一种基于空气潜水的水下自适应减压方法与流程

1.本发明属于空气潜水减压技术领域，具体涉及一种基于空气潜水的水下自适应减压方法。


背景技术：

2.潜水员潜水时，需要呼吸与静水压压力相等的高压气体。当潜水员呼吸压缩空气进行潜水时，吸入的氧被机体代谢所消耗，而在空气中占大多数的氮气，机体既不能利用它，又缺乏对它的调节机能。它进入机体后，就单纯以物理状态溶解于体液中，其溶解量随吸入气中氮分压的升高及暴露时间的延长而增加。这时候潜水员不能直接上升到水面，而要上升到与其身体里面溶解的惰性气体相适应的深度(不超过安全过饱和的限度)。以空气潜水为例，一般认为如果溶解于组织中的氮张力超过周围总压的1.8倍～1.6倍，即超过了过饱和安全系数，过多的氮就不能继续保持溶解状态而游离出来，在组织和血液中形成气泡。在呼吸空气潜水时，潜水深度愈大(压力愈高)，暴露的时间愈久，机体组织内溶解的氮张力就愈高；当达到一定张力值后，又迅速而大幅度地上升(减压)，超过过饱和安全系数的程度就愈大，气泡的形成也就愈快、愈多。
3.目前大多数空气潜水减压算法是通过在陆地上提前设置潜水时间和潜水深度，潜水员在设定潜水深度工作到设定潜水时间后，必须按照给出的减压方案上浮。如果潜水深度或者潜水时间超出设定值一定范围，则减压方案不再适用本次潜水。这就导致潜水员在水下工作时只能按照设定的减压方案上浮，极大限制了潜水员水下工作的灵活性。


