УСТРОЙСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И СПАСЕНИЯ ДЛЯ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ И ПАРКОВ ОТДЫХА И РАЗВЛЕЧЕНИЙ Российский патент 2009 года по МПК G08B21/08 E04H4/06 

Предлагаемое изобретение относится к устройству обеспечения безопасности и спасения для пользователей плавательных бассейнов и парков отдыха и развлечений, которое имеет целью предотвратить несчастные случаи на воде, обеспечить безопасный выход из воды пострадавшего, тонущего или случайно упавшего в воду, с вмешательством или без вмешательства других людей, с использованием детектора воды и детектора прекращения сердечной деятельности, в частности, в случае, когда пострадавший оказывается один, особенно благодаря поддержке, обеспечиваемой надувной сеткой, описанной в патенте WO 01/06076, и/или задействованию любого другого спасательного устройства или устройства автоматической защиты, способного формировать сигнал предупреждения о необходимости оказания помощи пострадавшему.

В данном случае речь идет о новой концепции, причем предлагаемое устройство образовано элементами, которые будут использоваться в соответствии с типом окружающей среды и позволяют установить категории выбора используемых средств обеспечения безопасности.

Существующий уровень техники в данной области характеризуется патентом WO 9718542, в котором предлагается система наблюдения за плавательными бассейнами общего пользования.

Система, представленная в упомянутом патенте, имеет много недостатков. Эта система обеспечивает наблюдение за дном плавательного бассейна и осуществляет анализ движений пользователей, причем в случае фактической неподвижности объекта на протяжении 15 секунд эта система обеспечивает только включение сигнала тревоги. Система предназначена только для плавательных бассейнов общего пользования. Она обеспечивает только наблюдение. Эта система не является автономной, поскольку подразумевает необходимость вмешательства спасателей для извлечения из воды пострадавшего. При этом охранник должен наблюдать за бассейном, а функцией спасателя является погружение на дно бассейна для обнаружения пострадавшего, подъема его на поверхность и извлечения из воды, что представляет собой достаточно сложную операцию, осуществление которой требует значительного времени.

При этом представляется затруднительным обнаружить пострадавшего в точно определенном месте на дне бассейна в условиях плохой видимости, создаваемых купающимися.

В патенте US 4063410 предложен специальный браслет, снабженный передатчиком. Однако и это техническое решение имеет ряд недостатков: детектор сердечных сокращений представляет собой внешнее устройство на наручных часах и это устройство не является неотъемлемой частью автоматического устройства спасения. Это устройство не является приемником и не имеет возможности принимать сигнал наличия излучаемого электромагнитного поля. При этом детектор сердечных сокращений функционирует как устройство, которое добавляют к обычным наручным часам, причем эта опция не интегрируется в часы. Датчики не встроены в конструкцию наручных часов, что делает невозможным применение таких часов в плавательном бассейне, поскольку упомянутые датчики с внешними проводами и электрическим соединителем не приспособлены для использования в воде.

В патенте WO 01/06076 А1 представлено устройство, выполненное в виде надувной сетки и позволяющее доставить на поверхность воды любого пострадавшего в рекордно короткое время. При этом, однако, необходимо вмешательство какого-либо другого лица для включения устройства, то есть не обеспечивается автоматическое срабатывание системы наполнения воздухом этой системы или стравливания воздуха из нее.

Предлагаемое изобретение имеет задачей устранить указанные недостатки за счет сокращения времени задержки в предоставлении помощи пострадавшему, либо посредством детектора остановки сердечной деятельности, использования тревожной кнопки, локализации пострадавшего и вмешательства охранника, который будет искать пострадавшего, либо путем соединения детектора остановки сердечной деятельности с автоматическим спасательным устройством, например устройством типа надувной сетки, которое более подробно будет описано ниже.

При использовании упомянутой надувной сетки речь идет о полномасштабном спасательном устройстве, которое может быть приспособлено для частных плавательных бассейнов и для плавательных бассейнов общего пользования и которое имеет возможность функционировать автономным образом без необходимости постороннего вмешательства для предупреждения случайных падений в воду, для поднятия на поверхность и извлечения из воды пострадавших, наполнения воздухом и стравливания воздуха из надувной сетки в случае экстренной необходимости или в обычном порядке, локализации несчастных случаев, которые могут произойти вокруг плавательного бассейна, в парке отдыха и развлечений или на воднолыжной станции.

Обеспечение безопасности в плавательном бассейне общего пользования начинается с того, что каждый купальщик перед входом в воду надевает на запястье специальный браслет, содержащий датчик остановки сердечной деятельности и тревожную кнопку. Этот браслет оборудован средствами индикации, содержащими символ, указывающий на нормальное функционирование данного устройства в том случае, когда датчик улавливает биение сердца пользователя.

Данное устройство продолжает обеспечивать безопасность, не допуская доступа в плавательный бассейн без ношения упомянутого браслета, причем в этом случае браслет излучает предупреждающий сигнал, побуждающий купальщика надеть или снова надеть свой браслет. Для плавательных бассейнов общего пользования, если они оборудованы устройством, описанным в патенте WO 01/06076 А1, то есть снабжены надувной сеткой, устройство локализации, располагающееся на этой сетке и вокруг нее, тревожная кнопка и детектор остановки сердечной деятельности обеспечивают возможность, при содействии охранника, привести в действие подъем этой сетки, что заставит удерживать сигнал тревоги.

