Подводный компьютер
-
Назначение дайв-компьютера
- Измерение времени и глубины погружения
- Расчет профиля всплытия для снижения риска декомпрессионной болезни
- Запись профиля погружения и предупреждение о событиях
-
Основные функции
- Измерение давления окружающей среды
- Расчет парциального давления газов в организме
- Предупреждение о превышении пределов и скорости всплытия
-
Дополнительные функции
- Переключение газа и контроль давления в баллонах
- Звуковая сигнализация и отображение данных на дисплее
- Загрузка данных на ПК и дополнительные дисплеи
-
Преимущества использования
- Снижение риска декомпрессионной болезни
- Автоматическое измерение глубины и времени
- Возможность оставаться под водой дольше
-
Компоненты и компоненты
- Водонепроницаемый корпус и батарейка
- Измерение давления и температуры воды
- Дополнительные компоненты для расширенных функций
-
Алгоритмы декомпрессии
- Различные алгоритмы, такие как Бюльмана и VVAL18 Thalmann
- Важность выбора правильного алгоритма для конкретного погружения
- Проверка алгоритмов с помощью экспериментальных программ и данных
-
Алгоритмы и их ограничения
- Алгоритмы не учитывают возраст, травму, температуру, тип телосложения, потребление алкоголя и другие факторы.
- Используются датчики для измерения температуры и давления, но температура воды не отражает температуру тела.
-
Модели и их особенности
- Liquivision X1: V-Planner Live, Bühlmann GF.
- Mares: Модель пузырьков с уменьшенным градиентом.
- Системы океанического давления: модифицированная база данных Haldanean/DSAT или Bühlmann ZH-L16C.
- Seiko: Bühlmann ZH-L12, модифицированный Рэнди Борером.
- Suunto: Модель Suunto-Wienke с уменьшенным градиентом пузырьков.
- Uwatec: Bühlmann ZH-L8 /ADT, MB, PMG, Bühlmann ZH-L16 DD.
- Heinrichs Weikamp OSTC и DR5: Bühlmann ZH-L16, алгоритм глубокой остановки.
-
Модели 2012 года
- Cochran EMC-20H: 20-тканевая халдейновская модель.
- Кокрановский VVAL-18: девятитканевая халдейновская модель с экспоненциальным включением и линейным удалением газов.
- Delta P: 16-тканевая модель Халдейниана с VGM.
- Mares: десятитканевая халдейновская модель с RGBM.
- Suunto: модель Халдейна с девятью тканями и RGBM.
- Uwatec: ZH-L8 ADT, MB, PMG, ZH-L16 DD.
-
Модели 2019 года
- Акваланг: Pelagic Z+ на основе алгоритма Бюльмана ZH-L16C.
- Кресси: алгоритм RGBM Холдейна и Винке.
- Garmin: алгоритм Бюльмана ZH-L16C.
- Океанический: Двойной алгоритм: пелагический Z+ и пелагический DSAT.
- ScubaPro: ZH-L8 ADT, MB, PMG, ZH-L16 DD.
- Буревестник: Bühlmann ZH-L16C с выбираемыми коэффициентами уклона или опциональными VPM-B и VPM-B/GFS.
-
Модели 2021 года
- Акваланг: Pelagic Z+ на основе алгоритма Бюльмана ZH-L16C, регулируемая консервативность.
- Atomic: «Рекреационный RGBM» на основе модели Винке.
- Кресси: RGBM, настраиваемые параметры консерватизма.
- Garmin: Bühlmann ZH-L16C, настраиваемые коэффициенты градиента.
- Кобылы: RGBM или Bühlmann ZH-L16C GF, настраиваемые параметры консерватизма.
- Oceanic: пользовательский выбор из двух алгоритмов.
- Океаны: Bühlmann ZH-L16C GF, настраиваемые параметры консерватизма.
- ScubaPro: ZH-L16 ADT MB PMG, настраиваемые параметры консерватизма.
- Буревестник: Bühlmann ZH-L16C с опциональными VPM-B, VPM-B/GFS и DCIEM.
