彭曉星 賈愛鵬 張一久 陳賡賡 陳孝強
(1.浙江國際海運職業技術學院,浙江舟山 36021; 2.中國船級社浙江分社, 浙江寧波 315010;3.舟山海事局,浙江舟山 36021)
緊急無線電示位標(EPIRB)作為遇險報警設備,曾經挽救了無數人的生命, VDR上浮式數據記錄單元FFC在海事調查中發揮重要作用。隨著技術的進步,對EPIRB和FFC功能的改進提升已經十分必要。海事安全委員會MSC第104屆會議(2021年10月4日至8日)批準了導航、通信和搜索救援分委員會(NCSR)第八屆會議(2021年4月19日至23日)編制的《緊急無線電示位標(EPIRB)岸基維護修訂指南》,要求SOLAS成員國提請岸上維修供應商、設備制造商、船級社、航運公司、船舶所有人、船舶運營商、船長和所有其他相關方注意指南修訂部分。其目的是為緊急位置指示無線信標(EPIRB)的測試和維護建立標準化程序和規定服務水平,以確保設備的高可靠性,同時將虛假遇險警報的風險降至最低。對EPIRB主機、121.5 MHz發射機、全球導航衛星系統(GNSS)接收機和自動識別系統(AIS)尋位信號提出要求。其中要求 EPIRB 按照 ITU-RM.1371 建議案設有船載自動識別系統(AIS)定位信號,是繼 AIS-SART之后 AIS 技術再次在 GMDSS 系統中扮演重要的角色[1]。新的規范適用EPIRB和FFC, 實施時間為2022年7月1日后。
船員依據各自船公司的質量體系進行操作,然而目前進行自測試操作只能觀察電池是否工作而已,部分型號有可視的白光信號發射,但是這些操作無法判斷設備是否正常,設備發射的頻率是否在誤差允許范圍內,包含的識別碼信息是否完整,電池是否有充足的容量等,另外設備的水密性能和釋放器也無法自測試。
由于不同廠家生產的EPIRB開關設置有區別,常用的EPIRB有3個開關:ON(需要去除標簽或插銷后人工強制啟動報警),TEST(用于維護和檢驗),AUTO或READY(平時放在此位置,用于與海水開關配合自動發送報警),有些EPIRB還設置了第四個開關:OFF(用于搬運、維修、電池等備件更換時),也有些型號EPIRB如韓國SARACOM的EB-10等只有2個開關:EMERGENCY(類似于ON)和AUTO(自動),無測試開關的EPIRB容易造成誤報警,平時操作時必須特別謹慎。還有型號如TRON系列EPIRB有水銀開關,需要倒置安裝。誤報警主要以下幾種情況:大部分是船舶駕駛員測試時發生誤報警;安裝位置問題導致水敏開關被雨水導通觸發誤報警;第三方檢測時誤操作造成的誤報警等等,這些誤報警給海事搜救部門帶來無意義工作壓力。
提供EPIRB的年度檢驗和岸基維護的檢測機構良莠不分,不同船級社、驗船師、檢驗工程師根據自己對公約的理解提出各自的檢驗要求,缺乏統一的規范管理,如SOLAS公約只是強調EPIRB的岸基維護檢驗間隔不超過5年,而國內配置電池的有效期為4年,給船東、船員、驗船師帶來的岸基維護間隔困惑一直無解。EPIRB檢測中及時準確地對其產品指標進行驗證測試是必不可少的環節,但是對第三方檢測公司使用的EPIRB檢測設備缺乏具體的評估要求,讀碼設備能否針對不同標準的示位標產品進行各項指標的測試無法提供保證[3]。
EPIRB可能出現釋放器和電池到期問題,這些耗材是否強制是EPIRB原生產廠家提供,還是可以使用替代品,管理部門沒有相關規定,有些船舶甚至安排船員自行更換備件。實踐中發現EPIRB電池存在問題嚴重:鋰電池性能達不到IMO規定的生命周期,有些在使用2年左右時間就無法測試工作,電池內部在有效期內發生嚴重腐蝕現象;部分型號EPIRB放置在釋放器中需要折疊天線,造成天線損壞嚴重,水密性能不好導致進水主機受損,但是船員沒有正常維護,導致EPIRB無法工作卻不知情現象,外殼上的操作程序受到環境腐蝕而消失,對安全操作設備存在隱患。
