某船輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

楊亞男黃 燕方雄偉

（1.滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司 上海 200129；2.中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海 200011）

某船輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

楊亞男1黃 燕2方雄偉2

（1.滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司 上海 200129；2.中國船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海 200011）

輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)是機(jī)艙監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)的一個(gè)分系統(tǒng)，隨著船舶機(jī)艙自動化的不斷發(fā)展，船東對輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)使用便捷化、人性化方面的要求日趨提高，傳統(tǒng)的輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)迫切需要優(yōu)化和改進(jìn)，文中以某船的輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)為例，分析總結(jié)了該船輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能特點(diǎn)，為今后同類輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供借鑒。

輪機(jī)長報(bào)警；人機(jī)界面；智能選擇

引 言

傳統(tǒng)輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是當(dāng)機(jī)艙無人值班時(shí)，需將報(bào)警信號通過延伸報(bào)警裝置延伸至駕駛室、輪機(jī)員住室、公共場所，或機(jī)器報(bào)警本地?zé)o人應(yīng)答后的一定時(shí)間，需起動輪機(jī)長報(bào)警裝置。以國內(nèi)某船為例，該船的輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)僅包括主推進(jìn)裝置的故障停車、故障降速和一般報(bào)警的分組延伸報(bào)警和報(bào)警應(yīng)答功能，船東使用方提出，設(shè)計(jì)功能單一、操作不夠人性化，特別是當(dāng)輪機(jī)長非值班狀態(tài)下無法智能分配任務(wù)［1-5］。

與傳統(tǒng)輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，新的智能化輪機(jī)長值班報(bào)警系統(tǒng)功能更加多樣化，具有更加人性化的操作界面等優(yōu)點(diǎn)。本文將以某軍貿(mào)船為例，詳細(xì)介紹新型智能值班報(bào)警系統(tǒng)的組成與功能，分析、總結(jié)其設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

1 智能值班報(bào)警系統(tǒng)

某軍貿(mào)船輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)采用德國MTU提供的智能值班報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)保證相關(guān)值班人員能準(zhǔn)確、及時(shí)接收到全船監(jiān)測系統(tǒng)的聲光報(bào)警信息并能及時(shí)對輪機(jī)長的呼叫進(jìn)行應(yīng)答。

1.1 系統(tǒng)組成和功能

該值班報(bào)警系統(tǒng)由中央管理單元、值班報(bào)警控制器和值班報(bào)警板組成。

1.1.1 中央管理單元

中央管理單元的功能集成在全船監(jiān)測系統(tǒng)電腦頁面中的“值班報(bào)警系統(tǒng)”頁面中，以下簡稱主頁面（見圖1），點(diǎn)擊按鈕1可進(jìn)入值班報(bào)警系統(tǒng)頁面。

圖1 值班報(bào)警系統(tǒng)頁面

其主要功能包括：

（1）激活、關(guān)閉值班報(bào)警系統(tǒng)；（2）配置值班報(bào)警系統(tǒng)參數(shù)；（3）配置、發(fā)送、取消輪機(jī)長呼叫；（4）各值班員在崗和值班狀態(tài)顯示。

1.1.2 值班報(bào)警控制器

主要負(fù)責(zé)中央管理單元和報(bào)警面板之間的通訊及同步，以及值班報(bào)警系統(tǒng)的內(nèi)部報(bào)警，如報(bào)警未應(yīng)答、無值班員在崗報(bào)警、報(bào)警面板激活超時(shí)等。

