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飽和潛水通信系統

發布者: 發布時間:2016/10/4 0:58:33 閱讀:次 【字體:

 全數字化飽和潛水通信系統為大深度潛水作業的潛水員、地面控制站、深潛器控制室提供清晰的語音保障。無需進行任何額外的聽力訓練。

 


背景 

商業和軍事飽和潛水的通信解決方案,包括潛水鐘與深潛器間的有線通信裝置、深淺器飽和控制器以及其他水下通信節點設備。除了有線通信系統,還有潛水鐘與深潛器間的緊急無線通信系統。

飽和潛水員采用氦氧混合氣體作為潛水氣體,氦氧混合氣體可適應極深的潛水深度。在深水地區,氦氧混合氣體中氦的含量將遠高于空氣中的氦含量。介于此原因,潛水員在高濃度氦氣環境中,其說話的語音將變得極度的失真,讓人難以理解其話語的內容。除非受過專業的聽力訓練,一般人是難以明白在高濃度氦氣環境下作業的潛水員的語音內容。因此,為了實現高濃度氦氣環境下的清晰語音通信,飽和潛水需要采用專用的氦音轉譯器,使潛水員的聲音能夠清晰的傳遞給飽和控制間和其他潛水員。因此,高效的氦音轉譯器在飽和潛水作業中顯得尤其重要。

行業需求

2012年時,潛水通信生產商對目前現有的潛水員通信系統做了系統的調查,調查中發現最近幾年潛水通信行業嚴重的缺乏創新,技術已經很長時間沒有得到進步。但整個行業對飽和潛水員清晰的語音通信卻有強烈的需求,不僅需要通信系統易于使用,同時需要系統能快速的檢測到通信故障,降低因通信丟失而產生的停機時間。

新系統需要將各種硬件和軟件構架及平臺應用在一個全新的系統中。相較傳統的系統,新系統需要具有許多超過行業預期的特性。

 

該新系統提出了一份詳細的技術要求,制造商根據這份技術要求展開了新系統的研發。在行業調查兩年后的2014年,市面上出現了全新的氦氧通信系統。新系統在地面與潛水員之間建立了全新的通信方式,該系統將會成為未來飽和潛水通信的行業標桿。
音頻質量

傳統的潛水員通信系統采用低級的模擬信號在潛水鐘與潛水控制中心、深潛器之間進行語音通信。這些信號極易受噪音和電子干擾,嚴重的影響了語音傳輸的質量。為此,在新系統中采用了全數字化處理方式。在語音源端,語音被轉換為數字信號,然后通過數字遙測技術進行信號傳輸。潛水鐘內潛水員的語音通過潛水鐘外部具有額定工作壓力的電子瓶進行數字轉換,然后通過單根光纖或雙絞線與潛水控制中心進行通信。

這種系統構架消除了傳統模擬信號因線纜長度而造成信號失真的弊端,極大的改進了音頻通道。由此,語音的傳輸質量也得到極大的提升。

除了改善通信的路徑,氦氧通信模塊可通過軟件進行升級和配置,這樣每個潛水員都能擁有專屬的通信工具。

可靠性

傳統的通信設備經常都會難以與不同的終端間進行調試。這樣導致的結果是在潛水員試圖進行語音通信時,往往會生產錯誤,或是通信中斷。新通信系統在潛水作業前、作業中都能持續的檢測系統可能出現的錯誤,可及時的向操控人員報告錯誤情況,使操控人員可及時主動的對錯誤進行修正。

新系統通過高可靠度的網絡技術提升了緊急通信情況下魯棒性。這樣可使系統從錯誤的通信線路無縫的轉移到冗余的線路,而無需操作人員的任何干預。同時告知操作人員冗余線路被占用,使操作人員可對錯誤線路進行整修而不影響作業過程。

全新的氦氧通信系統是基于計算機設計,工程師可通過遠程控制進行系統錯誤的檢測及排除,極大的減少系統的停機時間,也減少了專業氦氧通信工程師現場作業的幾率。

安全性

全新氦氧通信系統符合挪威石油標準化組織的要求,除了建立新的語音和可靠性標準,系統的安全性也是被著重考慮的內容。

在系統的基礎結構上,關鍵通信路徑的冗余水平直接影響核心通信的可靠性。新系統采用多重冗余線路設計,極大的提升了作業過程中的通信安全保障。同樣,在潛水鐘通信完全中斷的事件中,潛水鐘中的模塊組件還能繼續工作至少半個小時。這確保了潛水鐘內部人員和外部作業潛水員在情急通信中斷情況下的持續通信,使系統恢復工作可以及時的進行。

 

耳機

傳統模擬信號通信系統需要對通信耳機進行繁瑣的設置才能確保在作業過程中順利的使用。這嚴重的限制了用戶對耳機的選擇。新系統采用的數字化通信方案,在整個潛水作業過程中,任何通信節點的耳機均不需要進行額外的設置便可投入使用。這樣,極大的增加了不同潛水員對耳機的選擇,選擇適合自己的耳機。同時,制造商正在設計研發的水下無線耳機也將投入使用,使潛水員可自由的在作業區域內進行活動。

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