Как только сигнал тревоги, поступающий от детектора остановки сердечной деятельности или от тревожной кнопки, будет обнаружен, он будет передан охраннику, который будет принимать решение о приведении в действие надувной сетки. В этот момент предлагаемое устройство передает данные, полученные при помощи упомянутого браслета, в центральное приемное устройство, где эти данные индицируются и/или печатаются одновременно с передачей этих данных в спасательный центр, причем предусматривается код аннулирования для ошибочных тревожных сигналов. В качестве альтернативы, именно охранник принимает решение о признании тревоги обоснованной и о вызове помощи.

В том случае, когда плавательный бассейн не оборудован упомянутой надувной сеткой, устройство локализации будет размещено на дне бассейна, на его стенках и/или вокруг бассейна или в окружающей среде. Охранник или другое лицо, находящееся в непосредственной близости от плавательного бассейна, может использовать тревожную кнопку и включать сигнал тревоги, причем локализация проблемы будет индицироваться на мониторах, которые будут показывать время и дату приема данных, а также нырять в воду для обнаружения пострадавшего, или вызывать помощь на место происшествия, если речь идет о парке отдыха и развлечений или о воднолыжной станции.

Один или несколько контрольных мониторов могут располагаться внутри специального помещения или могут быть выполнены переносными и закрепляться на поясе наблюдателей, причем эти мониторы, в случае необходимости, позволяют наблюдателям связываться друг с другом.

Обеспечение безопасности в бассейнах

Безопасность в частном плавательном бассейне обеспечивается ношением специального браслета, предназначенного для маленьких детей, людей пожилого возраста или домашних животных. В случае, когда бассейн оборудован надувной сеткой, запрограммированный на детектор воды, браслет, в случае случайного падения хозяина этого браслета в воду, обеспечивает приведение в действие упомянутой надувной сетки, которая поднимается на поверхность одновременно с трансляцией сигнала тревоги. В том случае, когда купаются дети, их родители отключают детектор воды, но детектор остановки сердечной деятельности остается включенным. В случае потери купальщиком сознания в результате внезапного переохлаждения в воде надувная сетка автоматически поднимается на поверхность. В случае внезапно возникшего недомогания или чувства опасности ребенок или взрослый человек нажимает на свои собственные наручные часы и надувная сетка поднимается на поверхность воды. Если человек находится в бассейне один и он внезапно начинает задыхаться или захлебываться, он будет судорожно цепляться за свой браслет и надувная сетка поднимет его на поверхность.

В случае, когда спасательная надувная сетка в бассейне отсутствует, детектор воды, если он приведен в действие, или детектор остановки сердечной деятельности будет включать сигнал тревоги, уведомляющий о падении человека в бассейн.

В качестве резюме можно отметить, что в частном плавательном бассейне предлагаемое устройство обеспечивает три средства безопасности: нажатие на тревожную кнопку, выявление прекращения сердечной деятельности и обнаружение случайного падения в воду (детектор воды). При этом функция детектора воды может быть включена или выключена в зависимости от необходимости.

На краю бассейна, например, находится центральное устройство с функцией формирования сигнала тревоги, которое передает по проводам или по беспроводной линии связи данные в центральную станцию оказания помощи, причем предусмотрен специальный код отмены для ошибочных тревожных сигналов и эта центральная станция оказания помощи имеет возможность подключения к совокупности телефонных номеров для последовательного уведомления наиболее близко находящихся и способных вмешаться в возникшую ситуацию лиц.

Тревожная кнопка

Тревожная кнопка размещена в некоторой полости упомянутого браслета и закрыта мембраной, которая обеспечивает герметичность этой кнопки.

Дифференциация между ударом по браслету и подачей сигнала тревоги

В том случае, когда пользователь нажимает на тревожную кнопку для передачи сигнала тревоги, реакция каждого человека оказывается вполне определенной и означает, что сигнал тревоги подан либо человеком, который обеспечивает нажатие на эту кнопку, более продолжительное, чем нажатие на нее в результате удара по оплошности, либо этот человек будет нажимать на тревожную кнопку повторяющимся образом или судорожно схватится за свое запястье.

Таким образом имеется возможность осуществить первую выборку по временному параметру и учесть то обстоятельство, что полученные сигналы тревоги действительно связаны с серьезной критической ситуацией (в случае намеренной подачи ложного сигнала тревоги лицо, подавшее такой сигнал, подвергается штрафу).

Контактная кнопка

Упомянутый выше браслет содержит на своей поверхности, находящейся в контакте с запястьем пользователя, нажимную кнопку, которая в том случае, когда этот браслет замкнут на запястье, утапливается и приводит в действие детектор сердечной деятельности пользователя, причем в случае включенного состояния этого детектора загорается световой индикатор, который может мигать или гореть постоянно, либо жидкокристаллический индикатор, либо цифровой индикатор.

Детектор сердечной деятельности пользователя

Базовый принцип действия детектора состоит в излучении светового луча любым подходящим в данном случае способом и в измерении изменений этого светового луча. При этом излучающий датчик светового потока изолируют для измерения светового потока, проходящего сквозь ткани человека.

Решение а: источник света, в качестве которого используется светоизлучающий диод, дублируется, причем второй светоизлучающий диод размещается противоположно по отношению к первому светодиоду для лучшего прохождения света сквозь ткани человека и его отражение улавливается датчиком света, в качестве которого используется приемный фотодиод. Имеется один диод, располагающийся под корпусом в контакте с запястьем, и еще один диод, который размещается в браслете под запястьем с датчиком света.

Решение b: можно использовать два различных приемника, один из которых предназначен для улавливания отраженного сигнала, а другой предназначен для улавливания сигнала, который проходит сквозь запястье.

Решение с: в зависимости от качества детектора сердечных сокращений устройство устанавливается с каждой из сторон запястья, поскольку движения руки пользователя взаимодействуют с сердечными сокращениями и нарушают считывание в результате перебоев.