EPIRB安裝不是由認可的專業檢測公司進行,選擇位置不合適會影響設備工作,沒有提供輸碼證明和規定的檢驗,部分國內船檢驗船師認為新設備不需要年度檢驗,導致部分設備為空碼的嚴重后果[4],客船和部分駕駛臺在船首的貨船在EPIRB安裝時沒有考慮到積水和受風情況,習慣性地將EPIRB安裝在船艏,一旦大雨容易導致海水開關接通,導致誤報警經常發生。部分船舶直接將EPIRB放在駕駛室內,一旦發生遇險無法滿足自動釋放要求,個別船舶用浮繩將EPIRB固定在船上[4]。有些船舶沒有按照規定在EPIRB張貼IMO的標志,外殼上也沒有操作說明,沒有電池和釋放器的有效期,發射天線損壞嚴重,甚至在靜水壓力釋放器的插銷損壞時直接用鐵絲代替等。
針對EPIRB使用中存在的問題,船東必須在2022年7月1日后嚴格按照MSC規范要求采購相應的EPIRB和FFC設備,同時從以下方面針對性地改進管理,確保EPIRB保持正常工作狀態。
一般是無線電檢驗公司提供岸基維護,應該建立質量管理體系制定監督措施,能使用足夠的校準測試設備和設施去做EPIRB的SBM,使用EPIRB生產廠家規定的原始設備電池和其他備件,能獲得設備制造商提供的最新技術手冊、服務公告和最新軟件版本,備存EPIRB的維修紀錄,供主管當局按需要查閱,確保所有負責監督和執行維護程序的人員都經過制造商或其授權代理人的充分培訓,并完全有能力履行其職責,提供一份岸基維修報告,列出了測試和維護的結果。
在整個測試和維護過程中,必須非常小心,以避免發送錯誤的遇險警報。飛機和其他船只以及衛星可能會檢測到這些信號的發射,因此所有涉及或可能涉及EPIRB發射的維護程序均應在射頻屏蔽室進行。需要提供121.5 MHz監控接收裝置和AIS接收裝置,這將允許接收尋位信號和/或AIS發射信號,并且在屏蔽外殼外意外激活EPIRB時能發出警告聲音。如果意外發射遇險信號,應立即停止發射,具體方法是關閉電源,無法關閉時將設備拿到機艙,拆開設備斷開電池供電,同時立即聯系當地救援協調中心(RCC),如果中國北京RCC取消EPIRB誤報警的專用電話是0086-10-65292218,取消的內容包括:船名,識別碼,發送誤報警的時間、使用的設備,對應的9位MMSI碼等信息。此外還應通知最近的Cospas-Sarsat任務控制中心(MCC)(另見《避免虛假遇險警報指南》(A.814(19)號決議),Cospas-Sarsat遇險報警服務的聯系方式如下:https://cospas-sarsat.int/en/contacts-pro/contacts-details-all。
EPIRB應按照MSC.1/Circ.1040/Rev.2規定進行檢查和測試。所有EPIRB的岸基維護應按照船旗國管理局規定的間隔進行,無論電池是否在有效期以內,岸基維護不超過五年進行。建議在進行維護時更換電池,如果更換電池或進行其他拆解維修,應同時進行建議的岸基維護,因為這些操作會影響設備的水密性能。
在進行任何維護前和完成后,操作者按照設備說明和記錄的結果進行自檢。信標具有GNSS自檢能力,應該單獨進行GNSS定位自檢。自測試要避免實際發射報警,以防止衛星接收后轉發給MCC,以及向本地RCC轉發虛假遇險警報。應驗證自測試運行正常,可通過將測試開關保持在自檢模式位置至少1 min,然后將其松開來完成,通常這種自測試可以重復進行。
