一种监控意外落水的自动救助远端控制系统及方法

1.本发明涉及公共救援技术领域，具体涉及一种监控意外落水的自动救助远端控制系统及方法。

背景技术：

2.意外溺水事故不断，但是缺乏有效的技术手段进行救助溺水人，被救的人多部分是被意外经过的人救助，或者依靠自己的求生手段勉强自救。传统的监测也只是对采集到的视频画面进行显示和保存，不能主动的对异常情况进行报警，只能作为事故发生后的证据。部分智能监测系统仅仅选择单目视觉传感器，不能保证检测精准，造成人员伤亡。

技术实现要素：

3.为解决上述问题，提供一种监控意外落水的自动救助远端控制系统及方法。
4.本发明的目的是以下述方式实现的：一种监控意外落水的自动救助远端控制系统，所述系统包括监测系统，所述监测系统用于采集监控水域的监控图像信息和水域岸边过道上的行人足迹信息；云服务器，与监测系统通信连接，用于接收监测系统上传的采集的图像信息和行人足迹信息，根据所述图像信息和行人足迹信息判断是否有人意外落水，当判断有人意外落水时，获取落水者的位置信息，并生成相应的控制指令发送至救助系统；救助系统，与云服务器通信连接，用于接受所述云服务器发送的相应的控制命令，并根据控制命令投放救生物品，进行救援操作。
5.所述监测系统包括布置在监控水域区域的监控模块、和设置在桥上过道或河边过道上的足迹获取模块。
6.所述监控模块包括红外摄像头，所述红外摄像头获取温度信息以发送至云服务器，所述云服务器对温度信息进行数据分析以提取图像信息中的环境温度值或人温度值。
7.所述足迹获取模块包括电阻应变式传感器、微处理器和通信模块；所述电阻应变式传感器的输出端与微处理器的输入端电连接，微处理器的输出端与通信模块连接，微处理器接收电阻应变式传感器的电阻应变片的应变信息，并将应变信息通过通信模块发送至云服务器。
8.所述救助系统包括单片机、5g通讯模块、救生物品投放装置；所述救生圈投放装置与单片机的信号输出端通信连接，单片机的信号输入端通过5g通信模块与云服务器通信连接。
9.所述救生物品投放装置包括上端开口的弹簧盒、压缩弹簧、推拉式电磁铁、伺服电机和救生物品，所述压缩弹簧设置在弹簧盒内，所述弹簧盒的两侧侧壁上设置限位卡槽，所述推拉式电磁铁固定在弹簧盒的两侧侧壁上，推拉式电磁铁的推杆通过限位卡槽伸入弹簧盒内顶到压缩弹簧；所述推拉式电磁铁的信号输入端和伺服电机的信号输入端均与单片机
的信号输出端连接，所述救生物品设置在弹簧盒的顶部；所述弹簧盒的另一侧壁上固定一齿轮，伺服电机的输出轴与齿轮连接。所述弹簧盒的上端开口处设置一放置槽，所述放置槽的底部与压缩弹簧靠近弹簧盒开口处的一端固定连接，所述放置槽内放置救生物品。
10.所述救生物品包括救生圈。
11.所述系统还包括广播设备，所述广播设备通过通信模块与云服务器通信连接。
12.一种监控意外落水的自动救助远端控制方法，所述方法包括s1：在桥上过道或河边过道上设置足迹获取模块，在待监控水域周围设置监控摄像头；s2：云服务器实时接收足迹获取模块采集的行人足迹信息和监控摄像头拍摄的图像信息；s3：云服务器根据足迹获取模块传来的压力数值不同来确定行人的体重，并根据行人脚对脚下足迹获取模块中的多个电阻应变式传感器的压力数值不同来确定所检测目标，并可以把行人目标的足迹上传到数据库后台，并记录该行人的人体信息和位置，其中人体信息包括体重和足迹的每个位置的压力数值；s4：云服务器中由深度学习数据关联技术将足迹点地图进行关联以进行足迹跟踪；当足迹获取模块的电阻应变式传