[發明專利]用于戶外固定泳區的快速無人機救援系統

在審

• 申請號: 201610400953.6
• 申請日: 2016-06-08
• 公開（公告）號: CN107351991A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 徐元哲;吳路光;謝鑫剛;龍順宇
• 申請（專利權）人: 三亞深海鯨電子科技有限公司
• 主分類號: B63C9/00
• 分類號: B63C9/00;B63C9/01;G08B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本救援系統能根據呼救者的呼救信息在最短時間內實施救援，屬于無人機水面救援領域。

背景技術

無人機飛行速度快，準備時間短，操控靈活且成本低，應用越來越廣泛。無人機加載救援設備對水面實施救援也越來越多地被討論和研究，目前研究比較多的是在兩個方面。

一方面是水面救援無人機本身。例如中國專利號ZL201520179590.9，名稱為：一種水上救援用涵道無人機，授權公告日為2015年7月22日，該專利公開了一種水上救援用涵道無人機，無人機本體套在浮圈內，當續航能力不足時，機體浮圈保護無人機本體不進水，便于后續的回收使用；當救生圈不足時，可以將機體浮圈脫開作救生圈使用。另一方面是水面救援設備的加載和投放。例如中國專利號ZL201420509051.2，名稱為：一種無人機空中救生器，授權公告日為2015年4月8日。該專利公開了一種無人機空中救生器，采用自充氣救生圈，可一次性掛載4個，高效可靠，投放準確，并且對救援區域環境要求低。

這兩個方面是無人機水面救援重要的組成部分，是不可或缺的。然而，這些專利只研究了利用無人機進行水面救援中的設備問題，沒有對如何使用救援無人機在最短時間內到達呼救者上方并完成救援進行過相關研究。現有文獻表明，溺亡過程在6分鐘左右，在盡可能短的時間內使用無人機對水面呼救者進行救援，對救援成功至關重要。對于非固定泳區，很難做到對溺水事故的發生進行預判，無法提前布置救援無人機。而對于人流量大，人員密集的戶外固定泳區，可以做到提前合理布置救援無人機，能有效降低發生溺亡的概率。

發明內容

1、發明解決的技術問題。

針對已有技術的缺陷，發明了用于戶外固定泳區的快速無人機救援系統。本救援系統中呼救手環發出呼救信息后，無人機自動起飛，規劃最佳路徑前往救援，用最短時間到達呼救者上方并下降到合適高度；值班員操控無人機投放救援設備，并把呼救者牽引至岸邊，完成救援。

2、技術方案。

本救援系統包括呼救手環1、控制中心2、旋翼無人機3三部分。呼救手環1采用無線通信向控制中心2和旋翼無人機3發送信息。控制中心2與旋翼無人機3之間采用無線通信相互發送信息，如圖1所示。

呼救手環1包括電源模塊10、手環主控11、指示燈12、按鍵13、脈搏監測模塊14、防水防摔外殼15、定位模塊16、信息發送模塊17、開關18。所有功能模塊都密封于防水防摔外殼15內，電源模塊10與手環主控11和開關18連接，指示燈12、按鍵13、脈搏監測模塊14、定位模塊16、信息發送模塊17均與手環主控11連接，如圖2所示。

開關18負責電源的接通與斷開。電源模塊10采用無線充電方式給電池充電，電池為鋰電池，負責給整個手環電路供電。指示燈12選用紅綠藍三色燈，用于顯示電池電量。脈搏監測模塊14為光電脈搏檢測模塊，實時監測呼救者的脈搏。定位模塊16選用GPS或北斗定位模塊，負責獲取呼救者的位置信息。手環主控11選用芯片STM32F030F4P6，負責讀取脈搏和位置信息、監測按鍵13的按下狀態，當手環主控11判斷脈搏次數或者變化率超出了正常范圍，或者監測到按鍵13長按下，向信息發送模塊17傳送呼救信息，呼救信息包括呼救者的脈搏和位置信息；此外，手環主控11檢測電源模塊10的電量并控制指示燈12顯示電量。信息發送模塊17負責呼救信息的發送。防水防摔外殼15為絕緣橡膠材質，密封防水。

控制中心2包括通信設施20、無人機控制臺21、信息顯示臺22、供電設備23。通信設施20與無人機控制臺21連接，信息顯示臺22與通信設施20和無人機控制臺21連接，如圖3所示。

供電設備23負責給整個控制中心2供電。通信設施20負責接收呼救信息和多旋翼無人機3發送的信息，之后傳送給無人機控制臺21和信息顯示臺22，同時負責把無人機控制臺21傳送的操控信息向旋翼無人機3發送。無人機控制臺21配有無人機控制桿，負責生成無人機的操控信息。信息顯示臺22包括液晶顯示屏、喇叭和指示燈，顯示呼救者的位置信息、脈搏信息、旋翼無人機3的位置信息、飛行信息、圖像信息等。

旋翼無人機3包括通信模塊30、攝像模塊31、救援設備32、定位模塊33、飛控模塊34、電源35、無人機機體36、主控模塊37、救援設備投放機構38，通信模塊30、攝像模塊31、定位模塊33、飛控模塊34、電源35、救援設備投放機構38均與主控模塊37連接，通信模塊30與攝像模塊31、定位模塊33連接，救援設備32與救援設備投放機構38連接，如圖4所示。