-
Модели 2023 года
- Отображаемая информация: текущая глубина, максимальная глубина, безостановочное время, истекшее время погружения.
- Общее время всплытия, требуемая глубина и время декомпрессионной остановки.
- Температура окружающей среды, текущая скорость подъема, профиль погружения.
- Используемая газовая смесь, парциальное давление кислорода, кумулятивное воздействие кислородной токсичности.
- Предупреждение о состоянии заряда батареи, время суток, направление по компасу.
- Дополнительная информация о состоянии декомпрессии после превышения лимита времени без остановок.
-
Основные функции дайв-компьютеров
- Отображение информации о глубине, времени и давлении
- Расчет времени до всплытия и декомпрессионного потолка
- Контроль коэффициента текущего градиента и градиента всплытия
-
Дополнительные функции
- Отображение давления газа и оставшегося воздушного времени
- Расчет парциального давления кислорода и токсичного кислорода
- Отображение графика насыщения тканей и времени десатурации
-
Предупреждения и аварийные сигналы
- Превышение максимальной рабочей глубины и предела декомпрессии
- Чрезмерная скорость подъема и нарушение декомпрессионного потолка
- Пропущенная декомпрессия и низкое давление в баллоне
-
Отбор проб и хранение данных
- Частота дискретизации данных от 1 раза в секунду до 1 раза в 180 секунд
- Разрешение дисплея по глубине от 1 до 0,1 м
- Хранение данных ограничено внутренней памятью
-
Компьютеры для подводного плавания специального назначения
- Поддержка различных газовых смесей, таких как нитрокс и тримикс
- Моделирование газов в аквалангах с замкнутым контуром
- Контроль парциального давления кислорода в режиме реального времени
-
Компьютеры для фридайвинга
- Автоматическое записывание деталей погружения и времени выхода на поверхность
- Мониторинг скорости спуска и подъема, проверка максимальной глубины
- Секундомер, GPS, монитор сердечного ритма
-
Дополнительные функциональные возможности
- Кислородный анализатор, электронный компас, калькулятор смешивания газов
- Приемник глобального навигационного спутника, экспонометр, индикатор фазы Луны
- Магнитометр, угол тангажа и крена, секундомер, время суток во втором часовом поясе
-
Режимы работы и функции
- Gauge mode: фиксирует глубину и время, но не контролирует декомпрессию.
- Air integration: измеряет давление в баллонах, может получать сигналы от нескольких датчиков.
- Heart rate monitor: учитывает нагрузку на сердце при декомпрессии.
- Graphic display: показывает напряжение инертных газов в тканях.
- Indication of computed decompression ceiling: показывает глубину, на которой можно безопасно оставаться.
- Display of supersaturation: показывает риск декомпрессии при немедленном подъеме.
- Multiple active gases: позволяет использовать разные газы для разных условий.
- Battery charge status: показывает уровень заряда батареи.
- Alternative decompression algorithms: предлагает альтернативные алгоритмы.
-
Особенности и аксессуары
- Piezo-electric buttons: отсутствие движущихся частей.
- User input by directional tapping: ввод данных касанием.
- Rechargeable batteries: возможность замены батарей.
- Wireless charging: зарядка без проводов.
- Optional battery types: поддержка разных типов батарей.
- User changeable batteries: возможность замены пользователем.
- Battery redundancy: несколько батарей для надежности.
- User selected display colours: выбор цвета для слабовидящих.
- Screen inversion: возможность использования для правшей и левшей.
- Mask or mouthpiece mounted head-up display: дисплей на маске или мундштуке.
- Wireless downloading of dive log data: загрузка данных через Bluetooth или USB.
- Firmware upgrades over the Internet: обновление прошивки через интернет.
- Display prompts for changing settings: подсказки для изменения настроек.
- Twin straps or bungee straps: улучшенная безопасность.
- Strap extensions: удлинители для крепления на предплечье.
- Aftermarket straps: улучшенная безопасность.
- Screen protectors: защита экрана.
