專利名稱：一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海上漂流浮標(biāo)及其制作方法，具體涉及一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著我國國內(nèi)外貿(mào)易的發(fā)展以及漁業(yè)生產(chǎn)的迅猛增長，從事海上工作的人員迅速增加，與此同時，安全及海難事故時有發(fā)生，遇難人數(shù)不斷增加。由于災(zāi)難來得突然，使得遇險人員沒有足夠的時間登上救生艇或穿上救生衣，以至于遇險人員只能在海中呈一種漂流姿態(tài)。為了能夠及時營救遇險人員，國家投入巨資組織進行海上搜救訓(xùn)練。雖然通過大量的搜救訓(xùn)練，可有效提高現(xiàn)場搜救的成功率，但是目前訓(xùn)練營救海上遇險人員的方式是采用真人扮作遇險者的方式進行。該方式不但增加了參與人員的危險性，尤其不適宜在大風(fēng)大浪條件下在海中由真人扮演遇險者，還增加了演練成本。因此針對以上問題，需要采用一種新的訓(xùn)練方式提高我國海上整體搜救實力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于該浮標(biāo)包括一個人形漂流浮標(biāo)和北斗定位系統(tǒng)，所述的人形漂流浮標(biāo)包括一個內(nèi)部中空的塑料材質(zhì)人形模特，該人形模特外表包塑一層玻璃鋼，內(nèi)部灌有水泥砂漿以及泡沫或發(fā)泡劑；所述的北斗定位系統(tǒng)固定在人形模特頭部。上述人形模特外表還包塑一層玻璃鋼。上述北斗定位系統(tǒng)由封裝外殼和電路系統(tǒng)構(gòu)成，且電路系統(tǒng)固定在封裝外殼內(nèi)部，該封裝外殼采用模具注塑成型。上述人形模特由軀干、上肢、下肢三部分構(gòu)成，且所述的上肢和下肢分別與軀干活動連接，可實現(xiàn)現(xiàn)場拆卸組裝。上述軀干和上肢通過肩關(guān)節(jié)連接，上肢前后搖擺角為±45°，軀干和下肢通過腰關(guān)節(jié)連接，軀干前后搖擺角為±25°。上述肩關(guān)節(jié)包括一個橫穿軀干肩部的肩關(guān)節(jié)支撐軸，該肩關(guān)節(jié)支撐軸兩端設(shè)有肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。上述腰部關(guān)節(jié)包括經(jīng)由銷軸連接的上基板與下基板，所述上基板與下基板的外側(cè)面分別設(shè)有上預(yù)埋鋼筋與下預(yù)埋鋼筋。上述上基板與下基板之間還設(shè)有減震墊。一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)的制作方法，包括制作人形模特、肩關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)和北斗定位系統(tǒng)封裝外殼的步驟，其特征在于還包括以下步驟:將人形模特的軀干、上肢和下肢切開；在下肢的膝蓋以下部分以及臀部位置澆灌水泥砂漿，中間填充泡沫或發(fā)泡劑，并將腰關(guān)節(jié)的下預(yù)埋鋼筋填埋在下肢臀部澆灌的水泥砂漿內(nèi)；將肩關(guān)節(jié)支撐軸橫穿軀干的肩部，澆灌水泥砂漿進行固定(既是上肢旋轉(zhuǎn)運動的中心軸，又能增強軀干部分的強度)，使兩端的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)露出肩部；在上肢的手掌位置澆灌水泥砂漿，以保持手臂在水中豎直姿態(tài)，其余空間則填充發(fā)泡劑或泡沫；將上述肩關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)安裝在上肢肩部位置內(nèi)，而使上肢可繞肩關(guān)節(jié)支撐軸做±45°的前后搖擺；在軀干的底部澆灌水泥砂漿，并將下預(yù)埋鋼筋填埋在軀干下部，實現(xiàn)關(guān)節(jié)的固定，軀干肩部與下部之間填充發(fā)泡劑或泡沫；將軀干頭部的頂端切開，澆灌水泥砂漿并將封裝外殼下體填埋在頭部，將北斗定位系統(tǒng)的電路系統(tǒng)安裝在封裝外殼上體的內(nèi)部，最后將內(nèi)含電路系統(tǒng)的封裝外殼上體安裝在封裝外殼下體上端即可。