Подводный компьютер , персональный декомпрессионный компьютер или декомпрессометр — это устройство, используемое подводным дайвером для измерения прошедшего времени и глубины во время погружения и использования этих данных для расчета и отображения профиля всплытия, который, в соответствии с запрограммированным алгоритмом декомпрессии , даст низкий риск декомпрессионной болезни . [1] [2] Вторичная функция — запись профиля погружения, предупреждение дайвера о возникновении определенных событий и предоставление полезной информации об окружающей среде.
Большинство дайв-компьютеров используют данные о давлении окружающей среды в режиме реального времени для алгоритма декомпрессии, чтобы указать оставшееся время до безостановочного предела , а после его прохождения — минимальную декомпрессию, необходимую для всплытия с приемлемым риском декомпрессионной болезни. Было использовано несколько алгоритмов, и могут быть доступны различные факторы личного консерватизма . Некоторые подводные компьютеры позволяют переключать газ во время погружения, а некоторые контролируют давление, остающееся в баллонах акваланга. Могут быть доступны звуковые сигналы, предупреждающие дайвера о превышении безостановочного предела, максимальной рабочей глубины для газовой смеси, рекомендуемой скорости всплытия, декомпрессионного потолка или другого предела, за которым риск значительно возрастает.
На дисплее отображаются данные, позволяющие дайверу избежать декомпрессии или относительно безопасную декомпрессию, а также глубина и продолжительность погружения. Это должно отображаться четко, разборчиво и недвусмысленно при всех уровнях освещенности. Для интереса и удобства могут быть доступны несколько дополнительных функций и дисплеев, таких как температура воды и направление компаса, а также можно загрузить данные о погружениях на персональный компьютер через кабельное или беспроводное соединение. Данные, записанные дайв-компьютером, могут иметь большую ценность для расследователей несчастного случая при дайвинге и могут позволить обнаружить причину несчастного случая.
Подводные компьютеры могут крепиться на запястье или крепиться к консоли с погружным манометром . Дайв-компьютер воспринимается дайверами-любителями и поставщиками услуг как один из наиболее важных элементов защитного оборудования. [3] Это одно из самых дорогих устройств для дайвинга, принадлежащее большинству дайверов. Использование профессиональными аквалангистами также распространено, но использование дайверами с надводным питанием менее распространено, поскольку глубина погружения дайвера контролируется на поверхности с помощью пневмофатометра , а декомпрессия контролируется супервайзером по дайвингу . Некоторые фридайверы используют компьютер для погружений другого типа для записи своих профилей погружений и предоставления им полезной информации, которая может сделать их погружения более безопасными и эффективными, а некоторые компьютеры могут выполнять обе функции, но требуют от пользователя выбора необходимой функции.
Основная цель декомпрессионного компьютера - облегчить безопасную декомпрессию подводного дайвера, вдыхающего подходящий газ при атмосферном давлении, предоставляя информацию, основанную на недавней истории воздействия давления на дайвера, которая позволяет всплытие с приемлемо низким риском развития декомпрессионной болезни . Подводные компьютеры решают ту же проблему, что и таблицы декомпрессии , но способны выполнять непрерывный расчет теоретического парциального давления инертных газов в организме на основе фактической глубины и временного профиля дайвера, а также модели декомпрессии, используемой компьютером. [1] Поскольку подводный компьютер автоматически измеряет глубину и время, он способен предупреждать о чрезмерной скорости всплытия и пропущенных декомпрессионных остановках , и у дайвера меньше причин носить с собой отдельные часы для погружения и глубиномер . Многие подводные компьютеры также предоставляют дайверу дополнительную информацию, включая температуру окружающей среды, парциальное давление кислорода в дыхательном газе при атмосферном давлении, накопленные данные о токсичности кислорода , считываемый компьютером журнал погружений и давление оставшегося дыхательного газа при погружении . цилиндр . Эта записанная информация может использоваться дайвером для личного журнала его деятельности или в качестве важной информации при медицинском осмотре или в судебных делах, связанных с несчастными случаями при дайвинге . [4] [5] [2]
Благодаря способности компьютера постоянно пересчитывать данные на основе меняющихся данных, дайвер получает преимущество, поскольку может оставаться под водой в течение более длительных периодов времени с приемлемым риском. Например, дайвер-любитель, который планирует оставаться в пределах «бездекомпрессионной остановки», во многих случаях может просто подниматься на несколько футов каждую минуту, продолжая погружение, и при этом оставаться в разумно безопасных пределах, вместо того, чтобы придерживаться предварительных условий. запланированное время дна, а затем прямое восхождение. Многоуровневые погружения можно планировать заранее с помощью традиционных таблиц для погружений или приложений для персонального компьютера и смартфона или на лету с использованием водонепроницаемых таблиц для погружений, но дополнительные расчеты усложняются, и план может быть обременительным для выполнения, а также возникает риск ошибок. увеличивается со сложностью профиля. Компьютеры допускают определенную степень спонтанности во время погружения и автоматически учитывают отклонения от плана погружения. [6]
Подводные компьютеры используются для безопасного расчета графиков декомпрессии в рекреационных, научных и военных водолазных операциях. Нет никаких оснований предполагать, что они не могут быть ценными инструментами для коммерческих водолазных операций, особенно при многоуровневых погружениях. [7]
Некоторые компоненты являются общими для всех моделей подводного компьютера, поскольку они необходимы для выполнения основных функций:
Дополнительные компоненты могут потребоваться для дополнительных или расширенных функций и возможностей.
Подводные компьютеры — это компьютеры с батарейным питанием в водонепроницаемом и устойчивом к давлению корпусе. Эти компьютеры отслеживают профиль погружения, измеряя время и давление . Все дайв-компьютеры измеряют давление окружающей среды, чтобы моделировать концентрацию газов в тканях дайвера. Более совершенные подводные компьютеры предоставляют дополнительные измеренные данные и вводимые пользователем данные для расчетов, например, температуру воды, состав газа, высоту поверхности воды [7] или остаточное давление в водолазном баллоне. Подводные компьютеры, подходящие для расчета декомпрессии при погружениях с ребризером, должны измерять парциальное давление кислорода в дыхательном контуре. Подводный компьютер может использоваться в качестве блока управления ребризером замкнутого контура с электронным управлением, и в этом случае он будет рассчитывать парциальное давление кислорода в контуре, используя выходные данные более чем одного датчика кислорода. [19]
Компьютер использует введенные данные о давлении и времени в алгоритме декомпрессии для оценки парциального давления инертных газов, растворенных в тканях дайвера. [20] На основе этих расчетов компьютер оценивает, когда безопасное прямое всплытие на поверхность больше невозможно и какие декомпрессионные остановки потребуются, исходя из профиля погружения к этому моменту и недавних гипербарических воздействий, которые могут в дайвере остались остатки растворенных газов. [20]
Многие подводные компьютеры способны составить график декомпрессии с низким уровнем риска для погружений, происходящих на высоте, что требует более длительной декомпрессии, чем для того же профиля на уровне моря, поскольку компьютеры измеряют атмосферное давление перед погружением и учитывают это при алгоритм. Многие дайв-компьютеры постоянно контролируют давление, пока аккумулятор заряжен, поэтому, когда дайверы путешествуют до или после погружения и особенно во время полета, им следует перевозить с собой дайв-компьютер в том же режиме давления (ручная кладь, не сдаваемая в багаж). в трюме), чтобы компьютер мог измерить профиль давления, которому подверглось их тело, и учесть его при последующих погружениях. [ нужна цитата ] Старые компьютеры, которые полностью выключаются при выключении, не получат выгоды от этого процесса.
