船舶桥楼值班报警系统设计与实船应用

１ ２ 关键 问题 及技 术解 决方 案 ．
Ｂ ＮＷＡＳ的主 要功 能是 ３级 延伸 报警 。驾驶 人员值 班 时 需要 在 休 眠 时 间 ３ １ ｎ 可 调 ） ～ ２ｍｉ（ 内对 系统 进 行 复位 。第 １ 报警 是指 ， 级 当驾驶 员未 按规 定 时间对 系 统进 行复 位操 作 时 ， 驶室 报警 装置 发 出灯光 报警 信 驾
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２１ ０ ２年 第 ２期
次设置 的休 眠时 间值启 动倒 计时 （ 图 ３ 。 见 ）
１ ２ ３ 报 警 传 输 ．．
主控 单元作 为 系统核 心 单元 ， 制 着整 个 系 统 的运 行 ， 控 当单 片机
ｔｍ， ｅ ＢＮ Ｗ Ａ Ｓ）。
作 为一 种新 型 的船 舶航 行安 全设 备 ， ＮＷＡＳ的主要 作 用是 防 止 驾驶 员 在船 舶 航 行 时不 履 行值 班 职 责 Ｂ
使 船 舶处 于无人 操纵 的危 险局 面 ， 系统通 过产生 一 系列逐 步延伸 的报 警引起 相关 人员 的注 意 ， 保值 班驾 驶 确
两方 面 进行 了综 合 考虑 。
硬 件方 面 ， 用 带钥 匙 的 ＯＦ ／ 选 Ｆ ＭＡＮＵ／ ＡＵＴ 三 档选择 开 关 ， 选 １ 模式 后 锁 定 ， 系统 运行 期 间 ， Ｏ 任 种 在 不 能任 意切 换模 式 （ 具有操 作 权 限的人 员 可 以切 换 ） 。
软件 方 面 ， Ｏ Ｆ模式 切 换 到 ＭＡＮＵ 模 式初 始 ３ ｓ内 ， 以通 过 面板 “ 间” 键 设 置休 眠 时 间值 ， 当 Ｆ ０ 可 时 按 允 许设 置 范 围为 ３ １ ｎ 设 置 “ 认 ” ， 成休 眠 时 间预 设 值 的存 储 ， ～ ２ｍｉ。 确 后 完 系统 随 即退 出时 间 设 置模 式 ， 该 按
各 室餐 等 舱 ：厅
Ｉ 报警Ｉ报警ｌ报警ｌ报警 ｌ ｌ ｌ ｌ
篁
图 １ 系统 架 构
系统进 行延 伸报 警后 ， 值班 房 间 或公 共 舱 室 内 无法 取 消报 警 ， 在 必须 在 驾 驶 室 才 能 对 系 统 进行 复 位 操
作 ， 此确 保 和督促 值班 驾驶 员 履行其 值 班职 责 。 借
第３ ５卷
第 ２期
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Ｖｏ． ５Ｎｏ ２ １３ ．
Ｓ ｐ ２ １ ｅ． ０ ２
２１ ０ ２年 ９月
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＨＡＮＧＨ ＡＩＳＨＩ Ｐ ＡＮＤ Ｈ Ｉ Ｐ ＮＧ Ｓ ＰＩ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＮＳ ＴＵＴＥ Ｉ ＴＩ
文 章 编 号 ：６ ４５ ４ （ ０ ２ ０ —０ ００ １ ７ —９ ９ ２ １ ） ２０ ８ —４
