简易船载航海数据记录仪SVDR的设计与实现
船舶VDR与SVDR的区别及数据提取讲解
对下沉式保护容器，取消了抗穿刺要求 对上浮式保护容器，取消了1100度/1小时火烧和 260度
/10小时等要求
VDR结构
主机单元
不同形式的黑匣子
数据回放软件
• VDR供应商提供通用USB/Ethernet/FireWire或 等价接口；提供能运行于通用便携机操作系统的 软件及说明书
• 提供最原始、最真实的船舶动态信息和操 作记录，所记录数据的精确性、真实性和 连续性是传统海事调查手段无法做到的；
• 将发生碰撞的两船的VDR所记录的数据再 现于电子海图上，可以真实地反映出碰撞 当时及前后的运动过程；
• 通过模拟仿真技术，更能真实地再现当事 船舶的运动状态及当时的通航环境和海况。
VDR数据提取
VDR（船载航行数据记录仪）
• VDR：Voyage Data Recorder ，简单地 说就是“船舶黑匣子”，用于记录船舶航 行状态数据的专用设备。能够以一种安全 和可恢复的方式，存储船舶发生事故前后 一段时间的与船舶位置、动态、物理状态、 命令和操纵相关的信息。
VDR在海事调查中的作用
（2）对2002年7月1日之前建造的3,000总吨
及以上，但小于20,000总吨的货船，在2007年7
月1日之后第1次计划坞修日，但不晚于2010年7
月1日。
VDR与S-VDR的区别
• 对采集数据的要求有差别
VDR要求采集所有标准上要求的信号(不管是否有标准信 号接口)
S-VDR要求采集重要信号(对一些信号,如果没有标准接口, 则可以不采集，例如雷达图像）
VDR的数据接入
国际海事组织关于安装S-VDR的规定
•
2004年，IMO在SOLAS公约新增第V/20.2
船舶VDR设备的应用和改进建议
船舶VDR设备的应用和改进建议作者：于洪源来源：《中国水运》2013年第10期摘要：针对船舶VDR设备进行了简单介绍，并对VDR和SVDR进行了功能性对比。
通过分析目前船舶配备的VDR设备工作性能结合该设备应用实际，就如何改进VDR设备的性能提出增加内存容量和增加接入数据的建议，进一步提升该设备在水上交通事故调查的利用率。
关键词：VDR设备海事调查存储空间船舶VDR设备的组成及功能VDR设备由主机和副机组成，副机也叫最终存储器、数据同步记录介质（复制件）、船舶黑匣子。
主机一般安装在驾驶台，其记录介质中保存着有关的数据，可通过外部设备提取它。
副机与主机相连，VDR数据也保存于船舶黑匣子中。
船载航行数据记录仪（VDR：voyage data recorder）是指一个记录与传播航行及操作有关数据的完整系统。
A.能实时记录（保存）海事发生前后一段时间内的驾驶台的声音、通信声音、船舶位置和动态、雷达数据、命令、操纵、船体破口情况等信息，于事后再现这些信息（即在专用的设备上打印、显示出）。
B.具有自检功能、故障报警功能：自动对设备进行检测；当自身发生故障时报警；当ARPA的碰撞危险警报持续一段时间后仍未解除，同时VDR没采集到操舵信息时立即报警。
C.有专用备用电源。
当船电中断时船舶应急电源应能供电；当应急电源中断时，专用备用电源能供电2小时。
D.具有自浮功能。
当发生重大沉船事故而船员又没能带走“黑匣子”时，安装在上层甲板的VDR副机会因浸水改变压力而自行弹离船体，上浮到海面并便于被寻找。
VDR产品要求具有抗压力、抗海水腐蚀、抗高温的性能，从而确保有关数据在恶劣环境下不会丢失。
船舶VDR设备的应用1、VDR备份资料在海事调查中的作用国际海事组织之所以规定船舶必须装备类似飞机上“黑匣子”的船舶航行数据记录仪，是为了借助它进行海事调查、寻找遇难船只和分析海难事故的原因，从失事的船舶中分析失事前后的各种状态和数据，找出失事的真正原因，并从这些原因中进行归纳总结，不断完善现有的国际公约、规则和规范，从而不断改进现有的船舶设备，日益提高船舶航行的可靠性和安全性。
85号建议案 航行数据记录仪
85 号建议案 2005 年 1 月
关于航行数据记录仪建议案
本建议案适用于 SOLAS 第 V 章第 20 条要求的航行数据记录仪 (VDR)。
本建议案可以由 IACS 成员船级社在认可安装于船上的航行数据记录仪(VDR)时结合他们的要求和程 序一起使用。
本建议案是基于对符合国际海事组织颁发的适用规则和指南的理解，尤其是对 IMO Res. A.861(20), IMO Res. A.694(17), MSC Res. MSC.163(78)的理解。
服务商应经本社的认可或由船旗国主管机关自己认可或经代表船旗国主管机关的正式授权组织的认 可。代表船旗国主管机关给予服务商的认可，应根据 IACS UR Z17 中详细规定的程序进行。参照其 附件 1 中的 10。
验船师应核查船舶是否有一份有效的符合证书（COC）副本，其中包括下列资料：