- Software for downloading, display and analysis: программное обеспечение для анализа данных.
-
Безопасность и надежность
- Легкость использования: позволяет выполнять сложные погружения без планирования.
- Снижение риска декомпрессионной болезни.
- Интеграция с дыхательным газом: мониторинг оставшегося газа.
- Предупреждения о высоком риске.
- Ответственность за планирование и выполнение погружения.
- Возможность отказа компьютера.
-
Причины отказов
- Механические и электрические отказы: трещины, утечки, отказы кнопок.
- Ошибки в программном обеспечении: recalls из-за ошибок в ПО.
- Врожденный риск: неполное понимание поглощения газов организмом.
- Человеческий фактор: сложность управления компьютером.
-
Ознакомление с компьютером
- Ознакомление с компьютером на простых погружениях снижает риск ошибок.
- Заводские настройки компьютера безопасны, но могут быть изменены пользователем.
- Ответственность за настройки лежит на пользователе.
-
Ошибки пользователей
- Ошибки могут быть вызваны неправильным выбором настроек или случайными нажатиями.
- Ошибки могут привести к аварийным ситуациям, например, выбор кислорода вместо рабочего газа.
- Подтверждение переключения газа снижает риск ошибок, но требует дополнительных нажатий.
-
Стратегии управления и смягчения
- При отказе компьютера можно всплыть с рекомендованной скоростью и сделать короткую остановку.
- При необходимости декомпрессии или невозможности всплытия нужен резервный компьютер.
- Использование резервного компьютера упрощает использование и снижает риск ошибок, но делает оборудование менее статистически независимым.
-
Планирование и резервные меры
- Планирование погружения и следование ему снижает риск ошибок.
- Рекомендуется использовать резервный таймер и глубиномер.
- Некоторые организации рекомендуют создавать план погружения перед началом.
-
Дополнительные меры безопасности
- Использование компьютера с консервативной моделью.
- Добавление дополнительных остановок безопасности.
- Медленный подъем и увеличение времени между погружениями.
- Использование двух компьютеров: один для экстренных ситуаций, другой для обычных погружений.
-
Управление нарушениями
- Нарушения могут быть вызваны ошибками пользователя или обстоятельствами.
- Некоторые компьютеры блокируются на 24-48 часов при нарушении.
- Блокировка может быть опасной, если происходит под водой.
- Некоторые компьютеры продолжают работать, предупреждая о нарушениях.
-
Сложности и обновления
- Более сложные функции могут содержать ошибки.
- Возможность обновления прошивки устраняет ошибки.
- В некоторых случаях блокировка может быть опасной, например, в пещерах.
-
История и развитие
- В 1951 году началось финансирование проекта по созданию прототипа декомпрессионного компьютера.
- В 1955 году был выпущен первый механический аналоговый декомпрессионный компьютер Foxboro Decomputer Mark I.
- В 1965 году были разработаны пневматические аналоговые модели, такие как модель Stubbs и Kidd.
- В 1973 году General Electric выпустила декомпрессионный компьютер с силиконовыми мембранами.
-
Электрические и цифровые аналоги
- В 1963 году был выпущен первый электронный аналоговый декомпрессионный компьютер Tracor.
- В 1975 году был разработан первый цифровой декомпрессионный компьютер XDC-1.
- В 1980 году компания CTF Systems Inc. выпустила XDC-2 и XDC-3.
- В 1982 году компания Divetronic AG выпустила первый декомпрессионный компьютер DecoBrain I.
-
Коммерческие модели
- В 1983 году компания Orca Industries выпустила первый коммерчески успешный декомпрессионный компьютер Orca Edge.
- В 1984 году компания US Navy выпустила декомпрессионный компьютер UDC.
- В 1986 году компания Suunto выпустила декомпрессионный компьютер SME-ML.
- В 1987 году компания UWATEC выпустила декомпрессионный компьютер Aladin.
-
Современные модели
- В 1989 году компания Dacor выпустила декомпрессионный компьютер Microbrain Pro Plus.