技术实现要素：

4.本发明为了解决上述问题，特此提出以下技术方案：
5.一种基于空气潜水的水下自适应减压方法，包括以下步骤：
6.s1：根据潜水员潜水深度查询gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》得到免减压时间，如果潜水时间未超过免减压时间，则进入安全停留和深度停留模式判断，如果潜水时间超出免减压时间则进入减压停留模式，如当潜水员潜水深度18m，则免减压时间是45min；
7.s2：如果没到免减压时间，则判断潜水深度是否超过20m，如果超过20m，则进入深度停留，如果没超过20m则判断是否超过10m，如果超过10m则进入安全停留模式，不超过10m，直接出水；如果超过20m则进入深度停留模式；
8.s3：如当潜水员潜水深度18m，工作时间40min，未达到免减压时间，且水深小于20m，则潜水员进入安全停留，在3m～6m处停留3min～5min后出水；
9.s4：如当潜水员潜水深度21m，工作时间30min，未达到免减压时间，且水深大于20m，则潜水员进入深度停留，在潜水深度一半即10.5m～13.5m处停留5min后，再判断当前深度仍然大于10m，再进入安全停留模式，在3m～6m处停留3min～5min后出水；
10.s5：如果到达免减压时间，则进入减压停留；
11.s6：到达免减压时间后，减压算法按gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》给出减压方案1；
12.s7：如果潜水员潜水深度达到减压方案中第一停留站减压区间，则按第一停留站停留时间开始倒计时，如果潜水员向上超出最下停留深度0.6m，则本停留站倒计时重新开始，减压方案1的其他停留站重复本步骤；
13.s8：如果潜水员潜水深度未达到减压方案1中第一停留站减压区间或者潜水员在本停留站未按减压方案1执行减压程序，连续向上超出建议停留深度3min，则减压算法根据当前潜水时间和最深潜水深度按gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》给出减压方案2；
14.s9：按s7开始执行减压程序，以此类推。
15.优选的，在s6中，如当潜水员潜水深度21m，工作时间150min，则其为减压方案1：
16.停留深度：12m，9m，6m，3m；
17.停留时间：3min，12min，19min，31min。
18.优选的，在s8中，如果潜水员未按此减压方案上浮，如潜水员继续潜水，潜水深度达到24m，230min，则为减压方案2：
19.停留深度：15m，12m，9m，6m，3m；
20.停留时间：4min，19min，29min，32min，50min。
21.本发明的技术效果和优点：
22.该基于空气潜水的水下自适应减压方法，该方法利用潜水员潜水深度和潜水时间实时计算减压方案，能够摆脱提前制定潜水减压方案的弊端，让潜水员在水下更加灵活。另外，在免减压时间内，减压算法能够根据潜水深度进行安全停留和深度停留，进一步确保了潜水员水下潜水安全；
23.能够根据潜水员水下工作时间和潜水深度自主实时调整减压方案，根据潜水员上浮深度输出停留站深度和停留时间，如果潜水员此时潜水深度和潜水时间未按减压方案变化，减压算法可实时计算新的减压方案，确保潜水员潜水减压安全。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的潜水减压三种停留模式流程图；
26.图2为本发明的减压停留阶段流程图；
27.图3为本发明的gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》表1“空气潜水减压表”(部分)。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一种基于空气潜水的水下自适应减压方法，包括以下步骤：
29.s1：根据潜水员潜水深度查询gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》得到免减压时间，如果潜水时间未超过免减压时间，则进入安全停留和深度停留模式判断，如果潜水时间超出免减压时间则进入减压停留模式，如当潜水员潜水深度18m，则免减压时间是45min；
30.s2：如果没到免减压时间，则判断潜水深度是否超过20m，如果超过20m，则进入深度停留模式，如果没超过20m则判断是否超过10m，如果超过10m则进入安全停留模式，不超过10m，直接出水；
31.s3：如当潜水员潜水深度18m，工作时间40min，未达到免减压时间，且水深小于20m大于10m，则潜水员进入安全停留，在3m～6m处停留3min～5min后出水；
32.s4：如当潜水员潜水深度21m，工作时间30min，未达到免减压时间，且水深大于20m，则潜水员进入深度停留，在10.5m～13.5m处停留5min后，再判断当前深度仍然大于10m，再进入安全停留模式，在3m～6m处停留3min～5min后出水；
33.s5：如果到达免减压时间，则进入减压停留；
34.s6：到达免减压时间后，减压算法按gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》给出减压方案1；
35.s7：如果潜水员潜水深度达到减压方案中第一停留站减压区间，则按第一停留站停留时间开始倒计时，如果潜水员向上超出最下停留深度0.6m，则本停留站倒计时重新开始，减压方案1的其他停留站重复本步骤；
36.s8：如果潜水员潜水深度未达到减压方案1中第一停留站减压区间或者潜水员在本停留站未按减压方案1执行减压程序，连续向上超出建议停留深度3min，则减压算法根据当前潜水时间和最深潜水深度按gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》给出减压方案2；
37.s9：按s7开始执行减压程序，以此类推。
38.本实施例提供了，在s6中，如当潜水员潜水深度21m，工作时间150min，则其为减压方案1：