發(fā)明優(yōu)點本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于制作，使用效果好?？梢酝耆娆F(xiàn)有的真人扮演的遇險者，徹底解決了扮演者具有高危險性的問題，而且降低了訓(xùn)練成本。其肩部和腰部分別采用關(guān)節(jié)與上肢下肢連接，使得上肢下肢能夠以一定幅度轉(zhuǎn)動，可以準(zhǔn)確地模仿遇險者在海中的真實姿態(tài)，有利于為救援演習(xí)提供高仿真的模擬。其設(shè)置在頭部的北斗定位系統(tǒng)采用雙定位系統(tǒng)，首先通過GPS進行定位，若GPS定位不成功，則使用北斗通信模塊自帶的定位功能進行位置定位，定位成功后可以發(fā)出定位信息，從而引導(dǎo)相關(guān)船只或飛機飛往指定區(qū)域進行模擬救援工作。整個北斗定位系統(tǒng)采用4節(jié)高性能鋰亞硫酰氯電池供電，可連續(xù)運行5個月以上。系統(tǒng)定位和信息傳輸系統(tǒng)的天線均采用微型天線，可完全放置在設(shè)備的殼體中，達到完全密封的目的。此外，還可以將本仿真人形漂流浮標(biāo)投入到某個特定海域，根據(jù)定位系統(tǒng)提供的位置信息判斷該浮標(biāo)將會隨洋流如何漂流運動，從而當(dāng)該海域發(fā)生海難時可以為救援工作提供有效的支持。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的北斗定位系統(tǒng)封裝外殼結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的腰關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1、軀干；2、上肢；3、下肢；4、北斗定位系統(tǒng)；5、肩關(guān)節(jié)；6、腰關(guān)節(jié)；41、封裝外殼上體；42、封裝外殼下體，51、肩關(guān)節(jié)支撐軸；52、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，61、上預(yù)埋鋼筋；62、上基板；63、銷軸；64、下預(yù)埋鋼筋；65、下基板；66、減震墊。
具體實施例方式如圖1所示，一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于該浮標(biāo)包括一個人形漂流浮標(biāo)和北斗定位系統(tǒng)4，所述的人形漂流浮標(biāo)包括一個內(nèi)部中空的塑料材質(zhì)人形模特，該人形模特內(nèi)部灌有水泥砂漿以及填充泡沫和/或發(fā)泡劑；所述的北斗定位系統(tǒng)4固定在人形模特頭部。
上述人形模特外表包塑一層玻璃鋼，其作用是最大限度的利用現(xiàn)有資源，從而降低成本，同時又增強密封與抗腐蝕性能；即將現(xiàn)有的塑料材質(zhì)的人形模特外表再包塑一層玻璃鋼，是現(xiàn)有技術(shù)可以實現(xiàn)的方案。上述北斗定位系統(tǒng)4由封裝外殼和電路系統(tǒng)構(gòu)成，且電路系統(tǒng)固定在封裝外殼內(nèi)部，該封裝外殼采用模具注塑成型。如圖2所示，封裝外殼分為封裝外殼上體41，電路系統(tǒng)安裝在封裝外殼上體41內(nèi)部，安裝拆卸快速簡便；封裝外殼下體42，用于固定在漂流人頭部內(nèi)，是電路系統(tǒng)安裝固定的載體。整個封裝殼采用O型圈密封，具備良好的水密性和強度，能保證電路系統(tǒng)的安全。如圖1所示，上述人形模特由軀干1、上肢2、下肢3三部分構(gòu)成，且所述的上肢2和下肢3與軀干I活動連接，可實現(xiàn)現(xiàn)場拆卸組裝。上述軀干I和上肢2通過肩關(guān)節(jié)5連接，上肢2前后搖擺角為±45°，軀干I和下肢3通過腰關(guān)節(jié)6連接，軀干I前后搖擺角為±25°。如圖3所示，上述肩關(guān)節(jié)5包括一個橫穿軀干肩部的肩關(guān)節(jié)支撐軸51，該肩關(guān)節(jié)支撐軸51兩端設(shè)有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)52。如圖4所示，上述腰關(guān)節(jié)6包括經(jīng)由銷軸63連接的上基板62與下基板65，所述上基板62與下基板65的外側(cè)面分別設(shè)有上預(yù)埋鋼筋61與下預(yù)埋鋼筋64。如圖4所示，上述上基板62與下基板65之間還設(shè)有減震墊66。一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)的制作方法，包括制作人形模特、肩關(guān)節(jié)
