智能化水域应急救援集成系统及其控制方法与流程

本发明涉及水下应急救援，具体地，涉及一种智能化水域应急救援集成系统及其控制方法。

背景技术：

1、水下应急救援，具体说是开展水下搜救作业时，针对典型水域救援场景存在看不清、听不明、水下信息认知困难等问题，通过有人和无人相配合，实现潜水员声学穿戴、无人平台机动搜探相结合的智能化水域应急救援集成系统，为水域应急救援保障高效率实施的同时，降低救援人员的水下作业风险。

2、我国水上救援经过几年的发展虽初见成效，但相较国际水上救援水平相对落后，主要原因是水上救援体系不完善，我国水域救援于2019年纳入国家消防救援体系，水域救援装备特别是水下声学探测、通讯和定位装备匮乏，自动化、智能化救援能力不强，出现灾害事故时仍使用人海战术等问题比较突出。

3、因此，市场上需要一种无人搜寻和有人搜救相结合的智能化水域应急救援集成系统及其控制方法，为水域救援提供有效地技术支撑。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种智能化水域应急救援集成系统及其控制方法。

2、根据本发明提供的一种智能化水域应急救援集成系统，包括：声学穿戴分系统、无人智能搜寻分系统和综合显示控制中心设备；

3、所述无人智能搜寻分系统对水域进行搜探得到对应的搜探信息，并根据所述搜探信息确定事故目标点为救援任务提供支持；

4、所述综合显示控制中心设备接收所述搜探信息并综合显示，同时根据所述搜探信息制定救援方案，下发救援任务；

5、所述声学穿戴分系统为潜水员服务，通过搜探信息和救援任务定位事故目标点，辅助佩戴声学穿戴分系统的潜水员执行救援任务。

6、优选地，所述无人智能搜寻分系统以机动性平台为核心，集成多种搜探手段以及携带救生装置；

7、所述机动性平台包括无人水面船和水下机器人；

8、所述搜探手段包括侧扫声纳、图像声纳、热像仪、摄像机；

9、所述救生装置包括救生圈。

10、优选地，所述无人水面船负责搭载水下机器人快速抵近指定水域，续航时间不小于6小时，航行速度2-10节，具备无线通信功能；

11、所述侧扫声纳安装在无人水面船两侧船舷，当船到达指定水域后，侧扫声纳扫描附近水域，快速获取水底地形信息，为潜水员救援提供信息辅助；

12、所述图像声纳安装在水下机器人上，包括换能器阵和电子舱；

13、所述摄像机为360°广角摄像机，提供驾驶视野的同时搜寻水面目标；

14、所述热像仪用于当水面起雾或者夜晚视野不佳时，通过热成像仪观察水面目标。

15、优选地，所述侧扫声纳的探测范围不小于200m，距离分辨率不小于5cm。

16、优选地，所述声学穿戴分系统以水下声学搜寻设备为核心，集成不同的搜探手段，包括佩戴式图像声纳、水下通信机和水下定位设备。

17、优选地，所述佩戴式图像声纳包括佩戴式换能器阵、目镜显示装置、腰间佩戴控制装置，为搜救人员提供水下图像信息，并显示在目镜上，延伸人眼水下可视距离；

18、所述水下通信机包括水面台和水下台，能够进行水面水下无线通信、水下集群通信、声信标功能的能力，为搜救人员提供水下语音通信辅助、为搜救人员提供水面与水下间的语音通信辅助，并提供水下搜救人员的位置信息；

19、所述水下定位设备包括声信标、接收基阵、接收机，通过将接收基阵安装在船侧或岸侧，对声信标进行信息检测，实现对携带声信标的水下搜救员和物体的定位。

20、优选地，所述综合显示控制中心设备包括多屏显示系统、工作站、记录仪和数传电台，完成多图像画面的展示、对设备的控制，并最终通过数传电台实现态势指令、搜探数据的传输。

21、优选地，所述综合显示控制中心设备为可拆卸装备，能够机动灵活地布置安装在装载平台。

22、根据本发明提供的一种根据所述的智能化水域应急救援集成系统的智能化水域应急救援集成系统控制方法，包括：

23、步骤s1：通过所述无人智能搜寻分系统对水域环境及水域范围进行搜探，得到对应的搜探数据，并确认事故目标点；

24、步骤s2：将所述搜探数据发送至所述综合显示控制中心设备进行综合显示，同时控制无人智能搜寻分系统中的水下机器人根据所述事故目标点投放定位声信标；

25、步骤s3：根据所述综合显示的信息及定位声信标信息制定救援方案，所述救援方案包括水面救援和水下救援；

26、步骤s4：将所述救援方案通过控制无人船或指引佩戴声学穿戴分系统的潜水员对事故目标进行救援。

27、优选地，当为水面救援时，控制无人船进行救生设施释放完成救援任务；

28、当为水下救援时，判断当前水深是否小于潜水作业深度，若是，则指引佩戴声学穿戴分系统的潜水员执行救援任务；若否，则开启无人救援，根据事故点定位信息，控制有效的无人设备进行救援；

