用于氣體、數(shù)據(jù)、通信獲取/文檔記錄、輔助電力和安全的集成臍帶遞送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種臍帶系統(tǒng)，用于在柔性保護(hù)性覆蓋物內(nèi)向在惡劣環(huán)境中的用戶發(fā)起并且遞送多個(gè)不同的呼吸氣體、安全系繩、用于可用文檔記錄的多向的、多格式的數(shù)據(jù)/通信獲取和遞送的多個(gè)輔助線、個(gè)人/情境意識(shí)和用于工具、輔助或裝置削弱的輔助電源。
【專利說(shuō)明】用于氣體、數(shù)據(jù)、通信獲取/文檔記錄、輔助電力和安全的集成臍帶遞送系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]該申請(qǐng)要求如下臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益:
[0003].No 61/920,670，日期為2013日12月24日
[0004].No 61/946,854，日期為2014年3月2 日
[0005].No 62/093,866，日期為2014年 12月18日
技術(shù)領(lǐng)域
[0006]本發(fā)明涉及用于向在惡劣環(huán)境中操作的一個(gè)或多個(gè)用戶的多向的、多格式通信和數(shù)據(jù)獲取以及安全系繩的呼吸氣體、能源和文件系統(tǒng)的組合的、冗余的和可補(bǔ)充的遞送。
【背景技術(shù)】
[0007]本發(fā)明涉及向在惡劣環(huán)境中操作的一個(gè)或多個(gè)用戶的能源、通信、情境和個(gè)人診斷、安全系繩和呼吸氣體的組合的冗余的和可補(bǔ)充的遞送。例如，本發(fā)明可由在極端環(huán)境中操作的用戶(“響應(yīng)者”或“用戶”)來(lái)使用，其中在單個(gè)柔性臍帶系統(tǒng)中，用于監(jiān)視關(guān)鍵的人類統(tǒng)計(jì)和情境意識(shí)以及用于遞送呼吸氣體的系統(tǒng)、通信、電源與安全系繩和可補(bǔ)充的冗余氣體供應(yīng)相組合，以用于呼吸和輔助應(yīng)用二者，對(duì)于該臍帶系統(tǒng)的供應(yīng)由遠(yuǎn)程定位的操作員(“操作者”)來(lái)發(fā)出。這可包括到水下潛水員(SCUBA)以及諸如第一響應(yīng)者消防員和危險(xiǎn)品專家的陸地用戶(SCBA)的臍帶遞送。
[0008]陸地和半水生系統(tǒng)已經(jīng)演變成“全臉面罩”設(shè)計(jì)，其連同由用戶/響應(yīng)者穿戴的密閉服，將他們從他們工作所在的惡劣環(huán)境完全封閉起來(lái)。這些面罩覆蓋整個(gè)臉。它們?cè)试S用戶/響應(yīng)者以呼吸未受污染的氣體并且與遠(yuǎn)程操作者通信。
[0009]通過(guò)允許雙向音頻/視頻通信的系統(tǒng)來(lái)促使通信。在全臉面罩“FEM”內(nèi)促使音頻通信，其中用戶/響應(yīng)者可向遠(yuǎn)程操作者或其它用戶/響應(yīng)者說(shuō)話，其它用戶/響應(yīng)者通過(guò)耳機(jī)來(lái)聽(tīng)以作為回報(bào)。
[0010]通過(guò)在任何適合的頻譜(即可見(jiàn)光、紅外、聲納)中操作的“相機(jī)/傳感器”來(lái)促使視覺(jué)通信，該“相機(jī)/傳感器”通過(guò)臍帶系統(tǒng)向操作者遞送信號(hào)。如果相機(jī)/傳感器在可見(jiàn)光譜以外操作，數(shù)據(jù)然后可轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光譜，以經(jīng)由集成顯示器實(shí)時(shí)監(jiān)視、記錄并且遞送到用戶/響應(yīng)者。
[0011]能源可用于為用戶/響應(yīng)者的附近的和遙遠(yuǎn)的工作區(qū)域供電照明，以及或者對(duì)相機(jī)/傳感器供電以用于操作者查看、記錄和或再分配。他們也可(僅通過(guò)示例的方式)對(duì)額外的用戶/響應(yīng)者輔助供電，例如由用戶/響應(yīng)者的熱、環(huán)境的保護(hù)而穿戴的衣服內(nèi)的輔助工具和加熱元件。
[0012]為了安全或者作為“手信令”裝置，系繩線將用戶/響應(yīng)者的線束系統(tǒng)直接附接到安全區(qū)域(或者地面或者水下)，以用于在電子通信故障的情況下與操作者通信。在主要的氣體遞送系統(tǒng)故障的情況下，線束系統(tǒng)也可保留獨(dú)立的、備份、冗余的、氣體呼吸供應(yīng)。備份氣體系統(tǒng)可能不僅服務(wù)用戶/響應(yīng)者需求的需要，它還可在營(yíng)救的情況下服務(wù)“受害者”的呼吸氣體需要，或者服務(wù)不直接連接到臍帶系統(tǒng)的第三方用戶/應(yīng)答者的需要。
[0013]雖然在市場(chǎng)上存在上述獨(dú)立系統(tǒng)中的每一個(gè)，它們沒(méi)有被組合到單個(gè)的、完全集成的、重量輕的、容易運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)中。本發(fā)明不僅完成從未被設(shè)想的在緊急情況下的操作選項(xiàng)和可能性，而且還添加特征。
[0014]多重設(shè)計(jì)元素
[0015]設(shè)計(jì)元素1:通過(guò)在柔性防護(hù)物內(nèi)將非互連的線(系繩、氣體、通信、診斷、數(shù)據(jù)和電力)獨(dú)立地組合在一起，每個(gè)線僅服務(wù)其功能。需要將極其重的UW/用戶/響應(yīng)者拉起到安全、配備齊全的、可能充滿水的防護(hù)服的抗張強(qiáng)度完全來(lái)自安全系繩。將這作為其僅有的工作，設(shè)計(jì)需要具有極端的線性強(qiáng)度的重量輕的、高度柔性的線。結(jié)果，需要設(shè)計(jì)氣體、通信、數(shù)據(jù)或電力遞送線僅用于它們的最優(yōu)、單一的功能。通過(guò)在潛水員和部署卷軸兩處獨(dú)立地終止每個(gè)線(系繩為最短)，本發(fā)明允許這些獨(dú)立的功能。起重能力僅由系繩來(lái)承載。
[0016]獨(dú)立于系繩，電力、通信、數(shù)據(jù)和氣體線可在將所有線捆綁在臍帶內(nèi)的柔性、保護(hù)性護(hù)套內(nèi)彼此并排地自由滑動(dòng)。該設(shè)計(jì)在功能上實(shí)現(xiàn)了最大的靈活度，并且消除了它們各自的終止的點(diǎn)的損害(以及功能喪失)的可能性。
[0017]類似地，可由或者小直徑的光纜或者高柔性的絞合線，以及適應(yīng)于溫度變化以及干擾拒絕的覆蓋物來(lái)制成通信和診斷線。以類似的方式，用于輔助、工具或照明的電力線被限制于它們特定的要求。同等重要的是，氣體線設(shè)計(jì)參數(shù)被限制于在寒冷、潮濕的環(huán)境中以最大的靈活度遞送高壓氣體。
[0018]設(shè)計(jì)元素2:呼吸氣體的主供應(yīng)。臍帶系統(tǒng)可遞送呼吸氣體供應(yīng)。當(dāng)該系統(tǒng)在地面(SCBA)上使用時(shí)，一般不發(fā)生環(huán)境壓力上的變化。然而，當(dāng)在水下(SCUBA)使用時(shí)，在短距離或增加的/減小的深度內(nèi)發(fā)生快速的壓力變化。這些變化不利地影響用戶/響應(yīng)者的呼吸氣體的需求。與地面相比，用戶下降越深，需要的氣體越多。例如:在33英尺，用戶/響應(yīng)者在每個(gè)呼吸內(nèi)需要兩倍的氣體。在99英尺，他需要四倍之多。需要額外的氣體以抗衡抵擋他的身體內(nèi)的空氣腔的增加的水壓。因此，臍帶系統(tǒng)的組件有必要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和調(diào)整用戶/響應(yīng)者對(duì)氣體的需求。所述壓力變化可能不影響通信/診斷線、電力線或系繩強(qiáng)度。
