CN113002735B - 饱和潜水减压方法及减压系统 - Google Patents

Abstract

一种饱和潜水减压方法及减压系统，饱和潜水减压方法包括：获取初始减压深度压力以及潜水加压舱内的初始环境氧分压；计算第一停留站深度压力；迭代地计算下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；迭代地计算出当前停留站的允许停留时间；重复上述迭代过程获得饱和潜水减压过程中所有停留站对应的允许停留时间；按照各个停留站的深度压力及其允许停留时间进行减压。本发明技术方案能够自动生成并灵活地调整适配实际情况的减压方案。

Description

饱和潜水减压方法及减压系统

技术领域

本发明涉及潜水减压技术领域，尤其涉及一种饱和潜水减压方法及减压系统。

背景技术

潜水员在潜水作业结束后返回水面时，为了安全排出身体组织内溶解的过多的惰性气体，必须在上升途中在某些特定深度作短暂停留，以保证惰性气体更安全地从体内组织中排出，这一过程称为潜水减压，停留的深度位置称为减压停留站(或减压站)。指导潜水员进行安全减压需要使用潜水减压方案，也称为潜水减压表，根据减压开始的深度以及水下暴露时间，减压方案可以给出在哪些深度进行减压停留，在每个减压站停留的时长等信息。

饱和潜水减压及水面减压需要在潜水加压舱内进行。潜水加压舱通常位于潜水作业船的甲板上，是一个密闭的耐压金属舱室，舱内充满高压气体，用以模拟水下压力环境，供潜水员在舱内进行减压。使用潜水加压舱进行减压的过程为：潜水员始终位于加压舱内，舱外操作人员通过操作加压舱环境控制系统中的减压阀，使舱内压力下降至减压方案要求的减压站深度对应的压力，并在每个减压站做一定时长的停留，直至舱内压力逐步减至常压后，潜水员安全出舱。饱和潜水减压的特点是，在减压开始时，潜水员已经在工作深度下暴露了相当长的时间，环境内的惰性气体通过呼吸作用已经在人体所有组织内达到了饱和，因此需要花费很长的时间缓慢减压，以保证惰性气体从所有组织内安全脱饱和。

现有的饱和潜水减压方案通常为固定的减压表，记录有一一对应的减压停留站深度与停留时间。使用者需要根据减压起始深度在该减压表内查找适合本次减压的方案并严格按照该方案指示的要求进行减压。

但是，现有饱和潜水减压方案使用的前提是整个减压过程均按照减压方案指定的操作进行。一旦潜水作业现场的环境与设备等突发不可控因素以及潜水员生理状况发生变化，导致某些环境参数发生既定程序之外的偏离，或减压中途有加快或放缓减压进程的需要，则无法继续使用现有的固定减压表进行减压，需要由特定的专业人士进行安全评估后选择套用减压表内最接近目前状况且更为保守的方案以保证减压安全，降低了减压效率，甚至可能影响减压安全。此外，实际减压过程中的环境参数也不可能完全与减压方案要求的数值保持一致，因此使用现有的减压表进行减压时计算出的惰性气体在人体内脱饱和的理论过程会与惰性气体在人体内脱饱和的实际过程有所出入。同时，目前的饱和潜水减压操作均依赖于人工控制，几十上百小时的减压过程中需要操作人员对照减压表在每个停留站计时并减压几百次。长时间单调重复的人工操作容易出现失误，遗漏减压、提前减压等误操作会影响减压的效率甚至危及舱内潜水员的生命安全。

发明内容

本发明解决的技术问题是根据每次饱和潜水的具体情况，有针对性地计算出兼具安全性和减压效率的减压方案；并能根据潜水减压过程中出现的计划外变动，灵活地调整适配相应的减压方案并全程控制减压的实际操作过程。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种饱和潜水减压方法，饱和潜水减压方法包括：获取初始减压深度压力以及潜水加压舱内的初始环境氧分压，并计算得到初始环境内惰性气体分压以及人体最慢理论组织内的初始惰性气体分压；根据所述人体最慢理论组织内初始惰性气体分压与减压后第一停留站深度压力的差值不超过人体最慢理论组织内初始惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算第一停留站深度压力；迭代地获取当前停留站深度压力以及按照预设减压站间距减压后的下一停留站深度压力，并根据下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压与下一停留站深度压力的差值不超过下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压的过饱和安全压差的关系，计算所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；迭代地获取当前停留站开始时的当前环境氧分压、当前停留站深度压力，利用所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，获取当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，以及利用当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于前一停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，迭代获取当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，并利用所述当前停留站开始时环境内惰性气体分压、当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站的允许停留时间；重复上述迭代过程获得饱和潜水减压过程中所有停留站对应的允许停留时间；按照各个停留站的深度压力及其允许停留时间进行减压。