На многих компьютерах у пользователя есть возможность настроить консерватизм декомпрессии . Это может быть личный фактор , который вносит нераскрытое изменение в алгоритм, произвольно выбранный производителем, или установка градиентных коэффициентов , способ уменьшения допустимого перенасыщения тканевых компартментов определенными соотношениями, которые четко определены в литературу, оставляя ответственность за принятие обоснованных решений по личной безопасности дайверу. [21] [16]
Алгоритмы декомпрессии, используемые в подводных компьютерах, различаются в зависимости от производителя и модели компьютера. Примерами алгоритмов декомпрессии являются алгоритмы Бюльмана и их варианты, экспоненциальная/линейная модель Тельмана VVAL18 , модель переменной проницаемости и модель пузырька с уменьшенным градиентом . [2] Собственные названия алгоритмов не всегда четко описывают реальную модель декомпрессии. Алгоритм может быть разновидностью одного из стандартных алгоритмов, например, используется несколько версий алгоритма декомпрессии Бюльмана . Используемый алгоритм может быть важным фактором при выборе подводного компьютера. Подводные компьютеры, использующие одну и ту же внутреннюю электронику и алгоритмы, могут продаваться под разными торговыми марками. [22]
Используемый алгоритм предназначен для информирования дайвера о профиле декомпрессии, который позволит поддерживать риск декомпрессионной болезни (ДКБ) на приемлемом уровне. Исследователи используют экспериментальные программы дайвинга или данные, записанные во время предыдущих погружений, для проверки алгоритма. Компьютер для погружений измеряет глубину и время, а затем использует алгоритм для определения требований к декомпрессии или оценки оставшегося времени безостановок на текущей глубине. Алгоритм учитывает величину снижения давления, изменения дыхательного газа, повторяющиеся воздействия, скорость подъема и время нахождения на высоте. Алгоритмы не способны надежно учитывать возраст, предыдущую травму, температуру окружающей среды, тип телосложения, употребление алкоголя, обезвоживание и другие факторы, такие как открытое овальное окно , поскольку влияние этих факторов не было экспериментально количественно оценено, хотя некоторые могут попытаться компенсируйте это, принимая во внимание данные пользователя, а также различную периферийную температуру и рабочую нагрузку, используя датчики, которые отслеживают температуру окружающей среды и изменения давления в баллоне в качестве прокси. [23] Известно, что температура воды является плохим показателем температуры тела, поскольку она не учитывает эффективность гидрокостюма или тепло, выделяемое при работе или активных системах отопления. [24]
По состоянию на 2009 год [обновлять]в новейших компьютерах для дайвинга, представленных на рынке, использовались:
По состоянию на 2012 год [обновлять]:
По состоянию на 2019 год [обновлять]:
По состоянию на 2021 год [обновлять]:
По состоянию на 2023 год [обновлять]:
Подводные компьютеры предоставляют дайверу различную визуальную информацию о погружении, обычно на ЖК- или OLED- дисплее. Во время погружения можно выбрать более одного расположения экранов, а основной экран будет отображаться по умолчанию и содержать важные для безопасности данные. Вторичные экраны обычно выбираются нажатием одной или двух кнопок один или несколько раз и могут быть временными или оставаться видимыми до тех пор, пока не будет выбран другой экран. Вся критическая для безопасности информация должна быть видна на любом экране, который не будет автоматически возвращаться в течение короткого периода времени, поскольку дайвер может забыть, как вернуться к ней, и это может подвергнуть его значительному риску. Некоторые компьютеры используют систему прокрутки, которая, как правило, требует большего количества нажатий кнопок, но ее легче запомнить, так как в конечном итоге появится правильный экран, другие могут использовать более широкий выбор кнопок, что происходит быстрее, если известна последовательность, но и проще. забывать или запутываться и может требовать большего внимания дайвера: [11] [16]
Большинство подводных компьютеров отображают следующий базовый профиль погружения и информацию о статусе безостановочного погружения во время погружения. Эта информация включает в себя важную для безопасности информацию и обычно отображается на подводном дисплее по умолчанию, а некоторые могут отображаться на всех подводных дисплеях: [34] [21]
Многие подводные компьютеры также отображают дополнительную информацию. Некоторые из них критически важны для безопасности декомпрессии и обычно отображаются на всех экранах, доступных под водой, или имеют временной возврат по умолчанию к основному экрану: большая часть некритической информации, вероятно, будет полезна, по крайней мере, при некоторых погружениях. и может отображаться на дополнительном экране, который можно выбрать во время погружения. [19]
Некоторые компьютеры будут отображать дополнительную информацию о статусе декомпрессии после превышения безостановочного предела. Эти данные могут быть выбраны дайвером в качестве дополнительных настроек отображения и могут потребовать более полного понимания теории и моделирования декомпрессии, чем обеспечивается при обучении дайверов-любителей. Они предназначены для информации, которая может помочь техническому дайверу принять более обоснованное решение при возникновении непредвиденных обстоятельств, влияющих на риск декомпрессии. [35]
Некоторые компьютеры, известные как встроенные в воздух или газ, предназначены для отображения информации от датчика давления в водолазном баллоне , например:
Некоторые компьютеры могут отображать в реальном времени парциальное давление кислорода в ребризере. Для этого требуется вход от кислородной ячейки. Эти компьютеры также будут рассчитывать совокупное воздействие кислородного отравления на основе измеренного парциального давления. [19]
Некоторые компьютеры могут отображать график текущего насыщения тканей для нескольких тканевых компартментов в соответствии с используемым алгоритмом. [36] [11]
Некоторая информация, не имеющая практической пользы во время погружения, отображается только на поверхности, чтобы избежать информационной перегрузки дайвера во время погружения: [19]
Предупреждения и сигналы тревоги могут включать: [16] [21]
Многие подводные компьютеры имеют предупреждающие звуковые сигналы, которые предупреждают дайвера о таких событиях, как:
Некоторые зуммеры можно отключить, чтобы избежать шума.
Частота выборки данных обычно варьируется от одного раза в секунду до одного раза в 30 секунд, хотя были случаи, когда использовалась частота дискретизации всего один раз в 180 секунд. Эта скорость может выбираться пользователем. Разрешение дисплея по глубине обычно находится в диапазоне от 1 м до 0,1 м. Форматом записи глубины за интервал отбора проб может быть максимальная глубина, глубина во время отбора проб или средняя глубина за интервал. В течение небольшого интервала времени они не будут иметь существенного значения для расчетного состояния декомпрессии дайвера и представляют собой значения в той точке, где дайвер несет компьютер (обычно это запястье или подвешенный на консоли), и могут варьироваться. по глубине отличается от глубины регулируемого клапана, который определяет давление дыхательного газа, которое является соответствующим давлением для расчета декомпрессии. [2]
Разрешение температуры для записей данных варьируется от 0,1 °C до 1 °C. Точность обычно не указывается, и часто существует задержка в несколько минут, поскольку температура датчика изменяется в соответствии с температурой воды. Температура измеряется датчиком давления и необходима в первую очередь для предоставления правильных данных о давлении, поэтому получение точных данных о температуре окружающей среды в режиме реального времени не является приоритетом для мониторинга декомпрессии. [2]
Хранение данных ограничено внутренней памятью, а объем генерируемых данных зависит от частоты дискретизации. Емкость может быть указана в часах работы, количестве зарегистрированных погружений или в том и другом. К 2010 году были доступны значения до 100 часов. [2] На это может влиять частота отбора проб, выбранная дайвером.
