一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统和方法与流程

1.本发明涉及防溺水预警系统技术领域，更具体地说，是涉及一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统和方法。


背景技术：

2.当前公共安全要求越来越严格，游泳场馆的泳者安全是个急需解决的难题。目前大多数游泳池主要通过大量布置救生员和视频监控的方法来解决，两种方式均需要人工判断是否存在险情，但是人员的精力有限，无法时刻保持高度集中的注意力；另外，人员观察的区域有限，尤其是泳者在水下的体态不易观察，且泳者溺水分主动溺水（乏力，抽筋等）和被动溺水（卒中，心梗等），不同溺水状态下泳者的体态不同，主动溺水时泳者会有“手舞足蹈”的动作，被动溺水时身体无知觉下沉。
3.因此，人员难以及时准确判断泳者是否溺水，且人员容易疏忽，对于溺水抢救往往都是争分夺秒的，但是仅停留在监控层面的水域监管无法及时进行救援，因而导致了救援难度高、救援速度慢、救援效率低。在搜救时也需要进行人工搜索和定位，不够灵活、耗时耗力且最终救援成功率低，无法及时对溺水人员进行定位展开快速救援。
4.以上不足，有待改进。


技术实现要素：

5.为了解决现有的泳池在管理时无法及时判断泳者溺水情况，从而延误施救的问题，本发明提供一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统和方法。
6.本发明技术方案如下所述：一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，包括服务器，所述服务器通讯连接有智能终端；所述智能终端包括：体态监测模块、水深监测模块和通信模块，所述体态监测模块用于监测泳者在游泳时的体态；所述水深监测模块用于监测泳者在游泳时的深度；所述通信模块用于将所述体态监测模块和所述水深监测模块的监测泳者体态数据、水深数据和高精度定位数据实时传输至所述服务器；所述服务器包括监测终端，所述监测终端用于分析处理所述体态监测模块和所述水深监测模块的监测数据，判断泳者是否溺水。
7.上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，所述服务器包括信息录入端，录入信息包括泳池信息和所述智能终端信息。
8.上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，所述服务器包括一键呼救终端，用于泳者通过所述智能终端向所述服务器呼救。
9.上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，所述服务器包括个人信息展示模块，所述个人信息展示模块的展示信息为泳者在泳池游泳的数据。
10.上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，所述体态监测模块为三轴传感器、六轴传感器或九轴传感器。
11.上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，所述水深监测模块为压
力传感器。
12.上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，所述通信模块为uwb通信网关，所述智能终端通过所述uwb通信网关与所述服务器通讯连接。
13.上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，所述智能终端包括预警闪光模块，所述预警闪光模块用于泳者呼救。
14.上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，所述智能终端包括生命体征采集模块，所述生命体征采集模块用于监测泳者心率、血氧、体温。
15.一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的方法，应用于上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，包括以下步骤：步骤a、建立所述服务器；步骤b、录入游泳池的相关详细信息到所述服务器；步骤c、录入游泳池现场所述智能终端的相关信息到所述服务器，将所述智能终端与游泳池绑定；步骤d、将所述智能终端发放给泳者，所述智能终端用于采集泳者的相关身体信息数据和地理位置数据；步骤e、布置游泳池uwb通信网络场景，建立相关数据交换场景,实现所述智能终端与所述服务器通讯互联，实现交换信息和数据；步骤f、所述服务器获取所述智能终端的数据，自动进行数据计算、分析和处理，动态监测和判断游泳者的体态动作和水深的关系，并通过所述监测终端展示所述泳者的相关数据。
16.步骤g、若所述服务器发现异常情况，对所述异常情况进行报警并通过所述移动终端紧急通知相关人员处理。
17.根据上述方案的本发明，其有益效果在于，本发明通过智能终端采集数据，结合uwb通信技术，做到实时获取游泳人员状况，通过对游泳人员的体态动作和水深的关系进行智能化计算和分析预警，防止游泳人员因各种原因（如体力不支、突然抽筋、心梗等突发情况）出现可能溺水时刻得到及时救援，保护泳者生命安全，减少安全事故的发生；同时，本系统还能很好的记录泳者的各种游泳姿势及持续时间，便于泳者自我回溯。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的系统结构框图；图2为本发明的方法步骤图。
具体实施方式
20.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用