29、所述潜水员执行救援任务的过程中，潜水员通过水下通信机与水面指挥中心或其他潜水员进行实时情况通讯，利用佩戴式图像声纳发现目标后，将水下定位设备的声信标放置在目标位置点，进而指引潜水员多次快速直达施救位置；

30、同时利用声学穿戴分系统的水下定位设备实时监测潜水员的位置。

31、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

32、1、本发明为水域应急救援提供无人智能搜寻能力、潜水员穿戴式的声学应用支持，实现无人搜寻和有人搜救相结合的应急救援，在应急反应行动开始阶段，利用无人智能搜寻设备迅速形成对事故区域多维度、立体式的探测与搜索，第一时间确定搜救位置，为救援指挥中心提供救援目标和环境信息，制定快速有效地搜救方法。

33、2、本发明指引佩戴声学穿戴设备的救援人员在实时信息互通的状态下快速地完成环境观察、目标确定，水面水下共同协作高效地完成搜救任务，解决应急救援过程中的搜寻效率低、搜救难度不确定、搜救人员自身安全不确定等问题。

技术特征：

1.一种智能化水域应急救援集成系统，其特征在于，包括：声学穿戴分系统、无人智能搜寻分系统和综合显示控制中心设备；

2.根据权利要求1所述的智能化水域应急救援集成系统，其特征在于，所述无人智能搜寻分系统以机动性平台为核心，集成多种搜探手段以及携带救生装置；

3.根据权利要求2所述的智能化水域应急救援集成系统，其特征在于，所述无人水面船负责搭载水下机器人快速抵近指定水域，续航时间不小于6小时，航行速度2-10节，具备无线通信功能；

4.根据权利要求3所述的智能化水域应急救援集成系统，其特征在于，所述侧扫声纳的探测范围不小于200m，距离分辨率不小于5cm。

5.根据权利要求1所述的智能化水域应急救援集成系统，其特征在于，所述声学穿戴分系统以水下声学搜寻设备为核心，集成不同的搜探手段，包括佩戴式图像声纳、水下通信机和水下定位设备。

6.根据权利要求1所述的智能化水域应急救援集成系统，其特征在于，所述佩戴式图像声纳包括佩戴式换能器阵、目镜显示装置、腰间佩戴控制装置，为搜救人员提供水下图像信息，并显示在目镜上，延伸人眼水下可视距离；

7.根据权利要求1所述的智能化水域应急救援集成系统，其特征在于，所述综合显示控制中心设备包括多屏显示系统、工作站、记录仪和数传电台，完成多图像画面的展示、对设备的控制，并最终通过数传电台实现态势指令、搜探数据的传输。

8.根据权利要求1所述的智能化水域应急救援集成系统，其特征在于，所述综合显示控制中心设备为可拆卸装备，能够机动灵活地布置安装在装载平台。

9.一种根据权利要求1至8任一项所述的智能化水域应急救援集成系统的智能化水域应急救援集成系统控制方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的智能化水域应急救援集成系统控制方法，其特征在于，当为水面救援时，控制无人船进行救生设施释放完成救援任务；

技术总结本发明提供了一种智能化水域应急救援集成系统及其控制方法，包括：无人智能搜寻分系统对水域进行搜探得到对应的搜探信息，并根据搜探信息确定事故目标点为救援任务提供支持；综合显示控制中心设备接收搜探信息并综合显示，同时根据搜探信息制定救援方案，下发救援任务；声学穿戴分系统为潜水员服务，通过搜探信息和救援任务定位事故目标点，辅助佩戴声学穿戴分系统的潜水员执行救援任务。本发明具有无人操控和潜水穿戴两种方式,为水域应急救援提供无人智能搜寻能力、潜水员穿戴式的声学应用支持，实现无人搜寻和有人搜救相结合的应急救援，可根据救援环境进行使用实施，为安全、迅速地实现水域救援提供保障。技术研发人员：覃莉,徐琰锋,杨文瑞受保护的技术使用者：上海船舶电子设备研究所（中国船舶集团有限公司第七二六研究所）技术研发日：技术公布日：2024/7/18