К 2010 году большинство дайв-компьютеров имели возможность загружать данные на ПК или смартфон через кабельное, инфракрасное или беспроводное соединение Bluetooth . [2] [21]
Некоторые дайв-компьютеры способны рассчитывать графики декомпрессии для дыхательных газов , отличных от воздуха, таких как найтрокс , чистый кислород , тримикс или гелиокс . Более простые дайв-компьютеры с найтроксом поддерживают только одну или две газовые смеси для каждого погружения. Другие поддерживают множество различных миксов. [37] Если поддерживается несколько газов, может быть возможность установить те из них, которые будут использоваться во время погружения, как активные, что позволит компьютеру рассчитать график декомпрессии и время выхода на поверхность, исходя из предположения, что активные газы будут используются, когда они оптимальны для декомпрессии. Расчет нагрузки тканевым газом обычно осуществляется в соответствии с газом, фактически выбранным дайвером, [21] за исключением случаев, когда имеется мониторинг давления в нескольких баллонах, обеспечивающий автоматический выбор газа с помощью компьютера. [36]
Большинство подводных компьютеров рассчитывают декомпрессию для подводного плавания с открытым контуром , где пропорции дыхательных газов постоянны для каждой смеси: это подводные компьютеры с «постоянной долей». Другие компьютеры для дайвинга предназначены для моделирования газов в аквалангах с замкнутым контуром ( ребризерах для дайвинга ), которые поддерживают постоянное парциальное давление газов за счет изменения пропорций газов в смеси: это компьютеры для дайвинга с «постоянным парциальным давлением». Их можно переключить в режим постоянной фракции, если дайвер выпрыгнет и разомкнет цепь. [21] Существуют также подводные компьютеры, которые отслеживают парциальное давление кислорода в режиме реального времени в сочетании с выбранной пользователем смесью разбавителей, чтобы обеспечить обновленный анализ смеси в реальном времени, который затем используется в алгоритме декомпрессии для предоставления информации о декомпрессии. [17] [19]
Подводный компьютер автоматически записывает детали погружения, пока дайвер находится под водой, а также длину интервала на поверхности между погружениями. Он записывает каждое погружение, поэтому ведется запись количества погружений. Это полезно для обеспечения достаточного интервала между поверхностями и удаления скоплений углекислого газа. [38]
Время интервалов на поверхности также полезно контролировать, чтобы избежать тараваны , декомпрессионной болезни фридайвинга. Подводный компьютер также является наиболее эффективным способом уведомить дайвера о глубине, на которой должно начаться свободное падение, с помощью сигнала тревоги свободного падения. мониторинг скорости спуска и подъема, а также проверка максимальной глубины также полезны при тренировке эффективности. [39]
Доступны два типа компьютеров для фридайвинга: те, которые предназначены для фридайвинга, и те, которые также являются компьютерами для декомпрессии с аквалангом, с режимом фридайвинга. Секундомер полезен для измерения статического апноэ, в некоторых моделях в качестве опции можно использовать аккумуляторные батареи, а GPS может быть полезен подводным охотникам, которые хотят отметить место и вернуться к нему позже. Некоторые модели оснащены пульсометром. [40]
Некоторые дайв-компьютеры предоставляют дополнительные функции, как правило, подмножество перечисленных ниже:
Особенности и аксессуары некоторых моделей:
Смартфоны в подводных корпусах, на которых установлено приложение для мониторинга декомпрессии, также смогут снимать фотографии или видео, при условии, что корпус подходит. [13]
Простота использования подводных компьютеров позволяет дайверам совершать сложные погружения без особого планирования. Дайверы могут полагаться на компьютер вместо планирования и мониторинга погружений. Подводные компьютеры предназначены для снижения риска декомпрессионной болезни и облегчения мониторинга профиля погружения. Интеграция дыхательного газа, если таковая имеется, позволяет упростить мониторинг оставшегося запаса газа, а предупреждения могут предупредить дайвера о некоторых ситуациях высокого риска, но дайвер остается ответственным за планирование и безопасное выполнение плана погружения. Компьютер не может гарантировать безопасность и отслеживает лишь часть ситуации. Дайвер должен оставаться в курсе остального путем личного наблюдения и внимания к текущей ситуации. Подводный компьютер также может выйти из строя во время погружения из-за неисправности или неправильного использования. [45]
Во время погружения дайв-компьютер может выйти из строя. Производители не обязаны публиковать статистику надежности и обычно включают в руководство пользователя только предупреждение о том, что они используются на собственный риск дайвера. Надежность со временем заметно улучшилась, особенно аппаратного обеспечения. [46]
Механические и электрические неисправности:
Было несколько случаев, когда подводные компьютеры отзывались из-за серьезных проблем с безопасностью в программном обеспечении или заводской калибровке. [48] Раньше для подводных компьютеров требовалось обновление программного обеспечения на заводе или у утвержденного агента. Ситуация изменилась, и с 2024 года можно будет обновлять прошивку через Интернет, через Bluetooth или аналогичную процедуру. [21]
Серия подводных компьютеров Uwatec Aladin Air X NitrOx, выпущенная в 1995 году, была отозвана в 2003 году из-за неисправного программного обеспечения, которое неправильно рассчитало время десатурации, что привело как минимум к семи случаям DCS, связанным с их использованием. [49] Это не единственный отзыв из-за неисправного программного обеспечения или калибровки: Suunto D6 и D9 были отозваны в 2006 году, Oceanic Versa Pro 2A в 2006 году и компьютеры Dacor Darwin в 2005 году, но о травмах не сообщалось, и устройства были отозваны относительно вскоре после того, как о проблемах стало известно. [50] [51] [52] Отзыв Uwatec Aladin Air X Nitrox произошел во время группового иска, а также после нескольких связанных с ним исков против компании и нескольких предполагаемых сокрытий, начиная с 1996 года. [53] [54] [ 55] [56] Дело было урегулировано накануне суда. [57]
Основная проблема при разработке алгоритмов декомпрессии как для подводных компьютеров, так и при составлении таблиц декомпрессии заключается в том, что процессы поглощения и выделения газа под давлением в организме человека до сих пор полностью не изучены. Кроме того, риск декомпрессионной болезни также зависит от физиологии , физической подготовки, состояния и здоровья отдельного дайвера. Показатели безопасности большинства подводных компьютеров показывают, что при использовании в соответствии с инструкциями производителя и в рекомендуемом диапазоне глубин риск декомпрессионной болезни невелик. [7]
Персональные настройки для настройки консервативности алгоритма доступны для большинства дайв-компьютеров. Они могут быть введены как нераскрытые личные факторы, как приведение к М-значениям по фиксированному коэффициенту, по коэффициенту градиента или путем выбора предельного размера пузырька в моделях VPM и RGBM. Персональные настройки компьютеров для отдыха обычно дополняют факторы консерватизма, запрограммированные в алгоритм производителем. Компьютеры для технического дайвинга, как правило, предоставляют более широкий диапазон выбора по усмотрению пользователя и предупреждают, что дайвер должен убедиться, что он понимает, что он делает, и связанный с этим риск, прежде чем переходить к умеренно консервативным заводским настройкам. [21] [17]
Многие дайв-компьютеры имеют меню, различные выбираемые параметры и различные режимы отображения, которые управляются небольшим количеством кнопок. Управление дисплеем компьютера различается у разных производителей, а в некоторых случаях и у моделей одного и того же производителя. [1] [16] [21] Дайверу может понадобиться информация, не отображаемая на экране по умолчанию во время погружения, и последовательность кнопок для доступа к информации может быть не сразу очевидна. Если дайвер ознакомится с управлением компьютером во время погружений, когда информация не является критичной, прежде чем полагаться на нее при более сложных погружениях, уменьшится риск путаницы, которая может привести к несчастному случаю.