可选的，所述的饱和潜水减压方法还包括：获取所述当前停留站的实际停留时间；迭代地根据所述实际停留时间、所述当前停留站开始时环境内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站结束时实际人体最慢理论组织内惰性气体分压，并将所述当前停留站结束时实际人体最慢理论组织内惰性气体分压作为下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；继续迭代地计算下一停留站的允许停留时间。

可选的，采用以下公式确定第一停留站深度压力对应的过饱和安全压差：

△P＝P_SS0×(Q_S/(D₀+P_SS0))^1/3，其中，△P表示所述第一停留站深度压力对应的过饱和安全压差，P_SS0表示预设的出水过饱和安全压差，Q_S表示所述初始人体最慢理论组织内惰性气体分压,D₀表示出水时的外界环境大气压。

可选的，采用以下公式确定下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压：

Q_S(i+1)-D(i+1)＝P_SS0×(Q_S(i+1)/(D₀+P_SS0))^1/3，其中，Q_S(i+1)表示所述下一停留站i+1开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，D(i+1)表示所述下一停留站i+1深度压力，P_SS0表示预设的出水过饱和安全压差，D₀表示出水时外界环境大气压。

可选的，采用以下公式计算所述当前停留站的停留时间：

其中，t(i)表示当前停留站i的停留时间，Ht为人体最慢理论组织的半饱和时间，Q_S(i)表示当前停留站i开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，Q_e(i)表示当前停留站i结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，P(i)表示所述当前环境内惰性气体分压。

可选的，所述按照各个停留站及其停留时间进行减压包括：输出减压表，所述减压表包括各个停留站及其停留时间，所述减压表用于指示减压；或者，按照当前停留站及其停留时间发送减压指令，所述减压指令指示将所述潜水加压舱内的压力减小至所述当前停留站深度压力，并指示在所述当前停留站深度压力下停留所述停留时间。

可选的，所述饱和潜水减压方法还包括：每次迭代完成后，判断所述当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压是否达到预设的出水过饱和安全压差；如果是，则将所述当前停留站作为减压表中最后停留站，在该停留站停留时间结束时发送减压结束指令。

本发明实施例还提供一种饱和潜水减压装置，饱和潜水减压装置包括：初始参数获取模块，用于获取初始减压深度压力以及潜水加压舱内的初始环境氧分压，并计算得到初始环境内惰性气体分压以及人体最慢理论组织内的初始惰性气体分压；第一停留站计算模块，用于根据所述人体最慢理论组织内初始惰性气体分压与减压后第一停留站深度压力的差值不超过人体最慢理论组织内初始惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算第一停留站深度压力；迭代模块，用于迭代地获取当前停留站开始时的当前环境氧分压、当前停留站深度压力，利用所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，获取当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，利用当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于前一停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，迭代获取当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；计算模块，用于根据下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压与下一停留站深度压力的差值不超过下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压、利用当前停留站开始时环境内惰性气体分压、当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站的允许停留时间；减压模块，用于按照各个停留站的深度压力及其允许停留时间进行减压。

本发明实施例还提供一种饱和潜水减压系统，饱和潜水减压系统包括：氧传感器，用于采集潜水加压舱内的环境氧分压；压力传感器，用于采集所述潜水加压舱内的压力；减压阀，用于控制所述潜水加压舱内的压力大小；处理器；存储器，存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行所述饱和潜水减压方法的步骤。