－ 船名和 IMO 编号 － 成功通过测试的日期和地点 － VDR 的生产商，及其型号和系列号 － 服务商姓名和地址 － 实施年度性能测试的技术员和签名 － 船级社服务商认可证书号和服务商证书的到期日期。
船载-航载黑匣子记录设备的核心硬件及
船载/航载黑匣子记录设备的核心硬件及
1、应用背景
船载黑匣子（black box）是船载航行数据记录仪，或船载简易航行数据记录仪的一种俗称，英文简写VDR或SVDR，旨在给随后的事故原因调查提供帮助，以一种安全和可恢复的方式，保存船舶发生事故前后一段时间的所有航海信息。
这些航行数据量是非常大的，迫切需要大容量的数据存储解决方案。
传统的基于U盘、硬盘、SD/MMC卡存储方案，虽然也能实现大容量数据存储的功能，但无论是系统体积、成本、功耗、可靠性和易用性等方面都不尽如人意，因此，迫切需要一种能以较低的成本、功耗和体积，实现大容量、高可靠性的数据存储解决方案。
2、成功案例
海底数据采集设备的核心部件
船载黑匣子记录设备的核心硬件及操作系统
公共安全、公共交通等信息查询系统
3、系统架构
船载黑匣子是一个完整的系统，包括数据处理、编码、数据接口、记录介。
简易船载航海数据记录仪S—VDR的设计与实现
该 系统 综 合 应 用 了嵌入 式 工 控 机 、 片机 、 单 多媒 体 技 术 、 据压 缩技 术及 通 信技 术 ， 以根 数 可 据 不 同船 舶 的 要 求 进 行 配 置 ． 于 远 洋船 舶 和 沿 海船 舶 均 有 使 用 价 值 。 对
关 键 词 ： 易型 航 海 数 据 记 录 仪 ： 入 式 系 统 ： 块 化 设 计 简 嵌 模 中 图 分 类 号 ： Ｐ １ Ｔ ２６ 文 献标 志码 ： Ｂ
简 易 船 载 航 海 数 据 记 录仪 （ — Ｄ 是 根 据 国 Ｓ Ｖ Ｒ）
际海 事 组 织 （ Ｉ ＭＯ） Ｓ Ｌ 在 Ｏ ＡＳ公 约 新 增 第 Ｖ ２ ． ／０２条 款［ １ Ｊ 制 的一 种用 于 记 录和 保存 船 舶 航行 过 程 中 而研
采用模 块 化结构 ，并 对各 种设 备 的通信接 口都 进行
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ｒｉｌ ｓｍｐ ｙ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｈ ｓ ｄ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｓ ｓ ｍ ｒ ｃｐ ｅ ｎ ｄ ｆ ｎ ｔ ｎ ， ｙ ｔｍ ｓｒ ｃ ： ｈ ｓ ｔｃｅ ｉ ｌ ｉ ｔ ｕ ｅ ｔ ｅ ｔ ￣ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｅ ｕ ｒ ａ ｏ ｎ ａ ｅ ｎ ，ｙ ｔ ｅ ｐ ｉ ｉ ｌ ａ ｕ ｃｉ ｓ ｓ ｓｅ ｎ ｏ ｓｒ ｃｕ ｅ ｏ ｈ ｓｍｐｉ ｅ ｏ ￣ ｅ ｄ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒ ． ｄ ｔ ｌｏ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｈ ｅ ｉｎ ｔｕ ｔ ｒ ｆ ｔｅ ｉ ｌ ｄ ｖ ｙ ａ ａ ｒ ｃ ｒ ｅ Ａｎ ｉ ｓ ｎ ｒ ｕ ｅ ｔｅ ｄ ｓ ｍｅｈ ｄ ｏ ｄ ｕ ｅ ｔ ｅ ｉｅ ｔ ｅ ｉ ｆ ａ ｏ ｇ ｔｏ ｆ ｍｏ ｌ ｏ ｒ ａ ｚ ｈ ｌ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ Ｓｉ ｓｇ ｎｄ Ｒｅ ｌｚ ｔｏ ｆ ｔ ｍｐｌ ｅ Ｖｏ ａ ｅ Ｄａ ａ Ｒｅ ｏ ｄ ｒ ｉ ｄ ｙ ｇ ｔ ｃ ｒ ｅ ｉ ｆ
船载航行数据记录仪(VDR)研究设计
主 电 源 可 将 交 流 ２ ０Ｖ 船 电 转 换 为 ２ 直 流 ２ ４Ｖ 电 。 应 急 电 源 为 ２ 直 流 电 。 内 电 源 接 受 外 部 电 ４Ｖ
源 供 电 ， 将其 转 换 为 系统 要求 的 电压 ， 并 为整 个 系统 供 电 。备 用 电源 为具 有 自动 充 电装 置 的可充 电电池 系统 。当外 部 的 主 电源 和 应 急 电源 都 失 电 时 ， 用 备 电源 自动 为系 统 供 电 ， 保 证 系 统 正 常 工 作 时 间大 并 于 ２ｈ ２ ｈ后 记 录 将 自动 停 止 。 主 电 源 、 急 电 源 ， 应 和备 用 电源 切换 过 程 中 ， 保 证 系统 连续 工作 。 可
１ １ 电 源 ．
生 产既 符合 我 国 国情 ， 满 足 国际 海 事 组 织 有 关 技 又 术 性能 和 功 能要 求 的 ＶＤ 在 技 术 和应 用 上 都 具 有 Ｒ， 重 要 意义 。近年 来 ， 国许 多大 专 院校 和研 究 院所 ， 我