5、腰關(guān)節(jié)6和北斗定位系統(tǒng)封裝外殼的步驟，其特征在于還包括以下步驟:將人形模特的軀干1、上肢2和下肢3切開；在下肢3的膝蓋以下部分以及臀部位置澆灌水泥砂漿，中間填充發(fā)泡劑，并將腰關(guān)節(jié)6的下預(yù)埋鋼筋64填埋在下肢3臀部澆灌的水泥砂漿內(nèi)；將肩關(guān)節(jié)支撐軸51橫穿軀干I的肩部，澆灌水泥砂漿進行固定(既是上肢旋轉(zhuǎn)運動的中心軸，又能增強軀干部分的強度)，使兩端的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)52露出肩部；在上肢2的手掌位置澆灌水泥砂漿，以保持手臂在水中豎直姿態(tài)，其余空間則填充發(fā)泡劑；將上述肩關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)52安裝在上肢2肩部位置內(nèi)，使上肢可繞肩關(guān)節(jié)支撐軸51做±45°的前后搖擺；在軀干I的底部澆灌水泥砂漿，并將上預(yù)埋鋼筋填埋在軀干I下部，實現(xiàn)關(guān)節(jié)的固定，并使軀干I以銷軸63為轉(zhuǎn)軸前后搖擺角為±25°，軀干中部填充發(fā)泡劑；將軀干I頭部的頂端切開，澆灌水泥砂漿并將封裝外殼下體42填埋在頭部，將北斗定位系統(tǒng)的電路系統(tǒng)安裝在封裝外殼上體41的內(nèi)部，最后將內(nèi)含電路系統(tǒng)的封裝外殼上體41安裝在封裝外殼下體42上端即可。本發(fā)明的使用方法首先通過磁控開關(guān)將北斗定位系統(tǒng)接通電源，然后將穿好救生衣的仿真人形漂流浮標(biāo)扔入海中，通過搜救船上岸站接收到的數(shù)據(jù)進行仿真人形漂流浮標(biāo)軌跡的跟蹤，當(dāng)該浮標(biāo)漂流至預(yù)定海域后利用救援船或飛機進行救援演戲；搜救訓(xùn)練結(jié)束后對仿真人形漂流浮標(biāo)進行回收，首先用鉤子勾住救生衣上面的回收纜，然后將整個浮標(biāo)體回收，回收后先通過開關(guān)將系統(tǒng)斷電，然后擦拭干凈后放入設(shè)備倉庫以備下次使用。
實施例本發(fā)明總共包含兩部分:仿真人形漂流浮標(biāo)結(jié)構(gòu)本體和北斗定位系統(tǒng)。為了能夠最大限度地利用現(xiàn)有資源，仿真人形漂流浮標(biāo)結(jié)構(gòu)本體以常見的塑料材質(zhì)人形模特為基礎(chǔ)制作，其內(nèi)部中空，外表則包塑一層玻璃鋼，具備良好的強度和水密性能。整個人體結(jié)構(gòu)由軀干、上肢、下肢三部分構(gòu)成，各部分通過不銹鋼制作的活動關(guān)節(jié)連接，可實現(xiàn)現(xiàn)場拆卸組裝。軀干和手臂通過肩關(guān)節(jié)連接，手臂前后搖擺角為±45°，軀干和下肢通過腰關(guān)節(jié)連接，軀干前后搖擺角為±25°。在軀干、上肢和下肢殼體內(nèi)部灌有水泥砂漿，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)人形漂流浮標(biāo)的重量和重心位置，確保仿真人形漂流浮標(biāo)在水中具有良好的浮性和穩(wěn)性。殼體剩余空隙處則填充泡沫和發(fā)泡劑，防止外部海水進水，并增強結(jié)構(gòu)防碰撞能力。北斗定位系統(tǒng)固定在漂流人浮標(biāo)頭部，由封裝外殼和電路系統(tǒng)構(gòu)成。定位系統(tǒng)封裝外殼采用模具注塑成型，具備良好的強度和水密性，電路系統(tǒng)通過機械結(jié)構(gòu)固定在其內(nèi)部。