本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行所述饱和潜水减压方法的步骤。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案中，通过根据每次饱和潜水的初始状况情况以及潜水减压过程中实际的参数，有针对性地计算出兼具安全性和减压效率的减压方案，灵活地调整适配相应的减压方案。解决了现有技术中饱和潜水减压表和实际应用时的具体环境参数无法一一对应的问题、环境参数偏离既定程序现后无法根据实际情况调整适配减压表的问题、饱和潜水减压中途有加快或放缓减压进程的需要时无法调整适配减压表的问题，提升了减压的灵活性和安全性。

附图说明

图1是本发明实施例一种饱和潜水减压方法的流程图；

图2是本发明实施例一种饱和潜水减压方法的具体流程图；

图3是本发明实施例另一种饱和潜水减压方法的具体流程图；

图4是本发明实施例一种饱和潜水减压系统的结构示意图；

图5是本发明实施例一种饱和潜水减压装置的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术中所述，现有饱和潜水减压方案使用的前提是整个减压过程均按照减压方案指定的操作进行。一旦潜水作业现场的环境与设备等突发不可控因素以及潜水员生理状况发生变化，导致某些环境参数发生既定程序之外的偏离，或减压中途有加快或放缓减压进程的需要，则无法继续使用现有的固定减压表进行减压，需要由特定的专业人士进行安全评估后选择套用减压表内最接近目前状况且更为保守的方案以保证减压安全，降低了减压效率，甚至可能影响减压安全。此外，实际减压过程中的环境参数也不可能完全与减压方案要求的数值保持一致，因此使用现有的减压表进行减压时计算出的惰性气体在人体内脱饱和的理论过程会与惰性气体在人体内脱饱和的实际过程有所出入。同时，目前的饱和潜水减压操作均依赖于人工控制，几十上百小时的减压过程中需要操作人员对照减压表在每个停留站计时并减压几百次。长时间单调重复的人工操作容易出现失误，遗漏减压、提前减压等误操作会影响减压的效率甚至危及舱内潜水员的生命安全。

本发明技术方案中，通过根据每次饱和潜水的初始状况情况以及潜水减压过程中实际的参数，有针对性地计算出兼具安全性和减压效率的减压方案，灵活地调整适配相应的减压方案。解决了现有技术中饱和潜水减压表和实际应用时的具体环境参数无法一一对应的问题、环境参数偏离既定程序现后无法根据实际情况调整适配减压表的问题、饱和潜水减压中途有加快或放缓减压进程的需要时无法调整适配减压表的问题，提升了减压的灵活性和安全性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1是本发明实施例一种饱和潜水减压方法的流程图。

本发明实施例的饱和潜水减压方法可以由终端设备执行，终端设备可以是手机、计算机、平板电脑等各种适当的设备。

具体地，所述方法可以包括以下步骤：

步骤S101：获取初始减压深度压力以及潜水加压舱内的初始环境氧分压，并计算得到初始环境内惰性气体分压以及人体最慢理论组织内的初始惰性气体分压；

步骤S102：根据所述人体最慢理论组织内初始惰性气体分压与减压后第一停留站深度压力的差值不超过人体最慢理论组织内初始惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算第一停留站深度压力；

步骤S103：迭代地获取当前停留站深度压力以及按照固定减压站间距减压后的下一停留站深度压力，并根据下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压与下一停留站深度压力的差值不超过下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；

步骤S104：迭代地获取当前停留站开始时的当前环境氧分压、当前停留站深度压力，将利用所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，获取当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，以及利用当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于前一停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，迭代获取当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，并利用所述当前停留站开始时环境内惰性气体分压、当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站的允许停留时间；

步骤S105：重复上述迭代过程获得饱和潜水减压过程中所有停留站对应的允许停留时间；

步骤S106：按照各个停留站的深度压力及其允许停留时间进行减压。

需要指出的是，本实施例中各个步骤的序号并不代表对各个步骤的执行顺序的限定。

可以理解的是，在具体实施中，所述饱和潜水减压方法也可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片或芯片模组内部集成的处理器中。

本实施例中，从外界所获得的参数可以称为第一类参数，如深度压力、环境氧分压、实际停留时间；计算过程中产生的中间参数，可以称为第二类参数，如人体组织内惰性气体分压；计算得到并输出用于减压过程控制的参数可以称为第三类参数，如第一停留站深度压力、每一停留站对应的允许停留时间。