Большинство подводных компьютеров поставляются с заводскими настройками по умолчанию, обеспечивающими консервативность алгоритма, и максимальным парциальным давлением кислорода, которые, по мнению юрисконсультов производителя, являются достаточно безопасными. Некоторые из них могут быть изменены в соответствии с предпочтениями пользователя, что повлияет на риск. Руководство пользователя обычно содержит инструкции по настройке и возврату к заводским настройкам, а также некоторую информацию о том, как выбрать соответствующие пользовательские настройки. Ответственность за правильное использование пользовательских настроек лежит на пользователе, который устанавливает или разрешает эти настройки. Существует риск того, что пользователь сделает неправильный выбор из-за непонимания или ошибки ввода. [16] [21] [1]
В некоторых случаях можно легко выбрать неправильную настройку, случайно дважды нажав одну и ту же кнопку холодными пальцами в толстых перчатках. Процесс исправления настроек может быть незнакомым и требовать значительно большего количества нажатий кнопок в то время, когда есть другие важные дела, требующие внимания. Примером ошибки такого типа может быть случайный выбор кислорода в качестве газа для дыхания вместо газа для путешествий, поскольку кислород находится в верхней части списка вариантов газа. Это ошибка, которую необходимо исправить как можно скорее, поскольку она вызовет срабатывание сигнализации и приведет к небезопасным ошибкам расчета декомпрессии. Подтверждающие сообщения во время переключения газов могут снизить риск ошибки пользователя за счет дополнительного нажатия кнопки. [16]
Если дайвер отслеживал состояние декомпрессии и находится в бездекомпрессионных пределах, сбой компьютера можно устранить, просто всплыв на поверхность с рекомендованной скоростью всплытия и, если возможно, сделав короткую остановку безопасности у поверхности. Однако если компьютер может выйти из строя в то время, когда дайвер вынужден выполнить декомпрессию или не может совершить прямое всплытие, разумно использовать некоторую форму резервного копирования. Подводный компьютер можно считать критически важным для безопасности оборудованием, когда существует значительная необходимость декомпрессии, поскольку отказ без какой-либо резервной системы может подвергнуть дайвера риску серьезной травмы или смерти.
Дайвер может иметь при себе резервный подводный компьютер. Вероятность одновременного выхода из строя обоих на порядки ниже. Использование резервного оборудования той же модели, что и основное, упрощает использование и снижает вероятность ошибок пользователя, особенно в стрессовых ситуациях, но делает резервирование оборудования менее статистически независимым . Статистические данные о частоте отказов подводных компьютеров не являются общедоступными.
При погружении с хорошо отрегулированной системой напарников , где оба дайвера следуют одинаковым профилям погружений и используют одни и те же газы, компьютер для погружений напарника может быть достаточной резервной копией. [1]
Профиль погружения можно спланировать перед погружением и внимательно следить за ним, чтобы можно было вернуться к запланированному графику в случае сбоя компьютера. Это подразумевает наличие резервного таймера и глубиномера, иначе график будет бесполезен. Это также требует от дайвера консервативного следования запланированному профилю. [58] [1]
Некоторые организации, такие как Американская академия подводных наук, рекомендуют составлять план погружения до погружения, а затем следовать ему на протяжении всего погружения, если погружение не будет прервано. Этот план погружения должен находиться в пределах таблиц декомпрессии [ необходимы разъяснения ], чтобы увеличить запас безопасности и обеспечить резервный график декомпрессии на основе таблиц погружения на случай, если компьютер выйдет из строя под водой. [1] [59] [60] Недостаток такого крайне консервативного использования подводных компьютеров заключается в том, что при таком использовании подводный компьютер используется просто как донный таймер, а преимущества расчета состояния декомпрессии в реальном времени – оригинал Цель подводных компьютеров – приносятся в жертву. [7] Эта рекомендация отсутствует в версии « Стандартов научного дайвинга AAUS: Руководство» 2018 года . [61]
Дайвер, желающий еще больше снизить риск декомпрессионной болезни, может принять дополнительные меры предосторожности, например одно или несколько из:
Нарушения пределов безопасности, отображаемые на дисплее компьютера, могут произойти во время погружения по разным причинам, включая ошибки пользователя и обстоятельства, не зависящие от дайвера. То, как это обрабатывается, зависит от модели декомпрессии, того, как алгоритм реализует модель, и того, как производитель решает интерпретировать и применять критерии нарушения.
Многие компьютеры переходят в «режим блокировки» на 24–48 часов, если дайвер нарушает ограничения безопасности, установленные производителем, чтобы воспрепятствовать продолжению погружения после того, что производитель считает небезопасным погружением. В режиме блокировки эти компьютеры не будут работать до тех пор, пока период блокировки не закончится. [63] Обычно это разумная реакция, если блокировка инициируется после погружения, поскольку алгоритм будет использоваться вне области применения, и производитель разумно предпочтет избежать дальнейшей ответственности за его использование до тех пор, пока ткани не будут считаться денасыщенными. Когда происходит блокировка под водой, дайвер остается без какой-либо информации о декомпрессии в тот момент, когда она больше всего необходима. Например, Apeks Quantum перестанет отображать глубину, если будет превышен предел глубины в 100 м, но заблокируется через 5 минут после всплытия из-за пропущенной декомпрессионной остановки. Технический тримикс-компьютер Scubapro/Uwatec Galileo переключится в манометрический режим на глубине 155 м после предупреждения, после чего дайвер не будет получать информацию о декомпрессии. [64] Другие компьютеры, например, VR3 компании Delta P, Cochran NAVY и линейка Shearwater , продолжат работать, обеспечивая функцию «наилучшего предположения», одновременно предупреждая дайвера о пропущенной остановке или нарушении потолка. [21] [65]
Некоторые подводные компьютеры чрезвычайно чувствительны к нарушениям указанной глубины декомпрессионной остановки. HS Explorer запрограммирован на зачет времени, проведенного даже немного (0,1 метра) выше указанной глубины остановки, всего за 1/60 номинальной скорости. Нет никакой теоретической или экспериментальной основы, оправдывающей это жесткое ограничение. Другие, такие как Shearwater Perdix, полностью учитывают любую декомпрессию, выполненную ниже расчетного потолка декомпрессии, который может отображаться как опция, выбираемая пользователем, и всегда равна или меньше указанной глубины остановки. Эта стратегия поддерживается математическими расчетами модели, но имеется мало экспериментальных данных о практических последствиях, поэтому дается предупреждение. Нарушение рассчитанного потолка декомпрессии вызывает сигнал тревоги, который автоматически отменяется, если дайвер немедленно опускается ниже потолка. Ratio iX3M выдаст предупреждение, если указанная глубина остановки будет нарушена на 0,1 м или более, но неясно, как это повлияет на алгоритм. Во многих случаях руководство пользователя не предоставляет информации о том, насколько чувствителен алгоритм к точной глубине, какие штрафы могут быть понесены за незначительные несоответствия или какая теоретическая основа оправдывает штраф. [21] [17] [63] Чрезмерная реакция на остановку нарушения глубины ставит дайвера в ненужное невыгодное положение, если есть срочная необходимость всплытия, и ни один компьютер не может гарантировать свободу от декомпрессионной болезни, даже если отображаемый профиль всплытия точно соблюдается. .
