延展型GPS定位救生圈

鄧麗兵 胡文強(qiáng) 呂樹(shù)麗 佟亮亮 孫艷 王澤恒

摘 要：為了有效應(yīng)對(duì)水上搜救困難、救生圈不充足等不安全因素，本文設(shè)計(jì)了一種延展型GPS定位救生圈。該救生圈通過(guò)GPS定位信號(hào)、反光帶光信號(hào)及救援哨聲信號(hào)的綜合利用，明確搜救目標(biāo)。O形救生圈可延展為S形，S形互相結(jié)合，形成救生圈群，將分散在各處的落水者聚集起來(lái)，縮小搜救范圍，提高救生圈的單位救援能力和救援效率，增大落水者的生還率。

關(guān)鍵詞：救生圈;延展;連接;定位;水上救援

Abstract： In order to effectively cope with unsafe factors such as difficulty in water search and rescue， inadequate lifebuoy， etc.， this paper designed an extended GPS positioning lifebuoy. The life buoy uses the GPS positioning signal， reflective light signal and rescue whistle signal to make a clear search and rescue target. The O-shaped life buoy can be extended into an S-shape， and the S-shape is combined with each other to form a life-buoy group， gather the scattered people everywhere， narrow the search and rescue range， improve the unit rescue capacity and rescue efficiency of the life buoy， and increase the survival rate of the fallen.

Keywords： lifebuoy;extension;connection;positioning;water rescue

據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）《全球溺水報(bào)告》的統(tǒng)計(jì)，世界各地每年溺水死亡數(shù)估計(jì)為32萬(wàn)例。為了及時(shí)有效處理水上事故，減少人員傷亡，救援人員需要盡快搜救落水者，對(duì)他們實(shí)施救援。落水者未及時(shí)獲救時(shí)，只能通過(guò)救生圈、充氣船等自救。但是，無(wú)論是救生圈、救生衣等傳統(tǒng)水上救援設(shè)備，還是不斷出現(xiàn)的拋投式[1]、彈體發(fā)射式[2]、遙控式[3]等新型水上救援設(shè)備，均難以實(shí)現(xiàn)對(duì)大規(guī)模落水者群體迅速救援的效果。

類似于發(fā)生沉沒(méi)事故的“東方之星”大型游輪[4]，船上的救援設(shè)備大多是傳統(tǒng)救生圈、救生衣及充氣船。充氣船數(shù)量有限，即使傳統(tǒng)救生圈、救生衣數(shù)量充足，也無(wú)法將落水者聚集到一起。尤其是在漆黑的夜晚，救援人員視線受阻，湍急的水流及不良的環(huán)境增大了搜救難度，從而延長(zhǎng)了落水者水中滯留的時(shí)間。

鑒于此，本文根據(jù)傳統(tǒng)的整體式救生圈結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一個(gè)無(wú)論是在白天還是黑夜，都能聚集落水者，并且能幫助救援人員通過(guò)GPS定位及落水者聲光求救信號(hào)，快速找到落水者的救生圈。

1 設(shè)計(jì)思路

本文設(shè)計(jì)的延展型GPS定位救生圈通過(guò)定位信號(hào)、光信號(hào)與聲信號(hào)的綜合，使救援人員得到更多的求救信號(hào)，增加落水者被發(fā)現(xiàn)的概率。在使用傳統(tǒng)救生圈時(shí)，一個(gè)救生圈僅供一人使用且無(wú)法有效聚集;而在使用新型救生圈時(shí)，可解開(kāi)其安全鎖扣，將旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)180°，使救生圈由O形變成S形，此時(shí)救生圈能供兩人同時(shí)使用;將多個(gè)S形救生圈的安全鎖扣與連接環(huán)兩兩連接，以點(diǎn)成線，以線成面，形成救生圈群，可供更多落水者同時(shí)使用，進(jìn)一步集中救援目標(biāo)。其設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

2 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

延展型GPS定位救生圈設(shè)計(jì)符合《救生圈》（GB 4302—2008）要求，其具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。這種新型救生圈外徑不大于800 mm，內(nèi)徑不小于400 mm，外觀顏色為橙紅色，內(nèi)充材料采用閉孔型發(fā)泡材料，如圖3所示。新型救生圈中間部位安裝有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，如圖4所示，人們可以通過(guò)該結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)將救生圈由封閉的O形（見(jiàn)圖2（a））變成S形（見(jiàn)圖2（b））。其旋轉(zhuǎn)剛度可以使成年人在水下輕松旋轉(zhuǎn)，同時(shí)新型救生圈的S形結(jié)構(gòu)具有防止水上翻轉(zhuǎn)的作用，在0°和180°兩個(gè)位置，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

延展型GPS定位救生圈處于O形狀態(tài)時(shí)，用安全鎖扣與連接環(huán)相連接，維持其初始狀態(tài)的使用穩(wěn)定性。兩側(cè)分別裝有安全鎖扣，可與其他同類型救生圈兩兩連接，構(gòu)成救生圈群。使用透明防水材料將GPS微型定位器及太陽(yáng)能電池板加以密封，固定于反光帶旁，光線充足時(shí)可自行儲(chǔ)存電能。這種新型救生圈外圍裝有直徑不小于9.5 mm、總長(zhǎng)度約為救生圈外徑3倍的熒光可浮把手索，其固定在圈體周邊連接環(huán)上，形成3個(gè)等長(zhǎng)的索環(huán)。在同新型救生圈旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相垂直的位置上，各安裝一個(gè)反光帶。新型救生圈兩側(cè)各安裝一個(gè)救援哨，用于落水者呼救。

3 結(jié)語(yǔ)

延展型GPS定位救生圈用于水上事故救援，是一種輔助大規(guī)模落水者進(jìn)行集體自救、互救、求救的救援設(shè)備。與傳統(tǒng)救生圈相比，該救生圈具有以下優(yōu)勢(shì)：將鎖扣打開(kāi)，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)180°，以形成穩(wěn)定的S形結(jié)構(gòu)，可供兩名落水者同時(shí)使用;將多個(gè)S形救生圈的安全鎖扣與連接環(huán)兩兩連接以形成救生圈群，可供更多落水者同時(shí)使用，同時(shí)聚集后的落水者增大搜救目標(biāo);熒光可浮把手索、反光帶、救援哨及嵌在救生圈內(nèi)的GPS微型定位器等功能的綜合利用，為落水者提供更多自救、求救方式，為救援人員提供更多搜救信號(hào)，能夠全面提高救援效率，保護(hù)人們的生命安全。另外，落水者聚集后相互鼓勵(lì)，可增強(qiáng)求生信心，依靠群體的智慧和力量克服困難，減少傷亡概率。

考慮到水上事故發(fā)生時(shí)，落水者的判斷、思考、行動(dòng)能力有所降低，可將旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)設(shè)置為按鈕啟發(fā)后自彈變?yōu)镾形，便于落水者使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳雪琪，汪恩理，周麗珍，等.新型急救救生圈拋投裝置[J].科技風(fēng)，2018（36）：10-13.

[2]陳昱龍，崔鈺奇，劉宏剛，等.一種新型發(fā)射式網(wǎng)狀救生圈彈體設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（9）：41-42.

[3]秦淮濤.一種新型救生圈的研究[J].河南科技，2018（13）：39-40.

[4]段雪薇.從“東方之星”輪翻沉事件談“高效救撈”建設(shè)[J].中國(guó)水運(yùn)，2015（9）：28-30.