集控室兼作防海盜安全艙室設(shè)計(jì)分析

白民權(quán)

(大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司，遼寧 大連 116113)

0 引 言

隨著海上國際貿(mào)易規(guī)模的不斷增加，海盜襲擊商船的事件也逐漸增多，根據(jù)歐洲海事局建議，在船舶遭遇海盜襲擊時，在各種防海盜措施失效后船員躲入安全艙室內(nèi)自救成為主要選擇。海盜的目的是劫持船舶并扣押船員為人質(zhì)，為了防止海盜目的得逞，應(yīng)設(shè)計(jì)防海盜安全艙室，使船員處于相對安全的位置，并能控制關(guān)鍵設(shè)備[1]。

1 防海盜安全艙室功能要求

2011年，交通運(yùn)輸部海事局制定《中國籍國際航行船舶防海盜安全艙室功能設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見》[2]，要求防海盜安全艙室至少應(yīng)滿足如下基本功能：能夠有效防止海盜進(jìn)入；能夠滿足船員基本生存需求；能夠保障與外界通信暢通；能夠維持必要衛(wèi)生健康條件。

2 集控室兼作防海盜安全艙室的功能配置

以某新制大型挖泥船項(xiàng)目為例，按照船級社要求，集控室作為全船控制站，集控室艙壁應(yīng)滿足A-60防火等級要求，室內(nèi)安裝主配電板、集控臺等核心設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對船上電源、火警、消防、廣播告警等系統(tǒng)的遙控操作[3]。

2.1 艙室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

《國際海上人命安全公約》[3]對A級分隔的要求為：有連續(xù)的鋼質(zhì)分隔，圍壁材料使用鋼質(zhì)板材。最終選用14 mm厚度的鋼板，同時四周圍壁均使用密集縱向支撐進(jìn)行加強(qiáng)，電纜或管線穿艙位置均使用鋼質(zhì)船舶用密封貫艙件(Multi Cable Transit,MCT)以保證艙壁防火分隔的完整性。艙室結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度可完全抵御斧頭等工具的破壞。

2.2 安全門設(shè)計(jì)

集控室設(shè)計(jì)3處通道與外部連接，其中，2處用于集控室通向機(jī)艙，1處用于集控室通向船舶艏部。每處機(jī)艙通道均使用A-60防火等級手動操作防火門與防海盜安全門組合方式，如圖1所示。防火門和安全門均可在集控室內(nèi)部進(jìn)行操作，安全門在集控室內(nèi)部關(guān)閉后無法從外面打開，如圖2所示。集控室通向艏部的通道使用電-液驅(qū)動的滑動水密門，其操控單元安裝在集控室內(nèi)部，在發(fā)生失電時，此門自動閉合并鎖死。同時，集控室內(nèi)部安裝重型螺栓，對安全門和滑動水密門進(jìn)行額外的機(jī)械固定。船員在遇險情況下全部進(jìn)入集控室后，海盜在外部無法打開艙門，可實(shí)現(xiàn)阻止海盜進(jìn)入安全艙室的目的。

圖1 防火門與防海盜安全門組合

2.3 電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮海事局對防海盜安全的指導(dǎo)意見：安全艙室布置應(yīng)盡可能考慮方便船員對船舶關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)控制，以避免或削弱其他人員對船舶進(jìn)行控制或操縱的可能性[2]。

圖2 防海盜安全門

(1) 對主電源的控制。主發(fā)電機(jī)控制單元和主配電板均布置在集控室內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)在集控室遙控停止主發(fā)電機(jī)運(yùn)行，分?jǐn)嘀髋潆姲鍖?yīng)開關(guān)，完成對主電源的應(yīng)急切斷。

(2) 對應(yīng)急電源的控制。集控室增加對應(yīng)急發(fā)電機(jī)的遙控關(guān)斷功能，在需要對全船設(shè)備進(jìn)行斷電操作時，可在集控室實(shí)現(xiàn)主電源失電后阻止應(yīng)急發(fā)電機(jī)的自動啟動功能。

(3) 對照明電源的控制。在需要切斷全船照明時，執(zhí)行對主電源和應(yīng)急電源的切斷操作可實(shí)現(xiàn)對主照明和應(yīng)急照明的斷電操作，但是還需要對蓄電池供電的臨時應(yīng)急照明進(jìn)行遙控?cái)嚯姴僮鳌８鶕?jù)船級社要求，如果全船失電，逃生路徑相關(guān)的區(qū)域仍需要通過蓄電池提供臨時應(yīng)急電源進(jìn)行照明，持續(xù)時間至少為30 min[4]。通過不間斷電源(Uninterrupted Power Supply,UPS)對此部分照明燈具進(jìn)行供電，UPS電源輸出端設(shè)置照明回路開關(guān)，在集控室安裝遙控按鈕，可對此部分照明回路開關(guān)進(jìn)行遙控關(guān)斷，這樣就可實(shí)現(xiàn)關(guān)閉全船照明電源的需求。

(4) 防海盜設(shè)備電源設(shè)計(jì)。在全船失電的情況下，作為防海盜安全艙室使用的集控室，其室內(nèi)照明、通信、視頻監(jiān)控等設(shè)備需要電源維持運(yùn)行。在集控室設(shè)置24 V直流電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)的蓄電池容量可滿足集控室內(nèi)全部防海盜設(shè)備同時持續(xù)運(yùn)行120 h?？紤]到該系統(tǒng)的蓄電池容量較大，僅應(yīng)用于對防海盜設(shè)備進(jìn)行供電經(jīng)濟(jì)性較差，因此對電源的輸出端設(shè)計(jì)電源切換裝置，船舶正常工作時該系統(tǒng)為船用24 V直流負(fù)載進(jìn)行供電，在防海盜模式下切換至集控室內(nèi)部防海盜設(shè)備電源回路，作為防海盜系統(tǒng)專用電源使用。

