船舶信号与通讯导航讲义总稿_第1页
船舶信号与通讯导航讲义总稿_第2页
船舶信号与通讯导航讲义总稿_第3页
船舶信号与通讯导航讲义总稿_第4页
船舶信号与通讯导航讲义总稿_第5页
已阅读5页,还剩107页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

前百

一、引言

我同的造船工业经过上个世纪的艰苦努力和探索,特别是改革开放后二十

多年的拼搏与发展,船舶科技进步令人瞩目,我国已经昂首进入世界造船大国的行

列。到目前为止,我们已先后成功地建造了具有当代亢进水平的多用途船、大型冷

藏集装箱船,大型穿梭油轮、汽车滚装船、成品油轮和铝合金高速水翼船等。在这

些船舶上,设备的电气自动化程度、性能和技术水平己有了很大程度的提高,不少

设备通过引进、消化,吸收国外先进技术,亦已达到了国际上先进国家的水平。

进入21世纪后,船舶电气自动化程度将进一步提高,船舶电工技术势必

有不少新的突破,本文就船舶电气领域中与航行安全和性能关系较大,技术进少较

快和具有发展前景的设备、系统及系统的发展趋势进行研讨,以期关注这些问题的

船电界有关人士予以更多的重视和支持。

二、船舶电工若干新技术的发展

1、船舶综合自动化

随着计算机技术的高度发展,带动了该技术在船舶上的日益发展和广泛应用,

展望21世纪船舶自动化技术,将不断向全船综合自动化这个高层次阶段发展,船

舶综合自动化,是集机仓自动化、航行自动化、机械自动化、装载自动化等于一体

的多功能综合系统,该系统通常由二个工作母站、若干个分控制系统及若干个工作

分站组成,通常一个工作母站设在机舱控制室另一个设在驾驶室。两个工作母站完

全独立,可同时或单独操作,并互为备用。分控制系统将根据船舶的种类和自动化

的程度而定,例主机遥控、机仓监测报警、电站管理、泵浦控制、液位遥测和压载

控制,冷藏集装箱监控、自动导航等。所有工作母站和分控制系统采用高速传输技

术组成一个综合网络系统,在网络上根据需要连接一定数量的工作分站,以达到在

船舶重要部位对各设备进行监测、控制和操纵等目的。同时,其工作分站可以作为

一个窗口,与船舶对外通信设备联网,借助于数据传输、电子邮件等各种通信手段,

执行岸与船,船与船之间对话,进行各种信息交流。咨询,设备维护,故障诊断、

资料查阅、备件查询、船舶管理等业务活动,从而最大程度地提高船舶航行的安全

性、可靠性和经济性。目前德国西门子公司、挪威挪康公司、丹麦约克船舶冷冻公

司等国际著名的船电产品制造厂已有较成熟的技术和相应的配套产品,并己实际应

用于各类船舶。我们深信,在21世纪将会有越来越多的新建船舶配套船舶综合自

动化系统。

2、一人驾驶综合导航系统

20世纪90年代,欧洲,日本等国纷纷把目光转向一人驾驶的综合导航系统。

这种导航系统目前正处于开发应用的上升期,如由德国发起称为“大西洋和北海

(ECD1S)试验地”的国际性计划。该计划的参与者有:德国、丹麦、芬兰、荷兰、

瑞典、挪威和英国等国。德国的ATLAS公司是上述计划的主要参加者。该系统将

驾驶室内的电子海图、通讯、导航等设备集中进行监视。控制,在船舶上能像飞机

驾驶员一样坐在驾驶舱内操纵这套装置。它可提供正确的船位、航向、航速、雷达

图象,主机速转、各类检测报警等,使船舶能自动航行于经济而安全的最佳航线上,

并能自动捕捉目标和判别危险目标,实施有效的船舶避碰操作。一人驾驶综合桥楼

在船舶航行时驾驶室仅需一个人操纵,可以省去其他值班人员。

3、全球海上遇险安全系统(GMDSS)

过去,船在海上的安全主要靠船上的报务员昼夜守在值班室机器旁边收听或拍

发呼救信号,虽然也起到了很大作用。但毕竟工作效率低、安全可靠性差。

1976年,美国首先开始使用海事卫星通讯。1979年7月INMARSAT国际海事

卫星通讯组织正式宣告成立,并营建了覆盖全球的国际海事卫星通讯系统,可向全

世界提供服务,INMARSAT提供一种称为增强船群呼叫(EGC)的业务,它通过大

容量、高可靠的卫星通讯信道向一群船队或指定的海区发布海情。风暴、险性等海

事信息。该系统由卫星、岸站、网络协调站和船站组成。

为保障航行和生命财产的安全,我国远洋船队通过“八五”以来的技术改造,对

80%以上的远洋船舶安装了GMDSS。根据新的国际SOLAS条款规定,300吨以上

船舶必须装备NAVTEX接收机。另外根据国际海事组织(IMO)的规定,船舶根据

航行时不同海域安装和选择相应的“EPIRB”船舶遇难自动呼救装置。

GMDSS系统当前最主要的用途是增强海上通讯能力,确保海上安全,随着移

动通讯需求的日渐增大,如:航海数据、主辅机设备运行状况、船舶装卸货计划、

港口及上级公司指令、医疗咨询、旅游服务、旅客私人电话等。INMARSAT还准备

把服务范围扩大到陆地移动通讯和航空通讯。

4、全球定位系统GPS

GPS是美国于1973年底开始研制的供陆海空三军共同使用的一高精度卫星导

航定位系统,其应用价值和科学价值已越来越引起世界各国的密切关注。GPS系统

由空间星座、地面监视控制和地面接收设备三部分组成。由于GPS全球定位系统能

提供全球定位、全天候。三维立体。实时连续和高精度的卫星导航定位,保密性好。

成本低,使用方便,所以美国、英国、法国、德国、日本劝口拿大、瑞士、丹麦、

以色列等国家均已开始大规模地研制和生产GPS的用户设备,并使其向小型化,低

功耗,低成本的方向发展。目前普遍使用的差分GPS的定位精度可达到几米,GPS

系统已成为船舶的主要定位设备。它在其它领域也有广泛的应用,在1991年海湾

战争中,美国的制导武器准确地击穿伊拉克地下武器库及掩体的通风口,还从茫茫

沙漠中准确地营救被击落的美军飞行员应归功于一项高科技成就一全球定位系

统。

随着军用GPS在非军事方面的广泛应用,这项大空时代的技术立即很快用于民

用航空,船舶海上航行和公路上奔驰的汽车。目前美国已有50万台GPS的销售额

为19亿美元,预计2000年已达到84亿美元,第一台GPS接收器售价为3000美元,

而目前的售价连200美元一台都不到。目前,我国沿海的许多小型船舶和渔船上也

越来越多地使用这种GPS接收器。

5、船舶自动识别系统(AIS)

