延展型GPS定位救生圈

鄧麗兵 胡文強 呂樹麗 佟亮亮 孫艷 王澤恒

摘 要：為了有效應對水上搜救困難、救生圈不充足等不安全因素，本文設計了一種延展型GPS定位救生圈。該救生圈通過GPS定位信號、反光帶光信號及救援哨聲信號的綜合利用，明確搜救目標。O形救生圈可延展為S形，S形互相結合，形成救生圈群，將分散在各處的落水者聚集起來，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

據世界衛生組織（WHO）《全球溺水報告》的統計，世界各地每年溺水死亡數估計為32萬例。為了及時有效處理水上事故，減少人員傷亡，救援人員需要盡快搜救落水者，對他們實施救援。落水者未及時獲救時，只能通過救生圈、充氣船等自救。但是，無論是救生圈、救生衣等傳統水上救援設備，還是不斷出現的拋投式[1]、彈體發射式[2]、遙控式[3]等新型水上救援設備，均難以實現對大規模落水者群體迅速救援的效果。

類似于發生沉沒事故的“東方之星”大型游輪[4]，船上的救援設備大多是傳統救生圈、救生衣及充氣船。充氣船數量有限，即使傳統救生圈、救生衣數量充足，也無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境增大了搜救難度，從而延長了落水者水中滯留的時間。

鑒于此，本文根據傳統的整體式救生圈結構，設計了一個無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GPS定位及落水者聲光求救信號，快速找到落水者的救生圈。

1 設計思路

本文設計的延展型GPS定位救生圈通過定位信號、光信號與聲信號的綜合，使救援人員得到更多的求救信號，增加落水者被發現的概率。在使用傳統救生圈時，一個救生圈僅供一人使用且無法有效聚集;而在使用新型救生圈時，可解開其安全鎖扣，將旋轉關節旋轉180°，使救生圈由O形變成S形，此時救生圈能供兩人同時使用;將多個S形救生圈的安全鎖扣與連接環兩兩連接，以點成線，以線成面，形成救生圈群，可供更多落水者同時使用，進一步集中救援目標。其設計思路如圖1所示。

2 設計結構

延展型GPS定位救生圈設計符合《救生圈》（GB 4302—2008）要求，其具體結構如圖2所示。這種新型救生圈外徑不大于800 mm，內徑不小于400 mm，外觀顏色為橙紅色，內充材料采用閉孔型發泡材料，如圖3所示。新型救生圈中間部位安裝有旋轉關節，如圖4所示，人們可以通過該結構的旋轉將救生圈由封閉的O形（見圖2（a））變成S形（見圖2（b））。其旋轉剛度可以使成年人在水下輕松旋轉，同時新型救生圈的S形結構具有防止水上翻轉的作用，在0°和180°兩個位置，旋轉關節結構穩固。

延展型GPS定位救生圈處于O形狀態時，用安全鎖扣與連接環相連接，維持其初始狀態的使用穩定性。兩側分別裝有安全鎖扣，可與其他同類型救生圈兩兩連接，構成救生圈群。使用透明防水材料將GPS微型定位器及太陽能電池板加以密封，固定于反光帶旁，光線充足時可自行儲存電能。這種新型救生圈外圍裝有直徑不小于9.5 mm、總長度約為救生圈外徑3倍的熒光可浮把手索，其固定在圈體周邊連接環上，形成3個等長的索環。在同新型救生圈旋轉關節相垂直的位置上，各安裝一個反光帶。新型救生圈兩側各安裝一個救援哨，用于落水者呼救。

3 結語

延展型GPS定位救生圈用于水上事故救援，是一種輔助大規模落水者進行集體自救、互救、求救的救援設備。與傳統救生圈相比，該救生圈具有以下優勢：將鎖扣打開，旋轉關節旋轉180°，以形成穩定的S形結構，可供兩名落水者同時使用;將多個S形救生圈的安全鎖扣與連接環兩兩連接以形成救生圈群，可供更多落水者同時使用，同時聚集后的落水者增大搜救目標;熒光可浮把手索、反光帶、救援哨及嵌在救生圈內的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，能夠全面提高救援效率，保護人們的生命安全。另外，落水者聚集后相互鼓勵，可增強求生信心，依靠群體的智慧和力量克服困難，減少傷亡概率。

考慮到水上事故發生時，落水者的判斷、思考、行動能力有所降低，可將旋轉關節設置為按鈕啟發后自彈變為S形，便于落水者使用。

參考文獻：

[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，2018（36）：10-13.

[2]陳昱龍，崔鈺奇，劉宏剛，等.一種新型發射式網狀救生圈彈體設計[J].科技創新與應用，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[J].中國水運，2015（9）：28-30.