Решение d: состоит в том, чтобы иметь один диод на верхней стороне запястья и один эталонный диод снизу, который окружен двумя датчиками света, собирающими световые лучи от каждого из упомянутых диодов.

Циклическая программа для идентификации остановки

сердечной деятельности

После выполнения совокупности операций инициализации, реализации контакта с запястьем и выявления первых сердечных сокращений, а также после установления корректного детектирования этих сердечных сокращений, браслет начинает регистрировать эти измерения сердечных сокращений в цикле.

Параллельно с этим создан и запрограммирован счетчик аномалий с максимально допустимым временем отсутствия сердечных сокращений.

В том случае, когда купальщик нажимает кнопку тревоги, ее срабатывание осуществляется двумя различными способами:

- непрерывное нажатие на протяжении более … Х секунд;

- прерывистое нажатие на протяжении более … Х секунд,

причем это делается для исключения случайного нажатия на кнопку тревоги.

Если кнопка тревоги нажата тем или другим из описанных выше способов, код тревоги, например 2, посылается в виде частотно модулированного радиосигнала FM в центральную станцию охраны.

В обычное время считывание датчика сердечных сокращений осуществляется путем считывания показаний этого датчика, а также величины сердечных сокращений.

Если пульсации сердца оказываются нулевыми или оказывается, что датчик больше не выявляет пульсацию, происходит увеличение содержимого счетчика аномалий.

Содержимое счетчика сравнивается с некоторой предельной величиной, которая соответствует определенному времени, выраженному в секундах. Если содержимое счетчика превосходит эту предельную величину (причем это будет означать, что несколько раз подряд осуществлена совокупность действий по этому циклу с получением всякий раз нулевой величины пульсаций, то есть зафиксирована остановка сердечной деятельности), код тревоги становится равным 1, после чего этот код посылается в форме частотно модулированного радиосигнала FM на упомянутую центральную станцию.

Если содержимое счетчика тревоги не достигает своей предельной величины, ничего не происходит и тестовый цикл снова начинает с детектирования тревожной кнопки.

Если датчик сердечных сокращений посылает корректные величины пульсаций до того, как содержимое счетчика аномалий достигнет своей предельной величины, этот счетчик будет обнулен. Это позволяет застраховаться от ошибок считывания в процессе движений купальщика или в результате наличия любых других источников возмущений и действительно включать сигнал тревоги только в том случае, когда после времени, составляющего Х последовательно проходящих секунд, не поступает никакая действительная величина пульсации.

Вход и выход, дополнительное запорное устройство,

неиспользование наручных часов

Решение а): входы и выходы из зон активной деятельности через дверцу или тамбур будут оснащены инфракрасными детекторами присутствия посетителя и детекторами ответчика, которые при прохождении будут непосредственно сигнализировать о том, что некоторое лицо проникло через тамбур без браслета, выявляя отсутствие приемоответчика, и будут включать сигнал тревоги в виде вращающегося проблескового маячка. Одновременно с сигналом тревоги после тамбура автоматическая дверца закрывается или остается закрытой, препятствуя доступу в зоны активной деятельности без ношения браслета, причем то же самое происходит и на выходе.

Решение b): инфракрасный детектор может быть заменен на оптический барьер.

Решение с): детектор давления на пол, выполненный в виде ковра или дорожки, может активизировать сигнал тревоги и/или включить вращающийся проблесковый маячок, подавая сигнал о том, что некто прошел за пределы некоторого ограниченного пространства. В случае наличия тамбура можно будет установить детектор локализации, который будет устанавливать отсутствие браслета и будет включать сигнал тревоги, причем в этом случае дверца, обеспечивающая доступ в зону активной деятельности, будет заблокирована.

Если купальщик снимает свой браслет, этот браслет будет излучать сигнал тревоги длительностью Х секунд; если купальщик не надевает снова свой браслет, он будет оставлен под свою собственную ответственность.

Шкафчики и приемоответчики

Каждый браслет содержит приемоответчик, который имеет свою собственную частоту, соответствующую номеру шкафчика и позволяющую открыть и закрыть этот шкафчик.

Шкафчики управляются микроконтроллером либо по рядам, либо по всей совокупности шкафчиков.

Примечание: в случае, когда имеется шкафчик для вещей купальщика, упомянутые браслеты будут либо распределены в кассе, либо распределены при помощи автомата и/или могут представлять собой объект абонемента, причем прохождение через тамбур с браслетом гарантирует, что клиент надлежащим образом носит свой браслет, и функция наличных денег может быть включена в структуру этого браслета для получения платных услуг в парках аттракционов или на воднолыжных станциях.

Детектор воды

При использовании, главным образом, в частных бассейнах упомянутый браслет может быть оборудован, в дополнение к детектору остановки сердечной деятельности, детектором воды, причем эта функция может быть включена или выключена различными средствами, например при помощи кода, путем сдавливания, посредством небольшого стержня, предназначенного для нажатия специальной кнопки внутри корпуса браслета, при помощи ключа, путем поворота кольца или благодаря селектору, по выбору изготовителя, причем это перечисление не является ограничительным.

Таким образом, в случае падения в воду браслет посылает сигнал при помощи встроенного передатчика. Приемник получает этот сигнал и приводит при помощи реле в действие электроклапан, который обеспечивает поднятие надувной сетки и/или включает сигнал тревоги.