20世纪九十年代,国际海事组织(IMO)修订了SOLAS公约,在全球范围内

海上航行的各类船舶完成了海难救助系统(GMDSS)的配置,对遇难船舶的及时救

助、减少人员伤亡和财产损失起了积极的作用。但这仅是亡羊补牢之举,没有采取

更积极的措施予防海难的发生。近年来,船舶的碰撞。各种海难事故还是屡屡发生。

正是基于这些基本状况的分析,1999年国际海事组织航行安全分委会第45次会议

作出决定,进一步修订soLAS公约第五章,针对航行安全和寻找海难事故原因,要

求扩大设备的配备要求。其中较重要的是AIS(AUTOMATICIDENTIFI-CATION

SYSTEM),即自动识别系统。涉及AIS有关内容的SOLAS公约将通过默认程序生

效,该系统的配置将在2002年7月1日起新造船舶开始强制执行,所有从事海上

航行的船舶不迟于2008年7月1日以前装备完毕。所以在未来的八年中,了解、

开发、制造、安装和使用MS系统将成为船电界十分注目的课题。

AIS装置的主要功能是能够自动向有相应装置的海岸电台。其它船只及航空器

提供相关信息,包括船籍、船型、位置、航向。航速、航行状态及其它相关安全的

信息;也能自动接收配备该装置的船舶发出的上述信息;能监视和跟踪这些船舶,

并能与岸基装置交换数据。AIS系统是由VHF、DGPS和一个通讯控制器组成。船

舶位置和定时信息来自全球卫星定位系统。由AIS发出的船舶静态信息、动态信息

等四类其它信息来自桥楼上的电子设备。采用AIS船台后,能在VHF范围内自动

识别船只,予测准确的相遇点,予测船首最近交汇距离,识别岛后或湾内航道的船

只,及时接收其它船只有关转航向、船向及航速的资料,并通过数据链作短文通讯,

通过该系统的配置,为船舶的航行安全和航行管理提供了一种新型的十分有效的手

段。航行于开阔水域的船舶不用VHF无线电话的通话便可自动获得来往船舶的各

类信息;航行于限制水域的船舶不仅可自动获得其它船舶的信息,而且通过VTS

的广播可获得各类航行信息和港口信息,这样,在最大程度上人为防止了船舶碰撞

和各类海难事故的发生,为航运界带来了前所未有的安全感。AIS系统的出现标志

着海上监视技术取得了革命性的进步;标志着船舶间和船岸间的信息交换进入了计

算机数字通信的新时代。

为了迎接航行安全史上的又一革命性的新时代,AIS系统的开发、研制和投入

实船使用,是船电界十分关注的问题。通过几年来的技术基础、国际规范和标准的

准备,目前该系统已日趋成熟,不少欧洲国家的制造商陆续推出了它们的产品,其

中瑞典的SAAB公司已经生产了可兼容ITU标准的AIS产品系列,R3AIS船用应

答器已于1999年打入市场。我们相信,不久的将来,将会有越来越多的制造商推

出它们的A1S产品,以满足日益增长的船舶市场的需要。

6、船舶航行数据记录仪(VDR)