本发明实施例的饱和潜水减压方法整体上包括第一停留站深度压力的计算以及各个停留站对应的允许停留时间的迭代计算。其中，饱和潜水减压开始时，首站减压可以一次性跨越一个较大的压力梯度，减压到一个较小的深度压力，即第一停留站深度压力。

在步骤S101和步骤S102具体实施中，初始减压深度压力D(0)、初始环境氧分压Po2可以是通过潜水加压舱内的传感器采集得到的，也可以是由人工输入的，本发明实施例对此不作限制。

具体可以将所述初始减压深度压力D(0)与所述初始环境氧分压Po2的差值作为所述初始环境内惰性气体分压P₀。由于此时惰性气体在人体最慢理论组织内已达到饱和状态，因此可以将所述初始环境内惰性气体分压P₀作为人体最慢理论组织内的初始惰性气体分压Qs。也就是说，减压开始时，人体最慢理论组织内的惰性气体分压与环境内惰性气体分压P₀相同。根据所述人体最慢理论组织内初始惰性气体分压与减压后第一停留站深度压力的差值不超过人体最慢理论组织内初始惰性气体分压对应的过饱和安全压差ΔP的关系，计算第一停留站深度压力。

在一个非限制性的实施例中，

△P＝P_SS0×(Q_S/(D₀+P_SS0))^1/3， (1)

其中，△P表示所述第一停留站深度压力对应的过饱和安全压差，P_SS0表示预设的出水过饱和安全压差，Q_S表示所述初始人体最慢理论组织内惰性气体分压，D₀表示出水时的外界环境大气压。

根据Q_S-D(1)<＝△P以及公式(1)，可以得到公下述公式

Q_S-D(1)＝P_SS0×(Q_S/(D₀+P_SS0))^1/3 (2)

已知初始惰性气体分压Qs，预设的出水过饱和安全压差P_SS0，那么利用公式(2)可以计算得到第一停留站深度压力D(1)，D₀表示出水时的外界环境大气压。

需要说明的是，预设的出水过饱和安全压差P_SS0是指减压结束时，可直接从当前深度减压至常压时，所允许的人体最慢理论组织内惰性气体分压与减压后环境压的最大安全压力梯度，即出水时的过饱和安全压差。对于不同类型的饱和潜水，其值可以为不同的经验值，如氦氧饱和潜水，P_SS0通常取值0.4ata，本发明实施例对此不作限制。

在步骤S103和步骤S104的具体实施中，能够迭代地计算各个停留站的允许停留时间。其中，每一停留站深度压力是在第一停留站深度压力的基础上按照预设减压站间距计算得到的。

具体地，对于第i个停留站，可以获取第一类参数，也即当前停留站深度压力D(i)、当前环境氧分压Po2。根据下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压Q_S(i+1)与下一停留站深度压力D(i+1)与的差值不超过Q_S(i+1)对应的过饱和安全压差的关系，计算第二类参数，也即下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压Q_S(i+1)。其中，对于第i+1个停留站，该停留站开始时人体最慢理论组织内的惰性气体分压Qs(i+1)与该减压停留站的深度D(i+1)之间的差值，等于当前状态下的过饱和安全压差ΔP(i+1)；对于第i个停留站，该减压停留站结束时人体最慢理论组织内的惰性气体分压Qe(i)即等于下一停留站开始时人体最慢理论组织内的惰性气体分压Qs(i+1)。

可以理解的是，本发明实施例所称下一停留站开始时人体最慢理论组织内的惰性气体分压Qs(i+1)是通过计算公式计算出来的，其是一个期望值，可以称为下一停留站开始时人体最慢理论组织内的期望惰性气体分压。对于下一停留站开始时人体最慢理论组织内的实际惰性气体分压QS(i+1)，其可以是当前停留站结束时人体最慢理论组织内的实际惰性气体分压QE(i)，QE(i)可以是通过当前停留站的实际停留时间T(i)计算得到的。

利用第i个停留站开始时环境内惰性气体分压Qs(i)、第i个停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压Qs(i+1)以及第i个停留站开始时环境内惰性气体分压，计算出第i个停留站需要停留的时间t(i)，该值为指导减压操作需要的指令参数，也即第三类参数。

