FR2631440A1 - Complexe medico technique pour le controle en temps reel des conditions de vie des plongeurs a saturation - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un complexe permettant de contrôler, dans les meilleures conditions de sécurité, les conditions de vie et l'atmosphère respirable des caissons hyperbares destinés à la plongée à saturation par une gestion en temps réel de tous les paramètres mesurés. La profondeur de la plongée peut atteindre 1000 mètres. Le caisson de plongée 1 est relié à un module d'analyses et de mesures physiques des gaz d'atmosphères 2, un mélangeur de calibration 3 pour les analyseurs du module 2 et un module de communication audiovisuelle 4. Des inhalateurs individuels, disposés dans le caisson 1, sont alimentés en mélange respirable par le mélangeur 5. La pression à l'intérieur du caisson 1 peut être modifiée grâce au module 6. L'atmosphère du caisson 1 est épurée en permanence par le module épurateur 7. Les gaz de fond du mélange respirable sont récupérés après épuration dans le module 8. Le module 9 permet d'effectuer l'acquisition des données médicales. L'ensemble de ces mesures est traité en temps réel dans le module 10 qui, en fonction de ces données, fournit les ordres et les commandes nécessaires à la plongée. Le complexe selon l'invention concerne particulièrement la conduite des plongées à saturation effectuées pour la recherche pétrolière off-shore ou pour tous autres travaux sous-marins tels que : pose de cables, pose de tuyauterie, réparations diverses.

Description

La présente invention concerne un complexe permettant de contrôler, dons les meilleures conditions de sécurité, l'atmosphère respirée por des plongeurs à saturation par une gestion en temps réel de tous les paramètres mesurés.

La profondeur de la plongée peut atteindre 1000 mètres.

Les différents apporeils pour conduire de telles plongées sont soit des appareils standards adaptés au cas particulier d'une utilisation dons des conditions hyperbares soit des oppareils conçus pour cette opplicotion particulière. Actuellement il-n'existe pas d'ensemble de matériels qui, raccordés à un système de troitement de toutes les informations, permet de connoitre l'état neuro-physiologique et psychomoteur des plongeurs et d'adapter en temps réel les conditions de vie à l'évolution de-leur état.

Le complexe selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient. Il comporte 9 modules reliés à un caisson de plongée. Chacun de ces modules assure une fonction nécessaire à la conservation des conditions de vie en atmophère hyperbore.

Lo compatibilité mécanique et électrique de ces différents modules et leur interaction se font grâce à un dispositif d'acquisition des données et de commande. Ils permettent une gestion en temps réel et assurent en toute sécurité, les conditions de vie des plongeurs à saturation.

La figure 1 représente un exemple d'architecture des modules pour réaliser le complexe selon l'invention.

Le complexe représenté sur la figure 1 comporte un coisson de plongée (1) capoble de résister à une pression de 100 bors. Ce coisson peut être divisé en plusieurs compartiments. Ces compartiments peuvent être à des pressions différentes. Le module (2) constitue le système d'analyse et de contrôle des gaz et des poromètres physiques.

I1 est composé d'un analyseur d'oxygène rapide et mobile à cellule zircone permettant de foire des mesures de teneur en oxygène près du caisson, cet analyseur est pourvu de 4 échelles de mesure : 0-1X, 0-5%, 0-10% et 0-100%; d'un analyseur de C02 ropide et mobile permettant de faire des mesures de teneuren C02 prés du caisson; d'un hygromètre à sonde à miroir refroidi fonctionnont jusqu'à une pression de 100 bors; d'un thermomètre à sonde platine fonctionnont jusqu'à une pression de 100 bars; d'un indicateur numérique de pression à commutation automatique d'échelle avec deux copteurs et deux échelles de mesure qui permet d'apprécier une variation de pression de 1 mbor jusqu'à 20 bar et de 10 mbar jusqu'à 100 bar; d'un dispositif de prélèvement et de séchage de l'échantillon; d'un système d'acquisition de données traitant les signaux analogiques de chacun des analyseurs ainsi que leurs alarmes hautes et basses.

Plusieurs modules identiques à ce module (2)d'analyse et de contrôle des gaz et des poromètres physiques peuvent être juxtaposés si le coisson (1) est composé de plusieurs compartiments : ce cas est assez fréquent.

Le module (3) comporte unmélangeur de gaz réalisant des mélanges de calibrution des onalyseurs du module (2) et un micro-ordinoteur pour le colcul des concentrotions volumétriques et le contrôle de la faisabilité du mélange.

Le module (4) regroupe les matériels de communication audiovisuels. Il est composé de micros, de casques, de haut parleurs haute pression pouvant fonctionner sous atmosphère hyperbare, d'une caméra pour le contrôle vidéo, d'un mognétophone stéréo avec amplificateur deux voies, d'un magnétoscope avec moniteur pour enregistrement des imoges, d'une interfoce entre ces différents éléments foisant fonction d'interphone pour plusieurs postes de trovoil à l'intérieur ou à l'extérieur du caisson (1).

Le module (5) permet de réaliser des mélanges respirables pour alimenter des inhaloteurs individuels. I1 est composé d'un ensemble de régulateurs de débit mossique dons la gamme 0-60 m3/h et pouvant fonctionner jusqu'à une pression de 200 bors. La teneur en oxygène du mélange est contrôlée, avont son utilisation, par un analyseur d'oxygène paramagnétique avec alarmes.