感器失去压力，数据库后台会无法继续足迹跟踪，且目标特有的人体信息消失，此时开启红外摄像头，拍摄水面，接收到热成像帧图像；s5：云服务器处理终端确定为行人意外落水，标注目标位置和方向，并标注发现意外落水的监控设备；云服务器将报警信号连其位置信息分别发送给落水区域及其附近的广播设备进行广播求救，同时将信号发送给119消防电话和120急救电话；救助系统通过通信模块接收到报警信息和位置信息，救助系统的单片机控制伺服电机的输出轴转动，输出轴带动救生物品的弹簧盒转向落水区域，并打开相应的推拉式电磁铁释放对应的力推动救生圈落入落水区域。
13.本发明的有益效果：本发明由两个子系统组成，分别是监测子系统和救助系统在意外落水情况下，救人分秒必争，可以极大的保障落水人的人身安全。
附图说明
14.图1是本发明的系统原理图。
15.图2是本发明的救生物品投放装置（不含救生物品）结构图。
16.图3是本发明中救生物品投放装置（带放置槽）的结构示意图。
17.其中，1是弹簧盒；2是压缩弹簧；3是推拉式电磁铁；4是放置槽。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
19.应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。
20.一种监控意外落水的自动救助远端控制系统，所述系统包括监测系统，所述监测系统用于采集监控水域的监控图像信息和水域岸边过道上的
行人足迹信息；云服务器，与监测系统通信连接，用于接收监测系统上传的采集的图像信息和行人足迹信息，根据所述图像信息和行人足迹信息判断是否有人意外落水，当判断有人意外落水时，获取落水者的位置信息，并生成相应的控制指令发送至救助系统；救助系统，与云服务器通信连接，用于接受所述云服务器发送的相应的控制命令，并根据控制命令投放救生物品，进行救援操作。
21.所述监测系统包括布置在监控水域区域的监控模块、和设置在桥上过道或河边过道上的足迹获取模块。
22.所述监控模块包括红外摄像头，所述红外摄像头获取温度信息以发送至云服务器，所述云服务器对温度信息进行数据分析以提取图像信息中的环境温度值或人温度值。
23.所述足迹获取模块包括电阻应变式传感器、微处理器和通信模块；所述电阻应变式传感器的输出端与微处理器的输入端电连接，微处理器的输出端与通信模块连接，微处理器接收电阻应变式传感器的电阻应变片的应变信息，并将应变信息通过通信模块发送至云服务器。
24.所述救助系统包括单片机、5g通讯模块、救生物品投放装置；所述救生圈投放装置与单片机的信号输出端通信连接，单片机的信号输入端通过5g通信模块与云服务器通信连接。
25.所述救生物品投放装置包括上端开口的弹簧盒1、压缩弹簧2、推拉式电磁铁3、伺服电机8和救生物品，所述压缩弹簧2设置在弹簧盒1内，所述弹簧盒1的两侧侧壁上设置限位卡槽，所述推拉式电磁铁3固定在弹簧盒1的两侧侧壁上，推拉式电磁铁3的推杆通过限位卡槽伸入弹簧盒内顶到压缩弹簧2；所述推拉式电磁铁的信号输入端和伺服电机的信号输入端均与单片机的信号输出端连接，所述救生物品设置在弹簧盒的上端开口处；所述弹簧盒1的另一侧壁上固定一齿轮，伺服电机的输出轴与齿轮连接。
26.所述弹簧盒的上端开口处朝向监控水域。
27.进一步地，所述弹簧盒1的上端开口处设置一放置槽4，所述放置槽4的底部与压缩弹簧2靠近弹簧盒开口处的一端固定连接，所述放置槽内放置有救生物品，所述救生物品包括救生圈。
