隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和人們生活水平的逐步提高,國(guó)民的健康意識(shí)逐漸覺(jué)醒,對(duì)形體美的追求日益增高,越來(lái)越多的人養(yǎng)成了良好的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣。在人們需求的刺激下,各種商業(yè)性的運(yùn)動(dòng)經(jīng)營(yíng)機(jī)構(gòu)日漸增多,游泳館即為其中之一。與此同時(shí),泳池溺水事故呈現(xiàn)出高發(fā)態(tài)勢(shì)。盡管很多游泳館都聘請(qǐng)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(shí)間察覺(jué)并作出反應(yīng)。所以,研究怎樣才能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)到溺水者,顯示溺水位置并告知救生員采取營(yíng)救行為,能夠?yàn)槿藗兊纳踩峁┯辛Φ谋Ｕ?有著重大的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。為此,本文研究了一套能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)泳池溺水事故的報(bào)警和定位系統(tǒng),它由兩部分組成:運(yùn)動(dòng)手環(huán)和監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)備。運(yùn)動(dòng)手環(huán)包括心率監(jiān)測(cè)模塊、浸水時(shí)長(zhǎng)模塊、報(bào)警模塊,監(jiān)測(cè)報(bào)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(shí),系統(tǒng)通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的判斷觸發(fā)上位機(jī)和手環(huán)同步報(bào)警處理,采用信息化手段監(jiān)測(cè)游泳人群,以聲、光方式提示溺水危險(xiǎn),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(bào)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(diǎn)、嵌入式技術(shù)、無(wú)... 

【文章來(lái)源】：湖南科技大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(bào)警系統(tǒng)Fig1.2Swimmingcaptypedrowningalarmsystem國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)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(shí)向控制端發(fā)送信號(hào)，當(dāng)裝置在水中時(shí)，信號(hào)會(huì)迅速減弱導(dǎo)致傳送中斷，這時(shí)控制端無(wú)法接收信號(hào)，那么它將計(jì)算最后一次記錄到該信號(hào)的時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間的差值，當(dāng)超過(guò)所設(shè)定的時(shí)間時(shí)，控制端就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提示救助人員注意或開(kāi)展救助工作。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便有效，但救生系統(tǒng)沒(méi)有定位的功能，救助人員進(jìn)行搜救的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)耽誤時(shí)間的情況[15]。以上采用傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，都可在符合溺水條件的情況下發(fā)出警報(bào)，但沒(méi)有考慮確定溺水者當(dāng)前位置的功能，在游泳場(chǎng)館等人數(shù)密集場(chǎng)所應(yīng)用效果受限。（二）視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)視頻監(jiān)測(cè)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(chǎng)的圖像并進(jìn)行分析和推理，從而自動(dòng)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(huì)發(fā)出警報(bào)，通知工作人員進(jìn)行搶救。在泳池工作的視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)早期被用來(lái)對(duì)水下運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)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(cè)系統(tǒng)的能夠?qū)σ曨l圖像予以分析和處理，比較簡(jiǎn)單的溺水判定依據(jù)是溺水者會(huì)在不正常的泳池深度保持一定時(shí)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(dòng)技術(shù)，產(chǎn)生誤判；二是沒(méi)有考慮泳池的實(shí)際情況，如果視頻里出現(xiàn)了多個(gè)游泳者，怎樣快速并且準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)溺水者又是一個(gè)新的難題。有很多實(shí)驗(yàn)小組和研究機(jī)構(gòu)都在視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面進(jìn)行了深入的研究。國(guó)外曾經(jīng)提出過(guò)溺水時(shí)溺水者會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作特征，基于視頻監(jiān)測(cè)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(bào)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(dòng)特性的多個(gè)推?

-7-圖1.3BlueFox系統(tǒng)示意圖Fig1.3SchematicdiagramoftheBlueFoxsystem除上述三種溺水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外，還有一種溺水自救設(shè)備。例如Kingii[22]，一種由美國(guó)公司設(shè)計(jì)的可穿戴式氣動(dòng)救生裝置，見(jiàn)圖1.4。它比市面上任何一種溺水救援設(shè)備都小，總重量?jī)H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(guò)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(shí)板下手柄，裝置會(huì)在短時(shí)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(shí)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(shì)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(shí)并且能板動(dòng)手柄的情況下，當(dāng)溺水者失去意識(shí)或不能板動(dòng)手柄時(shí)，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(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們的娛樂(lè)活動(dòng)也逐漸豐富起來(lái)，對(duì)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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