在1999年国际海事组织(IMO)航行安全分委会第45次会议上被作为强制装

载的还有船舶航行数据记录仪,VDR(V0YA6EDATARDCORDER)□根据即将生

效的SOLAS第五章的有关规定,航行在国际海域的各类船舶需在规定期限内装备

航行数据记录仪。其中2002.7月1日及以后建造的所有客船必须装备VDR,所有

其它船舶不迟于2009年1月1日应装备完毕。这也是国际海事组织继装备AIS系

统时的另一重大举措。为了寻找遇难船只和分析海难事故的原因,仅配备应急无线

电示标仪(EPIRB)是远远不够的,必须装备VDR,它类似飞机上的“黑匣子”,借

助它们进行海难调查,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,这就是

装置VDR的最终目的。同时利用VDR的扩展功能,能运用于船员培训和主机分析,

对航海人员,船舶跟踪和进一步优化将十分有益,开发船舶下载和回放功能对船东

管理是非常有意义的,所以近十年内熟悉、开拓、研制VDR系统也是船电界必须

重视的重大问题。

航行数据记录仪又称海上“黑匣子”,是以一种安全和可恢复的方式保持存储船

舶发生事故前后一段时间的船舶位置、动态,物理状况、命令和操纵的信息。主管

机关和船东应可获得包含在VDR中的信息。该信息用于任何随后的确定事故原因

的调查。根据IMO和sOLAS有关决议的规定,VDR必须记录和存贮以下十五个方

面的数据:日期和时间,船位、船速、航向、驾驶台声音、通信声音、雷达数据及

选择的图像、深度信号,主报警信号、舵命令和响应、轮机命令和响应。船体开口

状况。水密门及防火门状态。加速度及船体应力和风速及风向,且存贮时间应大于

12小时。围绕VDR的设备,还需要为VDR服务的传感器。最终记录解质,再现

设备和专用备用电源等配套设施。

随着VDR在船舶上强制装载日期的逼近,不少船电制造商正在积极开发、研

制该装置,并取得了令人瞩目的成绩,英国凯文.休斯公司研制的NDR2002系列的

航行数据记录仪和瑞典康仕廉公生产的CONSILIUMVDR已正式推向市场。我们深

信,在不远的将来,日益完善和技术成熟的航行数据记录仪将按照SOLAS规定的

时间表陆续装船,投入使用。伴随着VDR、AIS系统的配置,在IMO航行安全分

委会第45次会议的报告中,同时对电罗经。自动舵、雷达、转速表、计程仪、集

成驾驶系统(IBS)等航行设备提出了更新更高的要求,这也需要国内外船电界在

21世纪初急待重视和解决的问题。

7、多功能综合通信系统

值得一提的是,近年来,在船舶内部通讯方面已经形成并正在逐步推广一种多

功能综合通信系统。不少欧洲船电制造商已经开发、研制,并且推向市场。其中意

大利的吉梯斯(GITIESSE)公司的IMCOS系列的集成多功能通讯系统最具代表性。

多功能综合通信系统是利用微机技术将全船船内通信。自动电话、声力电话、

船岸电话、广播、传令对讲、集中管理通讯、全船通用报警、机仓组合报警。火灾

探测和报警、呼叫系统、电视天线、无线电天线、卫星电视天线、旅客信息系统、

子母钟、娱乐系统、电视摄像,数字信息终端。外部声音监测。汽车交通灯系统。

船钟及船铃系统等几十个系统集成于一个控制装置。根据集成的内容,控制装置由

一个或几个控制柜组成,集中控制,使用方便。也可根据安装需要将控制柜分两处

安置,提高安装灵活性,用户可以根据各自的需要进行点菜,进行相关模块的组合。

集成所需要的多功能综合通信系统、满足各种类型船舶的需要。该系统与以前船舶

各系统的独立配套、分散布置相比,具有功能齐全、安装维护简单、减少系统重量,

操作使用方便,增加可靠性等优点。因此在目前新建船舶的电气配套中得到广泛采

用。从以前的客船为主要用户,逐渐转向货船和其它各类船舶,这不能不说明也是

21世纪船电产品发展的一种趋向,有必要对该类产品进行熟悉和研究,以适应新世

纪现代船舶发展的需要。

三、关于新世纪电气系统发展的两大趋势

1、系统监控的综合化

由于电气设备已经实现或日趋通用化、模块化、系列化,可以做到组态灵

活;计算机技术的发展己经达到人机界面设计规范,操作灵活,主菜单设置方便操

作,分画面操作及转换灵活,所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成;这样

为系统监控的综合化提供了必要的基础。当然,在新世纪根据需求不同仍旧存在着

先进程度不同和性能要求不同的船舶,但是单机单控的系统必将逐步向综合监控的

系统过渡,因为采用综合监控的形式,可以构成双重或多重冗余,对提高系统或者

全船整体的可靠性是有积极意义的。(表1列举几个不同类型综合化监控系统的情

况)

2、系统的网络化

当前,数字化技术和总线技术已经被船电界所接受。尤其是总线,它实际

上为各种信号线的集合,为模块之间,各种部件与模块之间提供标准的信号通道。

现场总线是一种互联现场设备(或模块)与控制系统之间的双向数字通信网络。

现场总线(FieldBus)通常采用双层网,第一层为数据采集与传送网,第

表1:列举几个不同类型综合化监控系统的情况

系统

综合自动化综合通信系统综合后勤支持系统

名称

船内通信:

自动电话,声力电话、船

结构管理:

岸电话、传令对讲、警铃。

岗位结构管理、财务管理、

广播通信:

审计管理。

全船广播。扬声通信,集

主机遥控维修保养计划管理:

中管理通信。

机舱监测报警维修保养制度、维修文件及

综合报警通信:

电站管理标准、维修保养计划、实施

监控全船通用报警,机舱组合

辅机监控细则及保证条件。

或管报警。火灾探测和报警。

压载控制供货及备件管理:

理内呼叫系统。

航行自动化全船设备、另件及备件的配

容无线电、电视:

装载自动化置与管理。

电视天线。无线电天线,

损管监控数据库:

卫星电视天线。

结构管理、维修计划、零备

其它:

件配置、可靠性数据库。

数字终端,电视摄像、子

日常后勤管理。

母钟、旅客信息系统、娱

乐系统等。

综合后勤支持系统应用被

减少人力资源,使

称为软调科学的管理科学,

复杂的系统能简变分散、独立布置为功能齐全。

目的在制度上和物质上保证对

单安全运行,出现操作使用方便的集中监控,可

与效装船设备进行定时的维修

紧急情况时可缩以满足各类船舶的不同需求。

果保养,提高了设备的可靠

短行动时间。

性,保障了航行的安全性。

层为控制网。为保证系统的可靠性,控制网络可采用冗余结构。考虑到危险分散原

则,按系统又分成若干子网,如:推进系统、损管系统、电力监控系统等独立的子

网。通过系统的网络化,功能上是集各子系统之众,从可靠性出发又是一个分布式

系统;在数据采集和控制上平台各分系统密切结合,但在系统结构上又是一个主动

性极强的系统,在平台某系统局部受损时不影响独立工作;采用网络冗余和设备冗

余设计及不间断后备电源,生存能力很强;具有图像控制功能,人机界面和对话效

果良好。

网络系统的优势在放采用数字化和高层次的自动化技术代替大量繁重的

人工操作,提高工作效率是显而易见的。它有助于减少频繁操作和减轻人员疲劳,

为把船员从环境工作条件恶劣的场合中解放出来创造了更好的前景。

四、新世纪船舶电工技术的展望

众所周知,造船技术是船体建造。轮机和电气设备三者有机组合的统一体。

半个世纪来船舶电工领域,即电力、电子、控制技术、通讯及信息技术等的不断发

展及其在船舶上的广泛应用,进入新世纪后,船舶电气自动化程度还将会有一个较

大程度的提高。机电一体化使学科界限互相交叉渗透,电力与电子、强电与弱电,

更难分难解,船电领域将更加宽广,随着船舶电工技术的进一步发展,必将会对造

船和航运业带来重大变革。

新一代大功率半导体电力电子器件,在材料、理论、机理、制造工艺和应

用技术等方面的研究开发,将会取得突破性的进展,船舶电气设备将会进一步向高

可靠、节能型方向发展,将会对船舶电力推进和辅机电力拖动技术带来重大变革;