28.所述救生物品投放装置的工作原理为：先测量弹簧弹力的范围，假如0~100n的弹力范围，按照每10n的间隔设置一个卡扣开关，固定住压缩弹簧，所述卡扣开关采用推拉式电磁铁。推拉式电磁铁的信号输入端和伺服电机的信号输入端均与单片机的信号输出端连接，救助系统通过通信模块接收到报警信息和位置信息，救助系统的单片机控制伺服电机的输出轴转动，输出轴带动齿轮转动，从而带动固定在齿轮上的放置救生物品的弹簧盒转向落水区域，并打开相应的推拉式电磁铁释放对应的弹簧力推动救生圈落入落水区域。
29.所述系统还包括广播设备，所述广播设备通过通信模块与云服务器通信连接。
30.一种监控意外落水的自动救助远端控制方法，所述方法包括s1：在桥上过道或河边过道上设置足迹获取模块，在待监控水域周围设置监控摄像头；s2：云服务器实时接收足迹获取模块采集的行人足迹信息和监控摄像头拍摄的图像信息；
s3：云服务器根据足迹获取模块传来的压力数值不同来确定行人的体重，并根据行人脚对脚下足迹获取模块中的多个电阻应变式传感器的压力数值不同来确定所检测目标，并可以把行人目标的足迹上传到数据库后台，并记录该行人的人体信息和位置，其中人体信息包括体重和足迹的每个位置的压力数值；s4：云服务器中由深度学习数据关联技术将足迹点地图进行关联以进行足迹跟踪；当足迹获取模块的电阻应变式传感器失去压力，数据库后台会无法继续足迹跟踪，且目标特有的人体信息消失，此时开启红外摄像头，拍摄水面，接收到热成像帧图像；s5：云服务器处理终端确定为行人意外落水，标注目标位置和方向，并标注发现意外落水的监控设备；云服务器通过通信模块将报警信号连其位置信息分别发送给落水区域及其附近的广播设备进行广播求救，同时将信号发送给119消防电话和120急救电话；救助系统通过通信模块接收到报警信息和位置信息，救助系统的单片机控制伺服电机的输出轴转动，输出轴带动救生物品的弹簧盒转向落水区域，并打开相应的推拉式电磁铁释放对应的力推动救生圈落入落水区域。
31.本发明由两个子系统组成，分别是监测子系统和救助系统在意外落水情况下，救人分秒必争，可以极大的保障落水人的人身安全。
32.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种监控意外落水的自动救助远端控制系统，其特征在于：所述系统包括监测系统，所述监测系统用于采集监控水域的监控图像信息和水域岸边过道上的行人足迹信息；云服务器，与监测系统通信连接，用于接收监测系统上传的采集的图像信息和行人足迹信息，根据所述图像信息和行人足迹信息判断是否有人意外落水，当判断有人意外落水时，获取落水者的位置信息，并生成相应的控制指令发送至救助系统；救助系统，与云服务器通信连接，用于接受所述云服务器发送的相应的控制命令，并根据控制命令投放救生物品，进行救援操作。2.根据权利要求1所述的监控意外落水的自动救助远端控制系统，其特征在于：所述监测系统包括布置在监控水域区域的监控模块、和设置在桥上过道或河边过道上的足迹获取模块。3.根据权利要求2所述的监控意外落水的自动救助远端控制系统，其特征在于：所述监控模块包括红外摄像头，所述红外摄像头获取温度信息以发送至云服务器，所述云服务器对温度信息进行数据分析以提取图像信息中的环境温度值或人温度值。4.根据权利要求2所述的监控意外落水的自动救助远端控制系统，其特征在于：所述足迹获取模块包括电阻应变式传感器、微处理器和通信模块；所述电阻应变式传感器的输出端与微处理器的输入端电连接，微处理器的输出端与通信模块连接，微处理器接收电阻应变式传感器的电阻应变片的应变信息，并将应变信息通过通信模块发送至云服务器。