Подводный компьютер , персональный декомпрессионный компьютер или декомпрессионный измеритель — это устройство, используемое дайвером для измерения прошедшего времени и глубины во время погружения, а также для расчета и отображения профиля всплытия, который в соответствии с запрограммированным алгоритмом декомпрессии обеспечит низкий риск возникновения декомпрессионной болезни . [1] [2] Вторичная функция — запись профиля погружения, предупреждение дайвера о наступлении определенных событий и предоставление полезной информации об окружающей среде.
Большинство дайв-компьютеров используют ввод окружающего давления в реальном времени для алгоритма декомпрессии, чтобы указать оставшееся время до безостановочного предела , а по его истечении — минимальную декомпрессию, необходимую для всплытия с приемлемым риском декомпрессионной болезни. Было использовано несколько алгоритмов, и могут быть доступны различные факторы личного консерватизма . Некоторые дайв-компьютеры позволяют переключать газ во время погружения, а некоторые отслеживают оставшееся давление в баллонах акваланга. Звуковые сигналы могут быть доступны для предупреждения дайвера о превышении безостановочного предела, максимальной рабочей глубины для газовой смеси, рекомендуемой скорости всплытия, потолка декомпрессии или другого предела, за которым риск значительно возрастает.
Дисплей предоставляет данные, позволяющие дайверу избежать декомпрессии или провести декомпрессию относительно безопасно, и включает глубину и продолжительность погружения. Это должно отображаться четко, разборчиво и недвусмысленно при всех уровнях освещенности. Несколько дополнительных функций и дисплеев могут быть доступны для интереса и удобства, такие как температура воды и направление компаса, и может быть возможно загрузить данные с погружений на персональный компьютер через кабельное или беспроводное соединение. Данные, записанные дайв-компьютером, могут иметь большую ценность для следователей при несчастном случае во время дайвинга и могут позволить обнаружить причину несчастного случая.
Компьютеры для дайвинга могут быть установлены на запястье или на консоли с погружным манометром . Подводный компьютер воспринимается любителями подводного плавания и поставщиками услуг как один из важнейших элементов оборудования для обеспечения безопасности. [3] Это один из самых дорогих элементов оборудования для дайвинга, которым владеет большинство дайверов. Его также часто используют профессиональные дайверы, но его использование дайверами, обеспечивающимися на поверхности, менее распространено, поскольку глубина погружения дайвера контролируется на поверхности пневмофатометром , а декомпрессия контролируется руководителем дайвинга . Некоторые фридайверы используют другой тип подводного компьютера для записи 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 — обеспечить безопасную декомпрессию подводным водолазом, вдыхающим подходящий газ при давлении окружающей среды, путем предоставления информации, основанной на недавней истории воздействия давления водолаза, что позволяет выполнить всплытие с приемлемо низким риском развития декомпрессионной болезни . Водолазные компьютеры решают ту же проблему, что и таблицы декомпрессии , но способны выполнять непрерывный расчет теоретического парциального давления инертных газов в организме на основе фактического профиля глубины и времени водолаза и модели декомпрессии, используемой компьютером. [1] Поскольку водолазный компьютер автоматически измеряет глубину и время, он может предупреждать о чрезмерной скорости всплытия и пропущенных декомпрессионных остановках , и у водолаза меньше причин носить отдельные часы для погружения и глубиномер . Многие водолазные компьютеры также предоставляют водолазу дополнительную информацию, включая температуру окружающей среды, парциальное давление кислорода в дыхательном газе при давлении окружающей среды, накопленные данные о воздействии токсичности кислорода , компьютерный журнал погружений и давление оставшегося дыхательного газа в баллоне для дайвинга . Эта записанная информация может быть использована для личного журнала действий дайвера или в качестве важной информации при медицинском осмотре или в судебных разбирательствах после несчастных случаев во время дайвинга . [4] [5] [2]
Благодаря способности компьютера постоянно пересчитывать данные на основе меняющихся данных, дайвер получает выгоду, поскольку может оставаться под водой в течение более длительного времени с приемлемым риском. Например, любительский дайвер, который планирует оставаться в пределах «бездекомпрессионной остановки», может во многих случаях просто подниматься на несколько футов каждую минуту, продолжая погружение, и все еще оставаться в пределах разумной безопасности, вместо того, чтобы придерживаться заранее запланированного времени на дне и затем сразу подниматься. Многоуровневые погружения можно заранее планировать 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 становятся сложными, и план может быть громоздким для выполнения, а риск ошибок возрастает со сложностью профиля. Компьютеры допускают определенную долю спонтанности во время погружения и автоматически учитывают отклонения от плана погружения. [6]
Компьютеры для дайвинга используются для безопасного расчета графиков декомпрессии в любительских, научных и военных водолазных операциях. Нет никаких оснований полагать, что они не могут быть ценными инструментами для коммерческих водолазных операций, особенно при многоуровневых погружениях. [7]
Некоторые компоненты являются общими для всех моделей подводных компьютеров, поскольку они необходимы для выполнения основных функций:
Для дополнительных или расширенных функций и возможностей могут потребоваться дополнительные компоненты.
Подводные компьютеры — это работающие от батареи компьютеры в водонепроницаемом и устойчивом к давлению корпусе. Эти компьютеры отслеживают профиль погружения, измеряя время и давление . Все подводные компьютеры измеряют давление окружающей среды для моделирования концентрации газов в тканях дайвера. Более продвинутые подводные компьютеры предоставляют дополнительные измеренные данные и пользовательский ввод в расчеты, например, температуру воды, газовый состав, высоту поверхности воды [7] или остаточное давление в баллоне для дайвинга. Подводные компьютеры, подходящие для расчета декомпрессии для погружения с ребризером, должны измерять парциальное давление кислорода в дыхательном контуре. Подводный компьютер может использоваться в качестве блока управления для ребризера замкнутого цикла с электронным управлением, и в этом случае он будет рассчитывать парциальное давление кислорода в контуре, используя выходной сигнал более чем одного датчика кислорода. [19]
Компьютер использует вводимые данные о давлении и времени в алгоритме декомпрессии для оценки парциального давления инертных газов, которые растворились в тканях водолаза. [20] На основе этих расчетов компьютер оценивает, когда безопасное прямое всплытие на поверхность больше невозможно, и какие остановки декомпрессии потребуются на основе профиля погружения до этого времени и недавних гипербарических воздействий, которые могли оставить остаточные растворенные газы в водолазе. [20]
Многие дайв-компьютеры способны создавать график декомпрессии с низким риском для погружений, которые происходят 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 в алгоритме. Многие дайв-компьютеры непрерывно отслеживают давление, пока батарея заряжена, поэтому, когда дайверы путешествуют до или после погружения и особенно когда они летят, им следует перевозить свой дайв-компьютер с собой в том же режиме давления (ручная кладь, а не зарегистрированный багаж и перевозимый в багажном отделении), чтобы компьютер мог измерить профиль давления, которому подверглось их тело, и учесть его при последующих погружениях. [ необходима цитата ] Старые компьютеры, которые полностью отключаются при выключении, не получат выгоды от этого процесса.
