[发明专利]一种潜水员安全预警系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种潜水员安全预警系统及其控制方法，涉及潜水安全预警技术领域。所述安全预警系统包括可佩戴的预警主机和无线压力传感器，预警主机佩戴在潜水员耳朵位置，无线压力传感器安装在气瓶调节器的一级阀门上。通过扬声器将对应的语音、警示音进行播报，使潜水员直接接收相关信息，同步通过警示灯加以辅助，有效向潜水员进行安全相关的预警；使用水声换能器进行信息的收发，实现气瓶压力监测与预警主机间的相互通讯，实现对剩余气量的安全进行预警；通过水声换能器实现各预警主机之间的配对、通信，实现潜伴之间进行测距和信息互通，实现对潜伴安全进行预警；通过液压传感器实现潜水深度和上浮、下潜速度的预警。

技术领域

本发明涉及潜水安全预警技术领域，具体涉及一种潜水员安全预警系统及其控制方法。

背景技术

潜水时潜水员通过气瓶中的空气维持生命和调节自身浮力，要求潜水员在一定深度内活动，超过预定深度会带来生命危险，同时过快的下潜或上浮会给潜水员带来健康损伤，为避免风险，一定时间的安全停留是必要的。为了安全起见，潜水时要求至少两人同行，由于海流、能见度等环境因素或身体、心理等因素易出现潜伴走失的情况。目前在潜水活动中潜水员会佩戴潜水表，潜水表能将潜水员所处位置深度、潜水速度、安全停留等信息通过屏幕显示、闪烁的方式使潜水员准确获知信息。在气瓶上会配备有机械式压力表，潜水员通过密切关注压力表获知自己气瓶的剩余气量并通过手势询问潜伴的剩余气量或通过手势应答潜伴关于剩余气量的询问。潜伴走失后通常的做法是原地寻找一分钟，找不到潜伴应立即上浮到水面等待。

为便于读取数据，潜水表佩戴在手腕或者手臂上，警示的闪烁容易因屏幕尺寸小或者潜水员注意力的原因被忽略，警示音容易被呼吸声、气泡声等水中噪声淹没而被潜水员忽略。气瓶中剩余气量通过压力表查看并通过手势询问方式效率低。目前没有有效的潜伴走失预警，发现潜伴走失后只能按照常规程序处理，大大影响潜水体验且危险性高。

因此亟需开发一种全面的潜水员安全预警系统，从潜水深度速率、水下信息互通、剩余气量几方面来保障潜水安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种潜水员安全预警系统及其控制方法，满足潜水员水下信息快速互通、自身潜水深度速率、剩余气量实时监测的需求，保障潜水完全。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种潜水员安全预警系统，其特征在于：包括可佩戴的预警主机和无线压力传感器，预警主机佩戴在潜水员耳朵位置，无线压力传感器安装在气瓶调节器的一级阀门上；所述预警主机包括壳体和位于壳体上的固定装置，壳体内设置有第一MCU模块、扬声器、第一警示灯、第一电源模块、第一水声换能器和液压传感器，第一MCU模块依次通过音频编解码电路、音频功放电路与扬声器连接，第一警示灯、第一电源模块、第一水声换能器和液压传感器均与第一MCU模块信号连接；所述无线压力传感器包括第二MCU模块、气压传感器、第二水声换能器、显示器、第二电源模块和第二警示灯，气压传感器、第二水声换能器、显示器、第二电源模块和第二警示灯均与第二MCU模块电连接；第一水声换能器与第二水声换能器信号连接。

本发明还公开了一种潜水员安全预警系统的控制方法，其特征在于：所述潜水员安全预警系统包括领队机和队员机，领队机和队员机均包括可佩戴的预警主机和无线压力传感器；具体步骤如下：

S1.在进行潜水活动前，对各潜水员携带的预警主机行进配对，配对时选择其中一位潜水员的预警主机作为领队机，余下作为队员机，领队机逐一与队员机进行配对，配对完成后，所有预警主机亮起同样颜色的第一警示灯；预警主机关机后配对信息进行保留，直到重新进行配对为止；

S2.入水后，预警主机自动开机，扬声器发出开机提示音，第一MCU模块开始计时，液压传感器将采集到的信号传递至第一MCU模块，第一MCU模块将其转化为当前深度值并记录；当潜水深度变化一定值或间隔一定时间后，第一MCU模块通过扬声器播报当前深度；当深度达到阈值或潜水时间达到设定时间时，扬声器播报警示音；