(完整word版)报警,检查VDR的好帮手

报警--检查VDR的好帮手
随着IMO A 861 (20) 号决议的执行，已有很多新造，改造船舶
完成了或计划装备VDR设备，由于VDR接入设备的复杂性，迫切
需要船东和船厂更多的了解设备安装的情况和针对性的检验方法。

本文通过VDR在运行中发出的报警，来检查已安装VDR功能的完
备情况，也叙述了大部分接口的接入及完成的原则和基本方法。

据统计，到今年上半年为止，国内已超过10艘船舶在各地港口和船厂完成了安装船舶黑匣子（以下称VDR，该数据仅针对国际航行船舶）的工作，并交付船东使用了。

由于中国是造船大国，至少17家的VDR产品进入中国市场进行销售推广（见附表），VDR又是新装备船舶的设备，不同的产品在依据CCS检验指南的实践中，会遇到各种各样的实际检验检查的操作问题。

对船厂和船东都是不小的考验。

目前VDR装船概况
VDR的各厂商在系统设计上有不同的方案，较主流方案均采用现成的工业计算机和成熟的操作系统组成主机系统，节约开发时间和采购成本，强调设备的通用性。

也有部分VDR 的公司采用自主开发的专用定制的主机系统，强调设备的专用性。

在系统内部的数据传输上，各公司均采用以太网方案，为大量传输数据提供了充足的带宽。

当然在接口模块的设计上也是大同小异，但都强调了可扩展和灵活性。

他们的VDR均可以完成IMO规则对系统设备本身的各项要求。

但在实船的安装、系统配置和其它系统的互连中，各公司的方式方法类似但各有特点。

由于接入VDR的设备复杂，信号格式不一，能否直接取出信号以及取样点的选择，都是精心选择的。

安装VDR的公司多为长期从事船舶设备开发、技术设计服务，设备调试工作的专业化公司，能详细了解船舶航行记录数据需求，有长期的实践经验，使安装的VDR系统能紧扣IMO规则，做到设计周详，人机界面简洁，记录的数据类型杂而全，特别是接口方案设计
上，用不同的方式完全涵盖了规则要求的必须数据记录。

使接口的设计上，无论从软件还是硬件，或数据的传输上均对其他系统有安全的保障和充足的扩展空间，满足船东额外的要求。

如果安装调试公司做船舶VDR装船方案时设计较为模糊，按通常的设计惯例实施，有些信号的接入点推给施工设计人员或现场人员决定，虽然可以完全记录VDR需要的数据，但在记录统筹和接口可靠性上有相当不同。

特别在改造船舶上，接入VDR的设备千差万别，在船舶接口的多样性和完备性的设计的完全了解尤显重要，故选择一家经验丰富的专业化公司，将对完备安装VDR有非常大的帮助。

各VDR报警单元的情况。

目前我们接触的VDR设备中，具体实现的设计思想大同小异，但报警有不同的处理。

有些产品侧重人机互动的工程方面考虑，周到，便于维护检查；有些侧重商业市场的考虑，市场价格竞争有优势。

这些产品在完备设置的条件下，均应能够完成报警功能。

在多次的设备安装检查和参观中，我们最直接接触到的是在驾驶台的报警显示单元或主机设备上外露的可视报警显示装置。

有些厂家将遥控报警作为一个单独的单元在主机外设计，如CONSILIUM，RUTTER，SAMSUNG等，也有些厂家将报警的声响和发光集成在主单元内，如BROADGATE，KELVIN HUGHES，JRC等，将遥控报警单元作为选件。

若主机单元的报警不在驾驶台的可视可听范围内，则必须配备遥控报警单元。

VDR仅有声光报警还不够的，设计不错的VDR设备能使您方便的了解报警的详细情况，便于船员做出正确的操作和响应，以维护VDR的正常工作。

在这些设备中设计的比较好的有CONSILIUM，SAMSUNG等公司的产品，在它们的标准配置中，不仅有遥控报警单元在报警时详细的显示故障代码或文字，同时可打开主机内的10寸LCD计算机显示屏，看到报警的详细情况，和出错的原因及建议的处置方法。