Многие компьютеры имеют некоторый способ для пользователя регулировать консерватизм декомпрессии . Это может быть посредством личного фактора , который вносит нераскрытое изменение в алгоритм, произвольно выбранный производителем, или установки градиентных факторов , способ снижения допустимого пересыщения тканевых отсеков с помощью определенных соотношений, что хорошо определено в литературе, оставляя ответственность за принятие обоснованных решений по личной безопасности за дайвером. [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 Тальмана VVAL18 , модель переменной проницаемости и модель пузырьков с уменьшенным градиентом . [2] Запатентованные названия алгоритмов не всегда четко описывают фактическую модель декомпрессии. Алгоритм может быть вариацией одного из стандартных алгоритмов, например, используются 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 различными торговыми марками. [22]
Используемый алгоритм предназначен для информирования дайвера о профиле декомпрессии, который будет поддерживать риск декомпрессионной болезни (ДКБ) на приемлемом уровне. Исследователи используют экспериментальные программы погружений или данные, которые были записаны с предыдущих погружений, для проверки алгоритма. Подводный компьютер измеряет глубину и время, затем использует алгоритм для определения требований к декомпрессии или оценки оставшегося безостановочного времени на текущей глубине. Алгоритм учитывает величину снижения давления, изменения дыхательной смеси, повторяющиеся воздействия, скорость подъема и время на высоте. Алгоритмы не могут надежно учитывать возраст, предыдущие травмы, температуру окружающей среды, тип телосложения, потребление алкоголя, обезвоживание и другие факторы, такие как открытое овальное окно , поскольку влияние этих факторов не было экспериментально количественно определено, хотя некоторые могут попытаться компенсировать их, учитывая вводимые пользователем данные, а также периферическую температуру дайвера и рабочую нагрузку, используя датчики, которые отслеживают изменения температуры окружающей среды и давления в баллоне в качестве косвенных данных. [23] Известно, что температура воды является плохим показателем температуры тела, поскольку она не учитывает эффективность водолазного костюма или тепло, вырабатываемое при работе или активных системах отопления. [24]
По состоянию на 2009 год [update]новейшие компьютеры для дайвинга на рынке использовали:
По состоянию на 2012 год [update]:
По состоянию на 2019 год [update]:
По состоянию на 2021 год [update]:
По состоянию на 2023 год [update]:
Компьютеры для дайвинга предоставляют дайверу разнообразную визуальную информацию о погружении, обычно на ЖК- дисплее или OLED . Во время погружения можно выбрать более одного расположения экранов, и основной экран будет отображаться по умолчанию и содержать критически 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 критически важная для безопасности информация должна быть видна на любом экране, который не будет автоматически возвращаться в течение короткого периода времени, так как дайвер может забыть, как вернуться к нему, и это может подвергнуть их 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 нужный экран, другие могут использовать более широкий выбор кнопок, что быстрее, когда последовательность известна, но ее легче забыть или запутать, и она может потребовать большего внимания дайвера, : [11] [16]
Большинство дайв-компьютеров отображают следующую базовую информацию о профиле погружения и статусе безостановочного погружения во время погружения. Эта информация включает критически важную информацию по безопасности и обычно отображается на подводном дисплее по умолчанию, а некоторые могут отображаться на всех подводных дисплеях: [34] [21]
Многие дайв-компьютеры также отображают дополнительную информацию. Часть из этого критически важна для безопасности при декомпрессии и обычно отображается на всех экранах, доступных под водой, или имеет временной возврат по умолчанию к основному экрану: Большая часть некритической информации, вероятно, будет полезна, по крайней мере, для некоторых погружений и может отображаться на макете вторичного экрана, который можно выбрать во время погружения. [19]
Несколько компьютеров будут отображать дополнительную информацию о состоянии декомпрессии после превышения безостановочного предела. Эти данные могут быть выбраны дайвером в качестве дополнительных настроек отображения и могут потребовать более полного понимания теории декомпрессии и моделирования, чем это предусмотрено обучением рекреационного дайвера. Они предназначены в качестве информации, которая может помочь техническому дайверу принять более обоснованное решение при работе с непредвиденными обстоятельствами, которые влияют на риск декомпрессии. [35]
Некоторые компьютеры, известные как воздушно-интегрированные или газоинтегрированные, предназначены для отображения информации с датчика давления в баллоне для дайвинга , например:
Некоторые компьютеры могут отображать парциальное давление кислорода в ребризере в режиме реального времени. Для этого требуется вход от кислородного элемента. Эти компьютеры также будут рассчитывать кумулятивное воздействие токсичности кислорода на основе измеренного парциального давления. [19]
Некоторые компьютеры могут отображать график текущего насыщения тканей для нескольких тканевых отсеков в соответствии с используемым алгоритмом. [36] [11]
Некоторая информация, которая не имеет практического применения 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 оснащены предупреждающими звуковыми сигналами, 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 выборки всего один раз в 180 секунд. Эта частота может быть выбрана пользователем. Разрешение глубины дисплея обычно варьируется от 1 м до 0,1 м. Формат записи глубины за интервал выборки может быть максимальной глубиной, глубиной во время выборки или средней глубиной за интервал. Для небольшого интервала они не будут существенно влиять на расчетный статус декомпрессии дайвера и являются значениями в точке, где компьютер переносится дайвером, что обычно представляет собой запястье или подвешено на консоли, и могут различаться по глубине в зависимости от глубины клапана спроса, 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 наблюдается задержка в несколько минут, поскольку температура датчика изменяется в соответствии с температурой воды. Температура измеряется на датчике давления и необходима в первую очередь для предоставления правильных данных о давлении, поэтому для мониторинга декомпрессии не является приоритетом предоставление точной температуры окружающей среды в реальном времени. [2]
Хранение данных ограничено внутренней памятью, а объем генерируемых данных зависит от частоты выборки. Емкость может быть указана в часах времени работы, количестве зарегистрированных погружений или в обоих. Значения до 100 часов были доступны к 2010 году. [2] На это может влиять частота выборки, выбранная дайвером.