- Современные модели включают функции планирования погружений, хранения данных и графического отображения информации.
-
История и развитие дайв-компьютеров
- В 1989 году дайв-компьютеры не получили широкого признания.
- Возникали опасения по поводу их использования из-за увеличения времени на дне и возможных случаев декомпрессионной болезни.
-
Организация конференции
- Майкл Лэнг и Билл Гамильтон организовали конференцию под эгидой Американской академии подводных наук.
- Конференция включала представителей дайв-индустрии, гипербарической медицины и научного дайвинга.
-
Рекомендации по использованию дайв-компьютеров
- Рекомендовано использовать только одобренные дайв-контрольным советом модели.
- Дивер должен пройти обучение и экзамен для использования компьютера.
- Каждый дайвер должен иметь свой компьютер.
- В случае отказа компьютера, погружение должно быть прекращено.
- Компьютер должен быть включен за 18 часов до погружения.
- Компьютер должен быть выключен после завершения декомпрессии или через 18 часов.
- Неэкстренные подъемы должны быть на скорости, указанной для конкретной модели.
- При использовании компьютера, остановки должны быть на глубине 10-30 футов.
- В течение 18 часов можно делать только один спуск с превышением NDL.
- Многоуровневые погружения должны начинаться с максимальной глубины.
-
Развитие и инновации
- В 1996 году появился дайв-компьютер с аудиовыходом.
- В 2000 году HydroSpace Engineering разработала HS Explorer с PO2 мониторингом.
- В 2001 году ВМС США одобрили использование Cochran NAVY для спецопераций.
- В 2008 году выпущен Underwater Digital Interface с цифровым компасом и системой связи.
- К 2010 году использование компьютеров стало повсеместным среди рекреационных и научных дайверов.
-
Современные модели и технологии
- Появились компактные модели в формате наручных часов.
- Водонепроницаемые корпуса для смартфонов с датчиками глубины и температуры.
- Смартфоны поддерживают Android и iOS.
-
Валидация и тестирование
- Валидация подтверждает, что алгоритм обеспечивает приемлемый уровень риска.
- Тесты на человеческих субъектах и пилотных программах используются для оценки риска.
- Исследования в Университете Южной Калифорнии показали, что компьютеры могут быть консервативными или агрессивными в своих показаниях.
-
Стандарты и точность
- Европейский стандарт EN13319:2000 определяет требования к глубине и времени измерения.
- Точность данных, отображаемых компьютерами, может быть разной.
-
Температурные данные и их влияние
- Температурные данные используются для коррекции давления, но менее важны для алгоритма декомпрессии.
- Исследование 2021 года показало, что 9 из 12 моделей были точны в пределах 0.5 °C.
- Высокая температура воздуха влияет на температурные профили, особенно при использовании пластиковых корпусов.
-
Ошибки в показаниях глубины и температуры
- В 2012 году исследование показало широкий диапазон ошибок в показаниях глубины и температуры.
- Почти все модели записывали глубины больше, чем фактическое давление, и были неточны до 5%.
- Ошибки варьировались от -0.5 до +2 м, увеличиваясь с глубиной.
-
Эргономические аспекты
- Эргономические аспекты важны для эффективного использования компьютера.
- Непонимание данных и невозможность ввода могут привести к опасным ситуациям.
- Количество кнопок и их расположение могут быть сложными для понимания.
- Важны критерии, такие как оставшееся время декомпрессии, текущая глубина и время погружения.
-
Форматы и стандарты
- Существуют четыре распространенных формата: наручные часы, круглые, прямоугольные и смартфоны.
- В Европе стандарты EN250 и PPE Directive обязательны для интегрированных с манометрами.
-
Директивы и стандарты
- EMC директива требует, чтобы электрические приборы не вызывали помех и не были подвержены им.
- EN13319:2000 охватывает оборудование для измерения глубины и времени, но исключает мониторинг декомпрессии.
- PPE директива 89/686/EEC не включает дайверские компьютеры в раздел 3.11.