[0019]要解決呼吸氣體相關(guān)的問(wèn)題所需要的是多級(jí)系統(tǒng)，其減小不斷變化的高壓氣體源，減小到由用戶/響應(yīng)者所需的不斷變化的低壓。用戶/響應(yīng)者通常采用將來(lái)自供應(yīng)罐或壓縮機(jī)的高壓的氣體減小到額定水平的“第一級(jí)”(或中間級(jí))，該額定水平大致(150psi)大于用戶/響應(yīng)者所在的環(huán)境(深度)的周邊壓力。第二級(jí)被包含(通常在由用戶/響應(yīng)者穿戴的全臉面罩內(nèi))，其進(jìn)一步將氣體壓力減小到用于自然呼吸的適合水平。
[0020]對(duì)于第一級(jí)，存在兩個(gè)可能的位置:要么在源處的臍帶系統(tǒng)之前，要么在具有用戶/響應(yīng)者的臍帶線末端。在第一級(jí)位于源處的系統(tǒng)中，通過(guò)氣體線被遞送到第二級(jí)的氣體壓力是“低壓”。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，它是簡(jiǎn)單和基本的。
[0021]該系統(tǒng)的多重缺點(diǎn)是:
[0022].它需要專用的地面操作者以及適當(dāng)?shù)呐鋫?，以不斷地監(jiān)視深度并且調(diào)節(jié)通過(guò)氣體線遞送的壓力。對(duì)于適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，操作者必須維持與UW/用戶/響應(yīng)者通信，知道他的深度以及相應(yīng)地調(diào)節(jié)源輸出壓力以超過(guò)用戶/響應(yīng)者的周邊壓力。如果遠(yuǎn)程操作的壓力太低，第二級(jí)(位于UW/用戶/響應(yīng)者處)將不遞送所需的氣體。如果過(guò)量，第二級(jí)將自由流動(dòng)(不受控制地連續(xù)排出空氣)。如果遠(yuǎn)程操作的壓力落在他的深度所要求的以下，UW/用戶/響應(yīng)者將經(jīng)歷增加的呼吸困難。不足的空氣將被遞送到UW/用戶/響應(yīng)者。
[0023].由于軟管的內(nèi)部壓力低，它需要非常大的直徑以允許足夠的氣體流到潛水員。大直徑的軟管是大的、體積大、沉重、繁瑣，并且需要同樣大的系統(tǒng)以用于部署。所述大塊攔阻多個(gè)氣體線路(用于多個(gè)氣體遞送選項(xiàng))的使用，并且很大地禁止集成額外的線以用于A/V通信、數(shù)據(jù)、安全以及用于輔助的電力的能力。
[0024]在第一級(jí)被定位在UW/用戶/響應(yīng)者處時(shí)，在他的臍帶操作端，供應(yīng)到第二級(jí)的氣體的調(diào)節(jié)是自動(dòng)的。優(yōu)勢(shì)有許多:
[0025].源的氣體供應(yīng)的全高壓范圍可遞送到UW/用戶/響應(yīng)者；
[0026].通過(guò)具有與“低壓系統(tǒng)”相比小80% (以及甚至更輕時(shí)的更大百分比)的橫截面直徑的輕質(zhì)氣體線，高壓提供足夠的氣流。
[0027].用于氣體線部署所需的系統(tǒng)相應(yīng)地在大小、重量、復(fù)雜性上減小。它們的“易用性”相應(yīng)地增加。
[0028].允許多向通信、數(shù)據(jù)、輔助電力和安全系繩的簡(jiǎn)單的內(nèi)臍帶集成。
[0029].基于用戶/響應(yīng)者的深度的恒定了解，不需要專用操作員以用于持續(xù)操作者監(jiān)視和調(diào)節(jié)。
[0030]當(dāng)前的“高壓”設(shè)計(jì)使線受到在氣體源的內(nèi)部壓力中的極端變化。該變化可跨越高達(dá)3700psi或更多。這將在如下情況中發(fā)生，即隨著氣體被消耗，源氣體的開(kāi)始?jí)毫κ谴蠹s4500psi(或更高)并且然后降到SOOpsi或更低。該極端的變化反復(fù)加壓于整個(gè)系統(tǒng)，且新的(全部)氣體源的每個(gè)插入跟隨耗盡的先前源。該系統(tǒng)加壓存在于從源到在潛水員處的第一級(jí)調(diào)節(jié)器。該變化也將安全因子限制到大致3: l(5000ps1: 15,OOOpsi)
[0031]為了克服該限制，并且同時(shí);a)三重安全因子(從3:1到9:1);以及b)在整個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)減小66%的加壓水平，本發(fā)明采用“入口壓力調(diào)節(jié)器”(“IPR”)，以將入口(IN)變化的源壓力減小到穩(wěn)定的——用戶可調(diào)諧的出口(OUT)壓力。這通常將被設(shè)定在1500psi。在該壓力下，在整個(gè)系統(tǒng)上的安全的裕度(以及減小的磨損)顯著增加(從3:1到9:1);該壓力被遞送到位于用戶/響應(yīng)者處的第一級(jí)調(diào)節(jié)器。
[0032]設(shè)計(jì)元素3:呼吸氣體冗余。在極端環(huán)境中操作的用戶需要對(duì)于所有系統(tǒng)的冗余以確保最大的安全。為了促使該目的，本發(fā)明提供額外的安全系統(tǒng)以克服在各種環(huán)境中的可能的故障，包括雙重冗余。在地面氣體供應(yīng)的中斷的情況下，集成多端口氣體塊允許多個(gè)可替代源的選擇。第一冗余源是通常在用戶/響應(yīng)者的背部承載的一個(gè)。通常，該罐將承載需要服務(wù)它們的浮力控制裝置(“BCD”)和它們的防護(hù)服(“干式潛水服”)的氣體。在地面供應(yīng)故障的情況下，氣體塊可選擇“背部罐”源，以用于冗余的第一層。在供應(yīng)故障或被耗盡的情況下，氣體塊可選擇“前面”罐(即，“小瓶(Pony Bottle)”)。在源將要故障或被耗盡的情況下(在潛水員捕集的情況下)，從背部罐導(dǎo)出的快速連接器可斷開(kāi)連接，以用于插入可替代的“外部”氣體供應(yīng)?；蛘呖商娲?，如果氣體塊支持更大數(shù)量的氣體IN端口，則這些可被選擇，采用旋轉(zhuǎn)的IN的替代源，只要其有必要釋放UW響應(yīng)者。
[0033]氣體冗余也由“小瓶”來(lái)提供。由于這層冗余是小的并且提供限制時(shí)間的水下，重要的是，該替代源總是充足的。為了促使該保證，本設(shè)計(jì)提供“在原位”的小瓶的“高壓”再填充。如果出于任何原因，小瓶壓力降到最優(yōu)“3000psi”以下，則地面入口壓力調(diào)節(jié)器(IPR)可由操作者“打開(kāi)”以將下游氣體線壓力增加到3000psi。該動(dòng)作將克服在集成的第一級(jí)罐閥/調(diào)節(jié)器的填充端口內(nèi)的“檢查閥”，并且允許小瓶從高壓地面供應(yīng)被填充一一同時(shí)潛水員在水下。一旦被填充，地面操作員將使IPR返回到標(biāo)稱1500psi來(lái)操作。在過(guò)程中，小瓶HP氣體IN檢查閥將關(guān)閉——隨著小瓶保持完全充滿。