1.1.3 值班報(bào)警板

包括報(bào)警和呼叫蜂鳴器、7寸（1寸=3.3 cm）觸摸屏人機(jī)界面，布置在需配置延伸報(bào)警板的艙室如輪機(jī)長室，其主要功能包括：

（1）報(bào)警點(diǎn)頁面顯示；

（2）接受值班任務(wù)選擇功能；

（3）接收輪機(jī)長呼叫。

以軍官室值班報(bào)警板為例，其觸摸屏人機(jī)界面見下頁圖2。

圖2中，軍官室報(bào)警面板右下角“ON DUTY”帶燈按鈕為接受值班任務(wù)在崗按鈕，當(dāng)集控室操作者在圖2主頁面中激活值班報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，軍官室報(bào)警板上的“on duty”帶燈按鈕會發(fā)出黃色閃光，軍官室值班人員按下按鈕表示接受值班任務(wù)在崗，然后“on duty”帶燈按鈕變成綠色，同時(shí)圖2頁面中第2項(xiàng)中軍官室報(bào)警板狀態(tài)顯示也相應(yīng)變?yōu)榫G色，文字由“standby”（待命） 變?yōu)椤皁n duty”（在崗），圖3中“2nd Eng.”（第二輪機(jī)長室）指示燈為綠色，表示第二輪機(jī)長室也有值班員同時(shí)值班在崗。白色指示燈表示電視室和第三輪機(jī)長室等均無值班在崗，但在線備用待命，“娛樂室”黃色指示燈表示該報(bào)警板未在線。

圖2 值班報(bào)警板報(bào)警頁面

不能簡單認(rèn)為輪機(jī)長呼叫功能只能呼叫輪機(jī)長，設(shè)計(jì)時(shí)是考慮將其用于及時(shí)呼叫某處值班員前往集控室。具體操作很簡單：在集控室的主頁面上按下呼叫按鈕，輪機(jī)長報(bào)警板會立即跳出輪機(jī)長呼叫頁面（見圖3）并發(fā)出蜂鳴呼叫聲；此時(shí)值班員在值班室按下“OK”按鈕，消音后前往集控室報(bào)到。

2 設(shè)計(jì)特點(diǎn)總結(jié)

2.1 值班報(bào)警板報(bào)警點(diǎn)內(nèi)容全面狀態(tài)清晰

在報(bào)警面板上通過液晶顯示屏最多可同時(shí)顯示100個(gè)報(bào)警點(diǎn)，且和全船監(jiān)測報(bào)警頁面報(bào)警顯示同步，每個(gè)報(bào)警點(diǎn)以行信息的形式顯示。當(dāng)有新的報(bào)警出現(xiàn)時(shí)，它將自動出現(xiàn)在報(bào)警點(diǎn)列表里并有聲光報(bào)警，報(bào)警列表內(nèi)容全面且狀態(tài)清晰，便于值班員及時(shí)判斷和處理。

圖3 輪機(jī)長呼叫頁面

2.2 報(bào)警細(xì)節(jié)方面考慮人性化

2.2.1 報(bào)警有級別，聲音有區(qū)分

該值班報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮區(qū)分報(bào)警級別，主報(bào)警級別高于機(jī)器故障報(bào)警。主報(bào)警包括：火災(zāi)報(bào)警、應(yīng)答超時(shí)報(bào)警、無人接受任務(wù)超時(shí)報(bào)警，為長音調(diào)報(bào)警。機(jī)器故障報(bào)警：只在正值班中的的值班報(bào)警板發(fā)出聲光報(bào)警，為短音調(diào)報(bào)警。

2.2.2 應(yīng)答時(shí)間靈活可調(diào)

發(fā)生報(bào)警時(shí)，需要值班員在一定時(shí)間內(nèi)在主頁面上完成應(yīng)答。若無人應(yīng)答超過120 s，系統(tǒng)會發(fā)出主報(bào)警，而這120 s時(shí)間可根據(jù)值班員住艙距離和響應(yīng)速度適當(dāng)調(diào)整。

2.2.3 報(bào)警屏幕亮度自動調(diào)整

報(bào)警板顯示屏幕亮度可以調(diào)成全黑，但當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，屏幕將自動將亮度調(diào)整至最大。

2.3 值班在崗選擇靈活

每一塊值班報(bào)警都可以在值班報(bào)警系統(tǒng)主頁面里設(shè)置為“公共”或“個(gè)人”，默認(rèn)缺省參數(shù)為“個(gè)人”。在值班報(bào)警系統(tǒng)激活時(shí)，設(shè)為“個(gè)人”的報(bào)警板可以由值班員選擇是否在崗值班。

設(shè)置為“公共”的值班報(bào)警板，在值班報(bào)警系統(tǒng)激活時(shí)自動激活，這種設(shè)置一般用于船上的公共場所的報(bào)警顯示，此時(shí)該報(bào)警板不可關(guān)閉，不能操作“on duty”按鈕，始終處于激活狀態(tài)，起到同步報(bào)警顯示的作用。