5.根据权利要求1所述的监控意外落水的自动救助远端控制系统，其特征在于：所述救助系统包括单片机、5g通讯模块、救生物品投放装置；所述救生圈投放装置与单片机的信号输出端通信连接，单片机的信号输入端通过5g通信模块与云服务器通信连接。6.根据权利要求5所述的监控意外落水的自动救助远端控制系统，其特征在于：所述救生物品投放装置包括上端开口的弹簧盒、压缩弹簧、推拉式电磁铁、伺服电机和救生物品，所述压缩弹簧设置在弹簧盒内，所述弹簧盒的两侧侧壁上设置限位卡槽，所述推拉式电磁铁固定在弹簧盒的两侧侧壁上，推拉式电磁铁的推杆通过限位卡槽伸入弹簧盒内顶到压缩弹簧；所述推拉式电磁铁的信号输入端和伺服电机的信号输入端均与单片机的信号输出端连接，所述救生物品设置在弹簧盒的顶部；所述弹簧盒的另一侧壁上固定一齿轮，伺服电机的输出轴与齿轮连接；所述弹簧盒的上端开口处设置一放置槽，所述放置槽的底部与压缩弹簧靠近弹簧盒开口处的一端固定连接，所述放置槽内放置救生物品。7.根据权利要求6所述的监控意外落水的自动救助远端控制系统，其特征在于：所述救生物品包括救生圈。8.根据权利要求1所述的监控意外落水的自动救助远端控制系统，其特征在于：所述系统还包括广播设备，所述广播设备通过通信模块与云服务器通信连接。9.一种监控意外落水的自动救助远端控制方法，其特征在于：所述方法包括s1：在桥上过道或河边过道上设置足迹获取模块，在待监控水域周围设置监控摄像头；s2：云服务器实时接收足迹获取模块采集的行人足迹信息和监控摄像头拍摄的图像信息；s3：云服务器根据足迹获取模块传来的压力数值不同来确定行人的体重，并根据行人
脚对脚下足迹获取模块中的多个电阻应变式传感器的压力数值不同来确定所检测目标，并可以把行人目标的足迹上传到数据库后台，并记录该行人的人体信息和位置，其中人体信息包括体重和足迹的每个位置的压力数值；s4：云服务器中由深度学习数据关联技术将足迹点地图进行关联以进行足迹跟踪；当足迹获取模块的电阻应变式传感器失去压力，数据库后台会无法继续足迹跟踪，且目标特有的人体信息消失，此时开启红外摄像头，拍摄水面，接收到热成像帧图像；s5：云服务器处理终端确定为行人意外落水，标注目标位置和方向，并标注发现意外落水的监控设备；云服务器将报警信号连其位置信息分别发送给落水区域及其附近的广播设备进行广播求救，同时将信号发送给119消防电话和120急救电话；救助系统通过通信模块接收到报警信息和位置信息，救助系统的单片机控制伺服电机的输出轴转动，输出轴带动救生物品的弹簧盒转向落水区域，并打开相应的推拉式电磁铁释放对应的力推动救生圈落入落水区域。

技术总结

本发明公开了一种监控意外落水的自动救助远端控制系统，所述系统包括监测系统，所述监测系统用于采集监控水域的监控图像信息和水域岸边过道上的行人足迹信息；云服务器，与监测系统通信连接，用于接收监测系统上传的采集的图像信息和行人足迹信息，根据所述图像信息和行人足迹信息判断是否有人意外落水，当判断有人意外落水时，获取落水者的位置信息，并生成相应的控制指令发送至救助系统；救助系统，与云服务器通信连接，用于接受所述云服务器发送的相应的控制命令，并根据控制命令投放救生物品，进行救援操作。本发明由两个子系统组成，分别是监测子系统和救助系统在意外落水情况下，救人分秒必争，可以极大的保障落水人的人身安全。的人身安全。的人身安全。