某船輪機長報警系統(tǒng)的優(yōu)化設計

楊亞男黃 燕方雄偉

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

某船輪機長報警系統(tǒng)的優(yōu)化設計

楊亞男1黃 燕2方雄偉2

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

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

輪機長報警；人機界面；智能選擇

引 言

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

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

1 智能值班報警系統(tǒng)

某軍貿(mào)船輪機長報警系統(tǒng)采用德國MTU提供的智能值班報警系統(tǒng)設計，負責保證相關值班人員能準確、及時接收到全船監(jiān)測系統(tǒng)的聲光報警信息并能及時對輪機長的呼叫進行應答。

1.1 系統(tǒng)組成和功能

該值班報警系統(tǒng)由中央管理單元、值班報警控制器和值班報警板組成。

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“值班報警系統(tǒng)”頁面中，以下簡稱主頁面（見圖1），點擊按鈕1可進入值班報警系統(tǒng)頁面。

圖1 值班報警系統(tǒng)頁面

其主要功能包括：

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

1.1.2 值班報警控制器

主要負責中央管理單元和報警面板之間的通訊及同步，以及值班報警系統(tǒng)的內(nèi)部報警，如報警未應答、無值班員在崗報警、報警面板激活超時等。

1.1.3 值班報警板

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

（1）報警點頁面顯示；

（2）接受值班任務選擇功能；

（3）接收輪機長呼叫。

以軍官室值班報警板為例，其觸摸屏人機界面見下頁圖2。

圖2中，軍官室報警面板右下角“ON DUTY”帶燈按鈕為接受值班任務在崗按鈕，當集控室操作者在圖2主頁面中激活值班報警系統(tǒng)時，軍官室報警板上的“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在崗，然后“on duty”帶燈按鈕變成綠色，同時圖2頁面中第2項中軍官室報警板狀態(tài)顯示也相應變?yōu)榫G色，文字由“standby”（待命） 變?yōu)椤皁n duty”（在崗），圖3中“2nd Eng.”（第二輪機長室）指示燈為綠色，表示第二輪機長室也有值班員同時值班在崗。白色指示燈表示電視室和第三輪機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警板未在線。

圖2 值班報警板報警頁面

不能簡單認為輪機長呼叫功能只能呼叫輪機長，設計時是考慮將其用于及時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，輪機長報警板會立即跳出輪機長呼叫頁面（見圖3）并發(fā)出蜂鳴呼叫聲；此時值班員在值班室按下“OK”按鈕，消音后前往集控室報到。

2 設計特點總結

2.1 值班報警板報警點內(nèi)容全面狀態(tài)清晰

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

圖3 輪機長呼叫頁面

2.2 報警細節(jié)方面考慮人性化

2.2.1 報警有級別，聲音有區(qū)分

該值班報警系統(tǒng)設計時考慮區(qū)分報警級別，主報警級別高于機器故障報警。主報警包括：火災報警、應答超時報警、無人接受任務超時報警，為長音調(diào)報警。機器故障報警：只在正值班中的的值班報警板發(fā)出聲光報警，為短音調(diào)報警。

2.2.2 應答時間靈活可調(diào)

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

2.2.3 報警屏幕亮度自動調(diào)整

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

2.3 值班在崗選擇靈活

每一塊值班報警都可以在值班報警系統(tǒng)主頁面里設置為“公共”或“個人”，默認缺省參數(shù)為“個人”。在值班報警系統(tǒng)激活時，設為“個人”的報警板可以由值班員選擇是否在崗值班。

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

這種設計分類有效解決了傳統(tǒng)的輪機長室延伸報警板在輪機長非值班狀態(tài)下無法智能分配任務的問題。

2.4 輪機長呼叫設計便捷

輪機長呼叫設計中考慮了以下細節(jié)：

（1）呼叫內(nèi)容可提前設定編輯；

（2）可單選某個報警板也可以群發(fā)所有報警板；

（3）蜂鳴呼叫音調(diào)響亮以確保被呼叫輪機長能迅速到達集控室報道并應答，一旦輪機長呼叫在集控室應答確認后，蜂鳴呼叫則會馬上停止。

這些設計防止了非必要蜂鳴器報警聲帶來的煩惱，防止船員對相關報警的敏感度降低；同時也避免了其他使用者誤應答，不允許其應答的呼叫。

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，無明線，滿足了船員住艙簡潔美觀的要求。

3 結 論

結合上述智能值班報警系統(tǒng)，某船實現(xiàn)了輪機長報警系統(tǒng)的優(yōu)化設計，在首制船上已調(diào)試應用，并實現(xiàn)了技術規(guī)格書中所要求的功能，智能化人機界面的采用實現(xiàn)了輪機長報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，其結構清晰，功能完整，同時又靈活可選，細節(jié)考慮更是人性化，值得我們學習和總結借鑒的東西不少，希望能為相關船舶報警系統(tǒng)的設計提供一定的參考和借鑒。

［1］ 王琪. 船舶機艙監(jiān)測報警系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］ . 機電設備，2007（6）：32-35.

［2］ 張旭，李迪陽，孫建波. 船舶機艙監(jiān)測報警系統(tǒng)［J］.計算機工程與應用，2005，22：229-232.

［3］ 戰(zhàn)興群，翟傳潤. 周期無人值守機艙監(jiān)測報警系統(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)測報警系統(tǒng)的設計與研究［J］.船舶，2013（1）：66-69.

［5］ 孫建波，郭晨，張旭. 船舶機艙監(jiān)測和報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［J］.系統(tǒng)仿真學報，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：船舶電氣設計。黃 燕（1989-），女，碩士，助理工程師，研究方向：船舶電氣設計。方雄偉（1977-），男，碩士，高級工程師，研究方向：船舶電氣設計。