对 于 ＶＤ 在 理 论 、 术 和 应 用 上 都 进 行 了 深 入 研 Ｒ， 技 究 并 取 得 大 量 成 果 ｌｌ 。 本 文 介 绍 的 以 Ｐ １ ４总 线 ２３ Ｊ Ｃ０
维普资讯
２０ ０ ２年 第 ２期
总第 ５ １期
文 章 编 号 ：０ ０ ４ ５ （ ０ ２ ０ ０ ０ —０ １０ ６ ３ ２ ０ ）２ ０ ５ ４
中 国 航 海
Ｎ Ａ ＶＪ ＧＡＴ Ｊ ０Ｎ ０Ｆ ＣＨＪ ＮＡ
Ｎｏ ２ Ｊ ｎ ０ ２ ｕ ．２ ０
主控 制 器是 系 统 的主 体 ， 制 系统 采集 数 据 、 控 分 析 处 理数 据 、 存 和备 份数 据 以及 显 示 、 印 、 保 打 自检 、
关于船(艇)载航行数据记录仪数据仪的研究
关于船(艇)载航行数据记录仪数据仪的研究【摘要】船（艇）载航行数据记录仪可以实时记录近期舰船运动的航向、航速、船长指挥口令、舱内温度与湿度、舱内压力等信息, 当舰船发生事故时, 这些数据在分析事故时起到不可替代的作用。
本文设计了船载航行数据记录仪, 并介绍了它的组成及其功能模块的工作原理, 分析了其功能的实现, 为船载航行数据记录仪的产品化设计提供指导。
【关键词】船用黑匣子数据信息处理监控报警音频压缩【引言】船( 艇) 载航行数据记录仪( Shipborne V oyageData Recorder,VDR) 俗称船用黑匣子，是专门用于记录和保存船舶航行过程重要信息参数的智能化记录设备，其功用相当于飞机上的“黑匣子”。
在上世纪八十年代, 发生了几起主要的海事灾难，尤其是客轮Estonia 导致了900 多人丧生。
造船工业组织考虑采用与飞机“黑匣子”相似的技术实现对舰船航行数据的实时记录，进而对调查分析事故提供帮助。
舰船失事后, “黑匣子”随失事浮标一同浮出水面, 救援人员只要打开“黑匣子”, 就可及时掌握到舰船失事的原因、沉没过程中采取的措施和舰船内人员失事时的情况等等。
舰船的黑匣子设计, 不仅要总结飞机黑匣子设计的一些特点, 还得考虑不同舰船自身的特点, 针对其特点, 在各种现有的研究成果的基础上进行不断的创新。
本文介绍了一种船用黑匣子的设计方案。
1系统组成VDR由主机单元、最终保护体( 简称黑匣子或PDC) 、远程采集单元、监控单元、麦克风组合和UPS电源箱组成。
其系统组成结构如图1 所示: 图1 船载航行数据记录仪系统组成示意图2基本原理航行状态记录器的功能是由硬件和软件共同完成的。
它通过CAN2.0B总线接口和其它输入接口接收船舶导航系统、主动力系统、电力系统和监控系统中以模拟量、开关量和数字量等重要参数信息, 并按照接收的时间顺序依次存储在非易失性介质中。
以“先进先出”的原则自动丢弃前面的数据, 记录新的数据, 从而始终保存最近时间内（具体存储时间以实际情况为准）的数据。
船用黑匣子的应用与检查
船用黑匣子的应用与检查作者：孙友勇来源：《中国水运》2011年第09期根据SOLAS公约修正案以及国内相关通知要求介绍了VDR（SVDR）的主要功能、结构组成，并根据现场检查实践列出了检查要点，希望在驾驶台资源管理检查活动中，对检查员有所帮助。
船用黑匣子，学名船载航行数据记录仪或简易航行数据记录仪（VOYAGEDATARECORDER）,英文简称VDR或S-VDR，是专门用于记录船舶航行数据的仪器，以安全和恢复的方式保持船舶发生事故前后一段时间的船位置、舶动态、物理状况、命令和操纵的信息。
当船舶发生事故时，该信息数据在分析事故时起到不可替代的重要作用。
?荩VDR的发展应用背景早先的航行数据记录，主要是依靠一些书面数据的记录，比如航海日志、轮机日志、车钟记录簿等，随着科技的进步，增加了一些船艏纪录仪、车钟记录仪、甚高频的通话录音等。
80年代，国际上和我国船舶研究部门曾进行了船舶数据记录的研究工作并生产了车钟自动记录仪的样机，由于记录介质不理想，没有达到实际意义上的进展。
船舶黑匣子的起步是90年代，90年代初期我国国内就有学者提出在船上安装能够记录包括视频信号、音频信号在内的船舶数据记录的仪器，这比国际海事组织同类决议要早多年，但是由于种种原因没能进一步研究，也就因没能取得具体成果而搁置。
随着对事故调查要求的进一步提升，海事机构对事故调查不再满足于简单的事故原因分析以及判明责任，对事故的发生要有更层次的了解，譬如在操纵过程中，操纵人员对所获得的讯息是否正确理解与掌握；对危险是否正确判断；能否及时采取正确的避险措施；触碰进水是否由于船体强度不够需要改进等。
面对这样的调查要求，仅凭船上人员的回忆与纸质的记录是很难有信服力，是远远不够的。
从20世纪40年代起，飞机上就陆续安装了简单的黑匣子“飞行记录器”。
当“黑匣子”落水后会向空中发出声纳，便于寻找。
随着它在飞机上的成功应用，人们对船用黑匣子的研究就应运而生。
简易船载航海数据记录仪S_VDR的设计与实现