授權服務商嚴格按照EPIRB制造商的建議更換主電池,包括更換任何其他常規維修零件(如密封件、記憶電池、干燥劑等)。更換信標制造商提供的電池后,隨電池配置的有效期標簽應固定在EPIRB的外表面上。
(1)衛星遇險信號406MHZ信號的發射
EPIRB應在其正常發射模式下激活,但要注意防止虛假遇險警報的發射。如果安裝了海水觸點開關,則應按照制造商維護說明或維修指南中的指示將其連接在一起,以測試EPIRB的激活情況。應使用合適的EPIRB測試讀碼設備來檢查實際發射信號,以驗證信號完整性和編碼的正確性,同時應記錄發射信號的頻率,并驗證其偏差是否在批準規范要求的允許范圍±0.005MHz之內。應在自檢模式下檢查EPIRB的輸出功率,可使用一種簡單的發射驗證方法,例如將低靈敏度EPIRB讀碼器放置在距離EPIRB天線至少3 m的無障礙距離處,以進行該檢查,原設備制造商可能會建議一種適當的方法來驗證EPIRB輸出功率。
(2)121.5 MHz尋位信號的發射
EPIRB應在其正常發射模式下激活(即不只是自檢被激活)。要注意防止121.5 MHz發射誤報警,如果安裝了海水觸點開關,則應按照制造商維護說明或維修指南中的指示將其連接在一起,以測試EPIRB的激活情況,同時使用合適的EPIRB測試讀碼器檢查發射調制信號的具體特征。
(3)AIS尋位信號發射
在防止誤報警的前提下在屏蔽房進行真實的發射信號測試,在包含有GNSS信號時,應使用適當的AIS接收器或測試接收器檢查EPIRB發射的信號是否包含正確的AIS信息,并驗證AIS信息內容是否有效(包含正確的AIS標識MMSI碼、正確的位置和正確的EPIRB 15位的十六進制碼)。特別要注意,對于第二代EPIRB,15位十六進制碼變為23位的十六進制碼表示。
(4)全球導航衛星系統(GNSS)定位信號
EPIRB設計時必須發射來自GNSS接收器的位置信息,在防止誤報警的前提下,必須在屏蔽房內進行測試,例如使用GNSS信號分配器/模擬器或外部輸入GPS信號進行類似的測試。應使用EPIRB測試讀碼器驗證EPIRB發送的衛星信號是否包含從GNSS接收器獲得的正確編碼位置數據。
安裝在駕駛臺左右兩側或羅經甲板,周圍沒有遮擋的區域,且所有示位標安放位置的上方不應存在妨礙示位標自動浮起的物體。如果通往羅經甲板使用的爬梯,建議安裝在駕駛臺左右兩側,如果是樓梯建議安裝在羅經甲板,以確保一旦遇險發送時可以方便地攜帶EPIRB。
應檢查EPIRB外殼是否有任何損壞或裂縫跡象,或是否有進水跡象。如制造商維護說明或維修指南所示,應更換任何損壞的部件。根據制造商的維護說明或維修指南,應在SBM結束時和最終自檢之前,對EPIRB進行防水完整性測試,以驗證操作是否正確。設備制造商可以建議一種適當的方法來測試EPIRB的完整性測試。一種方法是將設備浸入熱水(高于環境溫度20℃~30℃)中至少1 min,當信標內的空氣膨脹并以氣泡流的形式逸出時,可以很容易地看出密封件是否存在問題。要注意該試驗不應使用冷水進行,因為水可能會被吸入有故障的EPIRB,而不會出現明顯的氣泡釋放。另外配備海水開關的EPIRB應在浸沒試驗期間禁用該功能,以防止激活,除非在屏蔽室內進行完整試驗。如果支架包括一個互鎖裝置,以防止釋放前激活,則可通過浸入帶有安裝支架的EPIRB來實現禁用,具體操作指南應根據說明書或咨詢不同產品的制造商進行。
按照IMO規范要求,在EPIRB應該設置外部標簽,并且規定至少應檢查標簽的以下內容:
(1)制造商的序列號,即使編程數據(如MMSI或呼號)發生變化也能通過序列號來識別設備。
