VDR新規解析及應用

陳峰 高麗浚 于智勇

摘 要：本文對VDR新規MSC333（90）進行了詳細的解析，并對其與舊版本的不同點作了比較，梳理歸納了VDR系統接口及輸入信號。針對在具體產品VDR系統接口設計過程中船級社提出的審查意見進行了分析和提出整改措施，通過實船的設計過程，闡述了新規在VDR系統設計中的應用。

關鍵詞：VDR；MSC333（90）新規；信號一覽表

中圖分類號：U662.1 文獻標識碼：A

Abstract： The new requirement MSC333 （90） for VDR is introduced in detail and is compared with the historical versions. The interface and I/O signal of VDR are summarized. Furthermore， analysis and improvement measures are proposed according to the opinions for VDR from the classification society. Based on the interface design in actual ship， the application of the new requirement is expounded.

Key words： VDR； MSC333 （90）； I/O signal table

1 引言

VDR（航行數據記錄儀 ） 俗稱“船舶黑匣子”，是一種記錄與船舶航行及操縱有關數據的系統，包括安全和可恢復的方式存儲船舶發生事故前后一段時間的船舶外部環境、內部狀態和操縱命令等相關信息。VDR主要由數據處理和編碼的接口模塊、存儲介質、備用蓄電池等設備組成。由于VDR需要信息量較大、信號接口較多，為了更好地理解VDR規范要求，我們整理了VDR信號一覽表，可供大家設計時參考。

2 VDR系統概述

2.1 VDR系統組成

VDR系統包括：輸入數據的接口、數據處理和編碼裝置、最終記錄介質、信息再現設備、電源及專用的備用電源。圖1為某船的VDR系統組成框圖。

2.2 VDR系統基本功能

VDR至少要具備兩項基本功能：船舶自有信息的固化；船舶運行狀態和操縱信息的記錄更新。

（1）船舶自有信息固化

指該船的國際編碼、呼號、種類等信息的設定。VDR將這類標識船舶身份信息的數據固化于存儲體，不能隨意更改；

（2）船舶運行狀態和操縱信息記錄

VDR根據不同的情況，以定時采樣和實時采樣兩種方式采集信號和記錄數據。在沒有操作動作和船舶運行狀態變化時，VDR根據設計的周期定時采集數據信息；在有操作動作或船舶運行狀態發生變化（例 如車鐘指令、油門、轉速、舵角的變化）時，VDR即時跟蹤監測采集并記錄相應信息變動的數據。

3 VDR新規MSC333（90）介紹

2012年5月22日，海安會MSC.333（90）決議通過經修訂的VDR性能標準，要求2014年7月1日及以后安裝的VDR不得低于MSC.333（90）決議所規定的相關標準。

3.1 新規中關于記錄介質的規定

（1）固定式記錄介質：應保護防止火災震動貫穿且可在海底長時間存在、預期可從沉沒的船舶甲板上行進行回收，并具有指示其位置的裝置；

（2）自由上浮記錄介質：該介質能在入水后自由上浮，并有可指示位置的方法；

（3）長期記錄介質：該介質能提供最長的記錄數據期限，同時有一個供下載存儲數據用的簡易接口。

其中，自由上浮記錄介質的要求更加明確：

（1） 具備便于打撈和恢復的方法；

（2） 應能在停止記錄之后保存記錄數據至少6個月；

（3） 在結構上滿足A.810（19）決議中的特殊要求，并可以最低限度地降低恢復操作中造成損壞的風險；

（4） 應能在不少于7天/168小時的期限內連續發射一個初始定位信號和進一步的至少48小時的回歸定位信號；

（5） 應能在事故后可以帶走并能防止物理或電子的沖擊對記錄數據發生改變或刪除。

3.2 新規中修訂的VDR性能要求

（1）VDR 應能在船舶主電源、應急電源供電下運行（修訂前的原文為：為保證VDR能夠連續記錄在事故發生期間的有關活動，船舶應急電源應能向VDR供電并使其工作）；

（2）所有存儲的數據項目，在長期記錄介質中應至少保留30天/720小時；在固定記錄介質和自由上浮記錄介質中應至少保留48小時。超過這個期限的數據項目可以由新的數據覆蓋（修訂前為12小時）；