５） Ｓ－ ＶＤＲ 系统配置程序， 完成系统正常运行的 信息配置功能， 同时完成船舶固定数据的固化功能。
６） Ｓ－ ＶＤＲ 数据回放程序， 完成对保存数据的回 放， 现场再现功能。
（ ３） Ｓ－ ＶＤＲ 主控软件的设计 主控软件采用面 向对象的、模块化的设计思想， 根据功能划分成若干 个相对独立功能模块。各模块通过进程间的数据通 讯技术， 把各自的运行状态通知给其它模块。通过这 种设计， 任何单一模块出现问题不会影响系统的其 它模块的正常运行， 同时主控软件又能根据各模块 的运行状态， 合理的分配系统资源 （ ＣＰＵ， 内存空 间） ， 并能根据其运行状态决定是否需要结束并重新 载入这个功能模块。最后整个软件又具有看门狗功 能， 一旦整个系统瘫痪， 硬件看门狗将在 ４０ ｓ 后重 新启动系统。系统软件的流程图如图 ３ 所示。
备份存储体中， 两个存储体都有相应的保护措施， 防
止对已记录的数据进行删除和篡改。
ｄ． 自检功能 系统启动时， 具有系统完整性检测功能， 并给出
当前是否正常运行的状态指示。工作不正常时， 能给
出报警。
ｅ． 回放功能
通过播放设备再现记录在存储体内的数据， 主
存储体和备份存储体存储数据都可以通过网络接口
４ 结语
系统经过实验调试表明其功能和性能可以达
到 海 事 局 《船 舶 航 行 数 据 记 录 仪 技 术 条 件 和 检 验 程
序 》［５］相 关 要 求 ， 并 取 得 了 中 国 船 级 社 （ ＣＣＳ） 的 型 式
认可证书。目前， 该产品已经在国内外多艘船上实际
应用， 运行效果良好。
（ 下转第 ４４ 页）
svdr操作规程
svdr操作规程SVDR操作规程SVDR（Simplified Voyage Data Recorder），即简化航行数据记录仪，是一种用于记录船舶航行信息的设备。
为了确保船舶安全以及明确责任，船舶管理部门制定了一系列SVDR操作规程，以规范船舶人员对SVDR的操作和使用。
以下是SVDR操作规程的内容。
一、设备操作要求1. 船舶主管人员应经过相关培训，熟悉SVDR的基本操作原理和使用方法。
2. 每次出航前，应检查SVDR设备的运行状态，确保其正常。
如有故障或异常情况，应立即报告船舶管理部门。
3. SVDR设备应定期进行检修和维护，确保其可靠性和准确性。
4. 在航行过程中，如有SVDR设备故障，应立即报告船舶管理部门，并采取相应措施保障船舶航行安全。
二、船员操作要求1. 船员应定期参加SVDR的操作培训，熟悉SVDR的操作流程和注意事项。
2. 船员使用SVDR设备时，应按照操作手册的要求进行，不能随意更改设备设置。
3. 在航行中，船员应根据需要操作SVDR设备，包括存档、录音、关闭等操作。
录音时应注意保持清晰的声音和正确的语言表述，不得录制不当言论或私人对话。
4. 如发生事故或紧急情况，船员应立即启动SVDR设备，确保有关数据的完整性和准确性。
三、数据保存和管理1. SVDR设备应定期保存和备份数据，确保数据不会因设备故障而丢失。
2. 船舶管理部门应制定相关的数据保存和管理制度，确保重要数据的安全可靠。
3. 数据保存期限根据船舶管理部门的要求进行，超过期限的数据应及时清除。
4. 如发现数据泄露或遗失，应立即报告船舶管理部门，并采取相应的措施防范数据的滥用。
四、SVDR设备检查和维护1. 制定SVDR设备的检查计划，包括定期、临时和特殊情况下的检查内容和频率。
2. 定期检查SVDR设备，包括设备状态、存储容量、电源供应等方面，确保设备正常运行。
3. 如发现设备故障或异常情况，应立即进行维修或更换，并记录相关维护记录。
航行安全篇之--航行数据记录仪（VDR）
航行安全篇之--航行数据记录仪（VDR）船载航行数据记录仪(即Voyage Data Recorder，简称VDR，又名船用黑匣子)是一种实时记录并保存船舶发生事故前后船体有关信息的仪器。
根据性能标准分为VDR和S-VDR(简化航行数据记录仪)，下面小编带你详细了解一下船载VDR和S-VDR的配备与性能标准的“前世今生”。
一VDR主要构成二VDR公约要求船舶配备要求VDR:所有客船或客滚船和2002年7月1日及以后安放龙骨的3000总吨及以上的非客船。
参见：SOLAS公约修正案（MSC.99(73)）第V章第20条。
VDR/S-VDR:2002年7月1日以前安放龙骨的3000总吨及以上的货船。
参见：SOLAS公约修正案（MSC.170(79)）第V章第20条。
＊免除安装：除客滚船外，对于2002年7月1日以前建造的船舶，如果证明VDR与船上的现有设备连接为不合理和不可行，主管机关可以对其免除配备VDR的要求。
（一般没有）年度性能测试要求SOLAS公约第V章第18.8条要求船载VDR系统及所有传感器应进行年度性能测试（Annual Performance Test）,测试应由经认可的机构进行，船上应保留一份由测试机构颁发的载明符合日期和使用性能标准的符合证书副本。