可编程序控制器在我国将逐渐发展成为船舶电力系统自动控制设备的一种新型控

制方式。上世纪末本世纪初,船舶正向着桥楼综合自动化、微机监视,卫星通讯导

航、全球定位系统、船岸信息直接交流、全船自动化延伸。

随着船舶电气化程度的提高,作为传输电能、信号以及网络技术的发展,

电缆品种增多,纵横交叉、结构复杂,对船用电缆的要求愈来愈高。舰船电缆的安

全可靠性,对船舶的正常航行和生命安全有着重大影响,世界各国对舰船电缆的阻

燃防火性能和安全等方面的要求将不断提高,进入新的世纪,随着高新技术的发展,

电缆制造新工艺和新材料的应用方面将可能会有重大突破,如利用高能高压电子加

速器对电缆绝缘进行辐照,产生交联,使其分子结构由原来互相独立的链状结构变

成三维网状结构,增加了分子间的作用力。经过辐照交联,可以提高电缆的耐温性,

阻燃防火性和机械强度,大大延长电缆的寿命。

出于经济性和可靠性的考虑,在今后10-20年左右,柴油发动机船舶作为

船舶原动机具有无可争议的地位。然而,当石油面临枯竭,环境污染、生态受到破

坏,使柴油发动机的地位受到了冲击。现在有一些说法,21世纪人们有可能通过

技术上的突破而获得绿色能源。如太阳能无偿获得,不仅丰富而且无污染;氢是另

一种新能源,它作为潜在的热源。它也可以作为太阳能电池的储能部件,通过电解

的方式来达到储能的目的;燃料电池采用可逆式氢电池来发电以及氢电解装置;超

导电磁推进等等,但进入到船舶上的实际应用,需要进行大量的研究和试验,还要

有一个相当长的时间,且初始投资高昂。

五、结语

百年的造船史中,船舶电工技术的发展和成就,铭刻在造船人的记忆之中,在

我们昂首进入21世纪的今天,我国造出了被世界造船强国称为具有国际先进水平

的各类船舶,使我们深深感觉到船舶电气在今日造船中的地位之重要。在进入新世

纪后人们会进一步意识到:船舶电气的先进性将直接影响船舶的航行安全。经济性

以及舒适性。为此,我们要从高新技术的发展的前沿和我国的造船和航运业的实际

出发,化大力抓好船舶电工领域带有方向注课题的开发预研,在质量,配套和国产

化问题上进一步取得进展,给船舶提供具有世界一流水平的电气自动化设备,确保

船舶安全航行,降低运行成本,为我国建造高水平的船舶作出新的贡献。

第一章船舶信号系统概述

第一节船舶通信方法

健全可靠的船舶通信不但是船舶安全航行和正常营运的需要,更是海上人员安

全必不可少的基本保证。

船舶与外界的通信方法主要有视觉信号通信、声响信号通信和无线电通信。前

两者主要是在人的视觉、听觉范围内进行的,通信距离很近,而无线电通信的作用

距离就要远得多。长期以来,远距离的船舶通信都是依靠传统的莫尔斯(Morse)

