创新成果作品说明书

创新成果名称： 高速可视化水上救援通用平台

学 校 全 称 ： 江苏省陶都中等专业学校

组       别 ：中职学生组

一、技术领域：

本作品的主要应用场合为落水者的快速、精准、高效救援。本创新作品涉及电子控制、无线电传输、电子动力系统、材料学、浮体力学等众多领域的相关知识，属于综合性较强的工程学。

二、背景技术：

近年来，儿童甚至成人溺水情况频频发生，很多时候由于缺乏快速响应的救援设备而错过了最佳救援时机，远离岸边的落水救援只能由救援人员乘船到达落水现场实施救援，虽然救援机器人的上市解决了部分水上救援时效的问题，但其1万、2万元起步的价格却阻碍了水上快速救援设备的普及使用，加之远离岸边的落水救援，岸边救援人员无法直接看到现场救援情况，不能准确将机器人操纵至落水人员身边，大大降低了实际应用场景。

为此，我们考虑设计发明一种新型的水上救援通用平台，使其具有控制距离远、可远程视频实时监控、可携带多种救援设备、可实现自主返航等功能，且其造价应尽量低廉，使其能大量普及。

三、创新点：

1、使用三根PVC雨水管组成三体船结构，相较于传统救援机器人，其抗横向波浪更强，在水中更能保持良好的姿态稳定。

2、为救援通用平台加装了图像传输系统，能够实现远距离图像传输，并为其假装了360度云台，实现了360度环视功能，可以更加精确地定位落水者位置，实现精准救援。

3、为救援通用平台加装电磁阀锁，使其具有拖拽各种为落水者提供浮力的物品的能力，并可实现远程投放，从容应对多名落水者救援情况。

4、加装了GPS模块，能够实现3D定位及自动返航功能，使其在极端情况下，即使丢失遥控信号依然可自动拖拽落水者返回岸边。

四、创新原理：

1．系统通电，GPS模块在5秒内进行3D定位，并将3D定位信息发送给STM32单片机保存。

2．高清摄像头捕获画面，并将画面信息传输给STM32单片机，单片机同时将系统整体运行参数OSD化，叠加至摄像头捕获的画面，传输给大功率图传模块，图传模块将叠加后的图像信号发送给接收屏幕。

3．遥控器与救援通用平台接收器连接，遥控器发射不同通道的数据（启动、油门摇杆位置、方向摇杆位置、电磁锁开关信号等）给接收器，接收器将信号传输给单片机，单片机经运算后输出给相应通道对应的设备（电子调速器、方向舵机、云台舵机、电磁锁开关器等），从而控制救援通用平台系统整体运行。

4．救援人员站在岸边，通过遥控器控制救援通用平台快速驶向落水者，或将可提供浮力的救生圈、泡沫板、粗树枝等夹取后套入电磁锁，拖拽至落水者身边。

5．距离过远时，可通过图传屏幕画面精准定位落水者位置。到达位置后，可让落水者抓住漂浮物直接拖拽至岸边。

6．若存在多名落水者，可拖拽多个漂浮物至落水者身边，通过遥控器投放按钮，将漂浮物投放至落水者身边，为其提供浮力，等待后期救援。

7．当救援过程中遇到极端情况导致丢失遥控信号，STM32单片机将触发自动返航机制，自动计算返航方向，实现自动返航。

五、具体实施方法：

1、发现落水者后，立即取出救援平台，为设备通电。

2、在5秒内GPS模块进行定位。

3、按下启动键，救援通用平台进入启动状态。推动油门摇杆，无刷电机转动，带动泵式推进器工作，救援通用平台快速驶向落水者。如需携带救生器材，按下电磁锁按钮，电磁锁打开，将救生器材（或夹取的漂浮物）装进电磁锁，松开按钮，电磁锁自动关闭从而挂住救生器材。

4、对于近距离落水情况，可通过目视操纵将救援通用平台驶向落水者实施救援。对于远距离落水情况，可通过图传屏幕实时观看落水者位置，从而精准救援。

5、救援后，如因距离过远，操作者无法辨别岸边方向，可拨动自动返航拨杆，救援通用平台将通过GPS定位自动拖拽落水者返回至岸边。