此外在这些显示屏（CONSILIUM为触摸屏）上还可以做一些界面友好的日常操作，如拷贝数据到DVD，全面显示各接口的状态，维护工程师还可以通过密码进入设备进行维护调整。

也有的产品，在报警的时候，可以看到主机上报警的声光，和提示字符，如RUTTER，BROADGATE，KELVIN HUGHES等均有一块4-6行的LCD字符显示器，显示报警状态和信息等。

还有些产品，在报警时除声光外，没有文字显示，仅有LED指示灯来表示有报警或在主机内有LED指示故障的具体通道和状态。

如果需要更详细的报警信息，需要购买显示选件，或外接笔记本电脑以及软件。

报警，判断VDR设备的安装概况
串行数据的接入：
各个VDR厂商的串口模块中均能接收相关设备送来的RS232，RS422或RS485信号，可以通过厂商的服务工程师，依据VDR安装实船系统对接收数据的要求，在VDR中设置
接收通道标号，标识、波特率，记录通道等。

在这些设置完成后，所有的串行数据都应能正常记录。

在所有输出串口数据的设备正常工作后，VDR工作时，应该没有报警。

但没有报警并不能表明所有串口的信息已完整正确的记录进VDR。

数据通道完备性，可以通过直接断开VDR上的数据接入，或关掉相应的输出设备或数据分配器，来引起VDR的报警来判断。

如GPS关掉后，VDR应该报警，因为船位和UTC 时间均来自该设备，VDR除了音响报警外，还应该有明确表示为GPS通道故障的指示或表述，以向使用者明确报警的内容，指导使用者操作。

如果相关设备断掉后不报警，那么VDR 是一定没有设置好该数据通道了。

其它串口信号可以类推。

即报警表达了该数据通道已在VDR系统中设置，若不报警，必定表明该VDR系统设置有问题，
一般在串行数据的传送中都有数据校验，如NMEA0183，IEC61196，MODBUS和PROFIBUS都有奇偶校验或数据和校验，故上述方法只可以检验到输出设备数据的语句的正确性，但在数据记录完备性方面，即确认记录数据详细内容是否符合该通道的系统要求时，还需要用服务工程师的协助，确认是否表明的通道记录的数据与其它重复相同或遗漏。

如将计程数据和罗经数据混合后，通过一个通道记录时，漏掉罗经数据语句或计程数据语句时，记录通道是无法报警的。

故在记录相关数据时建议都使用独立通道，除非不得已。

现在除GPS，计程仪，测深仪，罗经，风速风向外，有的侧推，主机监测，车钟记录均有串口输出了。

后备电源UPS：
几乎所有的VDR厂商都配备了智能在线式的UPS，有关UPS的情况都会通过串口传给主机，供主机判断。

按照检验指南的方法就可以较好的检查该项目。

如断VDR的外部电源，VDR应该报警。

否则不正常。

数据保护容器（黑匣子）：
几乎所有的VDR数据保护体都用以太网数据线作为信号线连接主机，路由都会经过一个HUB（内外置均有），在正常工作时，拔掉HUB上与数据保护连线的RJ45插头（或等同的连线），VDR会报警，并指明是数据保护体故障，或直接显示数据线未连好。

即可判断该保护体是否已完好连接上主机。

若恢复插头，报警会消除。

该方法检查操作时要确认主机和保护体接地良好（安装必备）。

但此项检查不能表明记录的数据符合规定要求，看记录的数据还要服务工程师用专用软件下载。

目前大部分VDR厂商使用的是L3公司的数据保护体产品，如AMI，AVECS MER，CONSILIUM，JRC，RUTTER，SAAB，SAM，SAMSUNG，TKC和TRANSAS。

也有用其它的如SMITHS的数据保护体，如KELVIN HUGHES，SPERRY，HDW等。

麦克风单元：
麦克风的检测一般可以通过回放录音来主观判断，但需要非常仔细，如将驾驶台两个和三个麦克风混成一路记录时，回放的时候，您就很难判断是否有一个不工作，或性能是否不够好。