在一个非限制性的实施例中，采用以下公式确定下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压：

Q_S(i+1)-D(i+1)＝P_SS0×(Q_S(i+1)/(D₀+P_SS0))^1/3， (3)

其中，Q_S(i+1)表示所述下一停留站i+1开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，D(i+1)表示所述下一停留站i+1深度压力，P_SS0表示预设的出水过饱和安全压差，D₀表示出水时的环境压，即外界环境大气压。

在一个非限制性的实施例中，采用以下公式计算所述当前停留站的停留时间：

其中，t(i)表示当前停留站i的停留时间，Ht为最慢理论组织的半饱和时间，Q_S(i)表示当前停留站i开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，Q_e(i)表示当前停留站i结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，P(i)表示所述当前环境内惰性气体分压。

本领域技术人员可以理解的是，Ht为最慢理论组织的半饱和时间。惰性气体从人体的各类组织内溢出的速度不尽相同，半饱和时间意味着惰性气体从该类组织内脱出时，组织内分压降至初始状态一半所需要的时间，单位为分钟。在减压理论研究中，通常把人体内组织按半饱和时间的长短抽象地分为若干类，半饱和时间从30分钟到450分钟不等。最慢理论组织即指惰性气体脱饱和速度最慢的那一种，在饱和潜水减压方案计算过程中，全程只需关注惰性气体在这类组织中的脱饱和状况，根据饱和潜水气体类型的不同，Ht可以是350-400分钟。

在步骤S105和步骤S106的具体实施中，可以通过重复上述迭代过程计算得到各个停留站深度压力及其对应的允许停留时间，并据此进行减压。

在一个具体的实施例中，可以在减压开始前计算完整减压方案，也即可以输出一个完整的减压表，并利用该减压表进行减压。

具体可参照图2，所述减压方法可以包括以下步骤：

开始计算减压表。

获取第一类参数10，也即D(0)(初始减压深度压力)、dD(预设减压站间距)、Po2(初始环境内惰性气体分压)。

步骤S201：输入或读取第一类参数D(0)、dD、Po2。

步骤S202：计算第一停留站深度压力，i＝1。输出第三类参数20第一停留站深度压力D(1)。

步骤S203：计算第i+1停留站开始时人体最慢理论组织内的惰性气体分压值Qs(i+1)。得到第二类参数Qe(i)＝Qs(i+1)(如图2中30所示)，也即第i停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压。

步骤S204：计算第三类参数t(i)。输出第三类参数40允许停留时间t(i)。

步骤S205：判断是否达到出水条件，如果是，则进入步骤S206，否则进入步骤S207。

步骤S206：输出第三类参数最终停留站深度压力D(n)。

步骤S207：迭代更新第二类参数。

更新后的第二类参数50，分别为D(i+1)＝D(i)+dD、Qs(i+1)＝Qe(i)。其中，D(i+1)进入步骤S203，参与计算第i+1停留站开始时人体最慢理论组织内的惰性气体分压；Qs(i+1)进入第二类参数30，参与计算第三类参数t(i)。

其中，第三类参数第一停留站深度压力D(1)、各个停留站深度压力D(i)以及允许停留时间t(i)、最终停留站深度压力D(n)将用于输出形成完整减压表。

进一步地，在下一次执行步骤S203之前，执行i++，也即在下一次迭代开始之前，将i加一。

在另一个具体的实施例中，可以实时获取减压过程中通过环境参数的变化，灵活地调整计算后续的减压方案以适配实际情况的变化。

本实施例中，可以在每一停留站减压完成后，获取所述当前停留站的实际停留时间；迭代地根据所述实际停留时间、所述当前停留站开始时环境内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站结束时实际人体最慢理论组织内惰性气体分压，并将所述当前停留站结束时实际人体最慢理论组织内惰性气体分压作为下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；继续迭代地计算下一停留站的允许停留时间。

具体实施中，在当前停留站结束后，通过获取到的实际停留时间T(i)，代入公式(4)，可得到本减压站停留结束时最慢理论组织内的惰性气体分压实际值QE(i)，其值也相当于下一停留站开始时的惰性气体分压实际值QS(i+1)。