Этот детектор воды представляет собой канал произвольной формы, содержащий, по меньшей мере, два отверстия и электроды, располагающиеся в этом канале. Для удаления воды достаточно встряхнуть наручные часы или продуть их. В качестве варианта реализации обычные электрические контакты, располагающиеся достаточно далеко друг от друга, по одну и по другую стороны браслета и не находящиеся в контакте с кожей будут выполнены герметичными при помощи клапанов или скользящих пластин, причем эти варианты реализации не являются ограничительными.

Предлагаемое изобретение будет лучше понято из приведенного ниже описания не являющегося ограничительным примера его осуществления, относящегося к плавательным бассейнам, со ссылками на приведенные в приложении фигуры чертежей, в числе которых:

- Фиг.1 представляет собой схематический вид браслета (1), номера шкафчика (2), который высвечивается на жидкокристаллическом индикаторе (3), и кнопки тревоги (4).

- Фиг.2 представляет собой схематический вид в разрезе запястья человека (99) с электролюминесцентным диодом (5), который посылает световой луч (22) сквозь человеческие ткани, и другой диод (96), который отражает световой луч (22) на светочувствительный элемент (6).

- Фиг.3 представляет собой схематический вид внутренней полости корпуса браслета (1), в котором различают печатную плату (7), на которой размещен передатчик (8), позволяющий посылать сигнал, приводящий в действие систему спасения, а также микроконтроллер (9) и ответчик (10) с его приемным/передающим контуром (11) и витками (12). Эта внутренняя полость корпуса браслета также содержит электрическую батарею (13), а также жидкокристаллический экран индикатора (3), кнопку (4) тревоги и специальный символ (14), указывающий на нормальное функционирование данного браслета.

- Фиг.4 представляет собой схематический вид закрытых шкафчиков (15), причем купальщик (16) подносит свой браслет (1) к дверце шкафчика номер 25 на уровне его замка (17) для открытия дверцы. Приемоответчик, располагающийся в наручных часах, устанавливается перед замком (17) и приводит его в действие без физического контакта с ним, благодаря детектору ответчика (18), установленному в данном шкафчике.

- Фиг.5 представляет собой схематический вид купальщика (16), проходящего через дверь (19), ведущую в плавательный бассейн (20), причем инфракрасный детектор присутствия человека (21), выявляющий присутствие купальщика, при помощи детектора ответчика (18) констатирует, что данный купальщик (16) не надел свой браслет, и приводит вследствие этого в действие вращающийся проблесковый маячок (23) и устройство формирования сигнала тревоги (24), причем дверца (25) остается закрытой.

- Фиг.6 представляет собой схематический вид плавательного бассейна (20) с располагающейся сбоку от него системой надувания, источник сжатого воздуха или какого-либо другого газа (29), трубопровод (30), который соединяет источник сжатого воздуха или газа (29) с надувной сеткой на дне плавательного бассейна, электромагнитный клапан (55) и оказавшегося в экстремальной ситуации купальщика (36), носящего браслет (1) и нажимающего на него сверху, что приводит в действие электромагнитный клапан (55) и план спасения. При этом на данной фигуре также показаны и другие купальщики (16).

- Фиг.7 представляет собой схематический вид надувной сетки (26) в ее поднятом положении, а также устройство локализации (27), систему отпирающихся и снова запирающихся отверстий (28), купальщиков (16), поднятых на поверхность воды поднявшейся надувной сеткой, пострадавшего (36) и спасателя (37), оказывающего первую помощь пострадавшему непосредственно на поверхности надувной сетки. Причем, поскольку сигнал тревоги, поступивший от браслета (1), был принят антенной (32), надувание сетки будет включено через микроконтроллер (9), не показанный на данной фигуре, который приводит в действие электромагнитный клапан (55), заставляет подниматься надувную сетку (26) и включает устройство выдачи звукового сигнала тревоги (24). Одновременно соответствующие данные передаются в центральную станцию (31), располагающуюся на краю данного бассейна, а также в центральную станцию спасения (35), на экраны индикаторов (33) и на печатающее устройство (34). Здесь также можно видеть источник сжатого воздуха или газа (29).

- Фиг.8 представляет собой схематический вид модели детектора воды (39) с тремя электродами (40) и одним каналом (41), а также воду (42), движущуюся в упомянутом канале.

- Фиг.9 представляет собой схематический вид в разрезе примера реализации корпуса браслета (100), содержащего кнопку (4) тревоги, жидкокристаллический экран индикатора (3) и перемычки (43), микроконтроллер (9), печатную плату (7), передатчик (8), основную электрическую батарею (13) и резервную батарею (13), контакты для электрической батареи (44), детектор воды (39) и его электроды (40), ответчик (10), витки (12), контактную кнопку (75), электрические провода (45) для датчика света (6), для электрода (5), а также провод электрода, который проходит через браслет, и провод (45) контактной кнопки (75) и датчика света (6), связанных с печатной платой (7).

- Фиг.10а и 10b представляют собой схематические виды примера реализации крепления, позволяющего поднять надувную сетку благодаря проходу для лямок (53), закрепленных под валиками (52), причем лямки (51) закреплены на основании (54), возвышающемся над уровнем воды в бассейне, и примера поддерживающих скользящих стержней (97), имеющих круглое или прямоугольное поперечное сечение, проходящих в проходах для лямок (53) и укладываемых на край бассейна (20).

- Фиг.11 представляет собой пример принципиальной схемы устройства надувания спасательной сетки с запасом сжатого воздуха или другого газа (29), имеющего в своем составе три электромагнитных клапана, в том числе клапан Е1 (55), предназначенный для срочного приведения системы в действие, клапан Е2 (56), предназначенный для обычного приведения системы в действие, и клапан Е3 (57), предназначенный для выпуска газа из двух регулирующих вентилей, в частности, из вентиля D1 (58), предназначенного для срочного приведения этой системы в действие, и вентиля D2 (59), предназначенного для обычного и несрочного выпуска газа, реле давления (60) с датчиком (61), трубку Вентури (62), вакуумное реле (63) и батарею (26).

