專利名稱：一種遠距離投射的救生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種救生裝置，特別是一種可以遠距離投射的水上救 生裝置，屬于水上救生設備領域。
背景技術：
目前水上撈救裝備主要有救生圈、救生浮臺、救生浮索、救生 網(wǎng)、漂浮擔架、吊帶、吊籃等，這些裝備均可以在救援船(或飛機) 已經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、漂浮擔架等一般都采用人工拋投的方 法，來撈救離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到達救援船舷側的 時候才放下使用；吊帶、吊籃裝置，主要用于從水面吊運落水傷員到 達救生船上的工具， 一般配合直升機等救援裝備使用；然而當落水人 員離救援船艇尚有一段距離、救援船艇又無法迅速靠近的情況下，如 何將撈救裝備快速、準確、安全地傳送到落水人員附近，卻是所有這 些裝備共同面對的一個難題。
目前國內外關于具有準確的遠距離投射能力，又可以為落水者提 供助浮與牽引功能，安全性好，在投射過程中不會誤傷落水者的近距 離投射裝置方面的研究還十分缺乏，遠距離投射救生設備在目前的國 內造船業(yè)里還是一片空白。當前具備遠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)射的過程中，由于相關因素，如風速、距離等因素的測量不精確，從
而在投射過程中，容易誤傷落水者，不安全。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種具有準確的遠距離投射能 力，又可以為落水者提供助浮與牽引功能，安全性好，在投射過程中 不會誤傷落水者的一種遠距離投射的救生裝置
為了解決上述技術問題，本發(fā)明一種遠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)射裝置上連接一計算裝置，所述計算裝置包括單片機、傳感裝 置及顯示屏，所述傳感裝置接于單片機的輸入端，所述顯示屏接于單 片機的輸出端。
前述一種遠距離投射的救生裝置，其中，所述彈射頭內還設一定 時裝置和一減速傘。
前述一種遠距離投射的救生裝置，其中，所述彈射頭內另設一遙 控裝置。
前述一種遠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、測距望遠鏡和風向風速儀，所述氣壓傳感器、 傾角傳感器、測距望遠鏡和風向風速儀的輸出端分別與單片機的輸入 端相連。
前述一種遠距離投射的救生裝置，其中，所述單片機的輸入端另接一測距望遠鏡。
前述一種遠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
采用上述結構的救生裝置，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，可連接 牽引繩對落水人員進行救撈，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大到了 100 150米，甚至對于一些船艇無法靠近 的水域內的落水人員也可以實施救援，對擴大船艇的救生范圍，提高 船艇的救生能力，且可保證撈救裝備投射的快速、準確、安全。
圖1是本發(fā)明計算裝置的電路原理圖
圖2是本發(fā)明的結構原理圖
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明一種遠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以及計算裝置3，發(fā)射裝置1可 包括空壓機11及氣動彈射裝置12，彈射頭2為一端敞口的空腔殼體， 腔體內填有充氣式救生圈21、高壓小氣瓶22，其尾端固定一減速傘 23，并設有定時裝置24和遙控裝置25，用來控制減速傘的開啟，必 要時，可連接牽引繩26對落水人員進行救撈。計算裝置3固定在氣動 彈射裝置12之上，用以計算合適的壓力大小及發(fā)射仰角，從而提高落 點精度。計算裝置3包括單片機31、傳感裝置32及顯示屏33，所述傳感裝置32接于單片機31的輸入端，包括氣壓傳感器321、傾斜傳 感器322、測距望遠鏡323和風向風速儀324，所述顯示屏33接于單 片機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31接入電源，采用測距望遠鏡323， 來獲取落水人員距救援船的直線距離以及救生設備發(fā)射點離海平面高 度，采用風向風速儀324獲取當前相對風向與風速，將所有這些信息 送入安裝在槍身上的單片機31內進行計算，得出最佳發(fā)射壓力、發(fā)射 仰角與彈頭飛行時間，并通過顯示屏33顯示出計算結果。