[0034]設(shè)計(jì)元素4:第三方訪問(wèn)地面供應(yīng)。該相同的設(shè)計(jì)(在原位，再填充小瓶)還將無(wú)限的氣體供應(yīng)提供到?jīng)]有被初始連接的第三方。該方的對(duì)地面供應(yīng)的訪問(wèn)經(jīng)歷被附接到小瓶的第二級(jí)調(diào)節(jié)器。隨著該罐被耗盡，從地面供應(yīng)重復(fù)地補(bǔ)充小瓶。這些應(yīng)用可包括水肺潛水員，該水肺潛水員采取用于延伸的“技術(shù)”潛水的地面供應(yīng)系統(tǒng)。這些潛水可包括滲透潛水到沉船。如果另一個(gè)潛水員具有氣體緊急訪問(wèn)需求，則地面供應(yīng)的潛水員可以通過(guò)可反復(fù)從地面供應(yīng)被再填充的“小瓶”的第二級(jí)來(lái)“共享他的地面供應(yīng)?！保缟纤?。
[0035]隨著將多個(gè)“低壓端口”添加到第一級(jí)調(diào)節(jié)器，將地面供應(yīng)與用戶/響應(yīng)者連接，用戶可同時(shí)將氣體饋送到浮力控制裝置(BCD)以及用戶的“干式”防護(hù)服。
[0036]設(shè)計(jì)元素5:氣體線多重:本設(shè)計(jì)的高壓氣體線(20-25%的可比較的“低壓”系統(tǒng)的大小)提供機(jī)會(huì)以遞送具有呼吸氣體的不同混合物的多個(gè)、可選擇線。隨著在第一級(jí)調(diào)節(jié)器的高壓側(cè)添加氣體選擇器歧管，可選擇多數(shù)氣體線中的一個(gè)來(lái)饋送氣體塊。氣體選擇器歧管可位于在臍帶線的終端用戶處或者操作者處。
[0037]用于“商用”和或“技術(shù)潛水員”的多個(gè)氣體源的益處是公認(rèn)的。氧氣、氮?dú)夂秃獾牟煌旌衔锉挥糜跇O大地增加潛水員的操作深度和持續(xù)時(shí)間。類似地，通過(guò)改變?cè)谏仙龝r(shí)的氣體混合物，需要用于“減壓”的時(shí)間可顯著減少。
[0038]設(shè)計(jì)元素6:多格式通信。臍帶系統(tǒng)通常被用在環(huán)境狀況有問(wèn)題的/有害的地方。在多個(gè)用戶/響應(yīng)者與地面操作者之間的音頻通信對(duì)于在惡劣環(huán)境狀況中的安全、高效的工作是必要的。使用全臉面罩[“FFM”]的UW/用戶/響應(yīng)者可使?jié)撍畣T到潛水員以及潛水員到地面進(jìn)行通信。
[0039]設(shè)計(jì)元素7:情境意識(shí)增強(qiáng)(“SAE”)。對(duì)于UW/用戶/響應(yīng)者和操作者二者來(lái)說(shuō)，工作區(qū)域的能見(jiàn)度和照明是理想的特征，其中并行的目標(biāo)可能是查看和或文檔記錄操作。通過(guò)各種系統(tǒng)，不限于可見(jiàn)光，可實(shí)現(xiàn)“照明”。通過(guò)包括可見(jiàn)的和不可見(jiàn)光、可聽(tīng)見(jiàn)的和聽(tīng)不見(jiàn)的聲音以及甚至磁性的各種頻率，可照明物體。完全的照明可需要多個(gè)源，其同時(shí)操作以減輕衰弱的“背向散射”，即將照明反射到源的懸浮在水中的顆粒[或陸地上的煙霧]。背向散射損害視力的深度?？商娲彰髟?例如紅外和“聲納”)可采用微小的“個(gè)人”廣播/接收系統(tǒng)，該廣播/接收系統(tǒng)可向遠(yuǎn)程操作員傳送多個(gè)/可替代的光譜。采用膝上型計(jì)算機(jī)，或適合的專用裝置，可通過(guò)遠(yuǎn)程操作者同時(shí)查看和記錄“視覺(jué)的”圖像，然后將其遞送回用戶/響應(yīng)者，在視覺(jué)上增強(qiáng)的(或從非視覺(jué)數(shù)據(jù)到視覺(jué)圖像的轉(zhuǎn)換)用于使用“在面罩中”顯示(與“夜視鏡”沒(méi)有什么不同)的擴(kuò)大的、實(shí)時(shí)應(yīng)用。在UW/用戶/響應(yīng)者可能只能夠“看見(jiàn)”可見(jiàn)光中的數(shù)英尺時(shí)，這些個(gè)人系統(tǒng)可擴(kuò)展“查看”范圍到數(shù)百英尺或更多。該益處被稱為“情境意識(shí)增強(qiáng)”(SAE)。
[0040]所述SAE系統(tǒng)需要通過(guò)相同的臍帶系統(tǒng)的可遞送的電力。當(dāng)前技術(shù)允許臍帶系統(tǒng)通過(guò)有線或者光纜將低功率DC電能遞送到集成的系統(tǒng)。
[0041]設(shè)計(jì)元素8:個(gè)人實(shí)時(shí)診斷(“PRTD”)。采用多格式、多向的通信，有機(jī)會(huì)獨(dú)立地監(jiān)視UW/用戶/響應(yīng)者的關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，盡管其在極端惡劣狀況下工作。安全問(wèn)題，例如核心體溫/末端體溫，容易用交織在用戶的衣服內(nèi)，或者在對(duì)他們的皮膚的一次性的“補(bǔ)丁”上的傳感器來(lái)測(cè)量。在他自己意識(shí)到這個(gè)之前，物理脅迫和低溫可迅速損害潛水員的效率并且產(chǎn)生嚴(yán)重的安全問(wèn)題。因此，也可以熱療，借此用戶/響應(yīng)者變得過(guò)熱。地面人員可容易地監(jiān)視/診斷用戶/響應(yīng)者的關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，而不中斷他的注意焦點(diǎn)一一對(duì)他的工作。通過(guò)有線的或光纜，經(jīng)由臍帶系統(tǒng)，以或者數(shù)字或者模擬的格式，可向/從潛水員遞送來(lái)自這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
[0042]設(shè)計(jì)元素9:不間斷電源:[“UPS”]。多格式通信不是需要電源的唯一輔助。對(duì)于在極冷或變化溫度中工作的用戶/響應(yīng)者，不僅保暖是重要的，而且將其調(diào)節(jié)以匹配環(huán)境需求的能力對(duì)于優(yōu)化安全和效率是必要的。標(biāo)準(zhǔn)的干式潛水服固定在其熱保護(hù)的范圍中。在夏天和冬天之間變化很大的溫度中操作的用戶/響應(yīng)者常常需要適用于每個(gè)季節(jié)的多件衣月艮。該解決方案是昂貴的。例如:在低于冰點(diǎn)的空氣中等待的后備用戶/響應(yīng)者具有與這些在冰下工作的人的需求的不同的熱保護(hù)。當(dāng)這些用戶從一個(gè)環(huán)境移動(dòng)到另一個(gè)(即，從空氣到冰下，以及返回空氣)時(shí)，它們的熱要求可徹底地、即刻地改變。單個(gè)、容易地/即刻地可調(diào)節(jié)的、電動(dòng)的衣服系統(tǒng)是劃算的解決方案，無(wú)需沉重的電池給他們供電。向單個(gè)“所有環(huán)境”衣服遞送一個(gè)或多個(gè)電路的不間斷的、可調(diào)節(jié)的電力的臍帶系統(tǒng)是優(yōu)良的、更劃算的、可適應(yīng)的解決方案。用于包括照明的專用應(yīng)用的類似遞送的、專用的“電動(dòng)工具”現(xiàn)在可以是更輕量的、“無(wú)電池”的變型。
[0043]設(shè)計(jì)元素9:模擬、數(shù)字或光學(xué):數(shù)據(jù)、通信和電力“導(dǎo)線”不限于通過(guò)“銅”來(lái)遞送。在本文中描述的所有的信號(hào)包含包括模擬或數(shù)字的所有形式。術(shù)語(yǔ)“經(jīng)由光纜的功率或光子功率”光學(xué)地提供遞送的電力，該電力從電激光二極管生成，被轉(zhuǎn)換回用于電子設(shè)備的電力?？赏ㄟ^(guò)光學(xué)線被遞送的源能量是超過(guò)線纜的安全性而存在的關(guān)注。
[0044]臍帶系統(tǒng)不限于用于向要求穩(wěn)定、不間斷的遠(yuǎn)程供應(yīng)的裝置和應(yīng)用遞送能量的方法。