并有O型圈用于上下殼體之間的密封，O型圈置于上殼體中，上下殼體可通過螺紋緊固。本發(fā)明仿真人形漂流浮標(biāo)的軀干內(nèi)部中空，在其底部澆灌水泥砂漿以安裝腰關(guān)節(jié)6上半部以實現(xiàn)關(guān)節(jié)的固定，并增強關(guān)節(jié)的強度；軀干上部空間則填充發(fā)泡劑。上基板62用于固定預(yù)埋鋼筋61并焊接銷軸63。通過旋轉(zhuǎn)銷軸63實現(xiàn)與腰關(guān)節(jié)下半部的配合。人形漂流標(biāo)的下肢3內(nèi)部中空，在膝蓋以下部分以及臀部位置澆灌水泥砂漿，中間填充發(fā)泡劑。下預(yù)埋鋼筋64填埋在下肢臀部澆灌的水泥砂漿內(nèi)；減震墊65在腰部上下關(guān)節(jié)碰撞時起緩沖保護作用。人形漂流標(biāo)的上肢2內(nèi)部中空，在手掌位置澆灌水泥砂漿，以保持手臂在水中豎直姿態(tài)，其余空間則填充發(fā)泡劑。漂流人肩部關(guān)節(jié)5的支撐軸51穿過軀干，從肩部伸出，既是上肢2旋轉(zhuǎn)運動的中心軸，又能增強軀干部分的強度；肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)52內(nèi)置在上肢2的肩部位置內(nèi)，可繞支撐軸51做±45°的前后搖擺。
權(quán)利要求
1.一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于該浮標(biāo)包括一個人形漂流浮標(biāo)和北斗定位系統(tǒng)(4)，所述的人形漂流浮標(biāo)包括一個內(nèi)部中空的塑料材質(zhì)人形模特，該人形模特內(nèi)部灌有水泥砂漿以及填充泡沫或發(fā)泡劑；所述的北斗定位系統(tǒng)(4)固定在人形模特頭部。
2.如權(quán)利要求1所述的海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于上述人形模特外表還包塑一層玻璃鋼。
3.如權(quán)利要求1所述的海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于上述北斗定位系統(tǒng)(4)由封裝外殼和電路系統(tǒng)構(gòu)成，且電路系統(tǒng)固定在封裝外殼內(nèi)部，該封裝外殼采用模具注塑成型。
4.如權(quán)利要求1所述的海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于上述人形模特由軀干(I)、上肢(2)、下肢(3)三部分構(gòu)成，且所述的上肢(2)和下肢(3)分別與軀干(I)活動連接。
5.如權(quán)利要求4所述的海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于上述軀干(I)和上肢(2)通過肩關(guān)節(jié)(5)連接，且上肢(2)前后搖擺角為±45°，軀干(I)和下肢(3)通過腰關(guān)節(jié)(6)連接，且軀干(I)前后搖擺角為±25°。
6.如權(quán)利要求5所述的海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于上述肩關(guān)節(jié)(5)包括一個橫穿軀干肩部的肩關(guān)節(jié)支撐軸(51)，該肩關(guān)節(jié)支撐軸(51)兩端設(shè)有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(52)。
7.如權(quán)利要求5所述的海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于上述腰關(guān)節(jié)(6 )包括經(jīng)由銷軸(63 )連接的上基板 (62 )與下基板(65 )，所述上基板(62 )與下基板(65 )的外側(cè)面分別設(shè)有上預(yù)埋鋼筋(61)與下預(yù)埋鋼筋(64)。
8.如權(quán)利要求7所述的海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)，其特征在于上述上基板(62)與下基板(65)之間還設(shè)有減震墊(66)。
