邓丽兵 胡文强 吕树丽 佟亮亮 孙艳 王泽恒

摘 要：为了有效应对水上搜救困难、救生圈不充足等不安全因素，本文设计了一种延展型GPS定位救生圈。该救生圈通过GPS定位信号、反光带光信号及救援哨声信号的综合利用，明确搜救目标。O形救生圈可延展为S形，S形互相结合，形成救生圈群，将分散在各处的落水者聚集起来，缩小搜救范围，提高救生圈的单位救援能力和救援效率，增大落水者的生还率。

关键词：救生圈;延展;连接;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

据世界卫生组织（WHO）《全球溺水报告》的统计，世界各地每年溺水死亡数估计为32万例。为了及时有效处理水上事故，减少人员伤亡，救援人员需要尽快搜救落水者，对他们实施救援。落水者未及时获救时，只能通过救生圈、充气船等自救。但是，无论是救生圈、救生衣等传统水上救援设备，还是不断出现的抛投式[1]、弹体发射式[2]、遥控式[3]等新型水上救援设备，均难以实现对大规模落水者群体迅速救援的效果。

类似于发生沉没事故的“东方之星”大型游轮[4]，船上的救援设备大多是传统救生圈、救生衣及充气船。充气船数量有限，即使传统救生圈、救生衣数量充足，也无法将落水者聚集到一起。尤其是在漆黑的夜晚，救援人员视线受阻，湍急的水流及不良的环境增大了搜救难度，从而延长了落水者水中滞留的时间。

鉴于此，本文根据传统的整体式救生圈结构，设计了一个无论是在白天还是黑夜，都能聚集落水者，并且能帮助救援人员通过GPS定位及落水者声光求救信号，快速找到落水者的救生圈。

1 设计思路

本文设计的延展型GPS定位救生圈通过定位信号、光信号与声信号的综合，使救援人员得到更多的求救信号，增加落水者被发现的概率。在使用传统救生圈时，一个救生圈仅供一人使用且无法有效聚集;而在使用新型救生圈时，可解开其安全锁扣，将旋转关节旋转180°，使救生圈由O形变成S形，此时救生圈能供两人同时使用;将多个S形救生圈的安全锁扣与连接环两两连接，以点成线，以线成面，形成救生圈群，可供更多落水者同时使用，进一步集中救援目标。其设计思路如图1所示。

2 设计结构

延展型GPS定位救生圈设计符合《救生圈》（GB 4302—2008）要求，其具体结构如图2所示。这种新型救生圈外径不大于800 mm，內径不小于400 mm，外观颜色为橙红色，内充材料采用闭孔型发泡材料，如图3所示。新型救生圈中间部位安装有旋转关节，如图4所示，人们可以通过该结构的旋转将救生圈由封闭的O形（见图2（a））变成S形（见图2（b））。其旋转刚度可以使成年人在水下轻松旋转，同时新型救生圈的S形结构具有防止水上翻转的作用，在0°和180°两个位置，旋转关节结构稳固。

延展型GPS定位救生圈处于O形状态时，用安全锁扣与连接环相连接，维持其初始状态的使用稳定性。两侧分别装有安全锁扣，可与其他同类型救生圈两两连接，构成救生圈群。使用透明防水材料将GPS微型定位器及太阳能电池板加以密封，固定于反光带旁，光线充足时可自行储存电能。这种新型救生圈外围装有直径不小于9.5 mm、总长度约为救生圈外径3倍的荧光可浮把手索，其固定在圈体周边连接环上，形成3个等长的索环。在同新型救生圈旋转关节相垂直的位置上，各安装一个反光带。新型救生圈两侧各安装一个救援哨，用于落水者呼救。

3 结语

延展型GPS定位救生圈用于水上事故救援，是一种辅助大规模落水者进行集体自救、互救、求救的救援设备。与传统救生圈相比，该救生圈具有以下优势：将锁扣打开，旋转关节旋转180°，以形成稳定的S形结构，可供两名落水者同时使用;将多个S形救生圈的安全锁扣与连接环两两连接以形成救生圈群，可供更多落水者同时使用，同时聚集后的落水者增大搜救目标;荧光可浮把手索、反光带、救援哨及嵌在救生圈内的GPS微型定位器等功能的综合利用，为落水者提供更多自救、求救方式，为救援人员提供更多搜救信号，能够全面提高救援效率，保护人们的生命安全。另外，落水者聚集后相互鼓励，可增强求生信心，依靠群体的智慧和力量克服困难，减少伤亡概率。

考虑到水上事故发生时，落水者的判断、思考、行动能力有所降低，可将旋转关节设置为按钮启发后自弹变为S形，便于落水者使用。

参考文献：

[1]吴雪琪，汪恩理，周丽珍，等.新型急救救生圈抛投装置[J].科技风，2018（36）：10-13.

[2]陈昱龙，崔钰奇，刘宏刚，等.一种新型发射式网状救生圈弹体设计[J].科技创新与应用，2019（9）：41-42.

[3]秦淮涛.一种新型救生圈的研究[J].河南科技，2018（13）：39-40.

[4]段雪薇.从“东方之星”轮翻沉事件谈“高效救捞”建设[J].中国水运，2015（9）：28-30.