[0045]設(shè)計(jì)元素10:所有通信和數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)監(jiān)視和文檔記錄/記錄。數(shù)據(jù)通信的目標(biāo)不限于實(shí)時(shí)安全措施和使命決策的做出。視頻、音頻、數(shù)據(jù)的同步、冗余的記錄對(duì)于證據(jù)收集、發(fā)布使命匯報(bào)以及預(yù)使命訓(xùn)練是必要的。即時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)將包含(經(jīng)由額外的“即插即用”模塊的連接)(而不限于)以下應(yīng)用:冗余的視頻記錄、音頻記錄、數(shù)據(jù)采集，既在水下又在地面上。在地面動(dòng)作可影響地下動(dòng)作的地方，地面文檔記錄(例如證人陳述或其它“硬的”證據(jù))是適用的。記錄系統(tǒng)將包括需要用于PRTD和SAE的那些。
[0046]設(shè)計(jì)元素11:恒定壓力不間斷氣體供應(yīng):[“CPUGS”]。在變化的周邊壓力下，UW/用戶/響應(yīng)者需要呼吸氣體的恒定源，與源供應(yīng)的變化的高壓相獨(dú)立。系統(tǒng)可自動(dòng)地起作用，而無(wú)需操作者監(jiān)視用戶的深度并且調(diào)節(jié)被遞送到用戶/響應(yīng)者的氣體壓力。該任務(wù)可僅通過(guò)高壓氣體遞送系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中第一和第二級(jí)均位于UW/用戶/響應(yīng)者處。
[0047]設(shè)計(jì)元素12:恒定壓力不間斷氣體供應(yīng):[“CPUGS”]如在目標(biāo)5中描述的遞送呼吸，但具有氣體線壓力的可預(yù)測(cè)的恒定度。這可僅通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即包含位于在臍帶內(nèi)的供應(yīng)源與氣體遞送線(多個(gè))之間的入口壓力調(diào)節(jié)器(“IPR” KIPR的巨大優(yōu)勢(shì):如從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看的輸入壓力(從調(diào)節(jié)器看為下游)不僅保持穩(wěn)定而且恒定，還可將其調(diào)整到操作的特定環(huán)境狀況一一不管在氣體源的遞送壓力中的大的和突然的變化(如隨著切換源灌所發(fā)生的)。優(yōu)點(diǎn)是:安全因子的顯著增加以及系統(tǒng)壓力和磨損的相應(yīng)減小。
[0048]設(shè)計(jì)元素12:遞送多個(gè)即時(shí)可選擇的呼吸氣體線的選項(xiàng)，每個(gè)為不同的混合物。
[0049]設(shè)計(jì)元素13:通過(guò)高壓氣體線遞送在上文中描述的呼吸氣體，而不使用碳纖維或“芳給” O
[0050]設(shè)計(jì)元素14:在抵抗磨損的柔性保護(hù)性覆蓋物中遞送氣體、數(shù)據(jù)和系繩的整個(gè)系統(tǒng)，該覆蓋物允許小直徑的彎曲半徑。對(duì)于每個(gè)遞送的服務(wù)采用多個(gè)小直徑線的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)于每條線能夠相對(duì)于彼此獨(dú)立地滑動(dòng)和調(diào)節(jié)。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)小直徑彎曲半徑是有必要的。將線保持在一起的一個(gè)選項(xiàng)是將它們捆綁在按需要彎曲和調(diào)節(jié)的編織纖維的單個(gè)、柔性護(hù)套內(nèi)。類似地，當(dāng)它們離開(kāi)水生環(huán)境時(shí)，允許內(nèi)線“呼吸”，并且消散濕度。第二個(gè)選項(xiàng)是將它們捆綁在集成的外殼中，該外殼是柔性的但能夠跨越尖銳物體滑動(dòng)，而沒(méi)有磨損或破
m
O
[0051]設(shè)計(jì)元素15:從部署系統(tǒng)部署整個(gè)臍帶系統(tǒng)，在該部署系統(tǒng)中，全部應(yīng)用(包括但不限于，安全系繩、通信、情境意識(shí)增強(qiáng)、數(shù)據(jù)、診斷、電力和多個(gè)氣體線路)都從來(lái)自部署系統(tǒng)的集線器內(nèi)的各自的連接器和緊固件來(lái)部署。這又經(jīng)由旋轉(zhuǎn)接頭、滑環(huán)或其它可連接裝置外部地(對(duì)于部署系統(tǒng))連接到它們各自的源模塊。
[0052]設(shè)計(jì)元素16:與被包含的冗余氣體遞送系統(tǒng)相結(jié)合，遞送上面描述的所述呼吸氣體，其中所述系統(tǒng)可以是或者被附接到用戶/響應(yīng)者，或者通過(guò)第三源(例如另一個(gè)UW/用戶/響應(yīng)者或外部(“RIT”)瓶)被遞送到用戶/響應(yīng)者。通過(guò)使用多個(gè)端口氣體塊，所述冗余系統(tǒng)可被集成到系統(tǒng)中，所述多個(gè)端口氣體塊允許用于遞送到用戶/響應(yīng)者的第二級(jí)調(diào)節(jié)器的每個(gè)后第一級(jí)和多個(gè)可替代氣體源中的一個(gè)的選擇。
[0053]設(shè)計(jì)元素17:與集成的冗余氣體遞送系統(tǒng)相結(jié)合，遞送上面描述的所述呼吸氣體，借此，或者通過(guò)直接連接，或者通過(guò)在整個(gè)臍帶系統(tǒng)內(nèi)包含的冗余系統(tǒng)中的一個(gè)，所述氣體可被遞送到第三方。
[0054]設(shè)計(jì)元素18:與包含的冗余氣體遞送系統(tǒng)相結(jié)合，遞送上面描述的所述呼吸氣體，其中在有或沒(méi)有用戶/響應(yīng)者干預(yù)的協(xié)助下，通過(guò)由地面人員發(fā)起和維護(hù)的動(dòng)作，所述冗余氣體瓶可從臍帶氣體線再填充或補(bǔ)充。
[0055]設(shè)計(jì)元素19:如在此所描述的，同時(shí)向多個(gè)用戶遞送全部應(yīng)用。
[0056]本發(fā)明創(chuàng)建用于緊急用戶/響應(yīng)者(陸地和水生)的重要的、救生的多重選項(xiàng)。
[0057]現(xiàn)有技術(shù)
[0058]對(duì)于發(fā)明人所熟知，在過(guò)去現(xiàn)在和未來(lái)的所有應(yīng)用中，沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)被完全集成至IJ單個(gè)、緊湊、容易運(yùn)輸?shù)摹捌脚_(tái)”系統(tǒng)中。
[0059]US4196307海洋臍帶纜:承載例如軟管和電纜的常規(guī)元件的任意數(shù)量或組合的成整體的海洋臍帶纜。
[0060]US6390640用于水下潛水員的發(fā)光面罩:用于水下潛水員的發(fā)光面罩利用固定到面罩引導(dǎo)光到面罩的前面板的單色藍(lán)綠色LED光源，并且具有安裝在面罩上的用于致動(dòng)光源的按鈕控制。
[0061]US5070437用于水下使用的電光源:潛水光源包括具有封閉端和開(kāi)口端的通常為圓柱形的殼體，在體處設(shè)置發(fā)光二極管和多個(gè)電池，以及通過(guò)將發(fā)光二極管的引線彎曲到與電池接合以使開(kāi)口端的端蓋致動(dòng)光。拍環(huán)(clap ring)設(shè)置在圓柱形殼體的外面，在該拍環(huán)下，線可在光源的可脫卸配件上滑動(dòng)成漁線等。