К 2010 году большинство подводных компьютеров имели возможность загружать данные на ПК или смартфон с помощью кабеля, инфракрасного порта или беспроводного соединения Bluetooth . [2] [21]
Некоторые дайв-компьютеры способны рассчитывать графики декомпрессии для дыхательных газов, отличных от воздуха, таких как нитрокс , чистый кислород , тримикс или гелиокс . Более простые дайв-компьютеры на нитроксе поддерживают только одну или две газовые смеси для каждого погружения. Другие поддерживают много разных смесей. [37] Когда поддерживается несколько газов, может быть возможность установить те, которые будут использоваться при погружении, как активные, что заставляет компьютер рассчитывать график декомпрессии и время до поверхности на основе предположения, что активные газы будут использоваться, когда они оптимальны для декомпрессии. Расчет газовых нагрузок тканей, как правило, будет следовать газу, фактически выбранному дайвером, [21] если только нет контроля давления в нескольких баллонах, чтобы включить автоматический выбор газа компьютером. [36]
Большинство дайв-компьютеров рассчитывают декомпрессию для открытого цикла подводного плавания , где пропорции дыхательных газов постоянны для каждой смеси: это дайв-компьютеры с «постоянной фракцией». Другие дайв-компьютеры предназначены для моделирования газов в замкнутом цикле подводного плавания ( дайвинг-ребризеры ), которые поддерживают постоянное парциальное давление газов путем изменения пропорций газов в смеси: это дайв-компьютеры с «постоянным парциальным давлением». Они могут быть переключены в режим постоянной фракции, если дайвер переходит в открытый цикл. [21] Существуют также дайв-компьютеры, которые отслеживают парциальное давление кислорода в реальном времени в сочетании с назначенной пользователем смесью разбавителя для обеспечения обновляемого в реальном времени анализа смеси, который затем используется в алгоритме декомпрессии для предоставления информации о декомпрессии. [17] [19]
Фридайвинговый компьютер или универсальный подводный компьютер в режиме фридайвинга автоматически записывает данные о задержке дыхания во время нахождения дайвера под водой, а также продолжительность интервала между погружениями. Он записывает каждое погружение, поэтому есть запись о количестве погружений. Это полезно для обеспечения достаточного интервала между погружениями, чтобы очистить накопления углекислого газа. [38]
Время интервала между погружениями также полезно контролировать, чтобы избежать тараваны , декомпрессионной болезни фридайверов. Подводный компьютер также является наиболее эффективным способом уведомления дайвера о глубине, на которой должно начаться свободное падение, с помощью сигнала тревоги о свободном падении. Контроль скорости спуска и подъема, а также проверка максимальной глубины также полезны при тренировках эффективности. [39]
Доступны два типа компьютеров для фридайвинга: те, которые предназначены для фридайвинга, и те, которые также являются компьютерами для декомпрессии акваланга с режимом фридайвинга. Секундомер полезен для измерения времени статического апноэ, перезаряжаемые батареи являются опцией в некоторых моделях, а GPS может быть полезен для подводных охотников, которые хотят отметить место и вернуться к нему позже. Несколько моделей предлагают монитор сердечного ритма. [40]
Некоторые подводные компьютеры предоставляют дополнительные функции, как правило, являющиеся подмножеством перечисленных ниже:
Характеристики и аксессуары некоторых моделей:
Смартфоны в подводных боксах, на которых установлено приложение для мониторинга декомпрессии, также могут делать фотографии или снимать видео, при условии, что бокс подходит для этого. [13]
Простота использования дайв-компьютеров позволяет дайверам выполнять сложные погружения с небольшим планированием. Дайверы могут полагаться на компьютер вместо планирования и мониторинга погружения. Дайв-компьютеры предназначены для снижения риска декомпрессионной болезни и позволяют легче контролировать профиль погружения. При наличии, интеграция дыхательного газа позволяет легче контролировать оставшийся запас газа, а предупреждения могут предупреждать дайвера о некоторых ситуациях с высоким риском, но дайвер остается ответственным за планирование и безопасное выполнение плана погружения. Компьютер не может гарантировать безопасность и контролирует только часть ситуации. Дайвер должен оставаться в курсе всего остального путем личного наблюдения и внимания к текущей ситуации. Дайв-компьютер также может выйти из строя во время погружения из-за неисправности или неправильного использования. [45]
Во время погружения возможен сбой в работе дайв-компьютера. Производители не обязаны публиковать статистику надежности и обычно включают в руководство пользователя только предупреждение о том, что дайвер использует их на свой страх и риск. Надежность заметно улучшилась с течением времени, особенно в части оборудования. [46]
Механические и электрические неисправности:
Было несколько случаев, когда подводные компьютеры отзывались из-за существенных проблем с безопасностью в программном обеспечении или заводской калибровке. [48] Раньше подводные компьютеры должны были обновляться на заводе или у одобренного агента. Это изменилось, и с 2024 года стало обычным обновлять прошивку через Интернет, через Bluetooth или аналогичную процедуру. [21]
Серия подводных компьютеров Uwatec Aladin Air X NitrOx, выпущенных в 1995 году, была отозвана в 2003 году из-за неисправного программного обеспечения, которое неправильно рассчитывало время рассыщения, что привело по меньшей мере к семи случаям ДКБ, 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 скоро после того, как были сообщены о проблемах. [50] [51] [52] Отзыв Uwatec Aladin Air X Nitrox произошел во время коллективного иска и после нескольких связанных с ним судебных исков против компании и нескольких предполагаемых сокрытий, начавшихся еще в 1996 году. [53] [54] [55] [56] Дело было урегулировано накануне суда. [57]
Основная проблема в установлении алгоритмов декомпрессии как для подводных компьютеров, так и для производства таблиц декомпрессии заключается в том, что поглощение и высвобождение газа под давлением в организме человека до сих пор не полностью изучены. Кроме того, риск возникновения декомпрессионной болезни также зависит от физиологии , физической подготовки, состояния и здоровья отдельного дайвера. Данные по безопасности большинства подводных компьютеров показывают, что при использовании в соответствии с инструкциями производителя и в пределах рекомендуемого диапазона глубин риск возникновения декомпрессионной болезни низок. [7]
Персональные настройки для корректировки консервативности алгоритма доступны для большинства дайв-компьютеров. Они могут быть введены как нераскрытые персональные факторы, как уменьшение M-значений на фиксированное отношение, по градиентному фактору или путем выбора предела размера пузырьков в моделях VPM и RGBM. Персональные настройки для рекреационных компьютеров, как правило, являются дополнительными к факторам консерватизма, запрограммированным в алгоритм производителем. Технические дайв-компьютеры, как правило, предоставляют более широкий диапазон выбора по усмотрению пользователя и выдают предупреждения о том, что дайвер должен убедиться, что он понимает, что он делает, и связанный с этим риск, прежде чем изменять умеренно консервативные заводские настройки. [21] [17]
Многие дайв-компьютеры имеют меню, различные выбираемые опции и различные режимы отображения, которые управляются небольшим количеством кнопок. Управление дисплеем компьютера отличается у разных производителей, а в некоторых случаях и у моделей одного 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 освоит управление компьютером во время погружений, где информация не является критически важной, прежде чем полагаться на него для более сложных погружений, то риск путаницы, которая может привести к несчастному случаю, снижается.