技术性能发展与变化随着航海技术的发展，VDR设备性能标准发生了四次变化，相对应的决议分别为 A.861(20)、MSC.163(78)、MSC.214(81)和MSC.333(90),以上决议案均被SOLAS公约引用并具有强制性。
A.861(20)是IMO大会1997年11月27日通过的船载航行数据记录仪（VDR）性能标准，SOLAS公约2000修正案引入配置要求；适用于2008年6月1日以前安装的VDR。
MSC.163(78)是海安会2004年5月17日通过的船载简化航行数据记录仪（S-VDR）性能标准，同年12月份SOLAS修正案引入S-VDR配置要求；适用于2008年6月1日以前安装的S-VDR。
航行数据记录仪仿真测试系统的设计与实现
航行数据记录仪仿真测试系统的设计与实现
陈晶;孙睿智
【期刊名称】《导航》
【年(卷),期】2008(044)004
【摘要】针对航行数据记录仪系统陆上联调试验的需要，研制了一套基于“CAN 总线＋以太网”网络体系的航行数据记录仪仿真测试系统，介绍了该仿真测试系统的基本原理，阐述了系统的功能、组成及软件构架。
目前该系统已成功用于多型舰艇VDR系统的陆上联调试验。
【总页数】4页(P21-24)
【作者】陈晶;孙睿智
【作者单位】海军装备研究院舰船所,北京100073;海军驻武汉701所军事代表室,武汉430064
【正文语种】中文
【中图分类】U675.7
【相关文献】
1.航行数据记录仪音频系统的设计与实现 [J], 钱华明;吴卓昆;黄超;舒小芳
2.基于多总线的船载航行数据记录仪的设计与实现 [J], 赵元正;王锁萍;戴尔晗
3.航行数据记录仪中数据采集系统的设计与实现 [J], 佟艳艳;曾骞;袁赣南;黄超
4.船载航行数据记录仪的设计与实现 [J], 王臣业;魏宇;刘富强
5.某航行体水下航行段半实物仿真系统设计与实现 [J], 覃东升;段雪松
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船载航行数据记录仪(VDR)详解
一、VDR简要介绍
3、VDR产生的背景
1、国际贸易的发展，海上运输业的膨胀，船舶向着大型 化、快速化发展，一旦有海难事故发生，不仅对生命财产 造成很大的损失，而且对生态和海洋环境造成灾难性的不 可恢复后果。
2、海难事故使IMO面临巨大公众压力； 3、船舶遇险后需要客观证据解释原因； 4、其他交通工具已经在使用类似的设备： 5、包括飞机、汽车、火车等交通工具都先后配备了黑匣
SVDR和VDR的差别
1、对采集信号的要求有差别
– VDR要求采集所有标准上要求的信号(不管是否有 标准信号接口)；
– S-VDR要求采集重要信号(对一些信号,如果没有标 准接口,则可以不采集；
2、对数据保护容器的要求有差别
– S-VDR 的(固定式)保护容器不再有抗穿刺要求； – S-VDR可以采用漂浮式保护容器。
船舶远程可视管理系统
船舶远程可视管理系统
二、VDR的证据优势
（一）GPS （二）ECDIS （三）AIS （四）VTS
三、VDR（S－VDR）数据采集方式
从“白匣子”采集：以太网、USB、 FIREWIRE
从“黑匣子”采集：
获得VDR数据播放软件的方法
要求船方提供； 要求船公司提供； 向VDR生产厂家、安装单位索取； 注意平时收集、积累。
国际电工委员会，在2004年底通过了关于简易型航行 数据记录仪的产品标准(草案)IEC PAS 61996-2；
2004年12月，79次海安会通过了经修正的《1974年 国际海上人命安全公约》修正案，该决议规定了现有 货船配备简易型航行数据记录仪的日期，即 MSC170(79)决议。
IMO对SVDR配备的时间要求
svdrvdrsvdr和vdr的数据保护容器差别对采集数据的要求有差别vdr要求采集所有标准上要求的信号不管是否有标准信号接口svdr要求采集重要信号对一些信号如果没有标准接口则可以不采集对数据保护容器的要求有差别对下沉式保护容器取消了抗穿刺要求对上浮式保护容器取消了1100度1小时火烧和260度10小时等要求能连续实时地记录在事故发生前后的有关船舶的位置动态命令和操作等信息能在事故后恢复和再现这些数据正常工作状态下完全自动
8、航行数据记录仪
8、航行数据记录仪一、VDR概述船载航行数据记录仪分为航行数据记录仪(VoyageDataRecorder——VDR)和简易航行数据记录仪(SimplifiedVDR——S-VDR)。
俗称“船用黑匣子(MBB，MarineBlackBox)”,是一种专门用于实时记录船舶航行数据的仪器。
在船舶发生海事事故后，该记录数据对于分析事故原因，进行海事责任判定具有不可替代的重要作用。