Более сложная функциональность сопровождается более сложным кодом, который с большей вероятностью будет содержать необнаруженные ошибки, особенно в некритических функциях, где тестирование может быть не таким строгим. Тенденция заключается в том, чтобы иметь возможность загружать обновления прошивки онлайн, чтобы устранять ошибки по мере их обнаружения и исправления. [21] В более ранних компьютерах некоторые ошибки требовали возврата на заводские настройки. [55]
Существуют обстоятельства, при которых блокировка при всплытии не является подходящей, полезной, безопасной или разумной мерой. Если пещерный дайвер всплывает внутри пещеры и компьютер блокируется в результате нарушения, у дайвера может не остаться иного выбора, кроме как совершить обратное погружение без информации, которую можно было бы разумно ожидать от компьютера, что поставит дайвер подвергается значительно более серьезному риску, чем это абсолютно необходимо. Это очень редкое явление, но это сбой, который резервный компьютер не может устранить. В зависимости от обстоятельств и конкретного компьютера его можно перевести в режим измерения, который, по крайней мере, предоставит данные о глубине и времени.
Один компьютер, используемый дайверами, не может точно записать профиль погружения второго дайвера, и поэтому его статус декомпрессии будет ненадежным и, вероятно, неточным. В случае сбоя компьютера во время погружения записи компьютера напарника могут быть наилучшей доступной оценкой состояния декомпрессии и использоваться в качестве руководства по декомпрессии в чрезвычайных ситуациях. Дальнейшее погружение после всплытия в таких условиях подвергает дайвера неизвестному дополнительному риску. Некоторые дайверы имеют с собой запасной компьютер, позволяющий реализовать такую возможность. Резервный компьютер будет хранить всю историю недавнего воздействия давления, и продолжение погружения после неисправности одного компьютера не повлияет на риск при условии, что второй компьютер продолжает работать правильно. Также можно настроить консерватизм на резервном компьютере, чтобы обеспечить максимально быстрое приемлемое всплытие в случае чрезвычайной ситуации, при этом основной компьютер будет настроен на предпочтительный уровень риска дайвера, если эта функция недоступна на компьютере. В обычных обстоятельствах основной компьютер будет использоваться для управления скоростью всплытия. [8]
В 1951 году Управление военно-морских исследований совместно с Океанографическим институтом Скриппса профинансировало проект теоретической разработки прототипа декомпрессионного компьютера. Два года спустя два исследователя Скриппса, Гровс и Монк, опубликовали статью, в которой указаны необходимые функции декомпрессионного устройства, которое должен иметь при себе дайвер: оно должно рассчитывать декомпрессию во время многоуровневого погружения; он должен учитывать остаточную нагрузку азотом от предыдущих погружений; и на основе этой информации указать профиль безопасного всплытия с лучшим разрешением, чем таблицы декомпрессии. Они предложили использовать электрический аналоговый компьютер для измерения декомпрессии и потребления воздуха. [66]
Прототип механического аналога декомпьютера Foxboro Mark I был произведен компанией Foxboro в 1955 году и испытан Экспериментальным водолазным подразделением ВМС США в 1957 году. [67] Mark 1 моделировал две ткани с использованием пяти калиброванных пористых керамических резисторов потока и пяти сильфонных приводов. вести стрелку, указывающую на риск декомпрессии во время всплытия, перемещая ее к красной зоне на циферблате. ВМС США сочли устройство слишком противоречивым. [66]
Первый механический аналоговый подводный компьютер для отдыха , «измеритель декомпрессии», был разработан итальянцами De Sanctis & Alinari в 1959 году и построен их компанией SOS, которая также производила глубиномеры. Измеритель декомпрессии распространялся непосредственно компанией SOS, а также такими фирмами, занимающимися снаряжением для подводного плавания, как Scubapro и Cressi. В принципе, это было очень просто: водонепроницаемая камера, наполненная газом внутри корпуса, перекачивалась в меньшую камеру через полупористое керамическое сопротивление потоку, чтобы имитировать вход и выход газа из одной ткани. Давление в камере измерялось манометром с трубкой Бурдона , откалиброванным для индикации состояния декомпрессии. Устройство функционировало настолько плохо, что его со временем прозвали «бендоматик». [68]
В 1965 году Р. А. Стаббс и DJ Кидд применили свою модель декомпрессии к пневматическому аналоговому декомпрессионному компьютеру, [69] [70] , а в 1967 году Брайан Хиллс сообщил о разработке пневматического аналогового декомпрессионного компьютера, моделирующего модель термодинамической декомпрессии . Он моделировал фазовое равновесие вместо более часто используемых критериев ограниченного пересыщения и был задуман как инструмент для управления декомпрессией дайвера на месте на основе выходных данных устройства в реальном времени. Хиллс считал эту модель консервативной. [71]
Впоследствии было изготовлено несколько механических аналоговых измерителей декомпрессии, некоторые с несколькими камерами для имитации воздействия на различные ткани тела, но они были отодвинуты на второй план с появлением электронных компьютеров.
Канадский пневматический аналоговый компьютер DCIEM 1962 года моделировал четыре ткани, приближаясь к таблицам DCIEM того времени. [46]
В GE Decometer 1973 года от General Electric использовались полупроницаемые силиконовые мембраны вместо керамических резисторов потока, что позволяло совершать более глубокие погружения. [46]
Декомпьютер Farallon 1975 года, выпущенный компанией Farallon Industries, Калифорния, моделировал две ткани, но дал результаты, сильно отличающиеся от таблиц ВМС США того времени, и год спустя был снят с производства. [46]
Одновременно с механическими симуляторами разрабатывались электрические аналоговые симуляторы, в которых ткани моделировались сетью резисторов и конденсаторов, но они оказались нестабильными при колебаниях температуры и требовали калибровки перед использованием. Они также были громоздкими и тяжелыми из-за размера необходимых батарей. Первым аналоговым электронным измерителем декомпрессии был Tracor, созданный в 1963 году компанией Texas Research Associates. [66] [46]
Первым цифровым подводным компьютером была лабораторная модель XDC-1, основанная на настольном электронном калькуляторе, преобразованная Киддом и Стаббсом для работы с четырехтканным алгоритмом DCIEM в 1975 году. Он использовал данные о глубине пневмофатометра, поступающие от водолазов с поверхности . [46]
С 1976 года компания Dacor, производящая оборудование для дайвинга, разработала и продала цифровой подводный компьютер, который использовал поиск по таблицам на основе сохраненных таблиц ВМС США, а не модели газонасыщения тканей в реальном времени. Подводный компьютер Dacor (DDC) отображал на светодиодах следующие данные: текущая глубина; истекшее время погружения; поверхностный интервал; максимальная глубина погружения; данные о повторяющихся погружениях; скорость всплытия с предупреждением о превышении 20 метров в минуту; предупреждение о достижении бездекомпрессионного предела; сигнальная лампа низкого заряда батареи; и необходима декомпрессия. [46]
Затем канадская компания CTF Systems Inc. разработала XDC-2 или CyberDiver II (1980), который также использовал поиск по таблице, а XDC-3, также известный как CyberDiverIII, который использовал микропроцессоры, измерял давление в баллоне с помощью шланга высокого давления. , рассчитанная нагрузка на ткани с использованием модели Кидда-Стаббса и оставшееся время без остановок. Он имел светодиодный матричный дисплей, но был ограничен источником питания: четырех батарей напряжением 9 В хватало всего на 4 часа, а весил он 1,2 кг. С 1979 по 1982 год было продано около 700 моделей XDC. [46]
В 1979 году XDC-4 уже можно было использовать со смесями газов и различными моделями декомпрессии с использованием многопроцессорной системы, но он был слишком дорогим, чтобы оказать влияние на рынок. [46]
В 1982/1983 году [46] Hans Hass - DecoBrain I , разработанный швейцарской стартап-компанией Divetronic AG , стал первым декомпрессионным компьютером для дайвинга, способным отображать информацию, которую выдают сегодняшние компьютеры для дайвинга. Он работал с сохраненной таблицей декомпрессии. DecoBrain II был основан на модели ткани с 16 отсеками (ZH-L12) Альберта А. Бюльмана [72] , которую Юрг Херманн, инженер-электронщик, реализовал в 1981 году на одном из первых однокристальных микроконтроллеров Intel в рамках своей диссертации. в Швейцарском федеральном технологическом институте .