Большинство дайв-компьютеров поставляются с заводскими настройками по умолчанию для консерватизма алгоритма и максимального парциального давления кислорода, которые являются приемлемо безопасными по мнению юридических консультантов производителя. Некоторые из них могут быть изменены в соответствии с предпочтениями пользователя, что повлияет на риск. Руководство пользователя обычно содержит инструкции по настройке и сбросу к заводским настройкам по умолчанию, а также некоторую информацию о том, как выбрать соответствующие пользовательские настройки. Ответственность за надлежащее использование пользовательских настроек лежит на пользователе, который делает или разрешает 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 настройки может быть непривычным и потребовать значительно большего количества нажатий кнопок в то время, когда есть другие важные вопросы, требующие внимания. Примером такого типа ошибки может быть случайный выбор кислорода в качестве дыхательного газа 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 в расчетах декомпрессии. Сообщения подтверждения во время переключения газов могут снизить риск ошибки пользователя за счет дополнительного нажатия кнопки. [16]
Если дайвер следил за состоянием декомпрессии и находится в пределах бездекомпрессионных пределов, отказ компьютера можно приемлемо устранить, просто поднявшись на рекомендуемую скорость подъема и, если возможно, сделав короткую остановку безопасности вблизи поверхности. Однако, если компьютер может выйти из строя, когда дайвер имеет обязательство по декомпрессии или не может совершить прямое всплытие, разумно иметь какую-то резервную систему. Подводный компьютер можно считать критически важным для безопасности оборудованием, когда есть существенное обязательство по декомпрессии, поскольку отказ без какой-либо резервной системы может подвергнуть дайвера риску серьезной травмы или смерти.
Дайвер может иметь при себе резервный компьютер для дайвинга. Вероятность того, что оба компьютера выйдут из строя одновременно, на несколько порядков ниже. Использование резервного компьютера той же модели, что и основной, упрощает использование и снижает вероятность ошибки пользователя, особенно в условиях стресса, но делает избыточность оборудования менее статистически независимой . Статистика по частоте отказов компьютеров для дайвинга, по-видимому, не является общедоступной.
Если погружение выполняется в рамках хорошо отрегулированной системы напарников , где оба дайвера следуют близко подобранным профилям погружения, используя одни и те же газы, подводный компьютер напарника может оказаться достаточным резервным средством. [1]
Профиль погружения можно спланировать до погружения и внимательно ему следовать, чтобы вернуться к запланированному графику, если компьютер выйдет из строя. Это подразумевает наличие резервного таймера и глубиномера, иначе график будет бесполезен. Также требуется, чтобы дайвер консервативно следовал запланированному профилю. [58] [1]
Некоторые организации, такие как Американская академия подводных наук, рекомендовали, чтобы план погружения был установлен до погружения и затем соблюдался на протяжении всего погружения, если погружение не будет прервано. Этот план погружения должен быть в пределах таблиц декомпрессии [ необходимо разъяснение ] , чтобы увеличить запас прочности и предоставить резервный график декомпрессии на основе таблиц погружения на случай отказа компьютера под водой. [1] [59] [60] Недостатком этого крайне консервативного использования подводных компьютеров является то, что при таком использовании подводные компьютеры используются просто как донный таймер, и преимущества вычисления состояния декомпрессии в реальном времени — изначальное предназначение подводных компьютеров — приносятся в жертву. [7] Эта рекомендация отсутствует в версии AAUS Standards for Scientific diving: Manual 2018 года . [61]
Дайвер, желающий еще больше снизить риск возникновения декомпрессионной болезни, может принять дополнительные меры предосторожности, например, одну или несколько из следующих:
Нарушения пределов безопасности, отображаемых на дисплее компьютера, могут происходить 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 выбирает интерпретацию и применение критериев нарушения.
Многие компьютеры переходят в «режим блокировки» на 24–48 часов, если дайвер нарушает пределы безопасности, установленные производителем, чтобы воспрепятствовать продолжению погружения после того, что производитель считает небезопасным погружением. После перехода в режим блокировки эти компьютеры не будут работать до окончания периода блокировки. [63] Обычно это разумный ответ, если блокировка инициируется после погружения, поскольку алгоритм будет использоваться вне области действия, и производитель разумно предпочтет избежать дальнейшей ответственности за его использование до тех пор, пока ткани не будут считаться десатурированными. Когда блокировка происходит под водой, она оставляет дайвера без какой-либо информации о декомпрессии в то время, когда она больше всего нужна. 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 режим измерителя на глубине 155 м после предупреждения, после чего дайвер не получит никакой информации о декомпрессии. [64] Другие компьютеры, например, VR3 компании Delta P, Cochran NAVY и линейка Shearwater , продолжат функционировать, обеспечивая функциональность «наилучшего предположения» и предупреждая дайвера о том, что остановка была пропущена или потолок нарушен. [21] [65]
Некоторые дайв-компьютеры чрезвычайно чувствительны к нарушениям указанной глубины декомпрессионной остановки. HS Explorer запрограммирован на зачет времени, проведенного даже немного (на 0,1 метра) выше указанной глубины остановки, всего на 1/60 от номинальной скорости. Нет никаких теоретических или экспериментальных оснований, заявляемых в качестве обоснования этого жесткого ограничения. Другие, такие как Shearwater Perdix, будут полностью засчитывать любую декомпрессию, выполненную ниже расчетного потолка декомпрессии, который может отображаться как выбираемая пользователем опция и всегда равен или мельче указанной глубины остановки. Эта стратегия поддерживается математикой модели, но мало экспериментальных данных доступно о практических последствиях, поэтому выдается предупреждение. Нарушение расчетного 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 содержит информации о том, насколько алгоритм чувствителен к точной глубине, какие штрафы могут быть понесены за незначительные несоответствия или какая теоретическая основа оправдывает штраф. [21] [17] [63] Чрезмерная реакция на нарушение глубины остановки ставит дайвера в невыгодное положение, если есть срочная необходимость всплыть, и ни один компьютер не может гарантировать отсутствие декомпрессионной болезни, даже если отображаемый профиль всплытия соблюдается в точности.