通过在每站结束时将Qe(i)替换为Qs(i+1)，即可循环计算整个减压过程中的每一减压停留站对应的停留时间。

具体请参照图3，所述减压方法可以包括以下步骤：

开始进行减压。

步骤S301：获取第一类参数D(0)(初始减压深度压力)、Po2(初始环境内惰性气体分压)。

步骤S302：读取初始参数。

步骤S303：计算第一停留站深度压力。

步骤S304：输出第三类参数第一停留站深度压力D(1)。

步骤S305：操作人员或加压舱环境控制系统进行减压操作。

步骤S306：获取第一类参数D(i)(第i停留站深度压力)、Po2(环境内惰性气体分压)、T(i-1)(第i-1停留站实际停留时间)。

步骤S307：计算第i+1停留站开始时人体最慢理论组织内的惰性气体分压。

步骤S308：输出第二类参数Qe(i)，也即第i停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，以及第二类参数QS(i)＝QE(i-1)，也即第i停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压实际值，其等于第i-1停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压实际值QE(i-1)。QE(i-1)是通过将第i-1停留站实际停留时间T(i-1)带入公式(4)计算得到的。

步骤S309：计算第三类参数允许停留时间t(i)，并进入步骤S305据此进行控制操作。

步骤S310：判断是否达到出水条件，如果是，则进入步骤S311，否则进入步骤S312。

步骤S311：输出第三类参数最终停留站深度压力D(n)。

步骤S312：迭代更新第二类参数。

步骤S313：更新后的第二类参数分别为D(i+1)＝D(i)-dD、QS(i+1)＝QE(i)。其中，D(i+1)进入步骤S307，参与计算第i+1停留站开始时人体最慢理论组织内的惰性气体分压；QS(i+1)进入步骤S308，用于更新第二类参数QS(i)。

其中，每次重复执行步骤S306之前，执行i++，也即在下一次迭代开始之前，将i加一。

步骤S314：操作人员或加压舱环境控制系统减压至常压。

至此，减压过程结束。

在本发明一个非限制性的实施例中，减压方案可以由减压系统自动执行，

饱和潜水减压系统可以包括：氧传感器，用于采集潜水加压舱内的环境氧分压；压力传感器，用于采集所述潜水加压舱内的压力；减压阀，用于减小所述潜水加压舱内的压力；处理器；存储器，存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行前述任意实施例所述的饱和潜水减压方法的步骤。

需要说明的是，所述处理器可以是中央处理器，所述处理器与所述存储器可以是终端设备的一部分，并集成在终端设备中。

减压系统的具体架构可以参照图4。其中，氧传感器402和压力传感器403可以设置于潜水加压舱401内。氧传感器402和压力传感器403测量的数据可以由数据采集模块405采集并整理，并由数据传输模块406发送出去。

传输信号由数据接收模块407接收，并路由至中央处理器408。中央处理器408能够根据获取到的数据计算出减压参数，例如各个停留站深度压力及其允许停留时间，并形成减压指令。减压指令由减压指令提示器409转发至环境控制系统主控电脑410，或者转发至减压操作人员411。环境控制系统主控电脑410或减压操作人员411可以通过设置在潜水加压舱401的减压阀404实现对潜水加压舱401的减压操作。

进一步地，中央处理器408在形成减压指令时，可以根据本次减压特定的初始参数计算出完整的减压表；也可以根据实时参数更新计算减压表，并实时输出减压指令。

进一步地，中央处理器408输出的指令形式包括但不限于：通过人机交互界面对减压操作人员发出信息提示弹窗、语音提示等操作指令、向加压舱环境控制系统主控电脑410传输自动操作指令的信息数据。

需要说明的是，除了利用氧传感器402和压力传感器403获取环境参数外，还可以通过与加压舱环境控制系统主控电脑410共享数据获取潜水加压舱401内的环境参数，或者通过人工输入潜水加压舱401内环境参数，还可以通过减压阀404的动作感知传感器检测减压动作并计算实际停留时间、通过人工输入确认已减压来计算实际停留时间等，本发明实施例对此不作限制。