39.停留深度：12m，9m，6m，3m；
40.停留时间：3min，12min，19min，31min。
41.本实施例提供了，在s8中，如果潜水员未按此减压方案上浮，如潜水员继续潜水，潜水深度达到24m，230min，则为减压方案2：
42.停留深度：15m，12m，9m，6m，3m；
43.停留时间：4min，19min，29min，32min，50min。
44.具体至本技术方案，潜水减压共分为三种模式，一是安全停留，二是深度停留，三是减压停留。
45.安全停留和深度停留是指潜水员潜水未到达免减压时间，此时以20m水深为界，当潜水员深度大于20m时，潜水员进入深度停留模式，在潜水深度一半附近(潜水深度一半往下3m以内)处停留5min；当潜水员深度小于20m，则判断潜水深度是否大于10m，如果大于10m，则在水深3m～6m处停留3min～5min后出水，如果小于10m，则直接出水。
46.当潜水员达到免减压时间，则进入减压停留模式。此时，潜水员减压方案按照gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》中表1“空气潜水减压表”，见图3，查询减压方案(包括
停留站和停留深度)。如果潜水员潜水任务尚未完成，潜水深度或者潜水时间仍要增加，此时减压方案应按照变化后的潜水深度和潜水时间重新查表。当潜水员深度到达第一停留站减压区间(第一停留站往下3m以内)，此时应按照减压方案保障潜水员上浮，如果潜水员潜水深度未达到第一停留站减压区间，则认为潜水员还在继续工作，此时应向潜水员输出按当前潜水时间和最深潜水深度查询的减压方案。
47.当潜水员按照减压方案开始减压，减压算法应按照不同停留站规定的停留时间开始减压倒计时。如果潜水员向上连续超出建议停留深度3min，则按照当前潜水时间和最深潜水深度查询减压方案更新潜水员减压方案。如果潜水员向上超出建议停留深度0.6m，减压算法应将本停留站停留时间作废，直到潜水员返回减压区间后，重新开始本停留站倒计时。按照减压方案中停留站和停留时间，循环往复，保障潜水员上浮安全。
48.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于空气潜水的水下自适应减压方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：根据潜水员潜水深度查询gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》得到免减压时间，如果潜水时间未超过免减压时间，则进入安全停留和深度停留模式判断，如果潜水时间超出免减压时间则进入减压停留模式，如当潜水员潜水深度18m，则免减压时间是45min；s2：如果没到免减压时间，则判断潜水深度是否超过20m，如果超过20m，则进入深度停留，如果没超过20m，则以10m为界，判断是否进入安全停留；s3：如当潜水员潜水深度18m，工作时间40min，未达到免减压时间，且水深小于20m且大于10m，则潜水员进入安全停留，在3m～6m处停留3min～5min后出水；s4：如当潜水员潜水深度21m，工作时间30min，未达到免减压时间，且水深大于20m，则潜水员进入深度停留，在10.5m～13.5m处停留5min后，再判断当前深度仍然大于10m，再进入安全停留模式，在3m～6m处停留3min～5min后出水；s5：如果到达免减压时间，则进入减压停留；s6：到达免减压时间后，减压算法按gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》给出减压方案1；s7：如果潜水员潜水深度达到减压方案中第一停留站减压区间，则按第一停留站停留时间开始倒计时，潜水员向上超出最小停留深度0.6m，则本停留站倒计时重新开始，减压方案的其他停留站重复本步骤；s8：如果潜水员潜水深度未达到减压方案中第一停留站减压区间或者潜水员在本停留站未按减压方案执行减压程序，连续向上超出建议停留深度3min，则减压算法根据当前潜水时间和最深潜水深度按gb/t 12521-2008《空气潜水减压技术要求》重新计算减压方案2；s9：按s7开始执行减压程序，以此类推。2.根据权利要求1所述的一种基于空气潜水的水下自适应减压方法，其特征在于：在s6中，如当潜水员潜水深度21m，工作时间150min，则其为减压方案1。3.根据权利要求2所述的一种基于空气潜水的水下自适应减压方法，其特征在于：所述减压方案1为：停留深度：12m，9m，6m，3m；停留时间：3min，12min，19min，31min。4.根据权利要求1所述的一种基于空气潜水的水下自适应减压方法，其特征在于：在s8中，如果潜水员未按此减压方案上浮，如潜水员继续潜水，潜水深度达到24m，230min，则为减压方案2。5.根据权利要求4所述的一种基于空气潜水的水下自适应减压方法，其特征在于：所述减压方案2为：停留深度：15m，12m，9m，6m，3m；停留时间：4min，19min，29min，32min，50min。

技术总结
本发明公开了一种基于空气潜水的水下自适应减压方法，属于空气潜水减压技术领域，潜水减压共分为三种模式，一是安全停留，二是深度停留，三是减压停留，安全停留和深度停留是指潜水员潜水未到达免减压时间，此时以10m水深为界，当潜水员深度小于20m时，潜水员进入安全停留模式，在水深3m～6m处停留3min～5min后出水，如果水深大于20m时，潜水员进入深度停留模式。该基于空气潜水的水下自适应减压方法，利用潜水员潜水深度和潜水时间实时计算减压方案，能够摆脱提前制定潜水减压方案的弊端，让潜水员在水下更加灵活，另外，在免减压时间内，减压算法能够根据潜水深度进行安全停留和深度停留，进一步确保了潜水员水下潜水安全。进一步确保了潜水员水下潜水安全。进一步确保了潜水员水下潜水安全。


技术研发人员：赵明 鲁刚 陈冰 戴得德 唐炳玲 窦玉贺 沈瑞
受保护的技术使用者：无锡探海电子科技有限公司
技术研发日：2023.01.10
技术公布日：2023/4/25