[发明专利]水下施工作业潜水方案及减压方案的确定方法

说明书

本发明提供水下施工作业潜水方案及减压方案的确定方法，所述水下施工作业潜水方案的确定方法包括确定潜水施工过程中的各参数符号，通过拟合水下工作时长与水下总停留时长的关系，确定各参数的关系，计算各潜水员水下停留时间累积最小值，反算各潜水员的工作水深、工作时间、水下停留总时间，根据边界条件判定各潜水员水下停留总时间是否符合要求，若不符合则增加潜水员数量，重新计算各潜水员的工作水深、工作时间、水下停留总时间，以此重复直至水下停留总时间符合要求，按照以上智能优选的潜水方案，基于常规空气潜水减压表确定每个潜水员相应的减压方案。本发明能保证潜水员水下作业后减压的安全性要求，为潜水作业优选一种高效率工作方法。

技术领域

本发明涉及水下施工作业潜水方案及减压方案的确定方法。

背景技术

潜水作业的安全减压是潜水医学保障的重要内容，对保障潜水员的生命安全非常重要。水下施工作业潜水和减压方案的选择研究一直是各国高气压潜水作业保障重点研究内容。美国海军的空气潜水减压表由标准空气减压表、吸氧水面减压表与空气水面减压表3个表组成。苏联海军空气潜水减压表经修订颁布后，减压深度范围为12～80m，该减压表在水下阶段减压和水面减压均可进行，水面减压适用深度一般在45m以浅。深度较浅、水下工作时间较长的减压方案中，美国海军减压表较为安全；深度较大，苏联海军减压表应用效果较好。我国科研人员于20世纪80年代研究并验证了12～60m空气潜水减压表(HJB189《空气常规潜水医学保障规程》)，该表相对安全、科学，适合我国潜水员体质和我国海况，且能在各种减压方法间互换使用。

目前常用的选择潜水和减压方案主要是依据潜水监督和潜水员根据潜水减压表和现场经验判断潜水人员数量、每名潜水员的水下作业时间、减压时间。需要预定潜水深度和潜水时间的减压方案。预定好方案后，一般是按照第一名潜水员最大水下工作时间作业，后续潜水员延续上名潜水员继续作业，这样容易导致第一名潜水员减压时间过长，而后续潜水员水下作业减压时间较短，造成每名潜水员的水下停留总时间分配不均匀，作业效率降低。对于深度反复变化的潜水作业只能依据作业最大深度及不同深度停留时间之和选择减压方案，减压总时间大大延长，作业效率更加降低。

在特殊情况下，潜水员受不同地理位置、海拔高度、季节水温条件，水下停留时间根据其身体耐受性存在一定极限。由于水下作业环境变化，潜水员水下作业时间非预期增加，若未留出水下机动处理时间，易超过潜水员的水下最大耐受力，导致潜水员发生人身安全隐患。

因此，有必要研究一种能够智能合理的选择水下施工作业的潜水和减压方案。

发明内容

本发明的第一个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种水下施工作业潜水方案的确定方法，能够智能选择潜水方案，为潜水作业优选一种高效率工作方法。

为此，本发明的上述目的通过如下技术方案实现：

水下施工作业潜水方案的确定方法，包括：

S1：确定潜水施工过程中的各参数符号，假设水下施工作业最大水深S米(S12米)，每名潜水员最长水下停留时间T_max，拟定投入潜水员数量n，水深0～12米时作业效率Z米/分钟，60米水深的作业效率系数k(其中0～12米的作业系数为1.0，12～60米范围内采用内插法)，第i名潜水员的水下作业水深长度L_i、水下施工总停留时长A_i、水下施工工作时长B_i、水下减压时长C_i，各潜水员水下停留时间和的最小值Q。

S2：根据常规空气潜水减压表，如表1所示，潜水员在作业水深位置施工工作时长与水下总停留时长具有一定的相关性。根据最小二乘法曲线拟合，其关系公式如下：

表1常规空气潜水减压时间表