（3） 位于駕駛室內的麥克風應布置成能充分地記錄所有MSC/Circ.982描述的工作站位置的談話（MSC982所述覆蓋的工作站主要是指：航行操作工作站、監測工作站、兩翼工作站，并未提及海圖區和報務區）。當船舶在執行各種正常操作時，這些談話在回放時應具備足夠的可聽懂度，即使在駕駛臺的任何位置有獨立的聲音報警或某種設備故障產生的噪聲，在所有工作站的聲音記錄性能應不受影響。該性能可通過使用至少兩路聲音記錄的通道來實現，駕駛室兩翼的麥克風應至少記錄在一個附加的單獨的專用通道內。應在一個單獨的通道內，記錄有關船舶操縱的VHF通信聲音，并與上條所要求記錄的駕駛室聲音的記錄通道分開（修訂前的原文為：位于駕駛室內的一個或多個麥克風應布置成能充分地記錄下在駕駛位置、雷達顯示屏、海圖桌等位置或附近的談話。麥克風的布置還應盡量捕捉到駕駛室內的內部通信、船令廣播系統和聲響報警）；

（4） 雷達：應記錄根據SOLAS要求安裝的所有船舶導航雷達的主顯示器的電子信號信息；

（5）電子海圖：如果船舶安裝了電子海圖ECDIS，VDR應記錄ECDIS顯示器作為導航的基本手段使用時的電子信號信息（以前沒有強制要求）；

（6）自動識別儀：所有自動識別系統的信息應被記錄；

（7） 搖擺運動：若船舶安裝了電子傾斜儀，則應記錄其信息；

（8）電子日志：若船舶安裝了電子日志，則應記錄其信息。

3.3 新規范要求的VDR輸入信號

3.3.1 VDR信號采集

（1）A.861（20） VDR性能標準建議案5.4應記錄的數據項；

（2）CCS-船載航行數據記錄儀檢驗指南IEC 61169附錄A IEC61162 語句格式、附錄B 強制要求的報警；

（3）IACS Recommendations on VDR ，7.9 Main alarms；

（4） MSC.333（90） VDR性能標準修改生效章節5.5要求應記錄的數據項。

3.3.2 VDR輸入信號整理

（1）串口信號：NMEA0183信號/IEC 61162/RS422 & 485；

（2）非標信號：電壓信號/電流信號/其它；

（3）音頻視頻信號：駕駛室聲音/通信聲音/雷達數據/電子海圖數據。

為了讓航海和無線電通信設備及系統數字接口滿足海事產品的通用性要求，國際電工聯合會（IEC）制定了IEC61162標準。根據信號內容，VDR輸入信號主要包括IEC61162標準要求、強制要求報警及其它報警。設備廠商一般是根據接入模塊類別數字量、模擬量、EC61162進行接口分類以方便技術談判。

4 VDR新規MSC333（90）應用

某船VDR系統中駕駛室麥克風的布置如圖2所示。

在船級社送審中，根據新規要求有以下退審意見：

（1）本船VDR系統應設有專門備用電源，當船舶應急電源供電中斷能連續記錄駕駛室聲音長達2 h；

（2）駕駛室位于船舶中線附近的指揮位置應設有VDR麥克風，能有效記錄駕駛室內實時聲響。如在圖2中MIC1、MIC2能同時充分記錄船舶中線附近的指揮位置的聲音則可以免設麥克風，否則船舶中線附近的指揮位置應增設1個麥克風；

（3）從圖2駕駛室兩翼各有一個VDR麥克風，但需確認其是否安裝于兩翼控制臺上方。如果駕駛室另設有相關報警控制臺，則需在附近增設VDR麥克風。

經過核對，VDR系統需內置蓄電池以滿足供電要求；此外，根據駕駛室的布置圖MIC1、MIC2距離船中線距離為3 m，VDR麥克風可以記錄5 m內的聲音，不需要增加中線附近的一個麥克風；由于駕駛室兩翼未設控制臺，所以對麥克風位置并無嚴格要求。經過退審意見回復，系統滿足新規要求。

5 VDR新規下接口信號一覽表

為了在VDR系統設計更加方便地與設備廠溝通以及圖紙設計和認可，作者結合工作實踐按VDR新規要求整理了VDR信號一覽表（因篇幅所限，略），以方便設計參考。

6 結語

VDR系統一直是備受船東和船檢重視的系統。由于VDR的使用能有效提高航海安全性、降低事故發生率、減少生命和財產的損失，在人工智能引領技術迭代更新的當下，促進VDR規范、標準的不斷更新完善，促進設備科技含量提升更新換代，VDR的發展必將隨著時代的進擊而步入一個新的階段。希望本文能為相關船舶VDR系統的設計提供一定的參考和借鑒。

參考文獻

[1] VDR性能標準 IMO A.861（20）號決議（ 1997年11月27日通過）.

[2] IMO A 1021（26）決議 （2009年12月2日通過）.

[3] MSC.333（90） （2012年5月22日通過）.

[4]CCS船載航行數據記錄儀檢驗指南.