Более сложная функциональность сопровождается более сложным кодом, который с большей вероятностью будет включать 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 отзыва с завода. [55]
Существуют обстоятельства, при которых блокировка при всплытии не является подходящим, полезным, безопасным или разумным ответом. Если пещерный дайвер всплывает внутри пещеры, и компьютер блокируется после нарушения, дайвер может оказаться в положении, когда у него нет выбора, кроме как совершить повторное погружение без информации, которую компьютер мог бы разумно предоставить, подвергая дайвера значительно более серьезному риску, чем строго необходимо. Это очень редкое явление, но это сбой, который резервный компьютер с аналогичной функциональностью не может смягчить. В зависимости от обстоятельств и конкретного компьютера, его можно перевести в режим измерителя, который, по крайней мере, будет предоставлять данные о глубине и времени. [66]
Один компьютер, используемый совместно дайверами, не может точно записать профиль погружения второго дайвера, и поэтому их декомпрессионный статус будет ненадежным и, вероятно, неточным. В случае неисправности компьютера во время погружения запись компьютера напарника может быть наилучшей доступной оценкой декомпрессионного статуса и использовалась в качестве руководства для декомпрессии в чрезвычайных ситуациях. Дальнейшее погружение после всплытия в таких условиях подвергает дайвера неизвестному дополнительному риску. Некоторые дайверы носят с собой резервный компьютер, чтобы учесть эту возможность. Резервный компьютер будет хранить полную недавнюю историю воздействия давления, и продолжение погружения после неисправности одного компьютера не повлияет на риск при условии, что второй компьютер продолжает работать правильно. Также можно установить консерватизм на резервном компьютере, чтобы обеспечить максимально быстрое приемлемое всплытие в случае чрезвычайной ситуации, при этом основной компьютер будет настроен на предпочтительный для дайвера уровень риска, если эта функция недоступна на компьютере. В обычных обстоятельствах основной компьютер будет использоваться для управления всплытием. [8]
В 1951 году Управление военно-морских исследований финансировало проект совместно с Институтом океанографии Скриппса по теоретическому проектированию прототипа декомпрессионного компьютера. Два года спустя два исследователя Скриппса, Гроувс и Монк, опубликовали статью, в которой описывались требуемые функциональные возможности для декомпрессионного устройства, которое должен нести водолаз: оно должно рассчитывать декомпрессию во время многоуровневого погружения; оно должно учитывать остаточную загрузку азотом от предыдущих погружений; и на основе этой информации указывать безопасный профиль всплытия с лучшим разрешением, чем таблицы декомпрессии. Они предложили использовать электрический аналоговый компьютер для измерения декомпрессии и потребления воздуха. [67]
Прототип механического аналога Foxboro Decomputer Mark I был произведен компанией Foxboro Company в 1955 году и оценен Экспериментальным водолазным подразделением ВМС США в 1957 году. [68] Mark 1 имитировал две ткани с использованием пяти калиброванных пористых керамических резисторов потока и пяти сильфонных приводов для управления иглой, которая указывала на риск декомпрессии во время всплытия, перемещаясь к красной зоне на циферблате дисплея. ВМС США посчитали устройство слишком непоследовательным. [67]
Первый любительский механический аналоговый компьютер для подводного плавания , «декомпрессионный измеритель», был разработан итальянцами Де Санктисом и Алинари в 1959 году и построен их компанией SOS, которая также производила глубиномеры. Декомпрессионный измеритель распространялся непосредственно SOS, а также фирмами по производству оборудования для подводного плавания, такими как Scubapro и Cressi. В принципе, он был очень прост: водонепроницаемый пузырь, заполненный газом внутри корпуса, пропускал воздух в меньшую камеру через полупористый керамический резистор потока, чтобы имитировать всасывание и выдыхание газа из одной ткани. Давление в камере измерялось манометром с трубкой Бурдона , откалиброванным для указания состояния декомпрессии. Устройство работало так плохо, что в конечном итоге его прозвали «бендоматик». [69]
В 1965 году RA Stubbs и DJ Kidd применили свою модель декомпрессии к пневматическому аналоговому декомпрессионному компьютеру, [70] [71] , а в 1967 году Брайан Хиллс сообщил о разработке пневматического аналогового декомпрессионного компьютера, моделирующего термодинамическую модель декомпрессии . Он моделировал фазовое равновесие вместо более часто используемых критериев ограниченного пересыщения и был предназначен как инструмент для контроля декомпрессии водолаза на месте на основе выходных данных устройства в реальном времени. Хиллс считал эту модель консервативной. [72]
Впоследствии было создано несколько механических аналоговых декомпрессионных измерителей, некоторые из которых имели несколько камер для имитации воздействия на различные ткани организма, 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 производства General Electric использовались полупроницаемые силиконовые мембраны вместо керамических резисторов потока, что позволяло погружаться на большую глубину. [46]
Декомпьютер Farallon 1975 года производства Farallon Industries, Калифорния, моделировал две ткани, но выдал результаты, сильно отличающиеся от таблиц ВМС США того времени, и был отозван год спустя. [46]
В то же время, что и механические симуляторы, разрабатывались электрические аналоговые симуляторы, в которых ткани имитировались 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 декомпрессионным измерителем был Tracor, завершенный в 1963 году Texas Research Associates. [67] [46]
Первым цифровым подводным компьютером была лабораторная модель XDC-1, основанная на настольном электронном калькуляторе, преобразованном для запуска алгоритма DCIEM с четырьмя тканями Киддом и Стаббсом в 1975 году. Он использовал данные пневмофатометра о глубине, поступающие от водолазов, находящихся на поверхности . [46]
С 1976 года компания по производству оборудования для дайвинга Dacor разработала и выпустила на рынок цифровой компьютер для дайвинга, который использовал табличный поиск на основе сохраненных таблиц ВМС США, а не модель насыщения тканей газом в реальном времени. Компьютер для дайвинга Dacor (DDC) отображал на светодиодах: текущую глубину; прошедшее время погружения; интервал на поверхности; максимальную глубину погружения; данные о повторных погружениях; скорость всплытия с предупреждением о превышении 20 метров в минуту; предупреждение о достижении бездекомпрессионного предела; предупреждающий индикатор низкого заряда батареи; и необходимую декомпрессию. [46]
Канадская компания CTF Systems Inc. затем разработала XDC-2 или CyberDiver II (1980), который также использовал табличный поиск, и XDC-3, также известный как CyberDiverIII, который использовал микропроцессоры, измерял давление в цилиндре с помощью шланга высокого давления, рассчитывал нагрузку тканей с помощью модели Кидда-Стаббса и оставшееся время без остановок. Он имел светодиодный матричный дисплей, но был ограничен источником питания, так как четыре батареи 9 В работали всего 4 часа, и он весил 1,2 кг. Около 700 моделей XDC были проданы с 1979 по 1982 год. [46]
В 1979 году XDC-4 уже можно было использовать со смешанными газами и различными моделями декомпрессии с использованием многопроцессорной системы, но он был слишком дорогим, чтобы оказать влияние на рынок. [46]
В 1982/1983 годах [46] Ганс Хасс - DecoBrain I , разработанный швейцарским стартапом Divetronic AG , стал первым декомпрессионным компьютером для дайвинга, способным отображать информацию, которую отображают современные компьютеры для дайвинга. Он работал с сохраненной таблицей декомпрессии. DecoBrain II был основан на 16-компартментной модели ткани Альберта А. Бюльмана (ZH-L12), [73] которую Юрг Герман, 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 дайв-компьютера. [73] Разработанный Крейгом Баршингером , Карлом Хаггинсом и Полом Хайнмиллером, EDGE не отображал план декомпрессии, а вместо этого показывал потолок или так называемую «безопасную глубину всплытия». Недостатком было то, что если дайвер сталкивался с потолком, он не знал, сколько времени ему придется декомпрессировать. Однако большой уникальный дисплей Edge с 12 полосками тканей позволял опытному пользователю сделать разумную оценку своего декомпрессионного обязательства.