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉｕ ｅ，Ｓｈ ｎ ａ ０１ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ａ ｇｈ ｉ２０ ３５，Ｃｈｉ ａ ） ｎ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｓ ＩＶＣ２１ ＢＷ ｉ ｅ Ｎ ａ ｉ ｔｏｎ ｌＷ ａ ｃ ｌｒ ｔａ ｔ Ｒ － １０ Ｂｒｄｇ ｖｇａ ｉ ａ ｔ ｈ Ａ ａ ｍ Ｓｙｓ ｅ ｓｄｅ ｅｏｐ ｄ ｉ ｄｅ Ｏ ｅ ｔ ｍ ｉ ｖ ｌ ｅ ｎ ｏｒ ｒｔ ｎｈａ ｃ ｈｅｎａ ｉ ａ ｉｎ ｓ ｆ ｔ ｎ ｎ ｅ ｔ ｖ ｇ ｔｏ ａ ｅ ｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｅ ｏ ｒ ｔｏｎ． Ｔｈｅｓ ｓｔｍ ｒ ｈｉｅ ｔ ｅ，ｔ ｙ ｉｓ ｅ ｄ ｓ ｌ ｉｎｓａ ｈｅ ｒ ｌａ ｉｉｙ ｓｇ ａ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｄ． Ｔｅ ｔ ｏｖ ｈｅ ｒ ｓ ｕ ｐｅ ａ ｉ ｙ ｅ ａ ｃ ｔ ｃ ｕｒ ｈｅｋｅ ｓ ｕ ｓａｎ ｏ ｕｔｏ ｎｄ ｔ ｅｉ ｂ ｌｔ ｄｅ ｉｎ ｒ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓ ｓｐｒ ｅ ｔ ｔｔ ｙ ｔ ｍ ｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｏ ｐｌ ｔ ｈｅ Ｉ ｈａ ｈｅ ｓ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｓ ｃ ｍ ｙ ｗｉｈ ｔ ＥＣ ６ ６１ ｓａ ａｒ ｎｄ ｔ ＳＣ．１２ ７ ２ ６ ｔ ｎｄ ｄ ａ ｈｅ Ｍ ８（ ５） ｒ ｓ ｕｔｏｎ Ｔ ｈ ｙ ｔ ｍ ｈ ｓ ｅ ｎ ｅ ｏｌ ｉ ． ｅ ｓ ｓｅ ａ ｂ ｅ ｗ ｏ ｋｉ ａ ｉｆ ｃ ｏｒｌ ｎ ａ ｄ ｈｉ ｉ ｅ ｉ ｔ ｌ ｔｏ ｒ ｎｇ ｓ ｔｓ ａ ｔ ｉｙ ｏ ｂｏ ｒ ｓ ｐｓｓｎｃ ｎｓ ａｌ ｉｎ． ａ Ｋｅ ｙｗｏｒ ｓ：ＢＮ Ｗ Ａ Ｓ； ｌ ｍ ｒ ｓ ｉｓｏ ｒ ｌａ ｉｉｙ； ｐｌ ａ ｉ ｄ ａａｒ ｔａｎ ｍ ｓ ｉｎ； ｅｉ ｂ ｌ ｔ ａｐ ｉ ｔｏｎ ｏｎｂ ｒ ｈｉ ｃ ｏａ ｄ ｓ ｐ
Ｙｕ Ｙ ｐ ｎ ｅ ｉ ｇ， Ｐａ ａ ｘ ｎ， Ｌｉ ， Ｚｈ ｎ ｅ ｎＷ ｎ ｉ Ｑｉ ａ ｇＹ
（ ｍ ｍ ｅ ｃａ ａ ｉ ｅ Ｐｒ ｄｕ ｔ Ｃｏ ｒ ｉ ｌＭ ｒｎ ｏ ｃ ｓＳｕｂ Ｉ ｓ ｉｕｔ ， Ｓｈ ｎｇ ｉＳ ｐ ａ ｄ Ｓｈｉ ｐｉ — ｎ ｔｔ ｅ ａ ｈａ ｈｉ ｎ ｐ ｎｇ
ＶＣ １ Ｏ Ｗ 船 舶 桥 楼 值 班 报警 系 统 。重 点研 究 了 系统 架 构 ， 键 问 题 及 技 术 解 决 方 案 、 靠 性 设 计 措 施 ， 对 关 ２ ＩＢ 关 可 并
键 性 能 进 行 了测 试 验 证 。测 试 结 果 证 明 ， 系统 的性 能 和 功 能 设 计 符 合 Ｉ Ｃ ６ ６ ６标 准 和 ＭＳ ． ２ （ ５ 决 议 ， 满 Ｅ ２１ Ｃ １８ ７ ） 可