9.一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)的制作方法，包括制作人形模特、肩關(guān)節(jié)(5)、腰關(guān)節(jié)(6)和北斗定位系統(tǒng)封裝外殼的步驟，其特征在于還包括以下步驟: 將人形模特的軀干(I)、上肢(2)和下肢(3)切開；在下肢(3)的膝蓋以下部分以及臀部位置澆灌水泥砂漿，中間填充發(fā)泡劑或泡沫，并將腰關(guān)節(jié)(6)的下預(yù)埋鋼筋(64)填埋在下肢(3)臀部澆灌的水泥砂漿內(nèi)； 將肩關(guān)節(jié)支撐軸(51)橫穿軀干(I)的肩部，澆灌水泥砂漿進行固定，使兩端的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(52)露出肩部； 在上肢(2)的手掌位置澆灌水泥砂漿，以保持手臂在水中豎直姿態(tài)，其余空間則填充發(fā)泡劑或泡沫；將上述肩關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(52)安裝在上肢(2)肩部位置內(nèi)，使上肢可繞肩關(guān)節(jié)支撐軸(51)做±45°的前后搖擺； 在軀干(I)的底部澆灌水泥砂漿，并將上預(yù)埋鋼筋填埋在軀干(I)下部，實現(xiàn)關(guān)節(jié)的固定，并使軀干(I)以銷軸(63)為轉(zhuǎn)軸前后搖擺角為±25°，軀干中部填充發(fā)泡劑或泡沫； 將軀干(I)頭部的頂端切開，澆灌水泥砂漿并將封裝外殼下體(42)填埋在頭部，將北斗定位系統(tǒng)的電路系統(tǒng)安裝在封裝外殼上體(41)的內(nèi)部，最后將內(nèi)含電路系統(tǒng)的封裝外殼上體(41)安裝在封裝外殼下體(42)上端即可。
10.權(quán)利要求1所述的海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)的使用方法，其特征在于包括以下步驟:首先通過磁控開關(guān)將北斗定位系統(tǒng)接通電源，然后將穿好救生衣的仿真人形漂流浮標(biāo)扔入海中，通過搜救船上岸站接收到的數(shù)據(jù)進行仿真人形漂流浮標(biāo)軌跡的跟蹤，當(dāng)該浮標(biāo)漂流至預(yù)定海域后利用救援船或飛機進行救援演戲； 搜救訓(xùn)練結(jié)束后對仿真人形漂流浮標(biāo)進行回收，首先用鉤子勾住救生衣上面的回收纜，然后將整個浮標(biāo)體回收，回收后先通過開關(guān)將系統(tǒng)斷電，然后擦拭干凈后放入設(shè)備倉庫以備下次使用。
全文摘要
一種海上搜救訓(xùn)練用仿真人形漂流浮標(biāo)及其制作方法，該浮標(biāo)包括一個人形漂流浮標(biāo)和北斗定位系統(tǒng)，所述的人形漂流浮標(biāo)包括一個內(nèi)部中空的塑料材質(zhì)人形模特，該人形模特外表包塑一層玻璃鋼，內(nèi)部灌有水泥砂漿以及泡沫和/或發(fā)泡劑；所述的北斗定位系統(tǒng)固定在人形模特頭部。其制作方法包括制作人形模特、肩關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)和封裝外殼，將人形模特切成軀干、上肢和下肢，通過澆灌水泥砂漿的方式將腰關(guān)節(jié)上下兩端分別固定于軀干底部和下肢上部，從而實現(xiàn)下肢與軀干的旋轉(zhuǎn)連接，通過肩關(guān)節(jié)將上肢與軀干連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于制作，使用效果好。可以完全代替現(xiàn)有的真人扮演的遇險者，徹底解決了扮演者具有高危險性的問題，而且降低了訓(xùn)練成本。
文檔編號G09B25/00GK103218946SQ20131011349
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者裴亮, 劉世萱, 孫金偉, 苗斌, 萬曉正, 張曙偉, 劉雷, 劉野, 劉海豐, 郭發(fā)東, 陳世哲 申請人:山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所