В 1980-х годах технология быстро совершенствовалась. В 1983 году Orca Edge стал доступен как первый коммерчески жизнеспособный подводный компьютер. Модель была основана на таблицах погружений ВМС США, но не рассчитывала план декомпрессии. Однако производственная мощность составляла всего одну единицу в день. [74]
В 1984 году водолазный компьютер ВМС США (UDC), который был основан на 9-тканевой модели Эдварда Д. Тальмана из Военно-морского экспериментального водолазного подразделения (NEDU), Панама-Сити, который разработал таблицы ВМС США. Divetronic AG завершила разработку UDC — как она была начата главным инженером Кирком Дженнингсом из Военно-морского океанического системного центра, Гавайи, и Тальманном из NEDU — адаптировав Deco Brain для использования ВМС США в боевых действиях и для их 9-тканевой газовой модели MK-15 в рамках контракта на НИОКР ВМС США. [ необходима цитата ]
Orca Industries продолжила совершенствовать свою технологию, выпустив Skinny-dipper в 1987 году для выполнения расчетов при повторных погружениях. [75] Позже, в 1989 году, они выпустили компьютер Delphi, который включал расчеты для погружений на высоте, а также запись профиля. [75]
В 1986 году финская компания Suunto выпустила SME-ML. [74] Этот компьютер имел простую конструкцию, со всей информацией на дисплее. Он был прост в использовании и мог хранить 10 часов погружений, к которым можно было получить доступ в любое время. [67] SME-ML использовал 9-секционный алгоритм, используемый для таблиц ВМС США, с периодами полураспада тканей от 2,5 до 480 минут. Срок службы батареи составлял до 1500 часов, максимальная глубина 60 м. [74]
В 1987 году швейцарская компания UWATEC вышла на рынок с Aladin, 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 за 5 погружений и имел сменную батарею 3,6 В, которой хватало примерно на 800 погружений. Некоторое время это был самый распространенный дайв-компьютер, особенно в Европе. Более поздние версии имели батарею, которую должен был менять производитель, и неточный индикатор заряда батареи, но бренд оставался популярным. [46] [74]
Dacor Microbrain Pro Plus c1989 года выпуска, как утверждалось, имел первую интегрированную функцию планирования погружений, первую EEPROM, хранящую полные данные о погружениях для последних трех погружений, основные данные для 9999 погружений и зафиксированную максимальную достигнутую глубину, совокупное общее время погружения и общее количество погружений. ЖК-дисплей обеспечивает графическую индикацию оставшегося времени без декомпрессии. [76]
Даже к 1989 году появление подводных компьютеров не получило того, что можно было бы считать всеобщим признанием. [1] В сочетании с общим недоверием, в то время, к взятию под воду электронного устройства, от которого может зависеть ваша жизнь, также были высказаны возражения, начиная от дайвинг-курортов, которые считали, что увеличенное время на дне нарушит их расписание лодок и питания, и заканчивая тем, что опытные дайверы считали, что увеличенное время на дне, независимо от заявлений, приведет к гораздо большему количеству случаев декомпрессионной болезни . [ необходима цитата ] Понимая необходимость четкой коммуникации и дебатов, 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, некоторые из самых известных теоретиков и практиков гипербарической медицины, представители агентств любительского дайвинга, сообщества пещерного дайвинга и научного сообщества дайверов. [1]
Основная проблема была ясно изложена Эндрю А. Пилманисом в его вступительном слове: «Очевидно, что подводные компьютеры останутся, но все еще находятся на ранних стадиях разработки. С этой точки зрения этот семинар может начать процесс установления стандартных процедур оценки для обеспечения безопасного и эффективного использования подводных компьютеров в научном дайвинге». [1]
После двух дней встреч 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» на самом деле не начался. Сотрудник по безопасности дайвинга из Университета Род-Айленда Филлип Шарки и директор по исследованиям и разработкам Orca Edge Пол Хайнмиллер подготовили предложение из 12 пунктов, которое они пригласили присутствовавших сотрудников по безопасности дайвинга обсудить на вечернем закрытом заседании. Среди присутствовавших были Джим Стюарт ( Институт океанографии Скриппса ), Ли Сомерс ( Мичиганский университет ), Марк Флахан ( Государственный университет Сан-Диего ), Вуди Саутерленд ( Университет Дьюка ), Джон Хайне ( Морские лаборатории Мосс-Лэндинг ), Глен Эгстром ( Калифорнийский университет, Лос-Анджелес ), Джон Даффи ( Департамент рыболовства и дичи Калифорнии ) и Джеймс Корри ( Секретная служба США ). В течение нескольких часов предложение, подготовленное Шарки и Хайнмиллером, было отредактировано и преобразовано в следующие 13 рекомендаций:
Как записано в «Сессии 9: Общее обсуждение и заключительные замечания»:
Майк Лэнг затем возглавил групповое обсуждение, чтобы достичь консенсуса по рекомендациям по использованию подводных компьютеров. Эти 13 пунктов были тщательно обсуждены и составлены накануне вечером, так что большинство дополнительных комментариев были для прояснения и уточнения. Следующие пункты являются рекомендациями по использованию подводных компьютеров для научного сообщества дайверов. Было снова подтверждено, что почти все эти рекомендации применимы также к сообществу дайверов в целом. [1]
После семинара AAUS большая часть сопротивления подводным компьютерам рассеялась, было представлено множество новых моделей, технология значительно улучшилась, и вскоре подводные компьютеры стали стандартным оборудованием для подводного плавания. Со временем некоторые из 13 рекомендаций стали неактуальными, поскольку более современные подводные компьютеры продолжают работать, пока у них есть заряд батареи, а их выключение в основном отключает дисплей.