Orca Edge 1984 года был ранним примером компьютера для дайвинга. [72] Разработанный Крейгом Баршингером , Карлом Хаггинсом и Полом Хейнмиллером, EDGE не отображал план декомпрессии, а вместо этого показывал потолок или так называемую «безопасную глубину всплытия». Недостаток заключался в том, что если дайвер стоял лицом к потолку, он не знал, как долго ему придется декомпрессировать. Однако большой уникальный дисплей Edge с 12 тканевыми полосками позволил опытному пользователю сделать разумную оценку своих обязательств по декомпрессии.
В 1980-е годы технология быстро улучшилась. В 1983 году Orca Edge стал доступен как первый коммерчески жизнеспособный компьютер для дайвинга. Модель была основана на таблицах погружений ВМС США, но не рассчитывала план декомпрессии. Однако производственная мощность составляла всего одну единицу в день. [73]
В 1984 году был создан водолазный компьютер ВМС США (UDC), основанный на 9-тканной модели Эдварда Д. Тельмана из Экспериментального водолазного подразделения ВМС (NEDU) в Панама-Сити, который разработал таблицы ВМС США. Компания Divetronic AG завершила разработку УДК, начатую главным инженером Кирком Дженнингсом из Центра военно-морских океанских систем на Гавайях и Тельманном из NEDU, адаптировав Deco Brain для использования в боевых действиях ВМС США и для своего 9-тканного МК. Модель газовой смеси -15 по контракту на НИОКР ВМС США. [ нужна цитата ]
Orca Industries продолжила совершенствовать свою технологию, выпустив в 1987 году Skinny-dipper для выполнения расчетов при повторяющихся погружениях. [74] Позже в 1989 году они выпустили компьютер Delphi, который включал в себя расчеты погружений на высоте, а также запись профиля. [74]
В 1986 году финская компания Suunto выпустила SME-ML. [73] Этот компьютер имел простую конструкцию, вся информация отображалась на дисплее. Он был прост в использовании и мог хранить 10 часов погружений, к которым можно было получить доступ в любое время. [66] В SME-ML использовался 9-камерный алгоритм, используемый для таблиц ВМС США, с полупериодами тканей от 2,5 до 480 минут. Время автономной работы — до 1500 часов, максимальная глубина — 60 м. [73]
В 1987 году швейцарская компания UWATEC вышла на рынок с «Аладином», который представлял собой громоздкое и довольно прочное серое устройство с довольно маленьким экраном, максимальной глубиной 100 метров и скоростью всплытия 10 метров в минуту. Он хранил данные о 5 погружениях и имел заменяемую пользователем батарею напряжением 3,6 В, которой хватало примерно на 800 погружений. Некоторое время это был самый распространенный подводный компьютер, особенно в Европе. Более поздние версии имели батарею, которую пришлось менять производителю, и неточный индикатор заряда батареи, но бренд оставался популярным. [46] [73]
В 1989 году Dacor Microbrain Pro Plus утверждал, что имеет первую интегрированную функцию планирования погружений, первое EEPROM , хранящее полные данные о погружениях за последние три погружения, основные данные за 9999 погружений, а также запись максимальной достигнутой глубины, совокупного общего времени погружений и общего количества погружений. ныряет. На ЖК-дисплее графически отображается оставшееся бездекомпрессионное время. [75]
Даже к 1989 году появление подводных компьютеров не встретило широкого признания. [1] В то время в сочетании с общим недоверием к использованию какой-либо электроники, от которой могла зависеть ваша жизнь под водой, были также высказаны возражения, начиная от дайв-курортов, которые считали, что увеличение времени пребывания на дне нарушит их расписание лодки и еды, при этом опытные дайверы считали, что увеличение времени пребывания на дне, несмотря на утверждения, приведет к гораздо большему количеству случаев декомпрессионной болезни . [ нужна цитата ] Понимая необходимость четкого общения и дискуссий, Майкл Лэнг из Калифорнийского государственного университета в Сан-Диего и Билл Гамильтон из Hamilton Research Ltd. собрали под эгидой Американской академии подводных наук разнообразную группу, в которую вошли большинство разработчиков и производителей подводных компьютеров, некоторых из самых известных теоретиков и практиков гипербарической медицины, представителей агентств по любительскому дайвингу, сообщества пещерных дайверов и сообщества научных дайверов. [1]
Основную проблему прояснил Эндрю А. Пилманис в своем вступительном слове: «Очевидно, что подводные компьютеры никуда не денутся, но они все еще находятся на ранних стадиях разработки. С этой точки зрения этот семинар может начать процесс создания стандартные процедуры оценки для обеспечения безопасного и эффективного использования подводных компьютеров в научном дайвинге». [1]
После двухдневной встречи участники конференции все еще находились на «ранних стадиях разработки», а «процесс установления стандартных процедур оценки для обеспечения безопасного и эффективного использования подводных компьютеров в научном дайвинге» еще не начался. Сотрудник по безопасности дайвинга из Университета Род-Айленда Филип Шарки и директор по исследованиям и разработкам Orca Edge Пол Хейнмиллер подготовили предложение из 12 пунктов, которое они пригласили присутствующих офицеров по безопасности дайвинга обсудить на вечернем закрытом заседании. Среди присутствующих были Джим Стюарт ( Океанографический институт Скриппса ), Ли Сомерс ( Мичиганский университет ), Марк Флахан ( Государственный университет Сан-Диего ), Вуди Саутерленд ( Университет Дьюка ), Джон Хейн ( Морские лаборатории Мосс-Лэндинга ), Глен Эгстром ( Университет Калифорния, Лос-Анджелес ), Джон Даффи ( Департамент рыболовства и охоты Калифорнии ) и Джеймс Корри ( Секретная служба США ). В течение нескольких часов предложение, подготовленное Шарки и Хейнмиллером, было отредактировано и превратилось в следующие 13 рекомендаций:
Как записано в разделе «Сессия 9: Общая дискуссия и заключительные замечания»:
Затем Майк Лэнг возглавил групповое обсуждение, чтобы достичь консенсуса по правилам использования подводных компьютеров. Эти 13 пунктов были тщательно обсуждены и обобщены накануне вечером, так что большая часть дополнительных комментариев была направлена на разъяснение и точность. Следующие пункты представляют собой рекомендации по использованию подводных компьютеров для научного дайверского сообщества. Было еще раз подчеркнуто, что почти все эти рекомендации применимы и к дайверскому сообществу в целом. [1]
После того, как в мастерской AAUS большая часть сопротивления компьютерам для дайвинга рассеялась, было представлено множество новых моделей, технология значительно улучшилась, и компьютеры для дайвинга вскоре стали стандартным оборудованием для подводного плавания. Со временем некоторые из 13 рекомендаций стали неактуальны, поскольку более поздние подводные компьютеры продолжают работать, пока у них есть заряд батареи, и их выключение в основном приводит к отключению дисплея.
