專利名稱：一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種救生裝置，特別是一種可以遠(yuǎn)距離投射的水上救 生裝置，屬于水上救生設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前水上撈救裝備主要有救生圈、救生浮臺(tái)、救生浮索、救生 網(wǎng)、漂浮擔(dān)架、吊帶、吊籃等，這些裝備均可以在救援船(或飛機(jī)) 已經(jīng)接近落水人員的前提條件下，發(fā)揮出其特有的功效。
其中，救生圈、救生浮臺(tái)、漂浮擔(dān)架等一般都采用人工拋投的方 法，來(lái)?yè)凭入x救援船很近的落水者；救生網(wǎng)主要是用于落水人員從水 面爬上救援船只的工具， 一般只有在落水人員己經(jīng)到達(dá)救援船舷側(cè)的 時(shí)候才放下使用；吊帶、吊籃裝置，主要用于從水面吊運(yùn)落水傷員到 達(dá)救生船上的工具， 一般配合直升機(jī)等救援裝備使用；然而當(dāng)落水人 員離救援船艇尚有一段距離、救援船艇又無(wú)法迅速靠近的情況下，如 何將撈救裝備快速、準(zhǔn)確、安全地傳送到落水人員附近，卻是所有這 些裝備共同面對(duì)的一個(gè)難題。
目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于具有準(zhǔn)確的遠(yuǎn)距離投射能力，又可以為落水者提 供助浮與牽引功能，安全性好，在投射過(guò)程中不會(huì)誤傷落水者的近距 離投射裝置方面的研究還十分缺乏，遠(yuǎn)距離投射救生設(shè)備在目前的國(guó) 內(nèi)造船業(yè)里還是一片空白。當(dāng)前具備遠(yuǎn)距離投射功能的撈救裝備惟有 救生浮索一種，它利用微型火箭的原理，可以將救生浮索遠(yuǎn)距離的發(fā) 射到落水人員附近，作為牽引繩使用，卻不具備助浮能力，而且在發(fā)射的過(guò)程中，由于相關(guān)因素，如風(fēng)速、距離等因素的測(cè)量不精確，從
而在投射過(guò)程中，容易誤傷落水者，不安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有準(zhǔn)確的遠(yuǎn)距離投射能 力，又可以為落水者提供助浮與牽引功能，安全性好，在投射過(guò)程中 不會(huì)誤傷落水者的一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其 包括發(fā)射裝置及用于發(fā)射的彈射頭，所述彈射頭為一端敞口的空腔殼 體，腔體內(nèi)填有充氣式救生圈、高壓小氣瓶，其尾端固定一牽引繩， 所述發(fā)射裝置上連接一計(jì)算裝置，所述計(jì)算裝置包括單片機(jī)、傳感裝 置及顯示屏，所述傳感裝置接于單片機(jī)的輸入端，所述顯示屏接于單 片機(jī)的輸出端。
前述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其中，所述彈射頭內(nèi)還設(shè)一定 時(shí)裝置和一減速傘。
前述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其中，所述彈射頭內(nèi)另設(shè)一遙 控裝置。
前述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其中，所述彈射頭呈彈頭的形狀。
前述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其中，所述傳感裝置包括氣壓 傳感器、傾角傳感器、測(cè)距望遠(yuǎn)鏡和風(fēng)向風(fēng)速儀，所述氣壓傳感器、 傾角傳感器、測(cè)距望遠(yuǎn)鏡和風(fēng)向風(fēng)速儀的輸出端分別與單片機(jī)的輸入 端相連。
前述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其中，所述單片機(jī)的輸入端另接一測(cè)距望遠(yuǎn)鏡。
前述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其中，所述發(fā)射裝置為高壓空 氣槍。
本發(fā)明的有益效果