в 1996 году компания Mares выпустила на рынок подводный компьютер с голосовым аудиовыходом, произведенный финской компанией Benemec Oy. [77]
c2000, HydroSpace Engineering разработала HS Explorer, компьютер Trimix с дополнительным мониторингом P O 2 и двойными алгоритмами декомпрессии, Bühlmann, а также первую полную реализацию RGBM. [17]
В 2001 году ВМС США одобрили использование декомпрессионного компьютера Cochran NAVY с алгоритмом Тельмана VVAL 18 для специальных боевых операций. [78] [79]
В 2008 году на рынок был выпущен подводный цифровой интерфейс (UDI). Этот подводный компьютер, основанный на модели RGBM, включает в себя цифровой компас, подводную систему связи, которая позволяет водолазам передавать предустановленные текстовые сообщения, и сигнал бедствия с возможностью самонаведения. [80]
К 2010 году использование подводных компьютеров для отслеживания состояния декомпрессии стало практически повсеместным среди дайверов-любителей и широко распространено в научном дайвинге. В Великобритании было доступно 50 моделей от 14 производителей. [2]
Разнообразие и количество дополнительных функций увеличилось за эти годы. [21] [36]
Корпуса формата наручных часов стали обычным явлением. Они компактны и также могут служить в качестве повседневных наручных часов, но площадь дисплея ограничена размером устройства и может быть трудночитаемой для дайверов с плохим зрением, а кнопки управления обязательно малы и могут быть неудобны для использования в толстых перчатках. Срок службы батареи также может быть ограничен доступным объемом. [12]
Водонепроницаемые корпуса продаются, в которых используются смартфон, датчики глубины и температуры, а также приложение для декомпрессии, чтобы обеспечить возможности дайв-компьютера. Глубина может варьироваться, но для некоторых из них заявлено значение 80 мсв. Для связи между смартфоном и внешними датчиками используется беспроводная связь Bluetooth. В спецификациях могут не упоминаться какие-либо проверочные испытания или соответствие стандартам, относящимся к снаряжению для дайвинга. Предлагается множество функций на основе платформы смартфона. Поддерживаются операционные системы Android и iOS. [13] [81] [82] [83]
Проверка — это определение того, что подводный компьютер функционирует правильно, то есть он правильно выполняет свой запрограммированный алгоритм, и это будет стандартной процедурой обеспечения качества со стороны производителя, в то время как валидация подтверждает, что алгоритм обеспечивает приемлемый уровень риска. [84] Риск алгоритмов декомпрессии, запрограммированных в подводный компьютер, можно оценить несколькими способами, включая испытания на людях, контролируемые программы пилотов, сравнение с профилями погружений с известным риском декомпрессионной болезни и сравнение с моделями риска. [7]
Исследования (2004 г.) в гипербарической камере Каталина при Университете Южной Калифорнии проводили с использованием дайвинг-компьютеров в сравнении с группой профилей погружений, которые были протестированы на людях или имели большое количество зарегистрированных погружений. [85]
Компьютеры для погружения были погружены в воду внутри камеры, и профили были запущены. Оставшееся время без декомпрессии или требуемое общее время декомпрессии регистрировались каждым компьютером за 1 минуту до отправления с каждой глубины в профиле. Результаты для многоуровневого погружения без декомпрессии с «низким риском» на глубине 40 мсв из серии тестов PADI/DSAT RDP [86] дали диапазон от 26 минут оставшегося времени без декомпрессии до 15 минут требуемого времени декомпрессии для протестированных компьютеров. Компьютеры, которые указали требуемую декомпрессию, можно считать консервативными: следование профилю декомпрессии консервативного алгоритма или настройки подвергнет дайвера уменьшенному риску декомпрессии, но величина снижения неизвестна. И наоборот, более агрессивные показания компьютеров, показывающие значительное количество оставшегося времени без декомпрессии, подвергнут дайвера большему риску, чем довольно консервативный график PADI/DSAT, неизвестной величины. [85]
Оценка алгоритмов декомпрессии может быть сделана без необходимости испытаний на людях путем установления набора ранее протестированных профилей погружения с известным риском декомпрессионной болезни. Это может обеспечить элементарную базу для сравнения дайв-компьютеров. [7] По состоянию на 2012 год точность измерений температуры и глубины с компьютеров может не соответствовать моделям, что затрудняет этот тип исследований. [87]
Европейский стандарт "EN13319:2000 Водолазные принадлежности - Глубиномеры и комбинированные приборы для измерения глубины и времени - Функциональные и требования безопасности, методы испытаний" определяет функциональные и требования безопасности и стандарты точности для измерения глубины и времени в подводных компьютерах и других приборах, измеряющих глубину воды по давлению окружающей среды. Он не распространяется на любые другие данные, которые могут отображаться или использоваться прибором. [88] [89]
Данные о температуре используются для коррекции выходных данных датчика давления, которые нелинейны с температурой и не так важны, как давление для алгоритма декомпрессии, поэтому требуется меньший уровень точности. Исследование, опубликованное в 2021 году, изучало время отклика, точность и достоверность компьютеров для измерения температуры воды и обнаружило, что 9 из 12 моделей были точными в пределах 0,5 °C при достаточном времени для стабилизации температуры, используя загруженные данные с открытой воды и погружений в мокрой камере в пресной и морской воде. Известно, что высокая температура окружающего воздуха влияет на температурные профили в течение нескольких минут погружения в зависимости от местоположения датчика давления, поскольку передача тепла от корпуса компьютера к воде замедляется такими факторами, как плохая теплопроводность пластикового корпуса, внутреннее выделение тепла и установка отверстия датчика в контакте с изоляцией водолазного костюма. 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 обеспечивают точные сигналы давления. [90]
Более раннее исследование 49 моделей декомпрессионных компьютеров, опубликованное в 2012 году, показало широкий диапазон ошибок в отображаемой глубине и температуре. Измерение температуры в первую очередь используется для обеспечения правильной обработки сигнала датчика глубины, поэтому измерение температуры датчика давления является целесообразным, а медленный отклик на внешнюю температуру окружающей среды не имеет отношения к этой функции, при условии, что сигнал давления обрабатывается правильно. [87]
Почти все протестированные компьютеры зарегистрировали глубины, превышающие те, на которые указывает фактическое давление, и были заметно неточными (до 5%) для некоторых компьютеров. Существовала значительная изменчивость в разрешенном времени безостановочного погружения, но для экспозиции квадратного профиля значения, сгенерированные компьютером, имели тенденцию быть более консервативными, чем таблицы на глубинах менее 30 м, но менее консервативными на глубинах 30–50 м. Пределы безостановочного погружения, сгенерированные компьютерами, сравнивались с пределами безостановочного погружения таблиц DCIEM и RNPL. [87] Изменение от приложенного глубинного давления, измеренного в декомпрессионной камере, где точность приборов измерения давления периодически калибруется с довольно высокой точностью (±0,25%), показало погрешность от -0,5 до +2 м с тенденцией к увеличению с глубиной. [87]
Похоже, что модели компьютеров одного и того же производителя демонстрируют схожую дисперсию отображаемого давления, что исследователи интерпретировали как предположение о том, что смещение может быть преднамеренным критерием дизайна, но также может быть артефактом использования производителем схожих компонентов и программного обеспечения. 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 водной толще. Фактическое линейное расстояние под поверхностью более актуально для научных измерений, в то время как отображаемая глубина более актуальна для судебно-медицинской экспертизы подводных компьютеров и для дайверов, использующих компьютер в режиме манометра со стандартными таблицами декомпрессии, которые обычно настроены для давления в футах или метрах водной толщи . [87]