- Фиг.12 представляет собой пример принципиальной схемы устройства, имеющего в своем составе кнопку сжатия кулака (64), кнопку (4) тревоги, детектор (65) остановки сердечной деятельности, микроконтроллер (9), монитор (66) и устройство (24) подачи сигнала тревоги.

- Фиг.13 представляет собой схематический вид устройства, имеющего в своем составе детектор электромагнитного поля (49), мультиплексор (67) с адаптером уровней (68) и антеннами (32) и микроконтроллер (9).

- Фиг.14а, 14b и 14с представляют собой примеры реализации пневматических схем, а именно:

14 а): вакуумное реле, обеспечивающее контроль разрежения (63), микроконтроллер (9) и устройство (24) подачи сигнала тревоги,

14 b): реле давления, обеспечивающее контроль надувания (60), микроконтроллер (9), электроклапан Е1 (55) и устройство (24) подачи тревожного сигнала,

14 с): микроконтроллер (9), к которому подключаются, в левой части схемы, реле (60) давления, кнопка удара кулака (64), кнопка (4) тревоги, детектор (65) остановки сердечной деятельности, кнопка (69) поднятия в обычном несрочном режиме, вакуумное реле (63), кнопка опускания (70), кнопка (71) связи с охранником, клавиатура управления (72), а в правой части этой схемы представлены электроклапан Е1 срочного включения (55), электроклапан Е2 (56), предназначенный для обычного несрочного включения, электроклапан ЕЗ (57), предназначенный для выпуска воздуха, трубка Вентури (62), устройство (24) подачи сигнала тревоги охранникам, монитор (66), цифровой индикатор (73) в центральной станции, компьютер (74).

Фиг.15 представляет собой блок-схему программы, обеспечивающей контроль управления подачей сигналов тревоги при помощи считывания показаний датчика сердечных сокращений.

После запуска системы контроля обеспечивается наблюдение за состоянием кнопки (4) тревоги,

- считывание датчика сердечных сокращений (88),

- определение наличия (ДА) или отсутствия (НЕТ) сердечных сокращений (93),

- обнуление (91) счетчика аномалий,

- формирование кода тревоги 2 (89),

- увеличение содержимого счетчика аномалий (92),

- общее содержимое счетчика превышает некоторый допустимый предел (94), в результате чего обеспечивается формирование кода тревоги 1 (90),

- передача кода тревоги при помощи частотно модулированного сигнала FM (95),

- окончание цикла.

В дальнейшем со ссылками на приведенные в приложении и описанные выше фигуры будет представлен не являющийся ограничительным пример осуществления предлагаемого изобретения, относящегося к плавательному бассейну общего пользования, оборудованному надувной спасательной сеткой.

В плавательных бассейнах общего пользования несчастные случаи на воде происходят довольно часто, причем они обусловлены главным образом следующими причинами:

- несчастный случай в результате внезапного переохлаждения, которое является причиной остановки сердечной деятельности, после чего человек начинает тонуть, и

- теряя сознание, он прекращает двигаться,

- человек погружается в воду, испытывая недомогание, захлебывается, испытывает удушье и глотает воду.

Посетитель (16) плавательного бассейна (20) общего пользования направляется в зону расположения шкафчиков для переодевания (15) и находит располагающийся в соответствующем шкафчике браслет в виде наручных часов с корпусом (1), на котором обозначен номер этого шкафчика 25, индицируемый на жидкокристаллическом экране (3). Купальщик (16) подносит браслет (1) к месту (17) расположения замка шкафчика (15), который при этом открывается. Купальщик переодевается, как это показано на фиг.4, затем закрепляет корпус наручных часов на своем запястье, и символ (14) начинает мигать в ритме сердечных сокращений или загорается без мигания, указывая на нормальное функционирование браслета, как это показано на фиг.3. В этом примере реализации наблюдение за купальщиком прекращается после того как носитель браслета вернется в зону расположения шкафчиков.

Браслет (1) имеет в своем составе модуль, содержащий:

- электролюминесцентные диоды (5), (96), детектор (6) света, как это можно видеть на фиг.2, печатную плату (7), передатчик (8), микроконтроллер (9), приемоответчик (10), витки провода (12), а также электрическую батарею питания (13), как показано на фиг.3.

Вся эта система связана при помощи беспроводной линии связи посредством радиоволн с частотной или амплитудной модуляцией FM, АМ с центральной приемной станцией (31) и терминалом с экраном и печатающим устройством, располагающимся на краю бассейна (20), или при помощи SMS, и эта центральная приемная станция связана также с центром (35) оказания помощи, например с полицией, скорой медицинской помощью или пожарной охраной, как показано на фиг.7.

Надувная сетка (26) заполняется при помощи резервуара (29) со сжатым воздухом или другим газом с использованием системы надувания и стравливания воздуха, как это показано фиг.11, 14а, 14b, 14с. Эта надувная сетка в сдутом состоянии укладывается на дно плавательного бассейна.

При возникновении несчастного случая на воде в результате, например, потери сознания от внезапного переохлаждения, когда у человека прекращается сердечная деятельность и он идет ко дну, или при сердечном недомогании биения сердца ускоряются или сильно падают, сердце перестает биться, при этом микроконтроллер, констатирующий соответствующий сигнал, поступающий от диодов (5 и 95), показанных на фиг.2, посылает при помощи передатчика (8), встроенного в браслет (1), как это можно видеть на фиг.3, сигнал, который затем поступает в приемник центральной станции (31), располагающейся на краю бассейна, или индицирует факт остановки сердечной деятельности, дату и время, при этом микроконтроллер (9), располагающийся в этой центральной станции (не показан), с одной стороны, приводит в действие электроклапан, который заставляет надувную сетку подниматься на поверхность воды, а с другой стороны, передает данные на пост оказания помощи (35), показанный на фиг.7. При этом звучит сигнал тревоги и спасатели могут оказать пострадавшему первую помощь.