這種設(shè)計(jì)分類有效解決了傳統(tǒng)的輪機(jī)長室延伸報(bào)警板在輪機(jī)長非值班狀態(tài)下無法智能分配任務(wù)的問題。

2.4 輪機(jī)長呼叫設(shè)計(jì)便捷

輪機(jī)長呼叫設(shè)計(jì)中考慮了以下細(xì)節(jié)：

（1）呼叫內(nèi)容可提前設(shè)定編輯；

（2）可單選某個(gè)報(bào)警板也可以群發(fā)所有報(bào)警板；

（3）蜂鳴呼叫音調(diào)響亮以確保被呼叫輪機(jī)長能迅速到達(dá)集控室報(bào)道并應(yīng)答，一旦輪機(jī)長呼叫在集控室應(yīng)答確認(rèn)后，蜂鳴呼叫則會馬上停止。

這些設(shè)計(jì)防止了非必要蜂鳴器報(bào)警聲帶來的煩惱，防止船員對相關(guān)報(bào)警的敏感度降低；同時(shí)也避免了其他使用者誤應(yīng)答，不允許其應(yīng)答的呼叫。

2.5 接口簡單，安裝方便

從船廠的施工方面來看，值班報(bào)警板采用7寸顯示屏，尺寸小、厚度僅57 mm，可直接嵌入式安裝在封板房間艙壁上。接口僅包括電源接口和RS232網(wǎng)線接口，共2根電纜，封板內(nèi)敷設(shè)，無明線，滿足了船員住艙簡潔美觀的要求。

3 結(jié) 論

結(jié)合上述智能值班報(bào)警系統(tǒng)，某船實(shí)現(xiàn)了輪機(jī)長報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在首制船上已調(diào)試應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)規(guī)格書中所要求的功能，智能化人機(jī)界面的采用實(shí)現(xiàn)了輪機(jī)長報(bào)警的便捷化和人性化，為使用方提供了方便。該系統(tǒng)雖不算重要系統(tǒng)，但麻雀雖小，五臟俱全，其結(jié)構(gòu)清晰，功能完整，同時(shí)又靈活可選，細(xì)節(jié)考慮更是人性化，值得我們學(xué)習(xí)和總結(jié)借鑒的東西不少，希望能為相關(guān)船舶報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的參考和借鑒。

［1］ 王琪. 船舶機(jī)艙監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］ . 機(jī)電設(shè)備，2007（6）：32-35.

［2］ 張旭，李迪陽，孫建波. 船舶機(jī)艙監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)［J］.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2005，22：229-232.

［3］ 戰(zhàn)興群，翟傳潤. 周期無人值守機(jī)艙監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)方案研究［J］. 中國造船，2002（1）：75-80.

［4］ 趙鵬飛，周玉龍，趙鵬，等.基于組態(tài)軟件WinCC的船舶監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究［J］.船舶，2013（1）：66-69.

［5］ 孫建波，郭晨，張旭. 船舶機(jī)艙監(jiān)測和報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2006（2）：851-856.

Optimization design of duty alarm system on ship

YANG Ya-nan1HUANG Yan2FANG Xiong-Wei2
(1. Hudong-Zhonghua Shipbuilding (Group) Co.,Ltd, Shanghai 200129,China; 2. Marine Design & Research Institute of China, Shanghai 200011, China)

The duty alarm system （DAS） is a subsystem of an integrated monitoring alarm system for the engine room. Ship-owners require a more convenient and humanized DAS with the continuous development in the automation of a vessel engine room. So the traditional DAS should be optimized and improved urgently. The DAS of a ship is analyzed to give a summarization of the functional characteristics of the optimization design. It can provide reference for similar design of DAS in future.

duty alarm system（DAS）； human-computer interface； smart selection

U665.26

A

1001-9855（2015）06-0073-04

2015-03-25；

2015-05-22

楊亞男（1984-），女，工程師，研究方向：船舶電氣設(shè)計(jì)。黃 燕（1989-），女，碩士，助理工程師，研究方向：船舶電氣設(shè)計(jì)。方雄偉（1977-），男，碩士，高級工程師，研究方向：船舶電氣設(shè)計(jì)。