1.船载航行数据记录仪配备要求船舶种类2002-7-1之后建造2002-7-1之前建造客船或客滚船VDR VDR3000总吨以上货船VDR VDR或S-VDR2.VDR使用的意义（1）有助于准确分析海事原因，划分事故责任（2）在船舶综合管理、提高安全防范能力、提高海上救助水平等方面具有重要意义3.VDR的国际标准（1）IMO性能标准船载航行数据记录仪（VDR)性能标准和简易航行数据记录仪（S-VDR)性能标准（2）IEC技术标准①IEC61996-1Ed.1.0《海上导航及无线电通信设备和系统:船载航行数据记录仪（VDR):第1部分：航行数据记录仪（VDR):性能要求、试验方法和要求的试验结果》。
②IEC61996-2Ed.2.0《海上导航及无线电通信设备和系统:船载航行数据记录仪（VDR):第2部分：简易航行数据记录仪（S-VDR):性能要求、试验方法和要求的试验结果》。
4.VDR的国内标准（1）国家海事局的规定中国海事局于2001年4月20日颁布了《船载航行数据记录仪技术条件和检验程序（国内船舶试行）。
（2）中国船级社规定①2001年制定了《船载航行数据记录仪检验指南》。
②2006年颁布了《关于简易航行数据记录仪（S-VDR)安装及检验要求的规定》。
二、船载航行数据记录仪组成及功能（一）船载航行数据记录仪的系统组成和作用1.数据采集单元（主机）a.包括数据处理器、传感器接口、信号处理电路、麦克风组：b.IEC61162/NMEA0183数据c.其它信号（雷达、语音、开关信号）2.保护存储单元a.包含数据保护容器（固定/自由浮离）和保护最终记录介质（FRM），数据保存至少2年。
简易船载航海数据记录仪S-VDR的设计与实现
简易船载航海数据记录仪S-VDR的设计与实现
陈兵;于芳涛
【期刊名称】《自动化与仪表》
【年(卷),期】2007(22)2
【摘要】从性能标准要求、系统原理与功能、系统结构组成等几个方面对简易船载航海数据记录仪(S-VDR)进行了简单的介绍.并介绍了运用模块化的设计思想实现的S-VDR系统.该系统综合应用了嵌入式工控机、单片机、多媒体技术、数据压缩技术及通信技术,可以根据不同船舶的要求进行配置,对于远洋船舶和沿海船舶均有使用价值.
【总页数】4页(P34-36,44)
【作者】陈兵;于芳涛
【作者单位】天津市工业自动化仪表研究所,天津,300060;天津市工业自动化仪表研究所,天津,300060
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.简易数据记录仪曲线绘制软件算法设计与实现 [J], 吴德平
2.基于多总线的船载航行数据记录仪的设计与实现 [J], 赵元正;王锁萍;戴尔晗
3.船载航行数据记录仪的设计与实现 [J], 王臣业;魏宇;刘富强
4.关于简易航行数据记录仪(S-VDR)安装及检验要求的规定 [J],
5.航行数据记录仪VDR(S-VDR)的主要功能及使用 [J], 王锦祥
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VDR系统中的数据采集单元的设计与实现
软件与计算VDR 系统中的数据采集单元的设计与实现Ξ李梅雯 熊 璋(北京航空航天大学计算机学院) 摘 要 本文介绍了航行数据记录仪中一个重要组成单元——数据采集单元的设计思想和一种具体的实现方案。
包括对输入信号的捕获、调理、模数转换及转换后数据的传输等工作,并对在本项目中具有重要意义的抗干扰设计进行单独介绍。
测试结果表明,项目满足记录仪系统对数据采集单元稳定性、实时性、准确性、完整性及连续性等多方面性能的严格要求。
关键词 ADC 数据采集 VDR CAN 抗干扰D esign and i m plem en tation of the data acquisition un it of VD RL IM ei w en X i ong ZhangAbstract :In th is Pap er ,the design and i m p lem en t of D ata A cqu isiti on un it w h ich is an i m po rtan t com po siti on of V oyage D ata R eco rder are p resen ted ,including the catch ing and co rrecti on of analog inp u t signals ,A D convert and the tran slati on of the ou tp u t data from ADC ,etc .T he p ap er also m akes detailed descri p ti on esp ecially fo r an ti 2in terference acti on design .In the end ,system runn ing resu lt based on ou r tw o m on th s long test are given ,w h ichp roves its p erfect p erfo rm ance .Keywords :ADC data acqu isiti on VDR CAN an ti 2in terference1 引 言船载航行数据记录仪系统(V oyage D ata R eco rder 以下简称VDR )是一种以安全并可恢复的方式,实时记录保存有关船舶发生事故前后一段时间内的船舶位置、动态、物理状况、命令和操纵手段等有关信息的仪器[1]。