员履 行值班 职 责 。 根 据 中国船 舶工业 行业 协会 预测 数据 ， ０ ２年世 界 新 船订 造 量 为 ７０ ０ ８０ ０万 Ｄ ２１ ０ ～ ０ ＷＴ， 造船 完 工 量
收 稿 日 期 ：０ ２ ０ — ５ ２ １ ５２
作 者简 介 ： 叶萍 （９ １）女 ， 海 人 ， 程 师 ， 要从 事 电 子技 术 研 究 工 作 。 俞 １ ８一 ， 上 工 主
船舶 桥 楼 值 班 报 警 系统 设 计 与 实 船应 用
俞 叶 萍 ， 潘 万欣 ， 李 祺 ， 张 叶
（ 海船舶 运输科 学研 究所 民品分 所 ， 海 ２ ０ ３ ） 上 上 ０ １ ５
摘
—
要 ： 着 船 舶 自动 化 程 度 的 不 断 提 高 ， 健 全 船 舶 安 全 及 救 助 手 段 ， 计 了 一 种 新 型 的 船 舶 航 行 安 全 设 备 Ｓ 随 为 设 ＲＩ
１ ２ １ 休 眠 时 间设 置 ．．
根 据 Ｉ Ｃ标 准 ， 眠 时 间为 ３ １ ｉ。根 据实 船情 况 ， Ｅ 休 ～ ２ｒ ｎ ａ 具有 操作 权 限 的人 员 可 以调整 休 眠 时 间的 预设
值。
为 了确 保 系统安 全可 靠地 运行 ， 便 实船 管理 人员 的 操作 ， 对 设 置休 眠 时 间 的设 计 中 ， 软 件 和硬 件 方 在 从
足 各 类 船 舶 的配 套 需 求 。 关键 词 ： Ｎｗ Ａ ； 警传 输 ； 靠 性 ； 船 应 用 Ｂ ｓ报 可 实
中 图 分 类 号 ： ９ Ｕ６ ８ 文献 标 志码 ： Ａ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｇ ｖ ｇ ｔｏ ｌＷ ａ ｃ ａ ｍ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｎ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｂｒ ｄ ｅ Ｎａ ｉ ａ ｉ ｎａ ｔ ｈ Ａｌ ｒ Ｓ ｓ ｅ
０ 引 言
随着 电子 技术 和计算 机 网络 的不断 发展 ， 各种 通讯 导航 、 线 电设备 的功 能 和 自动控 制 能 力越 来 越 强 ， 无 船舶 自动化程 度也越 来越 高 。为 了健 全 船舶安 全及 救助 的手段 ， 免 由于驾驶 员疏 于管理 、 乏必要 的 应急 避 缺 机制 引发 海难 事故 ， 国际海 事组 织 （ｎ ｅｎ ｔ ｎ ｌ ｒ ｉ ｇ ｎｚ ｔ ｎ ＭＯ） Ｉ ｔｒ ａｉ ａ ＭａｉｍｅＯｒａ ｉ ｉ ，Ｉ ｏ ｔ ａｏ 海上 安 全 委 员会 第 ８ ６次 会 议， 通过 了第 ２ ２号关 于 国际海上 人命 安全公 约 （ｎ ｅｎ ｔ ｎ ｌ ｏ ｖ ｎｉｎｆｒ ｈ ａｅｙｏ ｉ ｔ ｅ ， Ｏ— ８ Ｉｔｒａｉ ａ Ｃ ｎ ｅ ｔ ｅＳ ｆｔ ｆ ｆ ａ Ｓ ａ Ｓ ｏ ｏ ｏ ｔ Ｌ ｅ Ｌ ） 约修 正案 的决议 。该决 议强 制要 求 ２ １－ ７０ 起 建 造 的各 等 级船 舶 上 安装 满 足 Ｉ Ｃ Ｉ ｔｒ ａｉ ａ ＡＳ 公 ０ １０ — １ Ｅ （ｎｅｎ ｔ ｎ ｌ ｏ Ｅ ｅ ｔ ｔｃ ｎｃｌ ｏ ｌｃｒ ｅ ｈ ｉ ｍｍｉ ｉｎ ６ ６ ６标 准 的船 舶桥 楼值 班报警 系统 （ ｒ ｇ ｖ ａｉｎ ｌ ｔｈＡｌｒ ｙ — ｏ ａＣ ｓｏ ） ２ １ ｓ Ｂ ｉ ｅＮａ ｉ ｔ ａ Ｗａｃ ａｍ Ｓ ｓ ｄ ｇ ｏ