В 1996 году компания Mares выпустила на рынок подводный компьютер с голосовым аудиовыходом, произведенный финской компанией Benemec Oy. [76]
В 2000 году компания HydroSpace Engineering разработала HS Explorer, компьютер Trimix с дополнительным мониторингом P O 2 и алгоритмами двойной декомпрессии, Bühlmann, и первую полную реализацию RGBM. [17]
В 2001 году ВМС США одобрили использование декомпрессионного компьютера Cochran NAVY с алгоритмом VVAL 18 Thalmann для операций специального назначения. [77] [78]
В 2008 году на рынок был выпущен подводный цифровой интерфейс (UDI). Этот подводный компьютер, основанный на модели RGBM, включает в себя цифровой компас, систему подводной связи, которая позволяет дайверам передавать заданные текстовые сообщения, а также сигнал бедствия с возможностью самонаведения. [79]
К 2010 году использование дайв-компьютеров для отслеживания статуса декомпрессии стало практически повсеместным среди дайверов-любителей и широко распространилось в научном дайвинге. В Великобритании было доступно 50 моделей от 14 производителей. [2]
Разнообразие и количество доступных дополнительных функций с годами увеличилось. [21] [36]
Корпуса формата наручных часов стали обычным явлением. Они компактны и могут также служить в качестве наручных часов для повседневного ношения, но область дисплея ограничена размером устройства и может быть трудно читаема для дайверов с плохим зрением, а кнопки управления обязательно маленькие, и их может быть неудобно использовать с толстыми перчатки. Срок службы батареи также может быть ограничен доступным объемом. [12]
Продаются водонепроницаемые корпуса, в которых используются смартфон, датчики глубины и температуры, а также приложение для декомпрессии, обеспечивающее возможности подводного компьютера. Оценки глубины различаются, но для некоторых заявлено 80 мсв. Для связи между смартфоном и внешними датчиками использовалась беспроводная связь Bluetooth. В спецификациях не могут упоминаться какие-либо проверочные испытания или соответствие стандартам, применимым к снаряжению для дайвинга. На платформе смартфона предлагается множество функций. Поддерживаются операционные системы Android и iOS. [13] [80] [81] [82]
Проверка — это определение того, что дайв-компьютер работает правильно, то есть правильно выполняет запрограммированный алгоритм, и это будет стандартная процедура обеспечения качества, проводимая производителем, в то время как валидация подтверждает, что алгоритм обеспечивает принятый уровень риска. [83] Риск алгоритмов декомпрессии, запрограммированных в дайв-компьютерах, можно оценить несколькими способами, включая испытания на людях, контролируемые пилотные программы, сравнение с профилями погружений с известным риском декомпрессионной болезни и сравнение с моделями риска. [7]
Исследования (2004 г.), проведенные в гипербарической камере Каталины Университета Южной Калифорнии, сравнивали дайв-компьютеры с группой профилей погружений, которые были протестированы на людях или имеют большое количество зарегистрированных рабочих погружений. [84]
Подводные компьютеры были погружены в воду внутри камеры и были проанализированы профили. Оставшееся бездекомпрессионное время или необходимое общее время декомпрессии записывалось с каждого компьютера за 1 минуту до выхода с каждой глубины профиля. Результаты многоуровневого бездекомпрессионного погружения продолжительностью 40 мс «низкого риска» из серии тестов PADI/DSAT RDP [85] предоставили диапазон от 26 минут оставшегося бездекомпрессионного времени до 15 минут требуемого времени декомпрессии для компьютеров. протестировано. Компьютеры, указывающие на необходимость декомпрессии, можно рассматривать как консервативные: следование профилю декомпрессии консервативного алгоритма или настроек подвергает дайвера меньшему риску декомпрессии, но величина этого снижения неизвестна. И наоборот, более агрессивные показания компьютеров, показывающие значительное количество оставшегося бездекомпрессионного времени, подвергнут дайвера большему риску, чем довольно консервативный график PADI/DSAT неизвестной величины. [84]
Оценку алгоритмов декомпрессии можно провести без необходимости проведения испытаний на людях, установив набор ранее протестированных профилей погружений с известным риском декомпрессионной болезни. Это может обеспечить элементарную основу для сравнения дайв-компьютеров. [7] По состоянию на 2012 год точность компьютерных измерений температуры и глубины может не соответствовать друг другу, что затрудняет этот тип исследований. [86]
Европейский стандарт «EN13319:2000 Аксессуары для дайвинга. Глубиномеры и комбинированные устройства для измерения глубины и времени. Функциональные требования и требования безопасности, методы испытаний» определяет функциональные требования и требования безопасности, а также стандарты точности для измерения глубины и времени в подводных компьютерах и других приборах, измеряющих глубину воды. по давлению окружающей среды. Это не относится к каким-либо другим данным, которые могут отображаться или использоваться прибором. [87] [88]
Данные о температуре используются для корректировки выходного сигнала датчика давления, который нелинейно зависит от температуры и не так важен, как давление, для алгоритма декомпрессии, поэтому требуется меньший уровень точности. В исследовании, опубликованном в 2021 году, изучалось время отклика, точность и прецизионность компьютеров, измеряющих температуру воды, и было обнаружено, что 9 из 12 моделей имели точность в пределах 0,5 °C при наличии достаточного времени для стабилизации температуры с использованием загруженных данных, полученных при погружениях в открытой воде и во влажной камере. в пресной и морской воде. Известно, что высокая температура окружающего воздуха влияет на температурные профили в течение нескольких минут после погружения, в зависимости от расположения датчика давления, поскольку передача тепла от корпуса компьютера к воде замедляется такими факторами, как плохая теплопроводность пластикового корпуса, внутреннее тепловыделение и установка отверстия датчика в контакте с изоляцией гидрокостюма. Датчик, установленный на краю в небольшом металлическом корпусе, будет отслеживать изменения температуры окружающей среды гораздо быстрее, чем датчик, установленный на основании в большом толстостенном пластиковом корпусе, при этом оба они обеспечивают точные сигналы давления. [89]
Более ранний обзор 49 моделей декомпрессионного компьютера, опубликованный в 2012 году, показал широкий диапазон ошибок в отображении глубины и температуры. Измерение температуры в первую очередь используется для обеспечения правильной обработки сигнала датчика глубины, поэтому измерение температуры датчика давления является целесообразным, а медленная реакция на внешнюю температуру окружающей среды не имеет отношения к этой функции, при условии, что сигнал давления обрабатывается правильно. [86]
Почти все протестированные компьютеры зафиксировали глубину, большую, чем можно было бы указать на фактическое давление, и были заметно неточными (до 5%) для некоторых компьютеров. Имели место значительные различия в разрешенном времени безостановочного пребывания на дне, но для участков с квадратным профилем значения, полученные с помощью компьютера, имели тенденцию быть более консервативными, чем таблицы, на глубинах менее 30 м, но менее консервативными на глубинах 30–50 м. Безостановочные ограничения, генерируемые компьютерами, сравнивались с безостановочными пределами таблиц DCIEM и RNPL. [86] Изменение приложенного глубинного давления, измеренного в декомпрессионной камере, где точность приборов для измерения давления периодически калибруется до довольно высокой точности (±0,25%), показало ошибки от -0,5 до +2 м с тенденцией к увеличению с глубиной. [86]
Похоже, что модели компьютеров одного и того же производителя имеют тенденцию отображать аналогичные различия в отображаемом давлении, что исследователи интерпретировали как предположение о том, что смещение может быть преднамеренным критерием проектирования, но также может быть артефактом использования аналогичных компонентов и программное обеспечение от производителя. Важность этих ошибок для целей декомпрессии неизвестна, поскольку для расчетов декомпрессии используется давление окружающей среды, которое измеряется напрямую, но не отображается. Глубина рассчитывается как функция давления и не учитывает изменения плотности в толще воды. Фактическое линейное расстояние под поверхностью более актуально для научных измерений, тогда как отображаемая глубина более актуальна для судебно-медицинской экспертизы подводных компьютеров, а также для дайверов, использующих компьютер в манометрическом режиме со стандартными таблицами декомпрессии, которые обычно настроены на давление в футах или метров водного столба . [86]