船载航行数据记录仪(共11张PPT)
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VDR的数据采集
螺旋桨
驾驶台声音
通信声音
传感器数据 雷达图象 主报警器
舵令与回答
船舶开口
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数据的记录
1.固定数据：船名，船舶国际编号，呼号，登记号码，
船舶种类，船籍港，建造日期；船舶总长，型宽和型 深，总吨位，净吨；主机种类和台数，主机转速，推 进器种类，船舶所有人名称和地址，管理人/经营人 名称和地址。
一，定义
船载航行数据记录仪 （SHIPBORNE VOYAGE DATA RECORDERS， 简称：VDR） ——系指一个记录与船舶航行及操作有关数
据的完整系统，包括用于数据处理和数据 编码所要求的任何与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ入数据源接口的项 目、在其容器中的最终记录介质、电源供 应和专用备用电源等设备。
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2.船舶动态数据：日期时间，船位，航速，航向，主
机转速和舵角。
3. 操作信息：车种指令，车种回令，主机油门操作，舵操
作和可变螺距操作
4.可选数据：语音信息，雷达信息，探测数据，船体
开口情况等等。
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四，船载航行数据记录仪举例
HVDR-001型船载航行数据记录仪
• 项目单位：哈尔滨工程大学
于航行数据记录仪，并按相关要求具有足够容量供航 行数据记录仪工作的辅助电池系统。
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三，基本功能要求
1. 航行数据记录仪至少具有三项基本功能：
船舶固定数据固化、船舶动态和操作信息 记录。
2. 航行数据记录仅能将规定的船舶固定数据
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45 音频采集
通过 3!6 路麦克风单元 # 可实现对驾驶室内各 个工位和驾驶室外相关部位的声音记录 $ 并可以同 时记录 3!% 路 (78 电台 # 指挥电话等设备的声音信 号 $ 音频频率的响应范围为 &3-97:!;9997: $
&>()* 主机作为整个系统的核心 # 在这方面有着举 足 轻 重 的 作 用 $ 本 &>()* 系 统 把 主 机 $"D #E 块 F$6/ 声 卡 #3 路 视 频 采 集 卡 #, 路 +%+ 串 口 #3+ 路 ,?G 串口 #? 路 )H #? 路 )I 集成设计在一 块 主 机 板
<5 图像数据采集
备有雷达视频接口 # 可采集单色 = 彩色雷 达 并 可 实 现 对 其 图 像 进 行 记 录 $ 分 辨 率 ;,9 " %-9 >
3+?9 " 39+, ’ 刷 新 频 率 ;97: ! ?-7: ’ 采 集 时 间 间 隔
0,1
自动化与仪表
!""!#"$
!"
仪器仪表装置 程 中 以 !"#$%&’( 环 境 性 能 要 求 和 !"#$)&&$ 幸 存 能力要求为依据 ! 能在经受了下列情况后保证最终 记录介质的数据可被恢复并且没有丢失 " #)$ 冲击 %(%* 的半正弦脉冲 ! 持续 ))+, & #-$ 穿 刺 %-(./* 并 带 有 )..++ 直 径 尖 头 的 物 体 !从 0+ 高处落下 & #0$ 耐火 %-$.! 的低温火烧 ).1 !))..! 高温火 烧 )1 & #2$ 深海压力和潜水 % 浸没在海水中经受 $.345 的压力 # 相当于 $...+ 水深 $& 数据保护容器在可靠性和功耗设计上! 选用 件看门狗 $& (-$ 视频压缩模块 主要完成视频信号的压缩 (C4"D -%%% 的压缩算法 $&
几个部分组成 ( "Q&#$%&’ 主机 ! 这里指用于数据采集的嵌入 式工控机 (
%&’ 系统 ! 充分考虑我国船舶的实际情况和技术条
件 ! 运用嵌入式工控机 ) 单片机和计算机通信技术 !