Если дайвер не может эффективно использовать подводный компьютер во время погружения, он не представляет никакой ценности, кроме как регистратор профиля погружения . Для эффективного использования устройства важны эргономические аспекты отображения и системы ввода данных управления ( пользовательский интерфейс ). Непонимание отображаемых данных и неспособность вносить 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 перед его использованием в сложных ситуациях, либо управление должно быть достаточно интуитивно понятным, чтобы дайвер, который в это время может находиться в состоянии стресса, мог разобраться с ним на месте. Хотя несколько производителей заявляют, что их устройства просты и интуитивно понятны в эксплуатации, количество функций, компоновка дисплея и последовательность нажатия кнопок заметно различаются у разных производителей и даже у разных моделей одного производителя. Количество кнопок, которые может потребоваться нажать во время погружения, обычно варьируется от двух до четырех, а компоновка и последовательность нажатия кнопок могут усложняться. Опыт использования одной модели может оказаться бесполезным для подготовки дайвера к использованию другой модели, и может потребоваться значительный этап повторного обучения. Предыдущий опыт может даже быть недостатком, когда знание одной системы может сбить с толку дайвера, которому необходимо использовать другую систему в условиях стресса. Как технические, так и эргономические аспекты дайв-компьютера важны для безопасности дайвера. Подводная разборчивость дисплея может значительно различаться в зависимости от подводных условий и остроты зрения отдельного дайвера. Если метки, идентифицирующие выходные данные и варианты меню, неразборчивы в то время, когда они необходимы, они не помогают. [22] Разборчивость сильно зависит от размера текста, шрифта , яркости и контрастности. Цвет может помочь в распознавании смысла, например, в различении нормальных и ненормальных условий, но может ухудшить разборчивость, особенно для дальтоников , а мигающий дисплей требует внимания к предупреждению или сигналу тревоги, но отвлекает от другой информации. [91]
Было выявлено несколько важных эргономических критериев: [22]
Существует четыре наиболее часто используемых форм-фактора :
Стандарты, действующие в Европейском Союзе: [84]
Принятие ими подводных компьютеров для использования в коммерческом дайвинге различается в зависимости от страны и сектора промышленности. Критерии проверки стали основным препятствием для принятия подводных компьютеров для коммерческого дайвинга. Миллионы любительских и научных погружений каждый год проходят успешно и без происшествий, но использование подводных компьютеров остается запрещенным для коммерческих дайвинговых операций в нескольких юрисдикциях, поскольку используемые алгоритмы не могут быть гарантированно безопасными для использования, а законодательные органы, которые могут разрешить их использование, обязаны заботиться о рабочих. Производители не хотят вкладывать средства в дорогостоящий и утомительный процесс официальной проверки, в то время как регулирующие органы не будут принимать подводные компьютеры, пока процесс проверки не будет задокументирован. [84]
Проверка — это определение того, что подводный компьютер функционирует правильно, то есть он правильно выполняет запрограммированный алгоритм, в то время как валидация подтверждает, что алгоритм обеспечивает приемлемый уровень риска. [84]
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 некоторые эксплуатационные вопросы: [7]
Функциональные требования к электронно-управляемому ребризёру замкнутого цикла очень похожи на функции и возможности технических дайвинговых декомпрессионных компьютеров для ребризёрного дайвинга, и некоторые производители ребризеров используют аппаратное обеспечение дайв-компьютеров, переупакованное производителями дайв-компьютеров в качестве блоков управления и мониторинга ребризеров. Программное обеспечение может быть изменено для обеспечения отображения показаний нескольких кислородных ячеек, предупреждений, сигналов тревоги и логики голосования, а аппаратное обеспечение дайв-компьютера может быть жестко подключено к аппаратному обеспечению управления ребризером.
Донный таймер, или таймер погружения, — это электронное устройство, которое регистрирует глубину в определенные интервалы 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 датчика 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 знать, как правильно его использовать. Рекомендации AAUS от Dive Computer Workshop 1989 года предусматривали сдачу письменного экзамена, прежде чем научным дайверам будет разрешено использовать персональные подводные компьютеры в полевых условиях. [1] По мере того, как они становились все более распространенными и обычным способом контроля погружения, минимальные инструкции по использованию компьютера стали интегрироваться в обучение дайвингу как часть обучения для получения определенной сертификации. Это осложняется вероятностью использования более чем одной модели учащимися на определенном курсе, за исключением случаев, когда школа предоставляла компьютеры. С конца 2009 года для курсов PADI Open Water Diver стало возможным пройти раздел о подводном компьютере вместо обучения использованию таблиц для погружений. Предоставляется брошюра о том, как использовать и выбирать подводные компьютеры. [96] SDI была одной из первых, кто начал использовать дайв-компьютеры в обучении с начального уровня и предлагает курс под названием SDI Computer Diver, предназначенный для дайверов, сертифицированных агентствами, которые использовали традиционные таблицы для планирования погружений во время своего обучения и не прошли формального обучения использованию дайв-компьютеров. [97]
В 2024 году Scuba Schools International (SSI) анонсировала учебную программу под названием «Computer Diver», которая охватывает основные функции, настройку и эксплуатацию дайв-компьютеров. [98] Обучение считается подходящим для детей от 10 лет и старше, на максимальной глубине 30 м, и, как ожидается, займет от 3 до 6 часов. [99]
Аналогично, школы PADI предлагают курс под названием «Специалист по компьютерному дайвингу», [100] который имеет предварительную сертификацию PADI Open Water Diver , минимальный уровень сертификации для автономного любительского дайвинга. Курс включает до трех занятий в классе и дополнительное погружение в открытой воде для новичка с минимальным опытом четырех погружений в открытой воде, ограниченных 18 метрами, чтобы стать специалистом по стандартам PADI. [101]
Существует большое различие в деталях работы для каждого производителя, и во многих случаях между моделями, доступными от каждого производителя, поэтому только базовая информация и принципы переносимы между моделями, и требуется значительное переобучение, чтобы иметь возможность безопасно использовать новый компьютер. Эту ситуацию можно улучшить с помощью международно признанного стандарта для пользовательских интерфейсов для критических функций. Информация, необходимая для безопасной работы большинства дайв-компьютеров, обычно извлекается пользователем из руководства пользователя, а во многих случаях из видео, свободно доступных в Интернете. В большинстве таких ситуаций оценка компетентности не проводится, и пользователь выясняет методом проб и ошибок во время погружения, что он не понял или не запомнил.
Наряду с отложенными маркерными буями поверхности , подводные компьютеры выделялись в опросе европейских дайверов-любителей и поставщиков услуг дайвинга, проведенном в 2018 году, как воспринимаемые как крайне важное оборудование для обеспечения безопасности. [3] [121]
{{cite tech report}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
Медиа, связанные с компьютерами для дайвинга на Wikimedia Commons