请参照图5，本发明实施例还公开了一种饱和潜水减压装置50。饱和潜水减压装置50可以包括：

初始参数获取模块501，用于获取初始减压深度压力以及潜水加压舱内的初始环境氧分压，并计算得到初始环境内惰性气体分压以及初始人体最慢理论组织内的初始惰性气体分压；

第一停留站计算模块502，用于根据所述人体最慢理论组织内初始惰性气体分压与减压后第一停留站深度压力的差值不超过第一停留站深度压力对应的过饱和安全压差的关系，计算第一停留站深度压力；

第一迭代模块503，用于迭代地获取当前停留站深度压力以及按照预设减压站间距减压后的下一停留站深度压力，并根据下一停留站深度压力与下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压的差值不超过下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；

第二迭代模块504，用于迭代地获取当前停留站开始时的当前环境氧分压、当前停留站深度压力，将利用所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，获取当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，以及利用当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于前一停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，迭代获取当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，并利用所述当前停留站开始时环境内惰性气体分压、当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站的允许停留时间，重复上述迭代过程获得饱和潜水减压过程中所有停留站对应的允许停留时间；

减压模块505，用于按照各个停留站的深度压力及其允许停留时间进行减压。

关于所述饱和潜水减压装置50的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照图1至图4中的相关描述，这里不再赘述。

所述饱和潜水减压装置50(虚拟装置)例如可以是：芯片、或者芯片模组等。

关于上述实施例中描述的各个装置、产品包含的各个模块/单元，其可以是软件模块/单元，也可以是硬件模块/单元，或者也可以部分是软件模块/单元，部分是硬件模块/单元。例如，对于应用于或集成于芯片的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于芯片模组的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于芯片模组的同一组件(例如芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片模组内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于终端的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于终端内同一组件(例如，芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于终端内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。

本发明实施例还公开了一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时可以执行前述任一实施例所述的饱和潜水减压方法的步骤。所述存储介质可以包括ROM、RAM、磁盘或光盘等。所述存储介质还可以包括非挥发性存储器(non-volatile)或者非瞬态(non-transitory)存储器等。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/“，表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。

本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。

本申请实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本申请实施例对此不做任何限定。

应理解，本申请实施例中，所述处理器可以为中央处理单元(central processingunit，简称CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，简称DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

还应理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，简称ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM，简称EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random accessmemory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(random access memory，简称RAM)可用，例如静态随机存取存储器(staticRAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronousDRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，简称DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，简称DR RAM)。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的；例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种饱和潜水减压方法，其特征在于，包括：

获取初始减压深度压力以及潜水加压舱内的初始环境氧分压，并计算得到初始环境内惰性气体分压以及人体最慢理论组织内的初始惰性气体分压；

根据所述人体最慢理论组织内初始惰性气体分压与减压后第一停留站深度压力的差值不超过人体最慢理论组织内初始惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算第一停留站深度压力；

迭代地获取当前停留站深度压力以及按照预设减压站间距减压后的下一停留站深度压力，并根据下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压与下一停留站深度压力的差值不超过下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；

迭代地获取当前停留站开始时的当前环境氧分压、当前停留站深度压力，利用所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，获取当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，以及利用当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于前一停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，迭代获取当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，并利用所述当前停留站开始时环境内惰性气体分压、当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站的允许停留时间；

重复上述迭代过程获得饱和潜水减压过程中所有停留站对应的允许停留时间；

按照各个停留站的深度压力及其允许停留时间进行减压；

具体地，采用以下公式确定第一停留站深度压力对应的过饱和安全压差：ΔP＝P_SS0×(Q_S/(D₀+P_SS0))^1/3，其中，ΔP表示所述第一停留站深度压力对应的过饱和安全压差，P_SS0表示预设的出水过饱和安全压差，Q_S表示初始人体最慢理论组织内惰性气体分压，D₀表示出水时的外界环境大气压；

采用以下公式确定下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压：Q_S(i+1)-D(i+1)＝P_SS0×(Q_S(i+1)/(D₀+P_SS0))^1/3，其中，Q_S(i+1)表示所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，D(i+1)表示所述下一停留站深度压力，P_SS0表示预设的出水过饱和安全压差，D₀表示出水时的外界环境大气压；