(2)發射的識別信號:對于第一代EPIRB,這將是信標15位的十六進制標識和管理部門要求的其他編碼標識信息(MMSI/呼號)。應驗證標簽是否與使用測試接收器從自檢模式發射解碼的信息相匹配。對于Cospas-Sarsat定位協議信標,15位的十六進制ID應與設置為默認值的位置數據相對應,而對于第二代EPIRB,這將是信標23位的十六進制標識;EPIRB AIS標識(用戶ID),格式為974xyyy,應使用合適的AIS接收器或測試讀碼器驗證標簽是否與AIS自檢模式發射解碼的信息匹配。
(3)清楚標明電池的有效期和下一次岸基維護的時間。
岸基維修結果應以岸基維修正式報告的形式提供,報告正本應保存在船上,并在信標外部貼上標簽,詳細說明SBM供應商的名稱和下次岸基維修到期的日期,SBM供應商可在完成SBM后貼上防篡改印章或類似裝置。在將信標返還給所有者之前,或在提供替換信標時,SBM提供商應在可行的情況下,要求船東向信標注冊中心檢查并更新注冊詳情。
未來EPIRB的設計應該考慮船員的實際工作需求,通過自測試應該可以監控到EPIRB的電池狀況,定位檢測,與AIS互動的效果等,考慮到AIS上目標多達幾百個,一旦收到EPIRB發射的AIS信號被船員忽略的可能性很大,同時目前AIS信號均接入雷達和ECDIS等設備,建議將來自EPIRB的AIS信號統一設置為彈窗方式,一旦收到974開頭的EPIRB信號,自動顯示短信,點擊即可查看遇險船舶的位置等信息,可以提高被附近船舶及時救助的概率。
由于EPIRB的工作環境惡劣,安裝在室外容易受損,可是年度檢驗間隔長,岸基維護更是需要長達5年,顯然無法確保設備的可靠性,隨著EPIRB的功能不斷拓展,遇險報警、定位、尋位、數據存儲功能都要實現,簡單的自檢無法判斷設備的性能,要求船舶配置專業的EPIRB讀碼器不可能,讀碼器價格較高,一般進口價格為2.5萬元左右,國產價格1萬元左右,但是可以考慮開發簡易型的船用讀碼器,實際證明是可行的,大約成本為2 000元左右[5];另一種方案是:要求EPIRB生產廠家為每臺EPIRB設備提供型號匹配的讀碼設備,方便船員必要時檢查設備的各項性能指標,確保EPIRB始終提供穩定可靠的工作。
如果船舶遇險后使用EPIRB進行報警,通過GNSS定位和AIS的尋位,可以為后續的RCC搜救提供救助信息,考慮到遇險時海上環境的復雜性,建議EPIRB與AIS-MOB組合使用,提高尋位成功概率,同時船舶應該配置手提式防水衛星電話,用于后續搜救協調溝通之用,確保救助及時有效進行。
VDR FFC主要用于船舶發生碰撞等意外事故時,通過提取其中保存的各種記錄:聲音、NMEA信號、圖像等,為海事事故處理提供證據,實際上FFC完全覆蓋了傳統EPIRB的報警功能,可以作為EPIRB報警的重要備份設備。
經過我國的不斷努力,北斗系統已經成為國際海事搜救系統的一部分,為了更加有效的發揮北斗系統的功能,研發雙向互動式的EPIRB設備將成為可能,充分利用北斗系統獨有的定位和通信功能,可以利用北斗系統的特色短信報文功能將信息發送給岸上救助中心平臺[6],這將完全改變目前EPIRB只能單向報警的功能,通過短報文的功能實現遇險報警之后的協調與搜救通信,將提高遇險者獲救的成功概率。
隨著IMO對人命安全的更加重視,通信導航技術的不斷發展,國內外廠家生產多功能的EPIRB,特別是國內EPIRB融入北斗導航技術的短信功能,必將在遇險事件中更好地發揮報警、定位、尋位、搜救等功能,廣大船員必須熟練掌握新的規范要求,嚴格按照規定進行設備的操作、保養和維護,確保EPIRB和FFC始終處于良好的工作狀態,世界各國海事搜救部門把船舶遇險的損失降低到最低程度,真正達到保駕護航的目的。