采用上述結(jié)構(gòu)的救生裝置，在救援船艇距離落水人員尚有一定距 離的情況下，將救生器材直接投射到落水人員附近，必要時(shí)，可連接 牽引繩對(duì)落水人員進(jìn)行救撈，可以使救援船救生的范圍由之前人力拋 投救生圈的十幾米擴(kuò)大到了 100 150米，甚至對(duì)于一些船艇無(wú)法靠近 的水域內(nèi)的落水人員也可以實(shí)施救援，對(duì)擴(kuò)大船艇的救生范圍，提高 船艇的救生能力，且可保證撈救裝備投射的快速、準(zhǔn)確、安全。


圖1是本發(fā)明計(jì)算裝置的電路原理圖
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其 包括發(fā)射裝置1、用于發(fā)射的彈射頭2以及計(jì)算裝置3，發(fā)射裝置1可 包括空壓機(jī)11及氣動(dòng)彈射裝置12，彈射頭2為一端敞口的空腔殼體， 腔體內(nèi)填有充氣式救生圈21、高壓小氣瓶22，其尾端固定一減速傘 23，并設(shè)有定時(shí)裝置24和遙控裝置25，用來(lái)控制減速傘的開(kāi)啟，必 要時(shí)，可連接牽引繩26對(duì)落水人員進(jìn)行救撈。計(jì)算裝置3固定在氣動(dòng) 彈射裝置12之上，用以計(jì)算合適的壓力大小及發(fā)射仰角，從而提高落 點(diǎn)精度。計(jì)算裝置3包括單片機(jī)31、傳感裝置32及顯示屏33，所述傳感裝置32接于單片機(jī)31的輸入端，包括氣壓傳感器321、傾斜傳 感器322、測(cè)距望遠(yuǎn)鏡323和風(fēng)向風(fēng)速儀324，所述顯示屏33接于單 片機(jī)31的輸出端。 工作原理及流程
在發(fā)現(xiàn)有人員落水、并且救援船艇距離落水人員尚有一定距離的 情況下，將傳感裝置32和單片機(jī)31接入電源，采用測(cè)距望遠(yuǎn)鏡323， 來(lái)獲取落水人員距救援船的直線距離以及救生設(shè)備發(fā)射點(diǎn)離海平面高 度，采用風(fēng)向風(fēng)速儀324獲取當(dāng)前相對(duì)風(fēng)向與風(fēng)速，將所有這些信息 送入安裝在槍身上的單片機(jī)31內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，得出最佳發(fā)射壓力、發(fā)射 仰角與彈頭飛行時(shí)間，并通過(guò)顯示屏33顯示出計(jì)算結(jié)果。
所述發(fā)射裝置1可采用高壓空氣槍，可采用便攜式小型空壓機(jī)給 高壓空氣槍充氣，用氣壓傳感器321獲取發(fā)射槍缸體內(nèi)的氣壓，采用 傾角傳感器322獲取發(fā)射槍相對(duì)于水平面的仰角，并在顯示屏33上自 動(dòng)顯示當(dāng)前氣壓、仰角狀態(tài)與計(jì)算所得最佳狀態(tài)的差異，給出相應(yīng)的 調(diào)整提示，以便操作人員根據(jù)屏幕進(jìn)行仰角調(diào)整，確保投射的精度。
彈射頭2內(nèi)的定時(shí)裝置24可采用微電路芯片控制，可在發(fā)射前跟 據(jù)解算所得的彈頭飛行時(shí)間自動(dòng)設(shè)置好倒計(jì)時(shí)間的長(zhǎng)短，在發(fā)射的瞬 間觸發(fā)定時(shí)裝置24，當(dāng)彈頭飛行到預(yù)定時(shí)間時(shí)，將自動(dòng)打開(kāi)減速傘23， 使得救生裝備到達(dá)落水者上空以后，以較低的速度緩慢降落到海面， 以免誤傷落水者。充氣式救生圈21遇水后，自動(dòng)充氣膨脹成一個(gè)救生 圈。為了確保在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻打開(kāi)減速傘23，可在彈射頭2內(nèi)再安裝一 遙控裝置25，其遙控裝置25可采用遠(yuǎn)紅外遙控，加裝這套設(shè)備是為 了可以手動(dòng)控制減速傘的打開(kāi)，確?？杉皶r(shí)打開(kāi)減速傘23。壓力與仰角的解算技術(shù)在投射之前對(duì)投射距離、對(duì)海高度、氣 壓強(qiáng)度、發(fā)射仰角、風(fēng)向風(fēng)速等進(jìn)行綜合計(jì)算是保證落點(diǎn)精度的關(guān)鍵， 落點(diǎn)越準(zhǔn)確，落水人員獲救的幾率越大，救生的時(shí)間也越少。
自動(dòng)或遙控打開(kāi)減速傘準(zhǔn)確把握打開(kāi)減速傘的時(shí)機(jī)，也是保證 落點(diǎn)精度和落水人員安全的關(guān)鍵。打開(kāi)過(guò)早，則救生設(shè)備難以到達(dá)落 水人員附近，打開(kāi)過(guò)遲，則容易誤傷落水人員，所以設(shè)計(jì)兩種開(kāi)傘方 式。