采用以下公式计算所述当前停留站的停留时间：

其中，t(i)表示当前停留站的停留时间，Ht为半饱和时间，Q_S(i)表示当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，Q_e(i)表示当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，P(i)表示所述当前环境内惰性气体分压。

2.根据权利要求1所述的饱和潜水减压方法，其特征在于，还包括：

获取所述当前停留站的实际停留时间；

迭代地根据所述实际停留时间、所述当前停留站开始时环境内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站结束时实际人体最慢理论组织内惰性气体分压，并将所述当前停留站结束时实际人体最慢理论组织内惰性气体分压作为下一停留站开始时实际人体最慢理论组织内惰性气体分压；

继续迭代地计算下一停留站的允许停留时间。

3.根据权利要求1所述的饱和潜水减压方法，其特征在于，所述按照各个停留站及其停留时间进行减压包括：

输出减压表，所述减压表包括各个停留站及其停留时间，所述减压表用于指示减压；

或者，按照当前停留站及其停留时间发送减压指令，所述减压指令指示将所述潜水加压舱内的压力减小至所述当前停留站深度压力，并指示在所述当前停留站深度压力下停留所述停留时间。

4.根据权利要求1所述的饱和潜水减压方法，其特征在于，还包括：

每次迭代完成后，判断所述当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压是否达到预设的出水过饱和安全压差；

如果是，则将所述当前停留站作为减压表中最后停留站，在该停留站停留时间结束时发送减压结束指令。

5.一种饱和潜水减压装置，其特征在于，包括：

初始参数获取模块，用于获取初始减压深度压力以及潜水加压舱内的初始环境氧分压，并计算得到初始环境内惰性气体分压以及人体最慢理论组织内的初始惰性气体分压；

第一停留站计算模块，用于根据所述人体最慢理论组织内初始惰性气体分压与减压后第一停留站深度压力的差值不超过人体最慢理论组织内初始惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算第一停留站深度压力；

第一迭代模块，用于迭代地获取当前停留站深度压力以及按照预设减压站间距减压后的下一停留站深度压力，并根据下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压与下一停留站深度压力的差值不超过下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压对应的过饱和安全压差的关系，计算所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压；

第二迭代模块，用于迭代地获取当前停留站开始时的当前环境氧分压、当前停留站深度压力，利用所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，获取当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，以及利用当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压等于前一停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压这一关系，迭代获取当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，并利用所述当前停留站开始时环境内惰性气体分压、当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压以及当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压计算出当前停留站的允许停留时间，重复上述迭代过程获得饱和潜水减压过程中所有停留站对应的允许停留时间；

减压模块，用于按照各个停留站的深度压力及其允许停留时间进行减压；

具体地，采用以下公式确定第一停留站深度压力对应的过饱和安全压差：ΔP＝P_SS0×(Q_S/(D₀+P_SS0))^1/3，其中，ΔP表示所述第一停留站深度压力对应的过饱和安全压差，P_SS0表示预设的出水过饱和安全压差，Q_S表示初始人体最慢理论组织内惰性气体分压，D₀表示出水时的外界环境大气压；

所述第一迭代模块采用以下公式确定下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压：Q_S(i+1)-D(i+1)＝P_SS0×(Q_S(i+1)/(D₀+P_SS0))^1/3，其中，Q_S(i+1)表示所述下一停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，D(i+1)表示所述下一停留站深度压力，P_SS0表示预设的出水过饱和安全压差，D₀表示出水时的外界环境大气压；

所述第二迭代模块采用以下公式计算所述当前停留站的停留时间：

其中，t(i)表示当前停留站的停留时间，Ht为半饱和时间，Q_S(i)表示当前停留站开始时人体最慢理论组织内惰性气体分压，Q_e(i)表示当前停留站结束时人体最慢理论组织内惰性气体分压，P(i)表示所述当前环境内惰性气体分压。

6.一种饱和潜水减压系统，其特征在于，包括：

氧传感器，用于采集潜水加压舱内的环境氧分压；

压力传感器，用于采集所述潜水加压舱内的压力；

减压阀，用于对所述潜水加压舱内的压力进行减压；

处理器，包括如权利要求5所述的饱和潜水减压装置；

存储介质。

7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至4中任一项所述饱和潜水减压方法的步骤。

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