隨著社會的不斷進(jìn)步和人們生活水平的逐步提高,國民的健康意識逐漸覺醒,對形體美的追求日益增高,越來越多的人養(yǎng)成了良好的運(yùn)動習(xí)慣。在人們需求的刺激下,各種商業(yè)性的運(yùn)動經(jīng)營機(jī)構(gòu)日漸增多,游泳館即為其中之一。與此同時,泳池溺水事故呈現(xiàn)出高發(fā)態(tài)勢。盡管很多游泳館都聘請了專業(yè)的救生員,但考慮到泳池中人員眾多,一旦發(fā)生溺水事件,救生員往往難以在第一時間察覺并作出反應(yīng)。所以,研究怎樣才能及時的發(fā)現(xiàn)到溺水者,顯示溺水位置并告知救生員采取營救行為,能夠為人們的生命安全提供有力的保障,有著重大的現(xiàn)實價值。為此,本文研究了一套能夠自動發(fā)現(xiàn)泳池溺水事故的報警和定位系統(tǒng),它由兩部分組成:運(yùn)動手環(huán)和監(jiān)測報警設(shè)備。運(yùn)動手環(huán)包括心率監(jiān)測模塊、浸水時長模塊、報警模塊,監(jiān)測報警設(shè)備包括定位模塊和上位機(jī)處理軟件。當(dāng)游泳者發(fā)生溺水不能救助時,系統(tǒng)通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的判斷觸發(fā)上位機(jī)和手環(huán)同步報警處理,采用信息化手段監(jiān)測游泳人群,以聲、光方式提示溺水危險,配合定位系統(tǒng)的定位,提示救生員疑似溺水者的位置信息,提高人員搜救效率,也減輕救生員的觀察工作強(qiáng)度。溺水報警系統(tǒng)方案,考慮了泳池復(fù)雜的環(huán)境,整合了人體溺水反應(yīng)的生理特點、嵌入式技術(shù)、無... 

【文章來源】：湖南科技大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

iSwimband穿戴式水下傳感裝置

-5-圖1.2泳帽式溺水報警系統(tǒng)Fig1.2Swimmingcaptypedrowningalarmsystem國內(nèi)的設(shè)計團(tuán)隊也發(fā)明出了一款可以裝置在泳帽上的傳感器，如圖1.2所示。傳感器定時向控制端發(fā)送信號，當(dāng)裝置在水中時，信號會迅速減弱導(dǎo)致傳送中斷，這時控制端無法接收信號，那么它將計算最后一次記錄到該信號的時間與當(dāng)前時間的差值，當(dāng)超過所設(shè)定的時間時，控制端就會發(fā)出警報，提示救助人員注意或開展救助工作。設(shè)計簡單方便有效，但救生系統(tǒng)沒有定位的功能，救助人員進(jìn)行搜救的過程中會出現(xiàn)耽誤時間的情況[15]。以上采用傳感器監(jiān)測設(shè)計，都可在符合溺水條件的情況下發(fā)出警報，但沒有考慮確定溺水者當(dāng)前位置的功能，在游泳場館等人數(shù)密集場所應(yīng)用效果受限。（二）視頻監(jiān)測系統(tǒng)視頻監(jiān)測系統(tǒng)的原理是在泳池內(nèi)和附近部署監(jiān)控設(shè)備，采集現(xiàn)場的圖像并進(jìn)行分析和推理，從而自動判定游泳者所處的狀態(tài)，若判斷結(jié)果為溺水狀態(tài)，系統(tǒng)會發(fā)出警報，通知工作人員進(jìn)行搶救。在泳池工作的視頻監(jiān)測系統(tǒng)早期被用來對水下運(yùn)動項目進(jìn)行評判[16]。在視頻數(shù)據(jù)分析技術(shù)日益精進(jìn)的當(dāng)前，監(jiān)測系統(tǒng)的能夠?qū)σ曨l圖像予以分析和處理，比較簡單的溺水判定依據(jù)是溺水者會在不正常的泳池深度保持一定時間的靜止?fàn)顟B(tài)，但采用這一依據(jù)顯然是不太可行的，其一，忽視了游泳者的運(yùn)動技術(shù)，產(chǎn)生誤判；二是沒有考慮泳池的實際情況，如果視頻里出現(xiàn)了多個游泳者，怎樣快速并且準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)溺水者又是一個新的難題。有很多實驗小組和研究機(jī)構(gòu)都在視頻監(jiān)測系統(tǒng)方面進(jìn)行了深入的研究。國外曾經(jīng)提出過溺水時溺水者會出現(xiàn)相應(yīng)的動作特征，基于視頻監(jiān)測系統(tǒng)，將溺水行為標(biāo)志作為特征進(jìn)行連續(xù)觀察[17]，如果判斷出符合溺水特征就進(jìn)行報警處理，該系統(tǒng)構(gòu)造了事件推理模塊，集成了基于溺水運(yùn)動特性的多個推?

-7-圖1.3BlueFox系統(tǒng)示意圖Fig1.3SchematicdiagramoftheBlueFoxsystem除上述三種溺水監(jiān)測系統(tǒng)外，還有一種溺水自救設(shè)備。例如Kingii[22]，一種由美國公司設(shè)計的可穿戴式氣動救生裝置，見圖1.4。它比市面上任何一種溺水救援設(shè)備都小，總重量僅為138g，它的核心構(gòu)成部分是CO2氣體收集器以及圓形的安全氣囊，通過橡膠手環(huán)佩戴在手腕部位。當(dāng)在水中出現(xiàn)危機(jī)情況時板下手柄，裝置會在短時間內(nèi)釋放大量氣體，氣囊的體積迅速膨脹，由此產(chǎn)生124公斤的浮力，將溺水者拉倒水面上，這時溺水者可以用氣囊上佩戴的口哨呼叫救助人員。使用之后，氣囊可以放回收納袋中重復(fù)利用，但是氣罐卻需要從新置辦。雖然Kingii在自救速度上優(yōu)勢很大，但是在成本較高，而且此設(shè)備只能用在溺水者尚有意識并且能板動手柄的情況下，當(dāng)溺水者失去意識或不能板動手柄時，該裝置就不能起到任何作用。圖1.4Kingii溺水自救設(shè)備Figure1.4KingiiWaterSelf-rescueEquipment1.3本文研究的主要內(nèi)容隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們的娛樂活動也逐漸豐富起來，對游泳池的安全管理設(shè)備方面有了更高的要求，結(jié)合目前的現(xiàn)狀總結(jié)研究得出，低成本、有定

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于Arduino平臺和Protothreads系統(tǒng)的產(chǎn)品原型開發(fā)方法研究[D]. 簡嘉欣.華南理工大學(xué) 2016
[4]游泳池溺水預(yù)警系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計[D]. 鄧烈威.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[5]基于ZigBee技術(shù)室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 周佩光.杭州電子科技大學(xué) 2015
[6]基于CSS技術(shù)的飛行器立體實時定位的研究及實現(xiàn)[D]. 宋華瑩.中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2013
[7]基于RS-485總線的抄表系統(tǒng)設(shè)計[D]. 聶可富.南京航空航天大學(xué) 2012
[8]基于DSP的無線閥門泄漏檢測裝置的研究[D]. 王超.華東理工大學(xué) 2011
[9]基于時反處理法的水下目標(biāo)主動探測研究[D]. 劉敏.華南理工大學(xué) 2010
[10]基于Modbus協(xié)議的RS485無線布線系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李達(dá).吉林大學(xué) 2009



本文編號：3020919