客滾船內(nèi)部通信系統(tǒng)設(shè)計

李 彬

（中國船級社實(shí)業(yè)有限公司 南京分公司，南京 210015）

0 引言

為保證船舶營運(yùn)安全，及時了解和掌握船內(nèi)各部位、各艙室的情況，掌握和監(jiān)視船內(nèi)各種機(jī)械裝置和設(shè)備的工作狀態(tài)，協(xié)調(diào)各部門之間的工作，在船舶各工作和生活區(qū)域間必須配備可靠、有效的內(nèi)部通信系統(tǒng)。隨著船舶數(shù)量的增多，國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）等相關(guān)機(jī)構(gòu)愈發(fā)重視船舶的安全性。

本文基于某客滾船，對其內(nèi)部通信系統(tǒng)的主要組成部分進(jìn)行介紹。根據(jù)船級社和掛旗國的相關(guān)要求，對內(nèi)部通信系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并對設(shè)計中的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析。

1 內(nèi)部通信系統(tǒng)的組成

本船的內(nèi)部通信系統(tǒng)主要包括自動電話系統(tǒng)、聲力電話系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、特高頻無線電（Ultra High Frequency，UHF）系統(tǒng)和尋呼系統(tǒng)，可滿足船員和乘客的使用需求。

1.1 自動電話系統(tǒng)

自動電話系統(tǒng)的核心是電話主機(jī)單元，即電話交換機(jī)。本船的電話主機(jī)單元安裝在網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中。本船的入級符號包含NAUT(AW)，根據(jù)挪威船級社（Det Norske Veritas，DNV）的相關(guān)要求[1]，如下區(qū)域需要安裝自動電話：1）駕駛室；2）所有官員房間；3）所有普通船員房間；4）所有公共房間；5）所有普通船員工作區(qū)域；6）所有應(yīng)急工作場所。

自動電話系統(tǒng)至少需要容許4 路電話機(jī)同時通話，駕駛室至少需要安裝2 個獨(dú)立的電話分機(jī)。駕駛室和集控室的電話擁有最高優(yōu)先級。特別需要注意的是，對于鄰近安裝的電話分機(jī)，需要通過不同的聲調(diào)或燈光加以區(qū)分。

根據(jù)規(guī)范要求，自動電話系統(tǒng)需要由主應(yīng)急電源供電。本船的自動電話系統(tǒng)由2 個獨(dú)立的不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS）供電，每個UPS 均由主應(yīng)急電源供電，且具有失電后自動切換電源的功能，完全可以滿足規(guī)范的要求。

1.2 聲力電話系統(tǒng)

聲力電話先將聲音轉(zhuǎn)換為電能，以電能的形式進(jìn)行傳輸，再將電能轉(zhuǎn)換回聲音，以便進(jìn)行電話交流。雖然聲力電話系統(tǒng)不依賴船舶電力系統(tǒng)，但由于能量間的多次轉(zhuǎn)換導(dǎo)致能量丟失，再加上距離較遠(yuǎn)而導(dǎo)致的信號衰減，往往造成聲力電話的音量通常偏小。因此，通常將聲力電話系統(tǒng)作為應(yīng)急電話系統(tǒng)。一旦自動電話發(fā)生故障，或發(fā)生全船失電的情況，船員可通過聲力電話及時溝通。如下區(qū)域需要安裝聲力電話：1）駕駛室；2）主機(jī)就地操作區(qū)域；3）舵機(jī)房；4）側(cè)推室；5）應(yīng)發(fā)室；6）貨控室；7）船長生活房間；8）輪機(jī)長生活房間；9）消防控制站；10）其他應(yīng)急區(qū)域。

1.3 公共廣播系統(tǒng)

