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.
- 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 калибровки и измерения
- Режим калибровки отключает мониторинг декомпрессии, записывая глубину и время.
- Выбор режима измерения может сбросить значения насыщения тканей, делая расчеты декомпрессии недействительными.
-
Интеграция с Air (AI)
- Некоторые дайв-компьютеры измеряют давление в баллонах для дайвинга.
- Компьютер подключается к первой ступени регулятора или использует беспроводной датчик давления.
-
Изменение рабочей нагрузки алгоритма декомпрессии
- Алгоритм декомпрессии может быть изменен на основе данных о расходе газа.
- Монитор сердечного ритма может использоваться для модификации алгоритма.
-
Графическое отображение давления и перенасыщения
- Графическое отображение давления инертного газа и перенасыщения тканей.
- Отображение расчетного декомпрессионного предела и текущего перенасыщения.
-
Дополнительные функции и аксессуары
- Пьезоэлектрические кнопки, ввод данных пользователем, перезаряжаемые батареи.
- Беспроводная зарядка, дополнительные типы батарей, резервирование заряда.
- Выбранные пользователем цвета дисплея, инверсия экрана, дисплей на маске.
- Беспроводная загрузка данных, обновление ПО через Интернет.
- Двойные ремни, удлинители ремешка, защитные пленки для экрана.
-
Безопасность и надежность
- Простота использования, снижение риска декомпрессионной болезни.
- Встроенная система подачи газа облегчает мониторинг, но компьютер не гарантирует безопасность.
- Аппаратные сбои, неисправности кнопок, сбои в работе схем.
- Сбои программного обеспечения, проблемы с калибровкой, отзывы из-за безопасности.
-
Неотъемлемый риск и человеческая ошибка
- Основная проблема при разработке алгоритмов декомпрессии — неизученность поглощения газа организмом.
- Риск развития декомпрессионной болезни зависит от физиологии и состояния здоровья дайвера.
- Человеческая ошибка при управлении дисплеем компьютера.
-
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
- Директива по электромагнитной совместимости требует, чтобы электроприборы не создавали помех и были невосприимчивы к ним.
- EN13319:2000 распространяется на оборудование для измерения глубины и времени, но не требует контроля за декомпрессией.
- Директива по СИЗ 89/686/EEC не включает компьютеры для дайвинга в раздел 3.11.
-
Эксплуатационные рекомендации
- Приемлемость дайв-компьютеров для коммерческих операций варьируется в зависимости от страны и сектора.
- Валидация является основным препятствием для принятия компьютеров для коммерческого дайвинга.
- Производители не хотят вкладывать средства в валидацию, а регулирующие органы требуют задокументированного процесса.
-
Функциональные требования
- Компьютер должен быть прост в управлении и легко читаем в условиях плохой видимости.
- Алгоритм декомпрессии должен быть настроен на консервативные настройки.
- Компьютер должен быть легко загружаем для сбора данных профиля.
-
Обучение и сертификация
- Подход к обучению использованию дайв-компьютеров изменился со временем.
- Первоначально дайв-компьютеры считались специальным оборудованием, требующим обучения.
- С 2009 года на курсах PADI появилась возможность использовать компьютеры вместо таблиц для погружений.
- SDI и SSI предлагают курсы по использованию дайв-компьютеров.
-
Производители
- Aeris, Apeks, Apple, Aqua Lung, Benemec Oy, Beuchat, Citizen Watch, Cochran Undersea Technology, Cressi, Deepblu, Delta P Technology, Divecomputer.eu, Divesoft, Garmin, HeinrichsWeikamp, Heliox, Huawei, HydroSpace Engineering, Linda Verdelin, Oceanic Worldwide, Pelagic Pressure Systems, Poseidon Diving Systems, Ratio Computers, Scubapro-UWATEC, Seiko, Shearwater Research, Suunto, Uemis, Центр подводных технологий.
-
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.