[0062]US6292213微型攝像機(jī)使用和使用監(jiān)視:對(duì)于想要穿戴(或者將其附著到圍繞他或她自己的基本支撐機(jī)構(gòu))并且自記錄他的或她自己的娛樂(lè)(無(wú)論是室內(nèi)還是室外，水下或其它)的運(yùn)動(dòng)員或游客來(lái)免提使用，微型攝像機(jī)是足夠便攜式、小型和耐氣候的。
[0063]US5508736用于生產(chǎn)用于同時(shí)顯示數(shù)據(jù)和視頻信息的合成信號(hào)的視頻信號(hào)處理設(shè)備:視頻信號(hào)處理設(shè)備包括:用于生成數(shù)據(jù)信號(hào)的裝置，所述數(shù)據(jù)信號(hào)表示攝像機(jī)的相對(duì)于參考的固定幀的物理狀態(tài)，物理狀態(tài)是位置、方向、高度、海拔或速度;用于從所述相機(jī)接收視頻信號(hào)的裝置；以及將所述數(shù)據(jù)信號(hào)與所述視頻信號(hào)組合以生成組合信號(hào)的裝置，通過(guò)該組合信號(hào)，在視頻信號(hào)中包含的數(shù)據(jù)信息和視頻信息可同時(shí)顯示；以及用于向遠(yuǎn)程位置傳送組合信號(hào)的裝置，或者用于記錄組合信號(hào)的裝置。
[0064]US20070039617用于向潛水員供應(yīng)呼吸氣體的系統(tǒng)和方法:本發(fā)明涉及用于向潛水員供應(yīng)呼吸氣體的系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)是開(kāi)路型并且包括由加壓容器(I)組成的氣體源，該加壓容器(I)旨在被放置在距潛水員一定距離處并且在高壓下遞送呼吸氣體，該系統(tǒng)還包括旨在由潛水員承載的呼吸設(shè)備(4)和柔性軟管(3)，該柔性軟管(3)連接氣體源和呼吸設(shè)備。柔性軟管是高壓型，氣體在壓力下通過(guò)柔性軟管來(lái)傳導(dǎo)，該壓力基本上等于從氣體源遞送的壓力，以及氣體源被布置以能夠在超過(guò)大致30bars的壓力下遞送呼吸氣體。
[0065]WO 1992005999潛水設(shè)備和潛水方法的改進(jìn)；用于臍帶(例如用于潛水員)的水下部署和存儲(chǔ)設(shè)備具有:卷軸，其具有間隔開(kāi)的凸緣以包含圍繞卷軸的轂(7a)的臍帶服務(wù)組件;旋轉(zhuǎn)接頭，其在具有固定組件的轂中安裝，該轂圍繞該固定的組件旋轉(zhuǎn)，所述組件接收服務(wù)并且將其饋送到與轂相連的旋轉(zhuǎn)組件并且將所述服務(wù)耦合到臍帶的一端;第一驅(qū)動(dòng)裝置，其旋轉(zhuǎn)卷軸;第二驅(qū)動(dòng)裝置，其與導(dǎo)纜器相關(guān)聯(lián)，通過(guò)該導(dǎo)纜器提取臍帶或者將臍帶再繞到卷軸上，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)裝置被布置以施加并且維持對(duì)在導(dǎo)纜器與卷軸之間延伸的臍帶的運(yùn)行的吸引力或阻力。
[0066]US20100288801具有緊固件的容器保持器:用于容器的保持器的一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)施例，可包括連接到保持器帶帶眼肘板的連接器帶，在該保持器帶帶眼肘板中，通過(guò)箍帶螺栓頭保持就位的箍帶螺栓與箍帶螺母保持通過(guò)釋放扣住緊固件來(lái)連接的緊固件箍帶。如目標(biāo)用途所要求的，使用各種容易的配置方法，容器可附接到用戶或者主機(jī)裝置，所述方法包括但不限于，具有集成的箍帶調(diào)節(jié)器的緊固件的使用，或者將保持器附接到皮帶、箍帶或織帶的緊固件的使用，通過(guò)這些的使用，包括到集成的釋放扣的直接附接點(diǎn)。在各種環(huán)境狀況和情境意識(shí)使用(包括但不限于承載用于水下潛水員的氣體供應(yīng))中，設(shè)計(jì)實(shí)施例允許容器的容易附接、使用和部署。
[0067]WO 2013064962A2多端口分布歧管:可安裝的多端口分布歧管包括連接到空心的旋鈕、安裝在歧管內(nèi)的可旋轉(zhuǎn)軸。通過(guò)旋轉(zhuǎn)旋鈕/軸，旋鈕/軸組件的側(cè)孔可選擇性地與在歧管內(nèi)的多個(gè)端口相交。所述組件還提供“關(guān)”位置，其中沒(méi)有軸/歧管交叉點(diǎn)允許端口到端口的連接。
[0068]結(jié)論
[0069]總之，在發(fā)明人所意識(shí)的范圍內(nèi)，以前開(kāi)發(fā)的裝置或系統(tǒng)沒(méi)有提供如簡(jiǎn)單、優(yōu)雅和可靠的設(shè)計(jì)解決方案以用于在要求不間斷、多源、冗余、呼吸氣體供應(yīng)、安全系繩、監(jiān)視、多向多格式數(shù)據(jù)的文檔記錄和通信(包括但不限于個(gè)人診斷、情境意識(shí))的惡劣環(huán)境中操作的(S⑶BA和SCBA 二者的)用戶/響應(yīng)者的多重的安全相關(guān)的需要;加上獨(dú)立的電力分布，以及用于“在原位”的氣體補(bǔ)充和氣體冗余以及在緊急情況下將地面供應(yīng)的呼吸氣體向非集成的第三方遞送的集成的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0070]本發(fā)明是一種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的量子改進(jìn)，該系統(tǒng)用于無(wú)關(guān)氣體源壓力的、不間斷地在延長(zhǎng)的/無(wú)限制時(shí)間階段對(duì)安全、通信、個(gè)人/情境診斷、電力分布和呼吸氣體的劃算的臍帶遞送。對(duì)于在惡劣環(huán)境中操作的(SCUBA和SCBA 二者的)用戶/響應(yīng)者的多重的安全相關(guān)的需要，本發(fā)明提供簡(jiǎn)單、緊湊、優(yōu)雅、可靠、完全集成的和容易運(yùn)輸?shù)脑O(shè)計(jì)解決方案。
【附圖說(shuō)明】
[0071]該系統(tǒng)包含大量的系統(tǒng)組件。參照?qǐng)D#1，它們是:
[0072]系統(tǒng)組#1:
[0073]呼吸氣體源可包括(氧氣與其它氣體的)單個(gè)“混合”，或者多個(gè)可替代混合，每個(gè)要求它們自己的獨(dú)立的供應(yīng)源。“氣體源”可包括一個(gè)或多個(gè)罐，或者壓縮機(jī)，其能夠向入口壓力調(diào)節(jié)器(Inlet Pressure Regulator)饋送不間斷的氣體供應(yīng)。IPR允許操作者選擇性地確定對(duì)于每個(gè)氣體源的整個(gè)下游系統(tǒng)的操作的“高”壓水平。
[0074]系統(tǒng)組#2:
[0075]在來(lái)自多個(gè)源的多個(gè)混合、高壓的情況下，需要多個(gè)氣體選擇器歧管選擇適當(dāng)?shù)臍怏w以使位于用戶/響應(yīng)者端處的第一和第二級(jí)調(diào)節(jié)器保持在足夠的壓力下以在名義上操作。如果該選擇器位于系統(tǒng)的用戶/響應(yīng)者端處(參見(jiàn)系統(tǒng)組7)，則可將該系統(tǒng)組排除。
[0076]系統(tǒng)組#3:
[0077]該組包括多個(gè)模塊，每個(gè)供應(yīng)、獲取、監(jiān)視并且記錄不同組數(shù)據(jù)和通信。另參見(jiàn)系統(tǒng)組#13。下面建議的模塊僅以示例的方式提供，而不限于可被包括在該系統(tǒng)組內(nèi)的系統(tǒng)的類型:
[0078].音頻通信:操作者用戶/響應(yīng)者將音頻地通信。在多個(gè)操作者和用戶/響應(yīng)者的情況下，都將能夠彼此通信。無(wú)論有無(wú)與視頻通信同步，所有的通信將是可記錄的。所有建議的系統(tǒng)包括所有可能的視角:在操作者和或用戶級(jí)別之上、之處以及之下。
[0079].情境意識(shí)一一“視頻通信”:一般使用術(shù)語(yǔ)“視頻”。它包含用于觀察、分析和記錄用戶/響應(yīng)者的情境環(huán)境的任何系統(tǒng)的使用。用戶安裝系統(tǒng)(參見(jiàn)系統(tǒng)組12)可包括傳統(tǒng)的視頻攝像頭，以及集成的照明。它可包括紅外傳感器。它可包括多頻聲納系統(tǒng)，其用于在提供對(duì)于人類肉眼零能見(jiàn)度的環(huán)境中的對(duì)于數(shù)百英尺遠(yuǎn)的高分辨率可視化。用戶安裝的系統(tǒng)將向它們各自的裝置遞送它們各自的在臍帶線“上(up)”的數(shù)據(jù)“上行(up)”到臍帶線以遞送至它們各自的裝置，以用于監(jiān)視、分析、記錄并且如果需要的話，轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光頻率。經(jīng)轉(zhuǎn)換的信號(hào)然后可被發(fā)送回臍帶“下行(down)”，到臍帶以用于用戶應(yīng)用的“掩模面罩(in-mask)”畫(huà)面。用于用戶應(yīng)用的源材料不限于由用戶安裝的傳感器生成的材料。它還可包括在操作者水平級(jí)別生成的(直播或預(yù)記錄的)音頻/視頻。所有建議的系統(tǒng)包括全部可能的視角:在操作者和或用戶水平級(jí)別之上、之處和之下。
[0080].情境意識(shí)一一“個(gè)人診斷”:該術(shù)語(yǔ)一般被用于包括涉及用戶/響應(yīng)者的物理的良好狀態(tài)(well-being)的所有形式的數(shù)據(jù)收集和傳送。示例數(shù)據(jù)包括核心體溫、末端體溫、心臟速率、呼吸速率、氣體速率消耗或任何其它“關(guān)鍵的統(tǒng)計(jì)資料”，所述其它“關(guān)鍵的統(tǒng)計(jì)資料”對(duì)于分析用戶/響應(yīng)者的健康是有必要的，并且對(duì)預(yù)測(cè)/避免可能由受損的用戶促使的任何緊急情況是有必要的。所述數(shù)據(jù)可被發(fā)送“上行”到臍帶，以用于由操作者職員進(jìn)行監(jiān)視和文檔編制。所有建議的系統(tǒng)包括所有可能的視角:在操作者和或用戶級(jí)別之上、之處和之下。
[0081 ] 系統(tǒng)組#4
[0082 ]該組模塊可包括包含電、氣動(dòng)和液壓的任何類型的電力電路。(參見(jiàn)系統(tǒng)組#6)
[0083].電:采用12VDC操作的適度供電的電動(dòng)工具、儀器和輔助是常見(jiàn)的。相同的工具、儀器和輔助(“裝置”)可通過(guò)特別設(shè)計(jì)的“恒電流”低電壓、GFS保護(hù)的DC電路來(lái)供電。僅通過(guò)示例的方式，所述裝置可包括動(dòng)力鉆、驅(qū)動(dòng)器和切割工具。它們可包括用于分析系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)的板外電子裝置。它們還可包括供應(yīng)用于電加熱衣服的電流的電路，在多個(gè)區(qū)域中，其用于增加的用戶舒適性和靈活性。
[0084].氣動(dòng):采用多個(gè)獨(dú)立的、高壓氣體線路的選項(xiàng)，出現(xiàn)用于對(duì)氣動(dòng)工具供電的選項(xiàng)。高壓(“HP”)地面供應(yīng)的氣體可供給HP和低壓(“LP”)氣動(dòng)工具，(采用小步驟下降的插入，在工具和HP線之間的調(diào)節(jié)器)。
[0085].液壓:采用多個(gè)獨(dú)立的、高壓氣體線路的選項(xiàng)一一出現(xiàn)用于通過(guò)液壓供應(yīng)工具和輔助的選項(xiàng)。
[0086]系統(tǒng)組#5
[0087]部署系統(tǒng):是在整個(gè)臍帶內(nèi)用于將多條線(氣體、液壓、通信、數(shù)據(jù))與它們的組成線相配合的任何適合的系統(tǒng)，使得它們?nèi)坎僮鞯剡B接，而不管是否或者部署了總共多少臍帶線。如果部署系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)的，可包含旋轉(zhuǎn)接頭以及滑環(huán)的使用，如由它們的組成源(氣體、液體、數(shù)據(jù)或通信)所要求的。
[0088]系統(tǒng)組#6
[0089]電力用途:該組包含通過(guò)在系統(tǒng)組#4中描述的源來(lái)供電的裝置(工具、儀器和輔助)。所述裝置可通過(guò)電流或HP氣動(dòng)和或液壓來(lái)供電。
[0090]系統(tǒng)組#7
[0091]在來(lái)自多個(gè)源的多個(gè)混合、高壓的情況下，需要多個(gè)氣體選擇器歧管選擇適當(dāng)?shù)臍怏w以使對(duì)于位于用戶/響應(yīng)者處的第一和第二級(jí)調(diào)節(jié)器保持在足夠的壓力下以在名義上操作。如果該選擇器位于系統(tǒng)的這端，則可將系統(tǒng)組2排除。
[0092]系統(tǒng)組#8
[0093]防護(hù)服和浮力控制:在深度操作的用戶/響應(yīng)者要求免于環(huán)境影響的保護(hù)，以及對(duì)控制他們的深度的能力。環(huán)境的保護(hù)以“干式潛水服”的形式是常見(jiàn)的，該“干式潛水服”封裝并且保護(hù)用戶免于環(huán)境的溫度和毒性。浮力控制通過(guò)可被調(diào)節(jié)為在任何深度處創(chuàng)建“中性浮力”的用戶可充氣氣囊的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)設(shè)備需要隨著深度的增加的額外空氣的插入，以及隨著用戶上升的空氣的驅(qū)逐。傳統(tǒng)上，這些裝置的服務(wù)來(lái)自在用戶背上的罐。即時(shí)臍帶系統(tǒng)沒(méi)有創(chuàng)建對(duì)于這個(gè)經(jīng)過(guò)時(shí)間測(cè)試的方法的改變的需要。然而，臍帶系統(tǒng)提供可替代的方法，通過(guò)接受HP呼吸氣體并且遞送用戶/響應(yīng)者的第一級(jí)調(diào)節(jié)器，該可替代的方法從臍帶直接供應(yīng)。如果“預(yù)先氣體塊(pre gas block)”第一級(jí)調(diào)節(jié)器(參見(jiàn)系統(tǒng)組#10)包括額外的LP氣體OUT端口，這些可直接連接到防護(hù)服和BCD。該布置允許冗余罐#1和#3只用作他們的主要功能。(參見(jiàn)系統(tǒng)組11)
[0094]系統(tǒng)組#9
[0095]多端口低壓氣體塊:來(lái)自可替代氣體源的選擇中的任一個(gè)的到用戶的遞送需要選擇器裝置或歧管。本發(fā)明提供源的選擇。首先是通過(guò)系統(tǒng)組#5(其可包括或不包括系統(tǒng)組#2&#7)從系統(tǒng)組#1遞送的“主”源。在系統(tǒng)組#1被中斷的情況下，用戶可選擇來(lái)自或者第一(“背部”)或者第二(“前面”)的冗余罐(參見(jiàn)系統(tǒng)組#1)的氣體，或者可替代的“外部”源，其可通過(guò)另一個(gè)用戶或遞送方法(即可旋轉(zhuǎn)地連接的罐或來(lái)自另一個(gè)用戶的“伙伴軟管(buddy hose)”)來(lái)提供(見(jiàn)系統(tǒng)組#12)。