為滿足安全返港的要求[2]，本船的廣播系統(tǒng)共設(shè)置2 個主單元，并將其布置于不同的主豎區(qū)。此外，分別在駕控臺、安全中心、第二駕駛室設(shè)置1個廣播通用報警遙控分站；分別在集控臺、集合站左側(cè)、集合站右側(cè)、安全設(shè)備間設(shè)置1 個應(yīng)急呼叫和通用報警分站；在接待中心設(shè)置1 個公共廣播遙控分站。全船的廣播分別通過網(wǎng)絡(luò)A 和B 連接至2個主單元，主單元間通過2 根獨(dú)立的光纖實(shí)現(xiàn)信號共享。廣播系統(tǒng)的電纜均采用耐火電纜。2 個主單元均由主電源和應(yīng)急電源供電。每個廣播均須設(shè)置獨(dú)立的短路保護(hù)。

在正常使用時，廣播系統(tǒng)可分別對乘客和船員發(fā)出不同的信息，還可作為通用報警系統(tǒng)發(fā)出通用報警信號。此外，廣播系統(tǒng)需要額外設(shè)置1 個按鈕以便在特殊情況下召集船員。

1.4 U HF 系統(tǒng)

UHF 系統(tǒng)主要用于船員之間的交流與溝通，是內(nèi)部通信系統(tǒng)的重要組成部分。為保證船舶的安全性和操作性，駕駛室應(yīng)至少配備4 個便攜式UHF對講機(jī)，工作頻率在457～467 MHz 范圍內(nèi)[1]。本船UHF 對講機(jī)的發(fā)送頻率和接收頻率見表1。需要特別注意的是，部分掛旗國對UHF 對講機(jī)的頻率有特定要求，在設(shè)置頻率前需要和掛旗國溝通確認(rèn)。此外，每個電池充電器需要能夠?yàn)榘惭b在駕駛室的4 個對講機(jī)同時充電。

表1 本船UHF 對講機(jī)的發(fā)送頻率和接收頻率

為滿足安全返港的相關(guān)要求，UHF 室內(nèi)的天線需要覆蓋全船。在不同主豎區(qū)設(shè)置2 個主機(jī)柜，并在開敞甲板安裝2 個外置天線。通過同軸電纜將全船的UHF 室內(nèi)天線連接到8 個回路中，每個回路連接2 個主機(jī)柜。在UHF 主控制箱內(nèi)配置不間斷電源，2 個主控制箱通過冗余光纖進(jìn)行連接，以便實(shí)現(xiàn)信息的共享。

全船共配備15 個普通便攜式對講機(jī)和10 個防爆便攜式對講機(jī)。5 個對講機(jī)充電器分別安裝在不同的主豎區(qū)：1）1 號主豎區(qū)9 甲板的駕駛室；2）2號主豎區(qū)12 甲板的第二駕駛室；3）3 號主豎區(qū)5甲板的安全設(shè)備間；4）4號主豎區(qū)2甲板的集控室；5）5 號豎區(qū)3 甲板的貨倉儲藏室。

UHF 系統(tǒng)在船舶上廣泛使用，當(dāng)幾條船舶同時停泊在同一個港口時，船舶間的UHF 對講機(jī)有時會使用相同的頻率，進(jìn)而導(dǎo)致相互干擾。為解決該問題，需要為UHF 系統(tǒng)設(shè)置一個顏色代碼（Color Code）。在設(shè)置顏色代碼后，即使多個船舶使用的頻率相同，彼此也不會產(chǎn)生干擾。

2 內(nèi)部通信系統(tǒng)在安全返港要求下的設(shè)計應(yīng)用

2.1 公共廣播系統(tǒng)

根據(jù)DNV 的相關(guān)要求，在事故發(fā)生時，公共廣播系統(tǒng)需要能在未受到事故影響的區(qū)域仍然可以使用。因此，廣播系統(tǒng)至少需要由2 個彼此獨(dú)立的系統(tǒng)機(jī)柜組成，且機(jī)柜需要布置在不同主豎區(qū)。當(dāng)駕駛室區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)急廣播呼叫站和UHF系統(tǒng)用作額外的航行設(shè)備，保證第二駕駛室、機(jī)艙、安全中心、消防、控?fù)p團(tuán)隊之間的內(nèi)部通信不會丟失。

