界面模块，该模块使用qt框架编写，具备启动/暂停、自动/手动切换、发出警报、前往目的、打开气囊、更新信息的功能，用于人工干预救援过程。

16、本发明提供了一种泳池防溺水自动救援设备。具备以下有益效果：

17、1、本发明通过救援小船的船体本体上承载多种结构与搭建救援系统，能够在泳池中第一时间发现溺水人员，并且在转向螺旋桨与前进螺旋桨的配合下，能够及时调整自身位置，并且根据自身坐标拟定救援路线，在救援小船行驶过程中，由于船体前置块的尖锥造型能够减少泳池中水波的影响，进而快速接近溺水人员进行救援。

18、2、本发明系统极大地提高了泳池溺水救援的及时性与准确性，溺水检测模块借助先进的yolov5模型和多维度算法，能快速且精准地识别溺水者，通过对大量图像数据的学习训练，yolov5模型可以有效区分不同的目标物体，结合从游泳者与救生圈的交并比、运动速度、头部沉浮频率等多个角度计算安全系数，使溺水判断更为科学可靠，一旦判定溺水，系统迅速通过通信模块将信息传递给救援控制模块，引导救援设备快速抵达现场，避免因人工判断失误或延迟导致的救援不及时问题，显著提升救援效率，为溺水者争取宝贵的救援时间。

19、3、本发明系统具备高度的智能化与灵活性，降低了人力成本和运营风险，适配控制界面模块和网页端遥控器，使救援人员既能实现自动化救援，也能在必要时进行手动干预，自动化模式下，系统无需人工实时监控，即可自动完成溺水检测和救援操作，节省了大量人力，手动模式则能应对复杂多变的特殊情况，确保救援的准确性和可靠性，此外，随着系统的广泛应用，泳池运营者可适当减少救生员数量，降低运营成本，同时提升泳池安全性，减少溺水事故带来的风险，为泳池运营管理提供了高效、智能的解决方案。

技术特征：

1.一种泳池防溺水自动救援设备，包括船体本体（1），其特征在于，所述船体本体（1）的一端固定连接有船体前置块（2），所述船体本体（1）的外部套设有组装环（3），所述组装环（3）的外侧固定连接有两个浮翼（4），所述浮翼（4）的外部设置有转向机构，所述转向机构包括转动柱（8）和驱动组件，所述转动柱（8）的外侧转动连接在浮翼（4）的内部，所述转动柱（8）的底部固定连接有组合盘（10），所述组合盘（10）的底部安装有转向螺旋桨（11）。

2.根据权利要求1所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，所述驱动组件包括安装盒（5），所述安装盒（5）固定连接在浮翼（4）的顶部，所述安装盒（5）的内部安装有微型电机（6），所述微型电机（6）的输出端固定连接有蜗杆（7），所述转动柱（8）的顶端固定连接有蜗轮（9），所述蜗轮（9）位于安装盒（5）的内部，且与蜗杆（7）啮合。

3.根据权利要求1所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，所述船体本体（1）的另一端固定连接有连接柱（14），所述连接柱（14）的一端固定连接有船体后置箱（12），所述连接柱（14）的外部套设有气囊盘（15），所述船体后置箱（12）的外侧安装有前进螺旋桨（13）。

4.根据权利要求3所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，所述船体后置箱（12）的内部安装有电推杆（16），所述电推杆（16）的输出端固定连接有气囊盒（17），所述气囊盒（17）的外侧固定连接有两个密封块（18），所述船体后置箱（12）的外侧开设有通口（19），所述通口（19）的内侧设置有密封塞（20），所述气囊盒（17）的外侧与通口（19）的内侧滑动连接。

5.一种泳池防溺水自动救援系统，应用于权利要求1-4任一项所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，包括以下模块：

6.根据权利要求5所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，所述溺水检测模块利用yolov5模型结合opencv抓取摄像头画面，从游泳者与救生圈的交并比、运动速度、头部沉浮频率计算安全系数，当安全系数低于阈值判定为溺水，且通过透视变换算法获取溺水者实际坐标；所述溺水检测模块还包含有网页端遥控器，救生员可通过连接云端网页，远程控制救援设备的移动和导航，辅助实施救援。

7.根据权利要求5所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，所述通信模块采用mqtt协议，将溺水检测模块得到的溺水者坐标信息发送给救援控制模块，同时接收救援控制模块反馈的信息实现双向数据交互。

8.根据权利要求5所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，所述救援控制模块基于接收到的溺水者坐标，结合救援设备自身位置计算导航路径，通过控制驱动装置调整救援设备的运动方向和速度并驶向溺水者，且能接收救援设备反馈信息实时调整控制指令。

9.根据权利要求5所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，所述气囊触发模块在救援控制模块判断救援设备到达溺水者位置后，发送触发信号，控制救援设备打开气囊开关，使内置冷冻液压二氧化碳瓶为气囊充气。

10.根据权利要求5所述的一种泳池防溺水自动救援设备，其特征在于，还包括适配控制界面模块，该模块使用qt框架编写，具备启动/暂停、自动/手动切换、发出警报、前往目的、打开气囊、更新信息的功能，用于人工干预救援过程。

技术总结
本发明涉及水中救援设备领域，公开了一种泳池防溺水自动救援设备，包括船体本体，所述船体本体的一端固定连接有船体前置块，所述船体本体的外部套设有组装环，所述组装环的外侧固定连接有两个浮翼，所述浮翼的外部设置有转向机构，所述转向机构包括转动柱和驱动组件，所述转动柱的外侧转动连接在浮翼的内部，所述转动柱的底部固定连接有组合盘，所述组合盘的底部安装有转向螺旋桨。通过救援小船的船体本体上承载多种结构与搭建救援系统，能够在泳池中第一时间发现溺水人员，并且在转向螺旋桨与前进螺旋桨的配合下，能够及时调整自身位置，并且根据自身坐标拟定救援路线，快速接近溺水人员进行救援。

技术研发人员：宋强,杨浩天,刘浩鹏,郑怀纲,吕鹏程,陈健峰
受保护的技术使用者：肇庆学院
技术研发日：
技术公布日：2025/4/14