在规范中，麦克风的自动检验的间隔最长可以达12小时，用断开后等报警的方法检查
是可以的，但耗时较长。

从VDR麦克风单元的结构上，目前大家都是用一个小扬声器和一个拾音话筒来组成的，它的每个麦克风单元自检原理都是主机控制语音单元，用单音或特定混合音触发小扬声器，通过拾音话筒的反馈，来比较是否收到对应的单音或混合音，如果收不到，或变调失正真，都表明该单元不好，您都应该听到VDR的报警。

但这种方法需要很长的时间。

同时若在VDR中没有对相关话筒设置时，就不好判断了，因为计算机不触发该通道的自检，不能完成自检反馈和判断，就无法提出报警。

上述方法并不能保证还所有录音通道都设置了，还要检查记录各通道的完备，即在VDR 开机的一段自检时间内，在各个麦克风下会听到扬声器发出的检测单音或混合音。

确认各个麦克风单元都有发声了，那么表明计算机都监测了各个录音通道，通道设置好了，如果有一个没有听到声音，表明未设置好或有问题。

如果都正常，时间允许的话，可以在12小时后，可以听到他们再发出同样的声音。

VHF的记录通道也是如此，它的检测环路在内部。

注意VHF的收发声音一定是独立的，和驾驶台的声音记录通道独立分开的，而且是线路接入VDR的，关小接收机的声音不会影响记录效果。

这样才符合规则的完全记录通讯声音。

最后还是要回放以上的通道记录，确认已记录和混合了的声音可以辨别。

开关量和模拟量：
开关量和模拟量的记录最难检验了，因为即使VDR系统出现故障（包括接口模块故障），与船舶设备任何项目的连接都不应妨碍该设备的正常工作，还有如何确认他们在无法触发和响应的情况下的状况，它们正在默默无闻的正常工作。

在VDR的设计中，一般将开关量和模拟量通过接口模块提取数据后，混合，再通过一个网关，转换成以太网数据或串行数据，送给主机处理。

若将网关输出的数据线断掉，是可听到VDR报警的。

但只能从内部判断一个如此多数据混合的通道是否设定及通畅。

从其它系统记录的开关量，除厂商提供的接口外，不能直接并联跨接获取，因为该开关量必定要完成某功能的，那么VDR必须受入电源，改变原电路特性，且不同电源混合介入是很危险的，万一接口模块的故障会影响原有系统的工作或表达。

若系统厂商不能提供要记录的开关量，那么开关量接入的原则是将该开关量延伸出来，短开两个系统的任何电接触，断绝相互影响的可能。

其次是使用原开关量继电器的多余的触点，并确认在额定电压或电流内。

模拟量的获取和接入相对复杂多了。

模拟量一般来自操舵系统，舵角指示系统，车钟系统，侧推系统或其它要记录的系统。

很多厂家不提供接口，较有名的厂家会提供建议。

因为厂商最了解自己的设备，知道如何可靠正确的接入，确保他们的系统在加接接口与VDR相连后，在有故障的情况下还有原来系统一样的鲁棒性。

操舵系统有操舵的记录和舵的响应多数是模拟量。

舵的响应状态一般取自舵角发送器分配器专门的一路舵角信号，用于传送舵角模拟量给VDR记录。

如果没有，应当依据厂商的建议扩充舵角发送器的发送路数，不可直接接上。

规范上的明确了要记录操舵的所有动作，如随动、非随动（开关量）、自动舵（多指固定航向的）和航迹舵等控制动作，多数控制输出正负电压或电流环路控制舵机，旧船改造时，作为VDR记录不能将接口直接并联上去电压取样，无论接入电阻多小，均会对原有的电压进行分压，改变分压比例，会影响原已调好整个操舵系统。

当然新船也不能这样接，因为接口故障同样会改变整个操舵系统已调好的闭环系统，轻一点的将影响操舵大小和舵角指示，
严重的将要改变操舵系统的性能，要重新调整了操舵系统，还有万一接口短路整个操舵系统将失灵。