在空氣壓力與射程方面，經(jīng)計(jì)算，在壓力槍口徑7cm、膛內(nèi)行程 50cm的情況下，將l公斤的救生彈頭2彈射到100m射程之外，只需 要初始?xì)鈮?.6Mpa。 一般民用的小型空壓機(jī)(如ogx3.5型空壓機(jī)) 便可提供這個(gè)氣壓，若按壓力腔體積等于1升計(jì)算，只需要IO秒鐘即 可完成充氣。
本發(fā)明所采用的壓力彈射裝置2及充氣式救生圈21已經(jīng)有成熟產(chǎn) 品可以直接應(yīng)用，本項(xiàng)目?jī)?nèi)最為核心的壓力與仰角解算裝置所需采用 的單片機(jī)31可采用C51系列單片機(jī)進(jìn)行下位機(jī)的開(kāi)發(fā)。該型單片機(jī) 31具有64個(gè)數(shù)字I/O引腳，12位100ksps的8通道ADC， 64KB的Flash 存儲(chǔ)器以及2個(gè)UART串行接口，可以做到對(duì)所有信號(hào)的實(shí)時(shí)采集與處 理。
本發(fā)明可以使救援船救生的范圍由之前人力拋投救生圈的十幾米 擴(kuò)大到了 100 150米，甚至對(duì)于一些船艇無(wú)法靠近的水域內(nèi)的落水人 員也可以實(shí)施救援，從而可擴(kuò)大船艇的救生范圍，提高船艇的救生能 力。
權(quán)利要求
1、一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，包括彈射頭(2)，所述彈射頭(2)為一空腔殼體，腔體內(nèi)填有充氣式救生圈(21)、高壓小氣瓶(22)，其尾端固定一牽引繩(26)，其特征在于，還包括一發(fā)射裝置(1)，所述發(fā)射裝置(1)連接一計(jì)算裝置(3)，所述計(jì)算裝置(3)包括單片機(jī)(31)、傳感裝置(32)及顯示屏(33)，所述傳感裝置(32)接于單片機(jī)(31)的輸入端，所述顯示屏(33)接于單片機(jī)(31)的輸出端。
2、 如權(quán)利要求l所述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其特征在于， 所述彈射頭(2)內(nèi)還設(shè)一定時(shí)裝置(24)和一減速傘(23)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其特征在 于，所述彈射頭(2)內(nèi)設(shè)一遙控裝置(25)。
4、 如權(quán)利要求1所述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其特征在于， 所述彈射頭(2)呈彈頭的形狀。
5、 如權(quán)利要求1所述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其特征在于， 所述傳感裝置(32)包括氣壓傳感器(321)、傾角傳感器(322)、測(cè) 距望遠(yuǎn)鏡(323)和風(fēng)向風(fēng)速儀(324)，所述氣壓傳感器(321)、傾角 傳感器(322)、測(cè)距望遠(yuǎn)鏡(323)和風(fēng)向風(fēng)速儀(324)的輸出端分 別與單片機(jī)(31)的輸入端相連。
6、 如權(quán)利要求1所述一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，其特征在于， 所述發(fā)射裝置(1)為高壓空氣槍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種遠(yuǎn)距離投射的救生裝置，包括發(fā)射裝置及用于發(fā)射的彈射頭，所述彈射頭為一端敞口的空腔殼體，腔體內(nèi)填有充氣式救生圈、高壓小氣瓶，其尾端固定一牽引繩，所述發(fā)射裝置上連接一計(jì)算裝置，所述計(jì)算裝置包括單片機(jī)、傳感裝置及顯示屏，所述傳感裝置接于單片機(jī)的輸入端，所述顯示屏接于單片機(jī)的輸出端，采用上述結(jié)構(gòu)的救生裝置，可擴(kuò)大船艇的救生范圍，提高了船艇的救生能力，且可保證撈救裝備投射的快速、準(zhǔn)確、安全。
文檔編號(hào)B63C9/00GK101298281SQ200810020448
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者芊 張, 柯 趙 申請(qǐng)人:趙 柯;張 芊