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給 高壓空氣槍充氣，用氣壓傳感器321獲取發(fā)射槍缸體內的氣壓，采用 傾角傳感器322獲取發(fā)射槍相對于水平面的仰角，并在顯示屏33上自 動顯示當前氣壓、仰角狀態(tài)與計算所得最佳狀態(tài)的差異，給出相應的 調整提示，以便操作人員根據(jù)屏幕進行仰角調整，確保投射的精度。
彈射頭2內的定時裝置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間自動設置好倒計時間的長短，在發(fā)射的瞬 間觸發(fā)定時裝置24，當彈頭飛行到預定時間時，將自動打開減速傘23， 使得救生裝備到達落水者上空以后，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，自動充氣膨脹成一個救生 圈。為了確保在適當?shù)臅r刻打開減速傘23，可在彈射頭2內再安裝一 遙控裝置25，其遙控裝置25可采用遠紅外遙控，加裝這套設備是為 了可以手動控制減速傘的打開，確?？杉皶r打開減速傘23。壓力與仰角的解算技術在投射之前對投射距離、對海高度、氣 壓強度、發(fā)射仰角、風向風速等進行綜合計算是保證落點精度的關鍵， 落點越準確，落水人員獲救的幾率越大，救生的時間也越少。
自動或遙控打開減速傘準確把握打開減速傘的時機，也是保證 落點精度和落水人員安全的關鍵。打開過早，則救生設備難以到達落 水人員附近，打開過遲，則容易誤傷落水人員，所以設計兩種開傘方 式。
在空氣壓力與射程方面，經計算，在壓力槍口徑7cm、膛內行程 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 要初始氣壓0.6Mpa。 一般民用的小型空壓機(如ogx3.5型空壓機) 便可提供這個氣壓，若按壓力腔體積等于1升計算，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已經有成熟產 品可以直接應用，本項目內最為核心的壓力與仰角解算裝置所需采用 的單片機31可采用C51系列單片機進行下位機的開發(fā)。該型單片機 31具有64個數(shù)字I/O引腳，12位100ksps的8通道ADC， 64KB的Flash 存儲器以及2個UART串行接口，可以做到對所有信號的實時采集與處 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 擴大到了 100 150米，甚至對于一些船艇無法靠近的水域內的落水人 員也可以實施救援，從而可擴大船艇的救生范圍，提高船艇的救生能 力。
權利要求
1、一種遠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)連接一計算裝置(3)，所述計算裝置(3)包括單片機(31)、傳感裝置(32)及顯示屏(33)，所述傳感裝置(32)接于單片機(31)的輸入端，所述顯示屏(33)接于單片機(31)的輸出端。
2、 如權利要求l所述一種遠距離投射的救生裝置，其特征在于， 所述彈射頭(2)內還設一定時裝置(24)和一減速傘(23)。
3、 如權利要求1或2所述一種遠距離投射的救生裝置，其特征在 于，所述彈射頭(2)內設一遙控裝置(25)。
4、 如權利要求1所述一種遠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、 如權利要求1所述一種遠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 距望遠鏡(323)和風向風速儀(324)，所述氣壓傳感器(321)、傾角 傳感器(322)、測距望遠鏡(323)和風向風速儀(324)的輸出端分 別與單片機(31)的輸入端相連。
6、 如權利要求1所述一種遠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)射裝置上連接一計算裝置，所述計算裝置包括單片機、傳感裝置及顯示屏，所述傳感裝置接于單片機的輸入端，所述顯示屏接于單片機的輸出端，采用上述結構的救生裝置，可擴大船艇的救生范圍，提高了船艇的救生能力，且可保證撈救裝備投射的快速、準確、安全。
文檔編號B63C9/00GK101298281SQ200810020448
公開日2008年11月5日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權日2008年3月7日
發(fā)明者芊 張, 柯 趙 申請人:趙 柯;張 芊