能够提供意外保护的游泳救生气囊

车辆工程技术
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理论研究
1　救生圈的背景
现如今，随着我国社会经济水平的提高，我国国民生活水平随之大幅提升，对于体育健康的追求也达到了一个新的层次，而游泳作为一种热门体育爱好项目，越来越受到广大体育爱好者的喜爱和追捧。

现在绝大部分的游泳健身场所都应用了普通救生圈，以应对紧急情况。

目前市面上的救生圈通常由软木、泡沫塑料或其他比重较小的轻型材料制成，外面包上帆布、塑料等。

供游泳练习使用的救生圈也可以用橡胶制成，内充空气。

但大多数救生圈只能通过使用者或救护人员，将其套在使用者身上才能发挥作用。

发生意外时，若救生圈不能有效及时地为溺水者提供，就可能发生更加严重的后果。

因此，我们设计了一款能够提供意外保护的游泳救生气囊，它能够较好地解决以上问题。

这款游泳救生气囊主要分为三个部分，及时救生系统、实时判定系统以及危险检测系统。

及时救生系统由附带软救生圈、安全气囊、自动报警装置、以及GPS 模块组成，在危险发生的第一时间，对溺水者提供有效帮助。

危险检测系统中包括各种高灵敏度的传感器，能够实时地检测使用者的游泳姿态、游泳运动轨迹、水域温度和体力情况，能够在第一时间发现使用者的异常，并主动将检测到的数据传达给实时判定系统，后经过实时判定系统的分析得出
结果，若被判为危险，则及时救生系统立刻开始工作。

这款能够提供意外保护的游泳救生气囊的创新点就在于拥有实时检测和分析。

这样能将传统救生圈的被动保护转变成主动保护，减少意外发生后救治不及时的几率。

这是我们对类似救生圈等游泳健身救生设备领域的全新探索。

2　研究目的
近年来，游泳的安全越来越得到人们的重视，智能化时代的到来将游泳救生器材有了新的发展方向，将科技理论投入社会生产中，开发出一套应用于救生系统的安全气囊，可以在一定程度上。

在游泳时因水流湍急或身体不适发生溺水事故时有发生，以此设计一款可以在紧急情况起到保护使用者，降低溺水概率的作用。

3　研究意义
目前救生圈这一市场中并没有出现过这种的游泳救生气囊，这种
游泳救生气囊的成功研发将会是游泳救生设备智能化的一个进步产品。

这款游泳救生气囊可以为未来全新的智能化救生设备的诞生打下基础。

4　基本原理
游泳救生气囊结构主要包括及时救生系统、实时判定系统以及危险检测系统。

游泳救生气囊和使用者之间添加高灵敏度的传感器，实时地把握使用者的游泳状况，并根据实时情况有针对性地调整救护方案，在预判发生危险时，及时发出报警信息，并启用气囊营救，从而提高救生的成功率。

游泳救生气囊展开后的形状与普通救生圈无异，在不展开救援的情况下为紧缩状态；一旦发现险情，启用气囊，气囊中的气体发生装置迅速反应，产生大量气体，使得游泳救生气囊立刻展开，即刻变成一个可以使用的救生圈，提供救生服务。

危险检测系统是操控游泳救生气囊的核心，游泳救生气囊利用危险检测系统实时检测使用者（游泳者）的安全情况，该技术打通了人与救生设备交互的桥梁。

我们通过危险检测系统-实时判定系统-及时救生系统的方案，设计了一种控制游泳救生系统的算法。

5　市场前景
随着我国内陆城市海难频频发生，救生设备将会成为许多涉水地区的采购标配。

主要分为以下6种版本配置。

①成人河流环境使用版：按照成人的体型设计的，针对于河流环境的小型游泳救生气囊；
②成人湖泊环境使用版：按照成人的体型设计的，针对于湖泊环境的中型游泳救生气囊；
③成人海洋环境使用版：按照成人的体型设计的，针对于海洋环境的大型游泳救生气囊；
④儿童河流环境使用版：按照儿童的体型设计的，针对于河流环境的小型游泳救生气囊；
⑤儿童湖泊环境使用版：按照儿童的体型设计的，针对于湖泊环境的中型游泳救生气囊；
⑥儿童海洋环境使用版：按照儿童的体型设计的，针对于海洋环境的大型游泳救生气囊。

参考文献：
[1]李忠东.Ploota 智能救生圈[J].英文期刊《游泳》（《swimming》）,2017(03)．
[2]吴宝有,尹英磊,李晓琪,杨婕,黄文龙.智能救援救生圈优化设计[J].山东工业技术,2019(02).
[3]苏苗淼.救生圈新型设计[J].科技视界,2019(01).
能够提供意外保护的游泳救生气囊
马宇腾,彭　菲,林心琪（郑州大学,郑州 450001）
摘　要：目前的游泳健身防护领域，虽然已经有了大量的救生辅助设备，但是大多数现有设备只能通过被动的方式对使用者进行保护，这种方式会对使用者的保护并不及时，从而加大救生失败的风险。

我们研发的新型游泳健身气囊，针对这种被动保护不及时的情况，通过在游泳救生气囊和使用者之间添加高灵敏度的传感器，实时地把握使用者的游泳状况，并根据实时情况有针对性地调整救护方案，在预判发生危险时，及时发出报警信息，并启用气囊营救。

关键词：游泳；救生；安全装置；传感器。