-
Операционные соображения
- Принятие дайверских компьютеров для коммерческого дайвинга варьируется между странами и секторами.
- Валидация является основным препятствием для принятия компьютеров.
- Миллионы рекреационных и научных погружений успешны, но использование компьютеров запрещено в коммерческих операциях из-за отсутствия гарантий безопасности.
-
Функциональные требования
- Компьютер должен быть простым в использовании.
- Дисплей должен быть легко читаемым в условиях низкой видимости.
- Алгоритм декомпрессии должен быть регулируемым для более консервативных настроек.
- Компьютер должен быть легко загружаемым для анализа данных.
-
Оборудование для контроля и мониторинга
- Функциональные требования для контроля и мониторинга ребахаров аналогичны дайверским компьютерам.
- Некоторые производители используют оборудование дайверских компьютеров для контроля и мониторинга.
-
Обучение и сертификация
- Подход к обучению использованию компьютеров менялся со временем.
- С 2009 года PADI предлагает курсы по использованию компьютеров.
- SSI и PADI предлагают курсы для обучения использованию компьютеров.
-
Производители
- Aeris, Apeks, Apple, Aqua Lung, Aqwary, Atmos, Atomic Aquatics, Benemec Oy, Beuchat, Bism, Citizen Watch, Cochran Undersea Technology, Cressi-Sub, Crest, Dacor, Deepblu, Deepoid, Deep 6, Delta P Technology, Divecomputer.eu, Divenav, Dive Rite, Diveroid, Divesoft, Garmin, HeinrichsWeikamp, Heliox Technologies, Hollis, HTM Sports, Huawei, HydroSpace Engineering, Linde Werdelin, Liquivision, Mares, McLean, Oceanic Worldwide, Oceans, Omersub, Pelagic Pressure Systems, Poseidon Diving Systems, Procean, Prosub, Ratio Computers, Reefnet, Salvimar, Seemann, Scorpena, Scubapro-UWATEC, Seac sub, Seiko, Shearwater Research, Sherwood Scuba, Sporasub, Subgear, Suunto, Technical Dive Computers, Uemis, Undersea Breathing Systems, Underwater Technology Center.
-
Приобретение Uwatec и прекращение производства
- Uwatec, производитель компьютеров для дайвинга, был приобретен Scubapro.
- Производство прекращено.
-
Технология виртуальной реальности (VR3)
- VR3 упоминается как технология, связанная с Uwatec.
-
Зигл
- Упоминается как продукт Uwatec.
-
Ценность подводных компьютеров
- В опросе 2018 года подводные компьютеры и маркерные буи с задержкой были отмечены как важное оборудование для безопасности.
-
Алгоритм декомпрессии Бюльмана
- Математическая модель поглощения и высвобождения инертного газа тканями при изменении давления.
-
Декомпрессия (погружение)
- Снижение давления и его последствия при подъеме с глубины.
-
Декомпрессионное оборудование
- Оборудование, используемое дайверами для облегчения декомпрессии.
-
Практика декомпрессии
- Техники и процедуры для безопасной декомпрессии дайверов.
-
Теория декомпрессии
- Теоретическое моделирование физиологии декомпрессии.
-
Глубиномер
- Прибор, показывающий глубину под контрольной поверхностью.
-
Человеческий фактор при проектировании водолазного снаряжения
- Влияние взаимодействия между пользователем и оборудованием на дизайн.
-
Метр морской воды
- Единица измерения давления, равная одной десятой бара.
-
Модель пузырьков с уменьшенным градиентом
- Алгоритм декомпрессии.
-
Алгоритм Тельмана
- Математическая модель декомпрессии дайвера.
-
Модель переменной проницаемости
- Модель декомпрессии и алгоритм, основанные на физике пузырьков.
-
Декомпрессионные модели и таблицы ВМС США
- Основа для опубликованных декомпрессионных таблиц и алгоритмов.
-
Рекомендации
- Дальнейшее чтение.
- Внешние ссылки.
- Материалы, связанные с дайв-компьютерами на Викискладе.