无线电报,它为海上运输的发展及人员安全起到了重要作用。近年来,随着科学技

术的飞速发展,海上无线电通信发生了巨大的根本性变革,特别是到1999年2月1

日,全球海上遇险和安全系统(GMDSS)将全面实施,莫尔斯无线电报将完成它的

历史使命,代之而起的是更快捷、更可靠的窄带印字电报及无线电传真通信。国际

海事通信卫星的启用也使无线电话的通信距离大大增加,全球通信成为现实。

一般船舶在海上所使用的通信方法计有:旗号通信、灯号通信、声号通信、手

旗或手臂通信、扬声器通信、无线电话通信、无线电传电报通信、国际移动卫星通

讯、卫星手机通讯、电子邮件通讯、网际网路通讯等。

1.灯光通信(FlashingLightSignalling)-利用闪光信号灯发出的莫尔斯

信号传递信息。

2.旗号通信(FlagSignalling)——利用一面或数面信号旗组成不同的信号码

传递信息。

3.手旗或手臂通信(MorseSignallingByHand-FlagorArms)--双手各

持一面信号旗或只用双臂变换不同的部位发出莫尔斯信号传递信息。

4.声响信号通信(SoundSignalling)——通过船舶汽笛、号钟、雾角等发声

具发出莫尔斯信号传递信息。

5.强力扬声器喊话通信(VoiceoveraLoudHailer)--利用扬声器在近距

离与对方喊话传递信息。

6.无线电报通信(RadioTelegraphy)--用电键发出莫尔斯信号传递信息。

GMDSS全面实施之后它将不复存在,被无线电传、传真或卫星通讯等先进方

法所代替。

7.无线电话通信(RadioTelephony)利用无线电话设备在中频、高频、甚

高频等频带上通过直接对话或发出信号码语传递信息。

8.全球海上遇险与安全系统(GMDSS)——该系统是应用广泛的海上通讯系

统。完备的GMDSS设备包括高频与甚高频数字选择性呼叫接收机、窄带

直接印字电报、卫通C站、紧急无线电示位标、搜救雷达应答器及手持便

携式对讲机。

9.移动卫星通讯(INMARSAT)——用户可使用卫星移动终端,信号上达卫星,

再经地面站,通过国际或国内的邮电公众通信网与其它的固定或移动用户

(包括卫星移动终端用户)通信。反过来,公众网等固定或移动用户也可以

通过卫星与卫星移动终端联系。INMARSAT通过其开发的各类业务系统向用

户提供极为完善的通信功能,包括适应不同用户特点的实时的各类电话、

传真、低、中、高速数据以及存贮转发的电传、短信息传输、数据报告等,

可满足海上、陆地及航空管理和用户通信。

第二节船舶信号设备

船舶信号设备主要包括闪光信号灯、国际信号旗及声响器材等。例如显示船舶

航行或停泊状态的航行灯;表示船舶处于某种勤务状态的信号灯;用于灯语联络的

闪光信号灯;用于搜索水面的探照灯以及船舶雾笛等。船舶主要灯具如图所示。

展&小幅Na

硒1万灯

图船舶灯具

一、船舶航行灯

(-)>航行灯的种类、性能

1、航行灯,又称“号灯”。一切航行于公海(包括能与公海连通的水域、江河、

湖泊)的船舶必须严格按照《国际海上避碰规则》和我国《海轮信号设备规范》所

规定的数量和类型设置各种航行灯。航行灯用于表示夜间本船的航行方向和本船的

大小。航行灯包括:桅灯、舷灯、尾灯及桅顶灯。

1)桅灯:白光,装于前桅及后桅的前方,当船长小于45.75米时,只在主

桅上设桅灯。当有前、后桅灯时,两具桅灯前后相距不小于13.71米,高低相距不

小于4.57米。最低一盏桅灯必须高出水面6.1米。灯光向前照射,水平照射角度

从船首向左右各112.5°。

2)左舷灯:红光,装于左舷舷侧。灯光向左前方照射,照射角度从船首向

左舷112.5°o

3)右舷灯:绿光,装于右舷舷侧。灯光向右前方照射,照射角度从船首向

右舷112.5°o红、绿舷灯一般安装在驾驶甲板两侧舷边。舷灯内侧有一道向前伸

出0.91米的挡板,1982年《国际海上避碰规则》规定挡板为黑色,而在此以前,

挡板的颜色与舷灯一致。

4)尾灯:白光,装在后桅或上层建筑或尾旗杆的后方。灯光向尾照射,照射

角度自尾向左右各67.5°。在小型船舶上一般是一座灯具一盏灯。现代较大的船舶

则采用两盏灯联装的航行灯,一旦一盏灯损坏,另一盏备用灯可以马上启明。

5)桅顶灯,也称“锚灯”。白光,装于桅杆顶端,水平照射角度360°,环照。

(二)、航行灯控制器

航行灯控制器用于对各类舰船的航行进行临视和控制,是确保船舶航行安全的

重要设备。控制器通常采用嵌入式系统和总线控制方式,均为模块化结构,可用于

在本地操作面板上和远程计算机上操作及临视,也可和其它记录设备相连接。航行

灯控制器如图所示:

图:航行灯控制器

下面以型号SB-NL的航行灯控制器为例说明其组成和功能。

LSB-NL航行灯控制器由1块SB-NL操作显示面板和2块SB-NL接线单元组成。

上SB-NL操作显示面板为嵌入式安装结构,一般可安装在驾控台台面上,面板上

设有两列可控制22个航行灯的开关及显示22个航行灯开闭状态的LED指示

灯。

工操作显示面板上设有按键式调光按钮,可根据需要对LED指示灯进行调光。

,一旦某个航行灯断丝或相应电缆断线时,操作显示面板上对应的LED指示灯即

会闪光,并发出报警声响;关闭该航行灯,即可消声;通过换灯或检查线路解

决故障后,可重新开启使用。

1SB-NL接线单元共有2块,每个可接航行灯11个,分别对应于操作显示面板

上左列和右列LED指示灯和开关。

工所有航行灯均可以任意设定为DC24V或AC220V供电,具体可通过接线单元

上的跳线方式来决定。

二、船舶信号灯

(一)船舶信号灯的种类和配置

船舶信号灯全都为360°环照,安装在雷达桅两侧或独立的信号灯杆两侧,有

白光、红光和绿光,用于表示船舶的作业状态。例如船舶夜间调头,必须按规定在

同一垂线上开启红、绿、白信号灯各一盏。而这些规定又因地而异,所以,信号灯

杆两侧通常装上红、绿、白环照灯多盏,以满足各种规定的需要。

1、锚灯锚泊时,关闭航行灯而开启锚灯。搁浅时,在开启锚灯同时再开启

两盏红信号灯。若是白天,则升挂三个黑球。

2、船舶失控时,在夜间应开启航行灯并同时开启两盏红信号灯,白天则悬挂

两个黑球。

3、闪光信号灯。船舶与陆岸或其它的船舶进行通讯联络可以采用无线电报、

高频无线电话、悬挂信号旗以及手旗通讯等方法,在夜间还可以用长短的灯光来”

通话”。国际通用的莫尔斯电码以“•一”表示字母”A“,以“一…”表示字母“B",……

以长短的灯光组合便能表示各个字母,从而组成语句或代号。用来发出莫尔斯信号

灯光的常用灯具有两种:

1).莫尔斯信号灯。白光,360°环照。在桅杆上悬挂信号旗的横桁左右两端

各设置一盏。两盏莫尔斯信号灯用一个电键控制使它们阴暗同步,也可以与无线电

通报联动。

2).闪光信号灯。一般在罗经甲板左右两侧各装一盏,灯具装在一个能俯仰和

旋转的底座上。进行灯语联络时,将灯光正对着受话者。联络时灯具内的灯常明着。

灯具前盖是一个百叶窗,由手柄控制百叶窗的开闭。开启百叶窗,灯光透出。百叶

窗开启时间的长短就是灯光明亮的长短。

(二)信号灯控制器

信号灯控制器用于对各类舰船的信号灯进行临视和控制,是确保船舶航行安全

的重要设备。以SB-SL信号灯控制器为例说明其组成和功能。

X由1块SB-SL操作显示面板和2块SB-SL接线单元组成。

1SB-SL操作显示面板为嵌入式安装结构,一般可安装在驾控台台面上,面板上

设有两列可控制22个信号灯的开关及显示22个信号灯开闭状态的LED指示灯。

L操作显示面板上设有按键式调光按钮,可根据需要对LED指示灯进行调光。

工一旦某个信号灯断丝或相应电缆断线时,操作显示面板上对应的LED指示灯即

会闪光,并发出报警声响;关闭该信号灯,即可消声;通过换灯或检查线路解

决故障后,可重新开启使用。

工SB-SL接线单元共有2块,每个可接信号灯11个,分别对应于操作显示面板

上左列和右列LED指小灯和开关。

上所有信号灯均可以任意设定为DC24V或AC220V供电,具体可通过接线单元上

的跳线方式来决定。

三、船舶雾笛及号笛

(-)船舶雾笛及号笛

雾笛是轮船进港时使用的轮船上的汽笛。雾笛如图所示:船用雾航汽笛通常有

手动、电动、电控等规格。

“船用雾航汽笛手动型”一一无电源箱、电控箱、电磁阀,使用手动拉索控

制汽笛发音的汽笛。

“船用雾航汽笛电动型”一一有电源箱、电磁阀,可使用手动拉索或控制电

源按钮使汽笛发音。

“船用雾航汽笛电控型”一一有电控箱、电磁阀,可手动控制、电动控制以

及航行时自动发出各种符合国家标准的声讯讯号。

图:船用雾笛

(二)雾笛控制器

雾笛控制器用于舰船在雾天航行时自动或手动发出周期性的讯响信号和灯光

信号,以保障舰船雾天航行的安全。雾笛控制器通常采用嵌入式微型计算机系统和

薄膜面板按键结构。

如图所示雾笛控制器型号与结构。

WOD-220

----------电翻电乐AC22OYPowervoltageAC220V

--------------舅甯在制*Foghorncontrollw

图:雾笛控制器型号

图:雾笛控制器

雾笛控制器的技术性能如下:

上讯号选择:一长(2分钟),二长(2分钟),一长一短(2分钟),一长三

短(2分钟),一长(1分钟),一短一长一短(1分钟);

上输出选择:雾灯,小雾笛加热,小雾笛发讯,大雾笛加热,大雾笛发讯;

1控制方式选择:自动发讯,手动发讯;

1按键调光,多级循环控制;

1可外接遥控按键;

L留有RS485标准接口,可进行远程控制与监视。

四、其它船舶用灯:

1、探照灯又称"搜索灯”,是一种聚光灯。常装于驾驶室两侧,并要求水

平搜索照射的角度要大,尽可能不被上层建筑遮挡。探照灯主要用于夜间搜索水面。

闪光信号灯和探照灯的外形很相似,都是在可旋转的U型支架上装一个圆柱体灯具。

支架安装于圆锥形的基座。闪光信号灯上应有百叶窗和操纵手柄,而探照灯的前盖

透明,有遮光板,灯体的上下有散热箱。

2、投光灯也称“强光灯“;“照明灯”或“工作灯”。投光灯由防护罩、玻

璃罩、灯泡、反光面、灯体、支架、手柄以及底座组成。用于甲板上的工作区域照

明。投光灯布置在下列部位:首锚机后面2盏,装置在前桅的前方。尾甲板系泊作

业区2〜4盏,装置在上层建筑后端。吊杆或起货设备的起重柱和电动液压式起重

机的吊臂下方。救生艇吊艇架的两侧,投放气胀式救生筏的工作区以及舷梯或舷边

出入口的上方等。

3、舱顶灯白光。船上舱室外走道处的顶棚上都装有防水型舱顶灯,有长

方形及圆形两种,它们都带有防护罩,以防止灯罩被风浪击碎。

第三节常用通信信号

一、运转与警告信号

(1)船舶互见时,航行中的动力船舶,依照《避碰规则第34条》规定鸣汽笛,

下列信号以表示其运转动向:

上一短声表示:(我正朝右转向);

1二短声表示:(我正朝左转向);

1三短声表示:(我正在开倒车)。

(2)任何船舶运转时,可适时重复发出灯光信号,以辅助第一项规定汽笛信号,

灯光信号表示如下:

工闪光一次表示:(我正朝右转向);

X闪光二次表示:(我正朝左转向);

工闪光三次表示:(我正在开倒车)。

每一闪光约一秒钟,二闪光的间隔约一秒钟,前后信号的间隔时间不得少于十

秒钟。

(3)在狭窄水道或适航水道内互见时:

拟追越他船的船舶应依照《避碰规则第九条第五项第1款》的规定,以汽笛鸣

放下列信号:

两长声后继之一短声,表示:〔我拟在你之右舷追越);

两长声后继之两短声,表示:〔我拟在你之左舷追越)。

将被追越之船舶,应依照《避碰规则第九条第五项第1款》的规定,以汽笛鸣

放下列信号:

依序:一长声,一短声,一长声,一短声,表示:〔同意)。

二、应急信号

(1)综合警报:鸣汽笛或警铃一短声,连放一分钟

(2)救生艇信号:

1紧急信号:鸣汽笛或警铃七短一长声。

工集合信号:鸣汽笛或警铃二长声。

L放艇信号:鸣汽笛或警铃一短声。

上操演信号:鸣汽笛或警铃一长声。

⑶灭火信号:

工火警信号:鸣汽笛或警铃至少连续十秒钟。

1艄部失火:鸣汽笛或警铃一长一短声。

工触部失火:鸣汽笛或警铃一长二短声。

L服部失火:鸣汽笛或警铃一长三短声。

上机舱失火:鸣汽笛或警铃一长四短声。

(4)损害管制信号:

工鸣汽笛或警铃至少连续十秒钟。

1继以扩音器通知全船人员有关损害现场。

(5)堵漏信号:鸣汽笛或警铃二长声。

(6)人员落水信号:鸣汽笛或警铃三长声。

(7)弃船信号:鸣汽笛或警铃七短一长声。

(8)解除信号:鸣汽笛或警铃一长声六秒钟或以广播。

三、信号旗

旗号通信是利用一面旗或数面旗组成不同的信号码传递信息,以下是国际信号

旗的图案及其代表含义。

A

我下面有潜水员;

请慢速远离我

我机器失灵,请我需要引水员我船有引水员我正向左转

和我轮联络

远离我

KLMNO

■■X■二1

我希望与你通信你应立即停船我船已停,并已没不是(表示不同有人落水

有对水速度意)。

示我轮即将开航请免予检疫进,你要小心经过

出海,所有船员应过我船

返船(“P”字旗

必须挂在前桅顶

上)。渔船使用时,

意为“我的网缠在

障碍物上”。

UVWXY

你正在危险区中我需要援助我需要医药援助停止你的动作,我正在走锚

并注意我的信号

我需要一艘拖轮

1.文字旗(Alphabeticalflags):