号 ， ５Ｓ内仍未 复位 ， 驶 室报警 装 置再 发 出声音 报 警 ； ２级 报警 是 指 ， １ 驾 第 １级报 警 未 得 到 响应 １ 后 将 声 ５Ｓ
音报 警延 伸 至指定 的后备值 班 人员 房 间 ； ３级 报警 是指 ， 第 系统在 ９ ～１ ０ｓ 可调 ） ０ ８ （ 内未 复 位时 ， 将报 警延 伸
１ 系 统设 计
１ １ 系统 架 构 ．
Ｂ ＮＷ Ａ Ｓ系统 主要 由主控 单元 、 择单元 、 选 复位单 元 和 报 警 单元 等 组 成 。各 单 元 主 要分 布 在 驾 驶 室 、 船
长室 、 值班 舱 室和公 共 位置 。主 控单 元作 为 系统 的核 心单 元 ， 过 面板 按 键 和数 码 显 示 实现 人 机 交互 ， 控 通 并 制 着整 个 系统 的运行 ， 声光 报 警信 号传 输 到复位 单元 和报 警 单元 进行 系统 延 伸报警 ， 把 同时监 控系 统 和外部 设 备传 送 的复位 信号 ； 择单 元用 来指 定 第 ２级远 程报 警 的 对象 ； 选 复位 单 元实 现 第 １级声 光 报 警 功 能 ， 可 并 以对系 统进 行 复位 ； 报警 单元 实现 第 ２级 远程报 警 和第 ３级 远程 报警 功 能 （ 图 １ 。 见 ）
至所 有舱 室 和公共 位 置 （ 图 ２ 。 见 ）
控制总线
驾驶 台
Ｉ 兰 ｆ１兰 圭兰 ．兰兰 Ｊ／ ．
预报警＆ 第一级 报警／
压至 三
乏 蒜
＼ 第 二级报警
互圃
…； 一ຫໍສະໝຸດ ） 第三级报警／
压
互圃
７ ＿ ｒ ［ 至亟
Ｅ 巫 困
图 ２ ＢＮＷ ＡＳ报 警 机 制
俞 叶 萍 ， ： 舶 桥 楼 值 班 报 警 系统 设 计 与 实 船 应 用 等 船
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约 １ ５亿 Ｄ Ｔ。随着 Ｓ ＡＳ有 关 条 款 的 强 制 执 行 ， 类 新 旧船 舶 要 求 配 套 Ｂ ． Ｗ ＯＬ 各 ＮＷＡＳ的需 求 与 日俱 增 ，
Ｂ ＮＷＡＳ产 品市场前 景 良好 。 ２１ ０ ０年至 今 ， 内外 有 关 主流船 舶 配套厂 商 为 了抓住 市 场机 遇 ， 国 已先后 推 出 了 １ Ｏ多种 型 号 的 Ｂ ＮＷＡＳ 产 品 ， 中早 期 产 品在 功 能 设 计 上 并 不 能 满 足 Ｉ Ｃ ６ ６ ６标 准 。 上 海 船 舶 运 输 科 学 研 究 所 为 满 足 Ｉ Ｃ 其 Ｅ ２ １ Ｅ ６ ６ ６标 准和 ＭＳ ． ２ （ ５ 决议 的规 范要 求 ， ２１ Ｃ １８ ７ ） 研制 了 Ｓ — ２ １ Ｂ 船 舶 桥 楼 值班 报 警 系 统 ， 系统 已成 ＲＩ ＶＣ １ ０ Ｗ 该 功应 用 于实 船 ， 受 到用户 的亲 睐 。 并