После эвакуации пострадавшего воздух из надувной сетки выпускают путем приведения в действие кнопки опускания. Сетка может быть поднята на поверхность путем приведения в действие кнопки подъема для того, чтобы использовать эту сетку в качестве покрытия и площадки для игр. Кнопки опускания и подъема в обычном режиме могут быть выполнены дистанционно управляемыми.

Управление надуванием сетки и выпуском воздуха

Возможны две ситуации, в которых надувную сетку наполняют воздухом:

а) срочно, в случае экстренной необходимости,

b) в штатном режиме для перевода сетки в ее верхнее положение с тем, чтобы она служила защитным покрытием или площадкой для игр, или для очистки дна бассейна.

В случае срочного надувания сетки имеются две возможности: ручная кнопка ударного действия или автоматическое включение при помощи функций браслета.

Надувание сетки в штатной ситуации, а также выпускание воздуха из этой сетки, осуществляется при помощи кнопок подъема или опускания, причем эти кнопки могут быть выполнены дистанционно управляемыми, а для осуществления опускания сетка должна иметь балластный груз.

Пневматическая схема, приведенная в качестве иллюстративного и не являющегося ограничительным примера на фиг.14с, функционирует следующим образом:

В штатном режиме:

- если приведена в действие кнопка подъема (69): изолируют трубку Вентури (62), закрывают электроклапан Е3 (57), открывают электроклапан Е2 (56);

- если приведена в действие кнопка опускания: изолируют закрытый электроклапан Е2 (56), открывают электроклапан Е3 (57), присоединяют трубку Вентури (62) и вакуумное реле (63).

В нештатной ситуации:

- если приведена в действие кнопка охранника или, для частных бассейнов, приведена в действие кнопка тревоги или сработал детектор остановки сердечной деятельности: изолируют трубку Вентури (62), закрывают электроклапан Е3 (57) и открывают электроклапан Е1 (55).

Все эти операции выполняются через микроконтроллер.

Такой образ действий не является ограничительным, причем можно использовать электроклапаны с двумя или даже с тремя каналами и в том случае, когда желательно иметь несколько источников сжатого воздуха или газа, эти электроклапаны будут включены параллельно.

Принципиальная схема на фиг.12

- Если приводят в действие ручную кнопку (64) ударного действия, она индицируется на экране монитора (66) и раздается звуковой сигнал тревоги (24);

- Если приводят в действие кнопку (4) тревоги, все происходит так же, как и в предыдущем случае;

- Если срабатывает детектор остановки сердечной деятельности (65), все происходит так же, как и в предыдущем случае, но со спецификацией остановки сердца, причем монитор указывает время приема информации.

Охранник, оценив ситуацию с использованием картинки на мониторе и осмотрев плавательный бассейн, включает надувную сетку и вызывает службы спасения. В случае частного плавательного бассейна уведомляются службы спасения.

Безопасность, обеспечиваемая для нижнего положения (фиг.11)

Электрическая или пневматическая трубка Вентури (62), действующая через микроконтроллер (9), используется для выпуска воздуха из надувной сетки, причем трубка Вентури работает совместно с вакуумным реле (63), которое создает необходимую степень разрежения для удержания сетки на дне бассейна, причем реле подключено к устройству формирования сигнала тревоги (24) (см. фиг.11) таким образом, чтобы при проникновении воды внутрь сетки, например в результате диверсии, немедленно вырабатывался соответствующий сигнал (см. фиг.11а).

Безопасность, обеспечиваемая для надутой сетки (фиг.11)

В этом случае безопасность, с использованием микроконтроллера (9), обеспечивается при помощи реле давления с двумя порогами срабатывания (60), подключенного к устройству (24) подачи сигнала тревоги, и при достижении нижнего порога срабатывания, то есть в случае утечки воздуха, раздается звуковой сигнал тревоги (24) (см. фиг.11), предлагающий купальщикам покинуть сетку, и автоматически включается надувание сетки через электроклапан Е1 (55) (см. фиг.14а).

Дополнительное поднятие сетки над уровнем воды

Дополнительное поднятие сетки над уровнем воды обеспечивается либо при помощи проходов для лямок (53), закрепленных под валиками (52), с использованием лямок (51), закрепляемых на основаниях (54), возвышающихся над уровнем воды в плавательном бассейне, либо при помощи поддерживающих стержней (97), которые могут скользить внутри проходов для лямок, которые в этом случае становятся проходами для стержней, как это можно видеть на фиг.10. Эти стержни выполнены телескопическими и укладываются после из раздвижения на край бассейна, выше уровня воды в бассейне. Это позволяет обеспечить проход на поверхность воды манипулятора робота, который движется по дну бассейна, для роботов, которые имеют один манипулятор.

Локализация пострадавшего

Устройства локализации (27) размещены по периметру плавательного бассейна или в четырех углах бассейна (20), и/или на надувной сетке (26) и позволяют определить при помощи дедукции и триангуляции местоположение пострадавшего (36), носящего браслет (см. фиг.7). Чем большее число приемников располагается на надувной сетке или в зоне плавательного бассейна, тем более точно может быть произведена локализация пострадавшего (см. фиг.7). Для частных плавательных бассейнов, обычно имеющих относительно небольшие размеры, такая система локализации не является необходимой, кроме тех случаев, когда поверхность имеет некоторое определенное свойство и когда желательно распространить защиту от других несчастных случаев на всей поверхности.