[0096]系統(tǒng)組#10
[0097]連接到多個(gè)端口氣體塊的每個(gè)氣體源必須是“低壓”。這意味著在臍帶或可替代氣體源內(nèi)，HP氣壓在進(jìn)入氣體塊之前已經(jīng)減小到由第二級(jí)調(diào)節(jié)器要求的低壓。該要求通過(guò)第二級(jí)調(diào)節(jié)器來(lái)設(shè)定，氣體塊將經(jīng)由柔性低壓軟管直接饋送到該第二級(jí)調(diào)節(jié)器中。傳統(tǒng)上，該第二級(jí)調(diào)節(jié)器位于用戶的全面罩內(nèi)。
[0098]系統(tǒng)組#11。
[0099]在氣體遞送中斷的情況下，臍帶系統(tǒng)需要備份冗余。第一冗余通過(guò)如傳統(tǒng)上由用戶/受訪者穿戴的“背部罐”來(lái)提供。在第一冗余故障或損耗的情況下，氣體塊(系統(tǒng)組#9)可選擇用于冗余的“前面罐”。
[0100]在本文中使用的術(shù)語(yǔ)“前面罐”和“背部罐”一般等同于在用戶/響應(yīng)者身體的任何地方附著的任何尺寸的包含源的任何兩個(gè)罐。
[0101]系統(tǒng)組#12
[0102]外部氣體源，包括任何/每個(gè)可能的氣體源，無(wú)論該氣體源遞送自:額外的罐(其被可旋轉(zhuǎn)地連接)或由來(lái)自另一個(gè)用戶/受訪者的由軟管連接遞送的氣體源組成的“伙伴”系統(tǒng)，(不管他們的呼吸氣體源:自包含或地面供應(yīng))，或者從額外的地面氣體供應(yīng)，其采用可直接連接到氣體塊的集成的第一級(jí)調(diào)節(jié)器，按照其低壓要求。
[0103]系統(tǒng)組#13
[0104]隨著到源系統(tǒng)組編號(hào)1、3、4&6的相互端，用戶將從位于用戶端處的關(guān)聯(lián)的裝置生成圖像、個(gè)人、情境和傳感數(shù)據(jù)。用戶將接收呼吸氣體(通過(guò)第二級(jí)調(diào)節(jié)器)并且系繩(tether)以生存和安全。用戶將接收電路(電、氣動(dòng)、液壓)以削弱所有用戶使命所需的裝置、工具和輔助。
【具體實(shí)施方式】
[0105]具體描述:圖1
[0106]以下信息和在上文的圖表示“用于惡劣環(huán)境中的用于生命、安全、數(shù)據(jù)遞送/獲取、電力、情境意識(shí)和人的通信的臍帶支持系統(tǒng)”的一般設(shè)計(jì)特性。
[0107]它不表示最終生產(chǎn)產(chǎn)品的制造細(xì)節(jié)。響應(yīng)于各種應(yīng)用的要求以及涉及的技術(shù)和材料，將改變組件形狀、尺寸和安裝。
[0108]所述臍帶支持系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)操作者可選擇的高壓氣體源，其發(fā)起入口壓力平衡調(diào)節(jié)器，該入口壓力平衡調(diào)節(jié)器獨(dú)立于每個(gè)供應(yīng)氣體源的不同壓力，遞送恒定的、操作者可選擇的高壓氣體。
[0109]所述可選擇的高壓氣體源連接到部署系統(tǒng)，該部署系統(tǒng)可通過(guò)高壓氣體線，同時(shí)遞送多個(gè)氣體混合，以為了用戶選擇，同時(shí)與其它源用于通信、個(gè)人診斷、情景意識(shí)增強(qiáng)、對(duì)于輔助裝置的電力分配，以及安全系繩，這些全部保留在柔性覆蓋內(nèi)，并且從所述部署系統(tǒng)容易地被部署。通過(guò)包括模擬、數(shù)字、電線、光纜的多種方法，操作所述非氣體相關(guān)的遞送系統(tǒng)。
[0110]在用戶端，所述系統(tǒng)將所述臍帶線部署到用戶/響應(yīng)者，獨(dú)立地組合在柔性、保護(hù)性覆蓋物內(nèi)。所述臍帶與用戶/響應(yīng)者進(jìn)行通信，如到與每個(gè)各自的組件連接器獨(dú)立地進(jìn)行通信(如通過(guò)它們的各自的功能所要求的)的覆蓋物內(nèi)的每個(gè)內(nèi)部線所做的。所述系繩(tether)終止于連接到用戶/響應(yīng)者的線束的緊固件。所述電力分配線與需要電力的每個(gè)輔助設(shè)備通信。所述多方向、多格式的通信線與從它們的附接到用戶/響應(yīng)者的關(guān)聯(lián)的裝置而到達(dá)的相互線進(jìn)行通信。
[0111]在操作員端，在所述部署系統(tǒng)內(nèi)，每個(gè)氣體、數(shù)據(jù)和通信線與每個(gè)各自的組件連接器獨(dú)立地進(jìn)行通信，如通過(guò)它們各自的功能所命令的。所述系繩終止于部署系統(tǒng)。所述電力分配線與每個(gè)電源(不管是電的、氣動(dòng)的或液壓的)進(jìn)行通信。所述多方向、多格式通信和數(shù)據(jù)線與每個(gè)各自的組件連接器進(jìn)行通信，如通過(guò)它們的源功能以及它們所必須連接到的裝置和或儀器所命令的。
[0112]在用戶端，所述恒定高壓氣體線(多個(gè))或者直接與第一級(jí)調(diào)節(jié)器進(jìn)行通信，該第一級(jí)調(diào)節(jié)器可與多端口氣體歧管進(jìn)行通信，其中用戶/響應(yīng)者也可從多個(gè)可替代的后第一級(jí)/冗余氣體源中選擇，后第一級(jí)/冗余氣體源或者通過(guò)用戶/響應(yīng)者來(lái)攜帶或者從外部源(例如備份RIT瓶或“潛伴”)的第三系(tertiary)來(lái)供應(yīng)。所述氣體塊與用戶/響應(yīng)者的第二級(jí)調(diào)節(jié)器進(jìn)行通信。所述冗余罐也可與用戶/受訪者的防護(hù)服和BCD進(jìn)行通信。所述HP臍帶氣體線也可與所述冗余罐進(jìn)行通信，以“在原位”補(bǔ)充他們。
[0113]本發(fā)明進(jìn)一步允許高壓氣體的“在原位”的補(bǔ)充到二者，第一冗余“背部”罐，或者第二冗余“前面”罐。這僅通過(guò)如下來(lái)完成，即操作者將地面供應(yīng)的內(nèi)部高壓升高到它的比冗余罐的內(nèi)部壓力更高的任何PSI。如果被包含在系統(tǒng)內(nèi)，這將自動(dòng)地打開(kāi)在每個(gè)罐上的集成的罐閥/第一級(jí)調(diào)節(jié)器內(nèi)定位的氣體輸入檢查閥(Gas In Check Valve)，以補(bǔ)充所述冗余罐。
[0114]在用戶端，所述電力線(電、氣動(dòng)或液壓)與它們的各自的裝置、工具和輔助進(jìn)行通信，以用于通過(guò)用戶/受訪者的應(yīng)用。