故建议采用厂商提供的对应解决方案和建议。

其它的模拟量的接入也是如此，如某操舵系统厂商提供对应的VDR解决方案。

主要包括一个双通道隔离电压的两路分配器，双440V AC舵机电源接入，电源按规定必须来自不同的两套舵机电源，并且可以相互切换，在任一舵机电源失电的情况下，均保证原系统的正常运行以及记录的完整。

双通道可各自分配出两路同样输出电压，任一路短路开路不会影响另一路的工作，可以用于双舵的船舶。

也可以一个记录随动通道，另一个记录自动舵通道。

也可以通过操舵模式开关的选择来组合记录以上状态。

还有一种方案可直接记录随动手轮的状态，即手轮比原增加了一个同轴电位器（厂商提供），能同步操作，但与其它随动控制的电位器分开，两端加上电压，通过分压取样完成信号的同步拾取。

但此方法适合于新船。

非随动和OVERRIDE 的操控可通过继电器的延伸来完成。

轮机命令和响应也同上，不过目前大部分船舶已配备了车钟记录仪，可以直接从该设备取出，若应急车钟的记录不在此列内，要另外记录。

可调桨也是如此，也要记录紧急操桨的记录，包括机舱，驾控台和机器旁有的话。

侧推也是一样，若是4-20MA的电流环路，要加对应的电流互感分配器，单独提供给VDR。

响应的状态多由螺距或推进器的转速来表示，若没有脱排机构可用推进柴油机的转速信号替代。

以上信息较难通过报警来初步判断，还需要船东和船厂仔细检查，让服务工程人员调出记录数据核对。

报警的解除与其它：
在规则中，规定只有如下两种情况才能停止VDR的工作：1、当船舶在港时，对VDR 进行重要的维护；2、船舶闲置时。

所以解除报警和了解VDR的状态是非常重要的，若报警一直出现时，应能通过对应显示单元，查看报警的内容，了解报警的重要性，如靠泊后雷达的关闭图象不能记录的报警和航行时GPS故障报警的严重性是不一样的。

故建议船舶配备VDR时，若无检测故障来源的信息指示单元或功能，应配备对应的故障判断的选件。

在记录信号的灵活上，也有很多的借鉴，如有通用报警的声音和其他报警声可以区别时，且在麦克风单元有效记录范围内时，可以认可声音记录的有效，不用再将通用报警的开关量再接入VDR。

其它可以类推。

如人员报警信号已在机舱报警的串行数据内容中后，不必再记录该开关量了，但必须提供相关机舱报警的串行数据内容表，比便查对。

在数据的记录上也是如此，无论是何种格式的串行信号，只要能判别，均可直接接入记录，不一定要局限某种格式，如安修斯自己的罗经数据信号语句，车钟串行打印信号等。

只要能读懂数据均可。

以上就是对VDR设备接入各系统及使用，检查中出现的问题，如何用报警来判别系统完备的情况，虽然不能彻底的检查和检验VDR的完备工作情况，但可以在简单条件下尽可能多的进行判断和检查，以增强大家对VDR的认识，以便在将来的安装设计，船厂质量检验，年度检查和将来可能的PSC检验中，充分了解自己装备和出厂的VDR，做到知己知彼，百检百过。

在中国宣传的VDR厂商，及保护容器使用厂家（宣传资料为准，以字母排序）：AMI L3
A VECS MER L3
BROADGATE VER3000 L3
CONSILIUM M2 L3
FUNURO VR-5000
HDW VER3000/MER L3/SMITH
HIGHLANDER HLD-A
JRC JCL-1000 L3
KEVINHUGES NDR-2002 SMITHS
RAYTHOEN L3
RUTTER VDR-100 L3
SAAB VDR-100 L3
SAM VDR-100 L3
SAMSUNG SVDR L3
SPERRY SMITHS
TKC SVDR L3
TRANSAS NA VI-VDR L3。