董建華
(招商局重工(江蘇)有限公司,江蘇南通 226116)
隨著人民的生活水平提高,小汽車已經成為家用必備的出行工具,而滾裝船則用于各地生產的汽車進行海上運輸。小汽車的底盤一般都比較低,在滾裝船上下坡行駛如果速度過快,經常會發生磕碰底盤的情況。所以在目前設計的滾裝船上,船東一般都要求在貨艙上下坡道處、尾門處安裝攝像頭,用于監控記錄汽車的上下坡、上下船行駛情況及監控記錄尾門的漏水情況。
船級社規范要求:在貨船裝貨處所內裝載車輛時,該處所及其排氣通風導管內,應安裝合格的防爆電氣設備。若該處所每小時換氣次數不少于 10次,則在距離車輛甲板或裝車平臺450 mm的高度之外,需要使用合格防爆電氣設備或安裝外殼防護等級至少為IP55的電氣設備。
目前滾裝船貨艙區域的CCTV系統設計方案主要分2種:
1)滾裝船貨艙區域的攝像頭全部采用防爆形式。這樣設計的優點是不需要關注貨艙區域的通風情況,攝像頭可以24 h使用;缺點是,如全部采用防爆攝像頭會增加設備采購成本及后期維護成本。
2)貨艙區域的攝像頭供電與對應分區的貨艙通風連鎖。由于滾裝船在運輸途中、裝卸貨時,貨艙區域的每小時換氣次數會達到10次、20次,貨艙甲板450 mm以上則可認為是安全區域,可以安裝IP55及以上防護等級的非防爆攝像頭。如通風停止,攝像頭則連鎖斷電停止工作。此設計可以滿足規范要求。此種設計可以有效降低設備采購成本和后期維護成本。本文主要對第2種設計方案進行介紹。
本文案例為一艘3 800車滾裝船,船長約169 m,型深至12甲板約29 m,11層貨艙甲板分成4個氣密(水密)區域:1~5甲板,6~7甲板,8~9甲板,10~11甲板。在2~11甲板下坡處各安裝1個非防爆攝像頭,共計10個,采用POE網線供電,用于監控記錄汽車在每層甲板之間上下坡道的行駛情況;在6甲板左右尾門處各安裝1個防爆攝像頭,用于監控記錄汽車上下船及尾門的漏水情況(為了能實時監控查看尾門的漏水情況,此攝像頭一般不做連鎖控制,采用防爆攝像頭)。坡道處安裝的非防爆攝像頭位置及監控區域示例如圖1所示。尾門處安裝的攝像頭位置及監控區域示例如圖2所示。

圖1 坡道處非防爆攝像頭安裝示例

圖2 尾門處防爆攝像頭安裝示例
由于滾裝船的非防爆攝像頭采用的是 POE網線供電,網線的最大傳輸距離是100 m,需要采用光纖電纜傳輸信號。此項目進行了優化整合設計,采用1個CCTV主機柜加4個CCTV分線箱的設計方案(CCTV分線箱同時連接船上其他區域的攝像頭,如機艙和生活區的普通攝像頭,這些電源信號不做連鎖通斷)。CCTV主機柜和分線箱之間采用光纖連接方案,兩者之間分別連接光纖、電源和風機連鎖信號等3根電纜,CCTV主機柜和分線箱布置在安全區域,分線箱和非防爆攝像頭之間采用POE網線連接。CCTV主機柜和分線箱#1的電纜連接示例如圖3所示。CCTV分線箱#1與貨艙區域攝像頭連接示例如圖4所示。

圖3 CCTV主機柜和CCTV分線箱#1的電纜連接示例

圖4 CCTV分線箱#1與貨艙區域攝像頭的電纜連接示例
CCTV分線箱與風機的連鎖控制關系是:風機運行,攝像頭得電工作;反之,風機停止,攝像頭失電關閉。CCTV分線箱內部元器件原理如圖5所示:風機的運行接入信號為圖中的G1無源信號,當G1閉合后,繼電器R1得電,R1的主觸頭閉合,電源輸出OUT1接通電源,攝像頭POE得電工作;反之風機停止,G1斷開,繼電器R1失電,R1主觸頭斷開,電源輸出OUT1斷電,攝像頭POE失電關閉。

圖5 CCTV分線箱內部元器件原理圖
主要介紹了滾裝船貨艙區域CCTV系統第二種設計方案,通過一些控制連鎖,安裝非防爆的攝像頭用于貨艙區域,可以滿足船級社規范要求,又可以降低CCTV系統的采購和后期維護成本,特別對一些貨艙區域每層安裝好幾個攝像頭的項目,可以大幅降低設備成本,建議作為滾裝船貨艙區域CCTV系統的主流設計方案進行推廣。