[0115]本發(fā)明可由天然的或合成的足夠強(qiáng)以承受內(nèi)部氣體壓力的任何適合的材料來(lái)構(gòu)成，可能不受磨耗、腐蝕和所有其它習(xí)慣的“磨損”因素的影響，所述因素通常由該性質(zhì)的系統(tǒng)和裝置來(lái)經(jīng)歷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種臍帶系統(tǒng)，用于在柔性保護(hù)性覆蓋物內(nèi)向在惡劣環(huán)境中的用戶提供和遞送多種不同混合的呼吸氣體、安全系繩、用于可用文檔記錄多向的、多格式的數(shù)據(jù)/通信獲取和遞送的多個(gè)輔助線、個(gè)人/情境意識(shí)和用于工具、輔助或裝置削弱的輔助電源，借此多個(gè)可變高壓氣體源與可在恒定可選擇壓力下操作的多個(gè)入口壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行通信，所述多個(gè)入口壓力調(diào)節(jié)器與柔性高壓氣體線進(jìn)行通信，所述柔性高壓氣體線與部署系統(tǒng)進(jìn)行通信，所述部署系統(tǒng)與由非碳纖維或芳綸的任何材料制成的多個(gè)柔性高壓氣體線進(jìn)行通信，其中所述高壓氣體線選擇性地在近端與第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器進(jìn)行通信，所述第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器與第二級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器進(jìn)行通信以向所述用戶以適合的壓力遞送所述氣體;或者可替代地，所述第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器與多端口氣體分配選擇器歧管進(jìn)行通信，所述多端口氣體分配選擇器歧管與所述第二級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器進(jìn)行通信以向所述用戶以適合的壓力遞送所述氣體；以及其中所述柔性保護(hù)性覆蓋物和所述高壓線在遠(yuǎn)端與所述部署系統(tǒng)進(jìn)行通信；以及其中所述柔性保護(hù)性覆蓋物進(jìn)一步包含由任何適合的天然或合成的材料制成的安全系繩；多個(gè)獨(dú)立的、多格式、多向的電路由天然或合成的任何適合的材料制成，以用于獲取、遞送、監(jiān)視并且用文檔記錄所有感測(cè)的通信和數(shù)據(jù)，其包括但不限于個(gè)人的和或情境數(shù)據(jù);多個(gè)獨(dú)立的輔助電力電路由天然的或合成的任何適合的材料制成，借此，在近端的輔助工具、儀表和裝置可在遠(yuǎn)端通過(guò)電的、光學(xué)、氣動(dòng)或液壓電源來(lái)削弱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多端口氣體分配選擇器歧管，其中所述呼吸氣體可從多個(gè)可替代的后第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)氣體源被可選擇地遞送到所述第二級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器，以便以適合壓力向所述用戶遞送所述氣體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多端口氣體分配選擇器歧管，其中可替代的，所述呼吸氣體可從高壓多氣體選擇器歧管可選擇地遞送到所述第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器，以用于以適合的壓力可選擇地遞送到所述用戶。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓多氣體選擇器歧管，其中所述呼吸氣體可從多個(gè)高壓氣體源可選擇地遞送，從由非碳纖維或芳綸的任何材料制成的所述多個(gè)柔性高壓氣體線導(dǎo)出，被包含在柔性選擇性覆蓋物內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可替代的后第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)的氣體源，其中所述多個(gè)可替代的氣體源可替代地從第一、第二或第三冗余氣體源導(dǎo)出，無(wú)論是被集裝在高壓管內(nèi)，或者通過(guò)柔性氣體線來(lái)遞送。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集裝的第一和或第二冗余氣體源，其中所述源包含相互分離或集成在一起的罐閥和第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器，借此，它們的呼吸氣體內(nèi)容可單獨(dú)地或同時(shí)地被再填充以及分發(fā)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的罐閥和第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器，其中所述閥和調(diào)節(jié)器與在所述柔性選擇性覆蓋物內(nèi)包含的所述多個(gè)柔性高壓氣體線進(jìn)行通信并且可從所述多個(gè)柔性高壓氣體線被再填充。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器，其中所述調(diào)節(jié)器包含多個(gè)低壓氣體OUT端口，以用于與次級(jí)裝置進(jìn)行通信以及遞送低壓氣體到次級(jí)裝置，所述次級(jí)裝置包括但不限于浮力控制裝置、防護(hù)服和第二級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器，以用于向所述用戶直接、冗余地遞送呼吸氣體。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的第一級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器，其中所述調(diào)節(jié)器包含多個(gè)低壓氣體OUT端口，以用于與次級(jí)裝置進(jìn)行通信以及遞送低壓氣體到次級(jí)裝置，所述次級(jí)裝置包括但不限于浮力控制裝置、防護(hù)服和第二級(jí)壓力減小調(diào)節(jié)器，以用于向所述用戶直接、冗余地遞送呼吸氣體。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于個(gè)人固定的安全系繩，其中由天然或合成的任何適合的材料制成的所述系繩足夠強(qiáng)以將所述用戶帶出所述惡劣環(huán)境。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立的、多格式、多向的電路，其中在系統(tǒng)的近端的多個(gè)用戶與在系統(tǒng)的遠(yuǎn)端的多個(gè)操作者之間，所述線提供聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)通信的通道。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立的多格式、多向的電路，其中在系統(tǒng)的近端的多個(gè)用戶感知裝置與在遠(yuǎn)端的多個(gè)操作者裝置之間，所述線提供通信的通道，所述多個(gè)用戶感知裝置用于數(shù)據(jù)獲取，包括但不限于個(gè)人和情境的感知，所述多個(gè)操作者裝置用于監(jiān)視、分析、分配和文檔記錄。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立輔助電路，其中在系統(tǒng)的遠(yuǎn)端，通過(guò)在所述部署系統(tǒng)內(nèi)的連接性電路，所述源產(chǎn)生電、光、氣動(dòng)、或液壓動(dòng)力，在所述保護(hù)性覆蓋物內(nèi)，所述部署系統(tǒng)與由天然或合成的任何適合的材料制成的多個(gè)線進(jìn)行通信，以及借此，在系統(tǒng)的近端，輔助工具、儀器和裝置可被削弱以用于用戶應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】H01B7/00GK105830176SQ201480068888
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日
【發(fā)明人】威廉·梅斯納
【申請(qǐng)人】威廉·梅斯納