收稿日期 !"EEF$QQ$"R" 修订日期 !"EE!$EQ$EF
作者简介 ! 陈兵 %QRSQ$&! 男 ! 学士 ! 助理工程师 ! 研究方向为工业自动化控制领域 (
8$ 音频压缩功能 ! 主要完成麦克风数据的 压 缩 功能 (DE-- 音频压缩算法 $& -$4># 管理模块 ! 主要功能是把最终需要保护 的数据写入 4># ! 完成数据正确性的校验及实时监
测 4># 的状态 !提供给主控程序 &
0$ 系统校时功能 ! 根据 D4@ 的时间信息 ! 完成
对系统时间的校时功能 &
!!" 数据保护容器 !"#$"# 俗 称 黑 匣 子 # 用 于 存 储最终数据 $ !%" 电 源 箱 # 给 &’()* 主 机 提 供 电 源 # 内 含 电 池组 #以保证掉电后 + 小时的系统运行需要 $ !," 麦克风组 #用于记录声音数据 $ !-" 报警面板 #提供声光和文字的报警信息 $ !." 各种记录数据的接口电路板 # 包括音频 # 视 频和串口设备 $ !/" 回放再现设备 # 用于数据的回放 $ 简易航行数据记录仪的主要功能是船舶固定数 据的固化 % 船舶动态信息和操作信息的采集记录 $
简 易 船 载 航 海 数 据 记 录 仪 %#$%&’ & 是 根 据 国 际 海 事 组 织 %8TU & 在 #UV@# 公 约 新 增 第 %W"EM" 条 款 而研制的一种用于记录和保存船舶航行过程中
XQY
采用模块化结构 ! 并对各种设备的通信接口都进行 了系统的设计 ! 不同船舶可以根据具体要求进行配 置 (具有技术先进 ) 结构简单 )实用性强的特点 !对于 我国推广应用航行数据记录仪具有重要意义 (
结语
系统经过实验调试表明其功能和性能可以达
到海事局 ) 船舶航行数据记录仪技术条件和检验程 序 * G(H 相关要求 ! 并取得了中国船级社 (##@$ 的型式 认可证书 & 目前 ! 该产品已经在国内外多艘船上实际 应用 !运行效果良好 & !下转第 22 页 "
重要信息参数的智能设备 ( 船舶安装 #$%&’ 主要 是以一种安全和可恢复的方式 ! 保持存储有关船舶 发生事故前后一段时间的船舶位置 ) 动态 ) 物理状 况 )命令和操作的信息 ! 以便用于随后确定事故原因 的调查 ( 本文介绍的以嵌入式工控机为主体的 #$
&
系统组成原理及功能
#$%&’ 系统结构如图 Q 所示 ! 系统主要由下列
!"#$%& ’&( )"*+$,*-$.& ./ -0" 1$23+$/$"( 4.5*%" !*-* )"6.7("7
()*+ ,-./!01 23./#435
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($@AB>7 系统配置程序 ! 完成系统正常运行的
信息配置功能 !同时完成船舶固定数据的固化功能 &
$$@AB>7 数据回放程序 ! 完成对保存数据的回
放 !现场再现功能 & (0$@AB>7 主控软件的设计 主控软件采用面 向对象的 ’ 模块化的设计思想 ! 根据功能划分成若干 个相对独立功能模块 & 各模块通过进程间的数据通 讯技术 ! 把各自的运行状态通知给其它模块 &通过这 种设计 ! 任何单一模块出现问题不会影响系统的其 它模块的正常运行 ! 同时主控软件又能根据各模块 的运行状态 ! 合理的分配系统资源 (#4F ! 内存空 间 $! 并能根据其运行状态决定是否需要结束并重新 载入这个功能模块 & 最后整个软件又具有看门狗功
上 #尽可能减少系统部件 $ 同时具有低功耗无风扇设 计 # 采用 $8 卡作为存储设备 # 把一切容易出现故障 的计算机部件都排除在系统之外 $ 在硬件上保证了 系统的品质 # 即使出现故障 # 大部分都可以通过整板 替换而得到解决 #大大提高了系统的可维护性 #缩减 了维修时间 $ 数据保护容器的设计 & 数据保护容器在设计过
0+1
FH& 数据 船舶自动 HJ$;33;+’+
识别系统
为 3-@ $
A5 数据存储
所有采集的数据可同时分别存储在主存储体和 备份存储体中 #两个存储体都有相应的保护措施 # 防 止对已记录的数据进行删除和篡改 $
B5 自检功能
系统启动时 #具有系统完整性检测功能 #并给出 当前是否正常运行的状态指示 $ 工作不正常时 #能给 出报警 $
同时 #记录仪还提供系统自检和故障报警功能 $ 详细 功能介绍如下 &
C5 回放功能
通过播放设备再现记录在存储体内的数据 # 主 存储体和备份存储体存储数据都可以通过网络接口 下载 #并通过回放软件重放 $
2"固定数据的固化
固定数据指船舶名称 %船舶国际编码 %船舶呼号 等固定数据资料 $ 航行数据记录仪将固定数据固化 在记录仪中长期保存 # 并备份在最终记录介质中 $ 可 用回放装置读出 # 但不能随意变更 $
!"
!"#$%&’($) * +),’-"./)’0’($) 122!!""
仪器仪表装置
表!
序号 数据名称 3 日期和 时间 + 船位 数据来源 全球定位 系统 全球定位 系统 计程仪 电罗经
记录数据
789"! 0.230: :8-8
数据格式
&’()* 要求
强制 强制 强制 强制 强制 强制 有输出强制 # 没有 # 可 以用 FH& 数据代替 在没有雷达输出接口 时 # 强制
2$ 数据备份模块 ! 主要功能是完成把保护数据
写入备份存储芯片的功能 &
673 结构的系统板 ! 采用宽温的电子存储芯片作为
其存储介质 & 声音采集功能的硬件设计 % 系统所要安装的麦 克风很多 ! 为了弥补系统声卡数量的不足 !在保证录 音质量的前提下 ! 采用了如下的设计方法 !一块声卡 的硬件接线图如图 - 所示 &
6
硬件设计
&>()* 主机的设计 & 根据 &>()* 系统的性能
+"船舶数据采集 通过 3+ 路 *&,++ 隔离串口 # 采集船舶航行的
状态和数据 # 并将这些数据记录到数据保护容器的 最终存储介质中 $ 强制性记录数据 如表 3 所示 $
0%1
要求和船舶航海行业的特点 #&>()* 系统在设计上 充分考虑了系统的可靠性 % 低故障率和易维护性 $
仪器仪表装置
文章编号 !!""!#$$%%&’""!(""#"""!#")
!"#$%&’()*+ !"#$% ,-./01
陈 兵 !于芳涛