由A旗至Z旗共26面旗,其中除A,B二旗为燕尾旗外(Burgee),其它24旗

均为方旗(SquareFlag)o

2.数字旗(NumeralPandants):

1至9以及0,共十面旗,均为长旗(Pandant)。

3.表旗(Substitutes):

当同一面旗需要连续使用时,即可用代表旗代表,有第一代表旗,第二代表旗,第

三代表旗,均为三角旗(TriangularPandants)o

4.答旗(CodeandAnsweringPandant):

系与数字同尺寸之长旗,除用作回答之目的外,于数字信号旗,当作小数点使用。

四、单字母代码

无线电通信中使用的单字母信号及意义(可用于任何通信方式)。

A:Ihaveadiverdown;keepwellclearatslowspeedo

(我有潜水夫在水中,使用慢速并远离我)

*B:Iamtakingin,ordischarging,orcarryingdangerousgoodso

(我正在装/卸/运着危险货物)

*C:Yes(affirmativeor“ThesignificanceofthePreviousgroupshould

bereadintheaffirmative^)

(是“肯定”或表示“前面一组信号应作肯定的意义”)

*D:Keepclearofme;Iammanoeuvringwithdifficultyo

(离开我,我操纵困难)

*E:Iamalteringmycoursetostarboardo

(我船正向右侧转向)

F:Iamdisable;communicatewithme。

(我失去操纵能力,请和我联系)

*G:Irequireapiloto

(我船需要引水人【领港】)

Whenmadebyfishingvesseloperatingincloseproximityonthefishing

groundsitmeans:"Iamhaulingnets”。

(渔船在渔场附近使用时,表示“我正在起【收】网”)

*H:Ihaveapilotonboardo

(我船有引水人在船上)

*1:1amalteringmycoursetoporto

(我船正向左侧转向)

J:Iamonfireandhavedangerouscargoonboard;keepwellclearofmeo

(我船失火并且有危险货物在船上,请远离我)

K:Iwishtocommunicatewithyou0

(我希望和你通信)

L:Youshouldstopyourvesselinstantlyo

(你船应立刻停止前进)

M:Myvesselisstoppedandmakingnowaythroughthewater。

(我船已停止,且已无水中速度)

N:No(negativeor“Thesignificanceofthepreviousgroupshouldberead

inthenegative")oThissignalmaybegivenonlyvisuallyorbysoundo

Forvoiceorradiotransmissionthesignalshouldbe“NO"。

(否:否定或前面一组信号作“否定”的意义)。在人声或无线电话中使用“NO”,

而不用单字母的No

0:Manoverboardo

(有人落海【水】)

P:InharbouroAllpersonsshouldreportonboardasthevesselisabout

tosea。

(在港内,表示本轮即将开航,所有人员应立即回船)

Atsea。Itmaybeusedasasoundtomean:"Irequireapilot”。

(在海上,用声响信号发出表示“我船需要引水人”)

Atsea。Itmaybeusedbyfishingvesselstomean:"Mynetscome

fastuponanobstruction^。

(在海上的渔船使用时,表示“渔网被障碍物缠住了”)

Q:Myvesselis“healthy“andIrequestfreepratique。

(我船是健康【没有法定传染病工请发给“免检疫证明”)

*S:Iamoperatingasternpropulsiono

(我船正在倒车)

*T:Keepclearofme:Iamengagedinpairtrawlingo

(渔船用-表示“让开我,我船正从事双拖网”)

U:Youarerunningintodangero

(你将陷入危险中)

V:Irequireassistance。

(我需要援助)

W:Irequiremedicalassistance。

(我需要医疗协助)

X:Stopcarryingoutyourintentionsandwatchformysignalso

(停止你的企图并注意我的信号)

Y:Iamdraggingmyanchoro

(我船正在走锚)

*Z:Irequireatugo

(我需要一艘拖船)

Whenmadebyfishingvesselsoperatingincloseproximityonthe

fishinggroundsitmean:"Iamshootingnets”。

(渔船在渔场附近使用时,即表示“我正在放出渔网具”)

注:(1)凡字母标志*符号者,用在声号时,只能遵照国际海上避碰规则使用。避碰

规则第34,35条,同意声号“G”和“Z”可在从事捕鱼渔船和其它渔船接近时使

用。

(2)“K”和“S”两单字母,具有特殊意义,用于遇难时,小艇上人员之登岸

信号。在海上求生时,单字母K及S另有不同的意义:

K:Thisisthebestplacetoland。(这里是良好的登岸地点)

S:Landingherehighlydangerous0(这里是危险的登岸地点)

第二章船舶通讯系统

船舶通讯系统主要分为对外联络的无线电系统和卫星通讯系统,内部通讯的

电话系统和广播系统,电话又分为有线电话和无线电话两种。

1、无线电系统

船用无线电系统主要包括各种用途的电台、收发讯机和呼叫系统等,目前多以

组合形式出现。目前,中国建造的大中型船舶,基本上采用进口的无线电系统,国

产的无线电系统功率较小,一般安装在小型沿海和内河船舶上。

2、卫星通讯系统

卫星通讯系统是20世纪70年代以后才开始装船使用的通讯设备。它利用

国际海事组织(INMARSAT)的若干颗位于不同地球同步轨道的卫星,形成覆盖全球

的通讯网络,由于其全球性、全天候的特点,已成为远洋船舶必须装备的系统之一。

一般船舶上安装的是INMARSAT的B站和C站。

3、船用电话及内部通讯系统

船用电话主要分为小型程控电话交换机、声力电话等电话机、甚高频无

线电话、对讲机及广播电视系统。

4、天线系统

船上的许多通讯系统需要各种各样的天线,为了避免各种天线相互干扰,

降低制造和安装成本,船上将多种通讯系统的天线共享。

第一节船舶无线电通讯

对于一艘漂移在海上的移动城市来说,如何与外界联系是一个重要的问题,不

仅仅是船上需要和陆地保持联系,也需要和自己的家人和朋友联系。对此,船上有

专门的无线设备可以和外界沟通。下面我们将介绍一些船上常用设备,包括无线电

系统和卫星电话。

一、高频单边带无线电系统(HighFrequencySSB)