Локализация осуществляется при помощи расположения приемных антенн (32), сигналы от которых проходят через адаптер уровней (68), мультиплексор (67), детекторы электромагнитного поля (49) и микроконтроллер (9), как это можно видеть на фиг.13, при этом уменьшают количество детекторов излученного поля, увеличивая количество антенн. Антенна выявляет частотно модулированный сигнал FM, излучаемый браслетом в момент подачи сигнала тревоги. В некоторых случаях можно иметь только один детектор электромагнитного поля и один мультиплексор для всех антенн.

Поскольку частоты антенн ЕМ и AM могут изменяться, они не упомянуты в данном описании.

Зоны

Устройство локализации приспосабливается к зонам или подзонам в случае применения данного изобретения в парках аттракционов, отдыха и развлечений, на воднолыжных станциях, в клубах. В этом случае упомянутый выше браслет будет иметь в своем составе детектор остановки сердечной деятельности, кнопку тревоги и, если в данном случае имеются водные зоны, детектор воды. При этом браслет будет связан с детектором присутствия человека и с любым устройством автоматической защиты типа барьера, который преграждает путь в том случае, если человек пересекает, например, границу зоны опасности.

Одна или несколько антенн, а также любые другие технические средства, обеспечивающие возможность выявления прохождения браслета в некоторую зону, могут быть подключены к одной или нескольким батареям с солнечной подзарядкой.

Устройство обеспечения безопасности и спасения для плавательных бассейнов и парков отдыха и развлечений, образованное браслетом с детектором остановки сердечной деятельности, кнопкой тревоги, устройством локализации и, в качестве опции, с детектором воды, включающее в себя, в случае потери человеком сознания в результате внезапного переохлаждения, в случае остановки сердечной деятельности или при несчастном случае, устройство автоматического спасения, выполненное, в частности, в виде надувной сетки, размещенной на дне данного плавательного бассейна и поднимающей на поверхность любого пострадавшего. Технический результат - сокращение времени задержки в предоставлении помощи пострадавшему. 23 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство обеспечения безопасности и спасения для плавательных бассейнов и парков отдыха и развлечений, отличающееся тем, что содержит
браслет (1), имеющий в своем составе по меньшей мере одну электрическую батарею питания (13); печатную схему (7); средство индикации (3) с высвечиваемым на нем персональным кодом идентификации (2); кнопку (4) тревоги; передатчик (8); микроконтроллер (9); детектор (65) остановки сердечной деятельности, содержащий датчик пульсаций (88);
устройство (27) локализации, позволяющее определять местоположение пострадавшего, носящего браслет;
центральную приемную станцию, содержащую антенну для приема радиоволн, переданных с браслета в случае формирования кодов тревоги 1 и 2 и поступающих соответственно с детектора (65) остановки сердечной деятельности и с кнопки (4) тревоги;
автоматическое спасательное устройство,
при этом микроконтроллер (9), констатирующий соответствующий сигнал, поступающий при возникновении несчастного случая с детектора (65) остановки сердечной деятельности, посылает при помощи передатчика (8) сигнал тревоги, принимаемый упомянутой антенной (32) приемника центральной приемной станции (31) и задействует автоматическое спасательное устройство.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый браслет имеет в своем составе детектор воды (39), содержащий средства для его включения или отключения.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутое автоматическое спасательное устройство представляет собой надувную сетку (26), содержащую средства ее подъема над поверхностью воды, средства контроля разрежения, а также средства надувания и выпуска воздуха из этой сетки.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что упомянутое устройство спасения представляет собой надувную сетку (26), содержащую средства ее подъема над поверхностью воды, средства контроля разрежения, а также средства надувания и выпуска воздуха из этой сетки.

5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что датчик пульсаций (88) содержит два источника света (5, 96), в качестве которых используются электролюминисцентные диоды, причем один из этих источников света (5) располагается на запястье (99), и луч его проходит сквозь ткани человека (5), а другой источник света (96) располагается под запястьем, причем эти источники света (5, 96) включены в браслет и световой луч, излучаемый одним из этих источников света (96), отражается в направлении датчика света (6); детектор (65) остановки сердечной деятельности содержит счетчик аномалий (92, 94), способный определить наличие (ДА) или отсутствие (НЕТ) пульсаций (93) и считывание пульсаций в датчике пульсаций (88) и функционирующий циклами, с обнулением (91) и с максимально допустимым пороговым значением упомянутых аномалий, способный обеспечить отправку кодов тревоги (95) при помощи частотно модулированного радиосигнала FM либо в том случае, когда содержимое счетчика аномалий превышает допустимый предел, либо в том случае, когда приведена в действие кнопка (4) тревоги.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что упомянутый датчик пульсаций (88) образован двумя парами диодов (5, 96), располагающимися с каждой стороны запястья, над и под этим запястьем, с двумя датчиками света (6) с каждой стороны запястья.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что упомянутый датчик пульсаций (88) образован одним диодом (5) на одной стороне запястья и одним эталонным диодом (96) на его противоположной стороне, причем этот диод окружен двумя датчиками света (6), захватывающими световой луч от каждого из диодов.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что упомянутый датчик пульсаций (88) образован одним диодом (5) на одной стороне запястья и одним эталонным диодом (96) на его противоположной стороне, причем этот диод окружен двумя датчиками света (6), захватывающими световой луч от каждого из диодов.

9. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что браслет (1) содержит код идентификации (2), зарегистрированный в ответчике (10), который имеет возможность, благодаря детектору ответчика (18), открывать и закрывать двери, шкафчики и включать устройство подачи сигнала тревоги (24), причем упомянутые шкафчики управляются во всей их совокупности или рядами через микроконтроллер (9).

10. Устройство по п.2, отличающееся тем, что упомянутый детектор воды (39) содержит либо один канал (41), имеющий, по меньшей мере, два отверстия, в которые проникает вода (42), и с размещением в этом канале (41) электродов (40), соединенных с контуром выявления воды, способным включать устройство спасения или сигнал тревоги, либо два достаточно удаленных друг от друга контакта, не находящихся в соприкосновении с кожей, и со средствами защиты, делающими эти контакты герметичными в процессе купания.

11. Устройство по одному из пп.1-4, 6-8, 10, отличающееся тем, что браслет (1) содержит корпус, кнопку (4) тревоги, контактную кнопку (75), которая представляет собой нажимную кнопку, находящуюся в контакте с запястьем, причем каждая из этих кнопок располагается в полости упомянутого корпуса и накрыта герметичной мембраной (47).

12. Устройство по п.5, отличающееся тем, что браслет (1) содержит корпус, кнопку (4) тревоги, контактную кнопку (75), которая представляет собой нажимную кнопку, находящуюся в контакте с запястьем, причем каждая из этих кнопок располагается в полости упомянутого корпуса и накрыта герметичной мембраной (47).

13. Устройство по п.9, отличающееся тем, что браслет (1) содержит корпус, кнопку (4) тревоги, контактную кнопку (75), которая представляет собой нажимную кнопку, находящуюся в контакте с запястьем, причем каждая из этих кнопок располагается в полости упомянутого корпуса и накрыта герметичной мембраной (47).

14. Устройство по одному из пп.1-4, 6-8, 10, 12 и 13, отличающееся тем, что устройство локализации (27), позволяющее определить местоположение пострадавшего, носящего браслет, содержит детекторы электромагнитного поля (49) с антеннами (32), сигналы которых проходят через мультиплексор (67), адаптер уровней (68) и микроконтроллер (9).

15. Устройство по п.5, отличающееся тем, что устройство локализации (27), позволяющее определить местоположение пострадавшего, носящего браслет, содержит детекторы электромагнитного поля (49) с антеннами (32), сигналы которых проходят через мультиплексор (67), адаптер уровней (68) и микроконтроллер (9).

16. Устройство по одному из пп.3 или 4, отличающееся тем, что микроконтроллер (9) на основе сигналов, поступающих с детектора (65) остановки сердечной деятельности, с кнопки (4) тревоги, с контактной кнопки (75), с кнопки (69) поднятия сетки в штатном режиме, с вакуумного реле (63), с кнопки (70) опускания сетки, с кнопки (71) охранника, с устройства (24) подачи сигнала тревоги, с монитора (66) и с клавиатуры (72) управления обеспечивает управление надуванием сетки (26), осуществляемым с использованием запаса сжатого воздуха или другого газа (29) при помощи электроклапана для срочного надувания (55), электроклапана для не срочного надувания (56), электроклапана для выпуска воздуха (57), детандера (58) для срочного надувания в случае, когда необходимое давление надувания не является таким же, как для питания опорожнения, детандера (59) для не срочного надувания, реле давления (60), трубки Вентури (62) и вакуумного реле (63), которое обеспечивает контроль разрежения.

17. Устройство по одному из пп.3 или 4, отличающееся тем, что надувная сетка (26) содержит валики и поднимается над поверхностью воды либо при помощи лямок (51) и проходов для этих лямок (53), закрепленных под упомянутыми валиками, либо при помощи раздвижных поддерживающих стержней (97), которые размещаются внутри упомянутых проходов для лямок (53), причем эти поддерживающие стержни, после их растягивания, размещаются на краю плавательного бассейна, поднимая таким образом надувную сетку (26) для того, чтобы обеспечить возможность для манипулятора робота скользить на поверхности воды в том случае, когда этот робот имеет один манипулятор.

18. Устройство по одному из пп.1-4, 6-8, 10, 12 и 13, 15, отличающееся тем, что упомянутое устройство локализации (27), позволяющее определять местоположение пострадавшего, носящего браслет, подключено к одной или нескольким батареям питания с солнечной подзарядкой.

19. Устройство по п.5, отличающееся тем, что упомянутое устройство локализации (27), позволяющее определять местоположение пострадавшего, носящего браслет, подключено к одной или нескольким батареям питания с солнечной подзарядкой.

20. Устройство по п.9, отличающееся тем, что упомянутое устройство локализации (27), позволяющее определять местоположение пострадавшего, носящего браслет, подключено к одной или нескольким батареям питания с солнечной подзарядкой.

21. Устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутое устройство локализации (27), позволяющее определять местоположение пострадавшего, носящего браслет, подключено к одной или нескольким батареям питания с солнечной подзарядкой.

22. Устройство по п.14, отличающееся тем, что упомянутое устройство локализации (27), позволяющее определять местоположение пострадавшего, носящего браслет, подключено к одной или нескольким батареям питания с солнечной подзарядкой.

23. Устройство по п.16, отличающееся тем, что упомянутое устройство локализации (27), позволяющее определять местоположение пострадавшего, носящего браслет, подключено к одной или нескольким батареям питания с солнечной подзарядкой.

24. Устройство по п.17, отличающееся тем, что упомянутое устройство локализации (27), позволяющее определять местоположение пострадавшего, носящего браслет, подключено к одной или нескольким батареям питания с солнечной подзарядкой.