Le module (6) permet, en concommitance avec le module (10), de réoliser des compressions et des décompressions automatiques et préderminées du -cois- son (1) au moyen du progromme contenu dans le micro-ordinoteur. De cette fa çon on évite tout risque d'erreur, on optimise les paramètres de la plongée, on restreint lo consommation de gaz et on améliore le confort des plongeurs.

Le module (7) est un épuroteur destiné à éliminer dons l'atmosphère du caisson (1) les composants nuisibles, c'est à dire une partie de l'humidité, le gaz corbonique, les différents hydrocarbures, les oxydes d'azote produits par la respiration. Il se compose de réservoirs contenont respectivement de la chaux sodée, du silicagel, dv tamis moléculoire et du chorbon actif.

Le module (8) est un appareil permettant de récupérer, après élimination des impuretés gênontes le gaz de fond des mélanges respirables : par exemple l'hélium ou l'hydrogène.

Il se compose d'un épuroteur contenont du silicagel pour absorber l'eau, un épurateur contenant de lo chaux sodée pour absorber le gaz carbonique et un épurateur contenant de la limoille ou de la poudre de titane chauffée à une température supérieure à 5000C pour éliminer toutes les autres impuretés.

Ces épurateurs peuvent trovoiller à lo pression de 200 bors. L'utilisation d'un épurateur contenant du titane est indispensable pour éliminer l'oxygène et l'azote qui sont les principoux composonts à enlever du gaz de fond en vue d'un recyclage . Le recycloge permet une diminution trés importante des coûts de plongée.

Le gaz récupéré est stocké sous une pression de 200 bors dons des bouteilles.

La pureté du gaz récupéré est de l'ordre de 99,9%.

Le module (9) module d'acquisition des données médicoles est composé d'un ensemble d'opporeils d'onolyse permettant de mesurer différents poromè
tres physiologiques et neurophysiologiques des plongeurs dons le coisson. En porticulier on contrôle : les indices biochimiques, hémotologiques et gazeux du song, les différents liquides biologiques et l'évolution des réactions neurologiques des sujets au moyen des appareils habituellement utilisés.

On trouve : un analyseur multiparamétrique du sang, un appareil d'électropho-
rèse, un néphélémètre, un automate d 'hématologie, un analyseur de gaz du
song, un spectromètre, un spectrophotomètre, un spectrofluorimètre, un spec
tromètre d'émission à plasma, un chromatagrophe en phase liquide avec diffé
rents détecteurs et les apporeils annexes de préparation des échontillons comme des bolances et des ultracentrifugeuses.

Tous ces matériels sont soit adaptés au fonctionnement dons des conditions hyperbores au sont munis d'un dispositif de prélèvement de l'échantillon compatible avec les conditions hyperbores.

Toutes ces donné-es sont transmises au module (10) qui est un système informo zutique de gestion de l'ensemble des huit modules décrits précédemment et qui
en outre corrige les résultats fournis par les divers éléments du module d'acquisition des données médicoles (9) pour tenir compte des conditions hyperbares particulières dans lesquelles se trouvent les plongeurs. On dispose ainsi d'information sur leur étot de sonté en temps réel et dans des condi
tions réelles,
Le complexe selon l'invention est particulièrement adapté à la conduite et au contrôle des plongées à gronde profondeur effectuées pour la recherche pétrolière aff-shore ou pour tous autres travaux sous marins : pose de cables
pose de tuyauterie, réparations diverses por exemple.

Il permet d'abaisser le coût des plongées et du foit de son automatisation et de la gestion des données en temps réel, il offre la possibilité d'être uti
lisé par des personnes non spéciolistes de la plongée.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1) Complexe de contrôle des conditions de vie et de production de l'atmosphère respirée por des plongeurs à saturation caractérisé en ce qu'il se compose d'un ensemble d'analyseurs de gaz (2), un mélangeur de gaz de ccliórotion des onalyseurs (3), un module de communication audit visuel (4), un module permettant de réoliser des mélanges respirobles (5), un module de compression et de décompression automatique (6), un module d'épurotion des gaz respirables (7), un module permettant de recupérer les gaz des mélonges respirables (8), un module d'acquisition des données médicoles (9).

2) Complexe selon la revendication 1 caractérisé en ce que les différents modules (2),(3),(4),(5),(6),(7),(8) et (9) travaillent en concommitonce avec le module (10) pour réaliser d'une façon automatique toutes les phases de la plongée.

3) Complexe selon l'une quelconque des revendicotions précédentes coractérisé en ce qu'il comporte un module (6) de compression et de décompression automatique du coisson (1) pouvant être géré par micro ordinateur.

4) Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la conduite de lo plongée peut être entièrement automatique.

5) Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes coractérisé en ce que lo sonde de mesure de l'hygromètre à miroir refroidi contenu dans le module (2) fonctionne jusqu'à une pression de 100 bors.

6) Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la sonde de platine du thermomètre contenu dans le module (2) fonctionne jusqu'à une pression de 100 bars.

7) Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'indicateur de pression contenu dans le module (2) est à commutation automatique d'échelle.

8) Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le module (10) corrige les différents paramètres ou indices médicaux fournis par les modules (9) pour tenir compte des conditions hyperbores.