典型产品是SEA公司的SEA330,是一套300瓦高频无线电接发系统,覆盖频

率范围为1.6-29.9MHzo其储频装置可以容纳一般的ITU和TELEX分配的所有频道

以及某些用户的专设频道。该系统一般由固定在无线电/海图室的运行电台和一个

一般设置在计算机房有语音功能的电台组成。

1、航行用电台

船舶无线电台应具备有效的中华人民共和国船舶电台执照,操作人员必须有操

作证。首先介绍船舶遇险和安全通信的主要方式和使用频率:

(一)莫尔斯无线电报、单边带无线电话。

(二)甚高频无线电话16频道(156.800mhz)是水上移动业务无线电话国际遇

险、紧急、安全和呼叫频率,用于发送遇险信号,进行遇险呼叫和遇险通信,还用

于发送紧急和安全信号、进行紧急通信。

(三)甚高频无线电话06频道(156.300mhz),为长江机动船舶间的导航、避

让等的专用频道,以辅助声号和雷达观测的不足。

(四)甚高频无线电话08频道(156.400mnz),为长江航道部门安全专用频道,

用于长江航道信号台与长江机动船舶的通话。船舶需要进行遇险、紧急通信时,经

船长批准,应及时发送“sos”或“mayday”和“xxx”或“panpan”信号和报告。

2、航政艇用无线电台设备

常用的对讲机(电台)一般分为U段(UHF,频率范围约400-470MHZ——简称

400M)和V段(VHF,频率范围约140—170MHz——简称2米和220.00〜

260.00MHZ),手台功率从0.5W到5W不等,更大功率的多为车台和台式机。世界著

名的专业通讯机生产厂家有:ALINC0(特灵通),爱康姆,KENWOOD(健伍),

M0T0L0LA摩托罗拉。

举例介绍:KenwoodTM-V7A

优点:双段发射双频监听机器,菜单简洁,蓝色超大液晶屏;缺点:机身较

KenwoodTM-V7A是Kenwood在90年代末推出的一款产品,而同级别的

竞争对手,ICOMIC-2720H和YEASUFT-8900R等产品都是2002年才上市的。健伍

TM-V7A支持双段、双显、双频监听,发射频段和是2米波段和0.7米波段,发射功

率也分别是50W和35W,健伍TM-V7A是同级别车台中信号最稳定的一台,同时,语

音调制度和还原也是最真实的。

航政艇用电台如图所示,航政艇用电台都已锁定在可用频率

图:航政艇用电台

二、全球海上遇险与安全系统(GMDSS)

全球海上遇险与安全系统(GMDSS)是最新的海事安全系统。该系统实际上包含

了一个完整的通信系统,使得船舶与船舶、船舶与岸台全方位和全天候及时沟通信

息,尤其是有关遇险、紧急和安全通信及时可靠,要求能够做到当海上发生险情时,

岸上救援机构和遇险船舶附近的船舶能够立即得到报警,以最短的时间进行救助。

GMDSS要求海上航行的所有船舶,无论其航行在哪个海区,必须具备以下九个

功能:

(1)发送船到岸的遇险报警,至少使用两个分别独立的设备,每个设备应使用不

同的无线电通信业务;

(2)接收岸到船的遇险报警;

(3)发送和接收船到船的遇险报警;

(4)发送和接收搜救协调通信;

(5)发送和接收现场通信;

(6)发送和接收寻位信号;

(7)发送和接收海上安全信息;

(8)在船和岸上无线电系统或网络之间发送和接收常规无线电通信;

(9)发送和接收驾驶台到驾驶台的通信。

一套完备的GMDSS设备包括高频与甚高频数字选择性呼叫接收机、窄带直接印

字电报、卫通C站、紧急无线电示位标、搜救雷达应答器及手持便携式对讲机。

1、应急指位无线电示标(EPIRB)

应急指位无线电示标,相当一具机动的发射台,在船舶遇险后,可以藉手

动或在船沉至2-4公尺时,由水压释放器作动,使EPIRB脱离拄架,而浮出水面自动

发射专属该船的遇险信号.在海上人命安全公约(SOLAS)里面规范自1993年8月1

日起,所有的船舶必须装置自浮式卫星应急指位无线电示标;一般装置在驾驶台翼

之两舷,而且每艘船所装置之EPIRB均各自内建各船所登录的专属序号,该序号即代

表该船,以作为各船识别身分所用.EPIRB所发出的遇险信号,会被卫星接收暂存,绕

极轨道之卫星在绕到地面终端站的上空时,会将包含位置与序号之遇险信号,传给

与卫星对应的地面终端站(LUT),目前全球设立了33个地面终端站.由地面终端站经

任务管制中心(MCC)解码后,传给搜索救助中心(RCC),由搜索救助中心协调适宜的

搜救单位,并广播以遇难船只为中心之空中半径600海里的飞机与海面半径100海

里的船只经点名回复后,指定搜索救助之船或飞机驰往救助,以进行搜索救助(SAR)

之运作.

2、雷达询答机(SART)

雷达询答机(SART)为全球海上遇险及安全系统(GMDSS)中用来定出遇险船

舶或救生艇筏位置之主要设备,在海上人命安全公约(SOLAS)里面规定凡总吨位300

至500之船舶需配置1组,总吨大于500以上之商船,需具备两具.一般在遇险后,能

以自动或手动方式,进入待命状态,并且能接收9GHz之信号,当有搜救船舶或飞机,

利用其X频率(3公分)雷达发出9GHz之信号,待命中的SART立即感应发射一连串之

9GHz脉波信号,于是在搜救船舶或飞机之X频率雷达幕上线显示出一连串的回

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论