2.4 通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在防海盜模式下，安全艙室內(nèi)應(yīng)配備適當(dāng)?shù)耐ㄐ旁O(shè)備，以保證與外界保持良好的通信聯(lián)絡(luò)[2]。集控室安裝銥星電話、GPS定位系統(tǒng)、甚高頻(Very High Frequency,VHF)基站和手提對講裝置等通信設(shè)備。

(1) 組合式銥星電話與GPS系統(tǒng)。銥星電話具備直接與衛(wèi)星連接、通信信號覆蓋全球范圍等優(yōu)勢，適用于防海盜通信。集控室安裝組合式銥星電話系統(tǒng)，其控制單元可顯示GPS實(shí)時定位信息，在船舶被海盜控制情況下船員可了解船舶定位信息。該組合通信系統(tǒng)電源取自集控室內(nèi)的24 V直流電源系統(tǒng)，其控制單元和對講單元置于室內(nèi)，其公共天線隱藏安裝于艏部通道位置。

(2) 防海盜VHF電話系統(tǒng)。VHF主要用于與岸臺或過往船舶通信。集控室安裝1臺VHF接收單元和2套對講裝置，用于遇險時向岸臺或附近船舶求援。VHF電話系統(tǒng)電源取自集控室內(nèi)的24 V直流電源系統(tǒng)，其天線隱藏安裝于艏部通道位置。

2.5 防海盜視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)置獨(dú)立的防海盜視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其控制單元和顯示器安裝于集控室內(nèi)，電源取自集控室內(nèi)的24 V直流電源系統(tǒng)。2個攝像頭隱藏安裝于2處機(jī)艙通道位置，具備夜視功能，可實(shí)現(xiàn)對機(jī)艙至集控室入口區(qū)域的實(shí)時監(jiān)控。同時，在集控室安裝船用視頻系統(tǒng)的主控制站，通過分布在甲板、機(jī)艙、生活樓等18處的攝像頭可實(shí)現(xiàn)對全船主要區(qū)域的實(shí)時監(jiān)控，并可遙控關(guān)閉安裝在其他位置的視頻顯示器，避免海盜通過視頻系統(tǒng)觀察船舶各處所狀態(tài)。

2.6 應(yīng)急爬梯設(shè)計(jì)

在集控室內(nèi)設(shè)置應(yīng)急爬梯，經(jīng)上方艙口蓋通向主甲板備用品集裝箱和大型零散設(shè)備存儲區(qū)域，此艙口蓋只能從集控室內(nèi)打開，布置較為隱蔽，在適當(dāng)?shù)臅r候供船上人員緊急撤離使用。

2.7 通風(fēng)設(shè)計(jì)

集控室設(shè)計(jì)隱藏式自然換氣，換氣孔連接至主船體結(jié)構(gòu)風(fēng)道內(nèi)部，從外面無法發(fā)現(xiàn)此處位置。在發(fā)生全船失電時，集控室通風(fēng)機(jī)停止工作，此處自然通風(fēng)可保證集控室兼作防海盜安全艙室時的通風(fēng)換氣需求。在船員躲進(jìn)安全艙后，如果海盜發(fā)現(xiàn)安全艙的位置，可能會在安全艙門外放火或施放煙霧，以熏出船員[5]，因此，集控室內(nèi)通風(fēng)管道出入口位置安裝手動風(fēng)閘，可用來阻止海盜通過風(fēng)管進(jìn)行氣體攻擊。

2.8 生活設(shè)施設(shè)計(jì)

集控室內(nèi)安裝飲用水箱，飲用水儲存量可滿足全體船員使用120 h。集控室放置醫(yī)療箱、食品箱等以供船員避險期間使用。另外，集控室安裝獨(dú)立衛(wèi)生單元。

3 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢

(1) 節(jié)省空間。目前船舶發(fā)展日趨多功能化，系統(tǒng)和設(shè)備越來越多，艙室布置更趨緊湊，設(shè)置獨(dú)立的防海盜安全艙室需要占用較大的艙內(nèi)空間，對船艙內(nèi)部設(shè)備的綜合布置帶來壓力。將集控室兼作防海盜安全艙室可有效節(jié)省艙內(nèi)的布置空間。

(2) 完善功能。集控室作為船舶控制站之一，船上各項(xiàng)核心系統(tǒng)均在此處進(jìn)行顯示或操控。集控室可實(shí)現(xiàn)對電源系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、報警監(jiān)控系統(tǒng)、廣播告警系統(tǒng)、火警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的控制。將集控室兼作防海盜安全艙室可充分利用這些資源，及早發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控海盜的動向，方便船員對下一步行動作出正確判斷。

(3) 降低成本。將集控室兼作防海盜安全艙室可節(jié)省獨(dú)立艙室所需的結(jié)構(gòu)、電源配置、電纜敷設(shè)，減少對核心設(shè)備的遙控裝置等，精簡系統(tǒng)之間的接口，有效降低成本。

4 結(jié) 論

使用集控室兼作防海盜安全艙室，可依托集控室的基本功能和設(shè)備配置，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)補(bǔ)充調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)防海盜安全艙室的功能要求，并可優(yōu)化設(shè)備布局，降低項(xiàng)目成本。該優(yōu)化方案已獲得船舶檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和船舶所有人認(rèn)可，對其他船防海盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定借鑒和參考作用。