廣播系統(tǒng)要保證能在安全返港、安全撤離和棄船時正常使用。當(dāng)任意一個主單元所在區(qū)域失火導(dǎo)致該主單元丟失時，廣播系統(tǒng)的另外一個主單元仍然可以正常工作。

廣播系統(tǒng)的回路設(shè)計情況見圖1：回路1 分別連接主單元A-房間1-房間2-房間3-房間4；回路2分別連接主單元B-房間4-房間3-房間2-房間1。假設(shè)房間1 失火，房間2～房間4 內(nèi)的回路2 可以正常工作；假設(shè)房間2 失火，房間1 內(nèi)的回路1 可以正常工作，而房間3 和房間4 內(nèi)的回路2 可以正常工作。

圖1 廣播系統(tǒng)的回路設(shè)計

本船的入級符號包含NAUT(AW)，根據(jù)DNV的相關(guān)要求[1]，安裝在駕駛室的廣播呼叫板須為嵌入式，且要安裝在駕控臺上。每個廣播呼叫板均應(yīng)配有指示燈，廣播呼叫板旁須粘貼永久性的廣播區(qū)域參照表。

2.2 U HF 系統(tǒng)

根據(jù)IMO 的相關(guān)規(guī)定[3]，可通過便捷式設(shè)備完成內(nèi)部通信，但需要保證該設(shè)備在安全返港時的有效性。為滿足這一需求，需要設(shè)計一個合理的UHF系統(tǒng)。

與公共廣播系統(tǒng)相同，UHF 系統(tǒng)要保證能在安全返港、安全撤離和棄船時正常使用。2 個主控制箱不能安裝在同一個主豎區(qū)，且其連接的電源不能相同。此外，UHF 系統(tǒng)的電源電纜和同軸信號電纜需要按照不同的路徑進(jìn)行敷設(shè)，以保證無論在安全返港還是安全撤離時，至少有1 個主機(jī)柜可正常使用。UHF 系統(tǒng)的回路設(shè)計見圖2，任意一個電源的丟失都不會影響整個UHF 系統(tǒng)的正常使用。當(dāng)1號和2 號主配電板同時丟失時，整個UHF 系統(tǒng)仍然可以由應(yīng)急電源供電，不會受到影響，這保證了UHF 系統(tǒng)在安全返港和安全撤離時的有效性。

圖2 UHF 系統(tǒng)的回路設(shè)計

3 尋呼系統(tǒng)

尋呼系統(tǒng)是一個基于UHF 系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)。在全船均有UHF信號覆蓋時，尋呼系統(tǒng)可利用UHF信號接收一些文本信息，包括一些重要系統(tǒng)的報警信息。

由于接收的報警信息較多，可先根據(jù)使用人職責(zé)的不同將尋呼機(jī)劃分為不同組，再將報警信息發(fā)送至相應(yīng)的組。如此可有效避免一些報警信號對無關(guān)船員的干擾，也方便船員在接收到有用的信息后及時進(jìn)行處理。報警信息及尋呼機(jī)分組情況見表2。

表2 本船UHF 對講機(jī)的發(fā)送頻率和接收頻率

每個尋呼機(jī)均有專屬號碼，船員可通過電話呼叫此尋呼機(jī)。尋呼機(jī)會顯示相關(guān)撥打的號碼，船員在得到號碼信息后可使用就近的電話與來電號碼進(jìn)行溝通。

4 結(jié)論

內(nèi)部通信系統(tǒng)對保證船舶營運(yùn)安全與交流溝通非常重要。本文基于某客滾船，對其內(nèi)部通信系統(tǒng)的主要組成部分進(jìn)行介紹。根據(jù)船級社和掛旗國的相關(guān)要求，對內(nèi)部通信系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并對設(shè)計中的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析。

在設(shè)計時要注意廣播回路和UHF 回路的特殊性，合理規(guī)劃系統(tǒng)雙回路電纜路徑，合理選用系統(tǒng)電源，合理布置主機(jī)柜。希望本文的研究成果可為客滾船通信系統(tǒng)的設(shè)計提供一定參考。