Если дайвер не может эффективно использовать подводный компьютер во время погружения, он не имеет никакой ценности, кроме как в качестве регистратора профиля погружения . Для эффективного использования устройства важны эргономические аспекты дисплея и системы ввода управления ( пользовательский интерфейс ). Неправильное понимание отображаемых данных и невозможность ввести необходимые данные могут привести к опасным для жизни проблемам под водой. Руководство по эксплуатации недоступно для справки во время погружения, поэтому либо дайвер должен изучить и попрактиковаться в использовании конкретного устройства, прежде чем использовать его в сложных ситуациях, либо операция должна быть достаточно интуитивной, чтобы ее можно было отработать на месте. дайвером, который в этот момент может находиться в состоянии стресса. Хотя некоторые производители заявляют, что их устройства просты и интуитивно понятны в управлении, количество функций, расположение дисплея и последовательность нажатия кнопок заметно различаются у разных производителей и даже между разными моделями одного и того же производителя. Количество кнопок, которые может потребоваться нажать во время погружения, обычно варьируется от двух до четырех, а расположение и последовательность нажатия кнопок могут усложняться. Опыт использования одной модели может оказаться бесполезным при подготовке дайвера к использованию другой модели, и может потребоваться значительный этап переобучения. Предыдущий опыт может даже стать недостатком, когда знание одной системы может сбить с толку дайвера, которому в условиях стресса необходимо использовать другую систему. Как технические, так и эргономические аспекты компьютера для погружений важны для безопасности дайвера. Разборчивость дисплея под водой может существенно различаться в зависимости от подводных условий и остроты зрения отдельного дайвера. Если метки, идентифицирующие выходные данные и пункты меню, неразборчивы в тот момент, когда они необходимы, они не помогут. [22] На разборчивость сильно влияют размер текста, шрифт , яркость и контрастность. Цвет может помочь в распознавании значения, например, в различении нормальных и ненормальных состояний, но может ухудшить разборчивость, особенно для людей с дальтонизмом , а мигающий дисплей требует внимания к предупреждению или тревоге, но отвлекает от другой информации. [90]
Несколько критериев были определены как важные эргономические соображения: [22]
Существует четыре наиболее часто используемых форм-фактора :
Стандарты, действующие в Европейском Союзе: [83]
Принятие подводных компьютеров для использования в коммерческом дайвинге варьируется в зависимости от страны и промышленного сектора. Критерии валидации были основным препятствием для принятия водолазных компьютеров для коммерческого дайвинга. Миллионы рекреационных и научных погружений ежегодно проходят успешно и без происшествий, но использование дайв-компьютеров по-прежнему запрещено для коммерческих водолазных операций в нескольких юрисдикциях, поскольку безопасность используемых алгоритмов не может быть гарантирована, а законодательные органы, которые могут разрешить их использование, имеют обязанность заботиться о работниках. Производители не хотят вкладывать средства в дорогостоящий и утомительный процесс официальной проверки, а регулирующие органы не будут принимать компьютеры для дайвинга до тех пор, пока процесс проверки не будет задокументирован. [83]
Верификация — это определение того, что дайв-компьютер работает правильно, то есть правильно выполняет запрограммированный алгоритм, а валидация подтверждает, что алгоритм обеспечивает принятый уровень риска. [83]
Если алгоритм декомпрессии, используемый в серии подводных компьютеров, считается приемлемым для коммерческих водолазных операций, с дополнительными рекомендациями по использованию или без них, то необходимо учитывать эксплуатационные проблемы: [7]
Функциональные требования к ребризеру с замкнутым контуром с электронным управлением очень похожи на функции и возможности технических водолазных декомпрессионных компьютеров для погружений с ребризером, и некоторые производители ребризеров используют аппаратное обеспечение дайв-компьютеров, переупакованное производителями дайв-компьютеров, в качестве блоков управления и мониторинга ребризера. Программное обеспечение может быть модифицировано для отображения показаний нескольких кислородных датчиков, предупреждений, сигналов тревоги и логики голосования, а оборудование подводного компьютера может быть жестко подключено к аппаратному обеспечению управления ребризером.
Донный таймер или таймер погружения — это электронное устройство, которое записывает глубину через определенные промежутки времени во время погружения и отображает текущую глубину, максимальную глубину, прошедшее время, а также может отображать температуру воды и среднюю глубину. Он вообще не рассчитывает данные о декомпрессии и эквивалентен режиму манометра на многих подводных компьютерах.
Подход к обучению использованию подводного компьютера со временем изменился. Первоначально подводный компьютер считался специальным оборудованием, и пользователь нес ответственность за то, чтобы он умел правильно его использовать. Рекомендации AAUS от Семинара по дайв-компьютерам 1989 года предусматривали сдачу письменного экзамена, прежде чем научным дайверам будет разрешено использовать персональные дайв-компьютеры в полевых условиях. [1] Поскольку они стали более распространенными и обычным способом наблюдения за погружением, минимальные инструкции по использованию компьютера стали интегрированы в обучение дайвингу как часть подготовки для получения данного сертификата. Это осложняется вероятностью использования более чем одной модели учащимися на данном курсе, за исключением случаев, когда школа предоставила компьютеры. С конца 2009 года на курсах PADI Open Water Diver можно пройти раздел с компьютером для дайвинга вместо обучения использованию таблиц для дайвинга. В комплект поставки входит буклет о том, как использовать и выбирать подводный компьютер. [95] SDI была одной из первых, кто начал использовать подводные компьютеры при обучении с начального уровня, и предлагает курс под названием SDI Computer Diver, предназначенный для дайверов, сертифицированных агентствами, которые использовали традиционные таблицы для дайвинга для планирования во время обучения и не прошли формального обучения. в использовании подводных компьютеров. [96]
В 2024 году Scuba Schools International (SSI) объявила о программе обучения под названием «Computer Diver», которая охватывает базовые функции, настройку и эксплуатацию подводных компьютеров. [97] Обучение считается подходящим для детей в возрасте от 10 лет и старше, максимальная глубина 30 м, и ожидается, что оно займет от 3 до 6 часов. [98] Аналогичным образом, школы PADI предлагают курс под названием «Специалист по компьютерному дайвингу», [99] который требует предварительной сертификации PADI Open Water Diver, сертификата минимального уровня для автономного рекреационного дайвинга. Курс включает до трех занятий в классе и дополнительное погружение в открытой воде. [100]
У каждого производителя и во многих случаях между моделями, доступными от каждого производителя, существуют большие различия в деталях работы, поэтому между моделями переносится только основная информация и принципы, а для использования нового компьютера требуется значительное переобучение. безопасно. Эту ситуацию можно было бы улучшить с помощью международно признанного стандарта пользовательских интерфейсов для критически важных функций. Информация, необходимая для безопасной эксплуатации большинства подводных компьютеров, обычно извлекается пользователем из руководства пользователя, а во многих случаях из видеороликов, свободно доступных в Интернете. В большинстве таких ситуаций оценка компетентности отсутствует, и пользователь методом проб и ошибок во время погружения выясняет, что он не понял или не запомнил.
По данным опроса европейских дайверов-любителей и поставщиков услуг по дайвингу, проведенного в 2018 году, дайв-компьютеры, наряду с буями-маркерами с задержкой на поверхности , были признаны крайне важным оборудованием безопасности. [3] [119]
{{cite tech report}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
СМИ, связанные с дайв-компьютерами, на Викискладе?