以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.需要说明的是，当部件被称为“固定”或“设置”或“连接”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多”的含义是二或二以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一或一以上，除非另有明确具体的限定。
22.示例性系统如图1，本发明所述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，包括服务器，服务器通讯连接有智能终端；智能终端包括：体态监测模块、水深监测模块和通信模块，体态监测模块为六轴传感器，体态监测模块用于监测泳者在游泳时的体态；水深监测模块为压力传感器，水深监测模块用于监测泳者在游泳时的深度；通信模块为uwb通信网关，通信模块用于将体态监测模块和水深监测模块的监测泳者体态数据、水深数据和高精度定位数据实时传输至服务器；服务器包括监测终端，监测终端用于分析处理体态监测模块和水深监测模块的监测数据，判断泳者是否溺水。
23.智能终端设置在智能穿戴设备上，穿戴在泳者的身上，泳者在游泳的过程中，六轴传感器可以检测到泳者的体态，压力传感器可以检测不同的水深的压力变化，从而判断泳者在水中的深度，智能终端通过uwb通信网关与服务器通讯连接。超宽带（ultra wide band，uwb）技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。uwb技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入，定位精度可达厘米级，从而可以准确判断泳者的体态。服务器的监测终端获取泳者体态和深度数据后，智能判断泳者是否为溺水状态，若为溺水状态，则提示救援人员进行救援，救援人员可以根据智能终端的位置，定位溺水泳者的位置，方便快速施救，保证救援效率。
24.本系统在实际应用的过程中，体态监测模块可以选择三轴传感器或九轴传感器，三轴传感器的价格低廉，体态检测较为模糊，可以用在较小泳池，九轴传感器体态检测较为精细，可以辅助教练员对泳者进行泳姿矫正，但价格较高，根据使用场合的需求进行选择。
25.在一个优选的实施例中，如图1所示，智能终端包括预警闪光模块，预警闪光模块用于泳者呼救。预警闪光模块可以在服务器的监测终端检测到泳者的体态和所处水深异常时，判定泳者处于溺水状态，一方面提醒救援人员进行施救，另一方面向智能终端发出信号，启动预警闪光模块，智能终端的预警闪光模块闪烁灯光，提醒周围泳者和救生员进行施救，方便救援人员定位溺水泳者，提高救援效率。
26.在一个优选的实施例中，如图1所示，智能终端包括生命体征采集模块，生命体征采集模块用于监测泳者心率、血氧、体温。通过生命体征采集模块实时监测泳者的生命体征，可以了解泳者的生命体征变化，在泳者的生命体征变化超过安全阈值时，同样判断泳者存在生命安全，全方位的对泳者的健康进行监测，保证泳者在游泳时的健康。
27.在一个优选的实施例中，如图1所示，服务器包括信息录入端，录入信息包括泳池信息和智能终端信息。泳池的信息包括泳池的管理者、救生员、地址、水深、长度、泳道数量
等，并将该泳池使用的智能终端与该泳池进行数据绑定，每个智能终端对应唯一的身份识别号（id,identity document）,从而使得泳者在穿戴后可以对应到每个人，服务器可以同时对每个智能终端进行监测，保证能够在泳池中快速定位到溺水泳者的位置，保证救援效率。
28.在一个优选的实施例中，如图1所示，服务器包括一键呼救终端，用于泳者通过智能终端向服务器呼救。当泳者在发生危险之前，预感到需要救援时，通过智能终端向服务器发送求救信号，同时智能终端的预警闪光模块闪烁灯光，使得溺水者位置更加醒目，同时提醒周围泳者和救生员进行施救，服务器的一键呼救终端收到求救信号后，立即提醒泳池管理者部署救援，安排附近救生员进行救援，进一步保证泳者在游泳时的生命安全。
29.在一个优选的实施例中，如图1所示，服务器包括个人信息展示模块，个人信息展示模块的展示信息为泳者在泳池游泳的数据。服务器可以记录泳者在运动时的信息，例如所处的泳道，使用的泳姿，游泳时的姿态，游泳的速度，游泳时间以及游泳时的生命体征等数据，供泳者或教练员分析运动情况，并对运动计划进行合理安排和调整。此外，泳池管理人员，根据各个泳者的游泳数据，可以监测泳者的游泳频率，各个泳道的人数，泳者健康情况，从而可以有针对性的进行管理，保证泳者安全。
30.示例性方法如图2所示，本发明所述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的方法，应用于上述的一种基于泳者体态和水深智能预警防溺水的系统，包括以下步骤：步骤a、建立服务器；步骤b、录入游泳池的相关详细信息到服务器；步骤c、录入游泳池现场智能终端的相关信息到服务器，将智能终端与游泳池绑定；步骤d、将智能终端发放给泳者，智能终端用于采集泳者的相关身体信息数据和地理位置数据；步骤e、布置游泳池uwb通信网络场景，建立相关数据交换场景,实现智能终端与服务器通讯互联，实现交换信息和数据；步骤f、服务器获取智能终端的数据，自动进行数据计算、分析和处理，动态监测和判断游泳者的体态动作和水深的关系，并通过监测终端展示泳者的相关数据；步骤g、若服务器发现异常情况，对异常情况进行报警并通过移动终端紧急通知相关人员处理。
31.在一个优选的实施例中，如图2所示，在步骤e中，通过uwb通信技术实现智能终端与服务器互联，实现交换信息和数据。
32.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
33.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。