船用电子通信产品的检测技术分析
2014-03-25刘泳海
曾 博,刘泳海
(威凯检测技术有限公司,广州 510663)
1 绪论
船舶电子设备是船舶的重要设备,近年来我国的船舶电子产品越来越多。面对越来越多的产品规范,如何确保产品的规范性是目前生产厂家所面对的一个重要问题。船舶电子都是标准化产品,目前国际主要依据IEC(国际电工委员会)及ITU(国际电信联盟)及国标进行检测[1]。大多数厂家由于设备及技术力量的限制,很难全部技术条件按照标准规定的测试。因此,努力研究船舶电子标准提高检测技术能力,大力发展针对船舶电子的检测业务,有利于提高国内船舶电子产品的检测水平及竞争力,有利于保障船员及渔民生命安全。
2 船用电子产品分类
船舶电子产 品是为船舶配套的电子产品,主要包括通信导航设备、测量控制设备和助渔设备等,这些产品在船舶中的配置因船舶类型不同而不同。
船舶通信导航设备主要有:VHF(甚高频)电台、MF/HF(中/高频)电台、雷达、GPS(全球定位系统)、EIRP(卫星示位标)、SART(雷达应答器)、奈伏泰斯(NAVTEX)接收机等[1]。
船舶测量控制设备主要有:VDR(航行数据记录仪)、电罗经、磁罗经、计程仪、回声测深仪、航速测量仪、航向控制系统、航向控制系统、以及操纵控制系统和监控系统、ECDIS(电子海图显示与信息系统)、AIS(船舶自动识别系统)、公共广播系统、BNWAS(桥楼值班系统)等。
助渔类设备有:船用回声探测仪、扫描探鱼仪、多普勒分析仪、计程仪等[2]。
3 船用标准体系
3.1 环境与EMC系列
GD01:2006《电气电子产品型式认可试验指南》是CCS(中国船级社)关于船用电子电气产品(控制类、内部通信类、计算机及其外设类、低压电气类、电子设备类、电子电气附件、灯具类)的技术规范要求综述。GD01与BV(法国船级社)LR(英国船级社)对于电气电子产品的规定很接近。指南中对安全、环境、EMC测试项目进行了详细描述。
标准IEC 60945:2002《航海和无线电通信设备和系统的一般要求,测试方法和要求的测试结果》对船用通信导航设备的环境、EMC测试项目进行了详细描述。表1列出了GD01与IEC 60945的主要 区别。
3.2 船舶电气系列
IEC 60092系列是由-1,-2,-3,-4,-5五个子系列组成。主要对船舶电气总则、系统设计、发电机、电动机、低压控制设备、电力设备、照明及灯具设备、蓄电池、取暖及烹调电器、电缆与数据线、仪表与控制设备、操作、外壳防护进行了详细描述。
3.3 遇险与安全系列
IEC 61097系列是由-1,-2,-3,-4,-6,-7,-8,-9,-10,-11,-12,-13,-14,-15组成,是GMDSS(全球海上遇险与安全系统)所对应的产品标准,该系列标准引用了SOLAS公约的规定及ITU的规定。对应的产品分别是海上搜索和营救(SART),406MHz卫星紧急示位标(EPIRB),数字选择呼叫(DSC)设备,INMARSAT-C船载地面站和INMARSAT增强群呼叫(EGC)设备,船用导航、气象警报和应急信息接收用窄带直接打印电报设备(NAVTEX),船用甚高频无线电话发射机和接收机,海上中频、中高频和甚高频频带中DSC的船用监控接收设备,海上呼叫用电话、DSC和窄带直接打印设备(NBOP)用中频带和高频带船用无线电话发射机和接收机,Inmarsat-B船载地面站设备,救生船用甚高频便携无线电话设备,Inmarsat F77船载地面站设备,自动识别系统搜救发射机(AIS-SART),国际海事卫星组织FB500船舶地球站。
表1 GD01 与IEC 60945 的区别
3.4 数据传输接口系列
IEC 61162是由-1,-2,-3,-4部分组成,是船舶及通导设备的数字接口规定。主要规定是针对单一扩音器和复合听声器,高速传输、串行数据传输网络、互联要求。
3.5 卫星定位系列
IEC 61 108是由-1,-2,-3,-4部分组成,是船舶卫星定位设备的规定。主要是对GPS、GLONASS(全球导航卫星系统)的最低性能标准、测试方法和要求的测试结果进行描述。
3.6 电子海图系列
IEC 61174主要针对的是SOLAS公约的ECDIS的操作要求和性能要求。IEC 62376主要针对的是非SOLAS公约的ECS(电子海 图系统)的操作和性能要求。
3.7 AIS系列
AIS由岸基(基站)设施和船载设备共同组成,是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。AIS是目前用于海洋及内河的最广泛的识别技术,主要由岸台系统、船台系统组成,延伸出来的AIS-SART广泛用于搜救报警。ITU 1371-1 是AIS系统的技术规范,IEC 61993-2规定了通用AIS系统A类船载设备的性能要求及测试方法,我国出台了《船载B级自动识别系统设备技术要求(SOTDMA)》。IEC 62287-1是AIS的B类船用设备,IEC 62320-1是AIS基站的性能要求。
3.8 雷达系列
装在船上用于航行避让、船舶定位、狭水道引航的雷达,亦称船用雷达。IEC 62388是船用雷达性能要求测试方法与要求的测试结果。IEC 62252是非SOLAS公约的船用雷达的性能要求。
4 检测配套设备
4.1 环境与EMC系列
环境与EMC检测是船用电子产品的必检项目,目前大多检测实验室具备部分项目的检测能力,很少有实验室具有全部项目的检测能力。需要的检测设备有:绝缘电阻测试仪、程控电源、振动台、摇摆台、可编程高低温箱、盐雾机、EMI接收机、宽带天线、静电放电网络、高频信号发生器、低频可编程信号发生器、功率放大器、浪涌及脉冲群发生器、耦合网络、噪声测试仪、磁罗经测试仪等。
4.2 船舶电气系列
船舶电气系列需要的检测设备有:直流电阻测试仪、程控电源、镀层厚度测定仪、卡尺、老化箱、硬度检测仪、PH测试仪、气体分析仪、耐臭氧老化试验机、拉力试验机、绝缘电阻测试仪、火花测试机、比重计、高温压力试验装置、高低温冲击器、恒温水槽、热延伸试验装置、卤气气体定性检漏仪、介质损耗测试仪等。
4.3 船舶通信导航系列
GMDSS系列产品需要的检测设备有:数字示波器、高频信号源、频谱仪、喇叭天线、对数周期天线、电波暗室、频率计、环行器、函数信号发生器、放大器、功分器、合路器、射频分析仪、功率计、衰减器、音频分析仪、噪声测试仪、GNSS仿真器、高频信号源、射频功率放大器、喇叭天线、场强测试仪、秒表等。
5 结束语
我们是航运及渔业大国,但是目前大多数的船舶电子设备都是进口,近几年,国内有部分厂家开始了自主研发工作,但是很少有专业的实验室进行专项的检测,大部分的性能测试部分的工作都是厂家自己完成。我国的检测机构需要在如下几个方面做好工作:
1)根据目前的实验室装备及技术力量,有重点的开展部分项目或部分产品的检测。
2)与生产厂家积极进行技术配合,检测机构根据自己的技术优势为相应的生产厂家提供技术咨询及标准解析,对部分项目可以共同研发,提高产品的质量。
3)与船级社及渔检局进行技术标准的合作,规范产品的技术规范,加强行业标准及产品标准的整合,保障产品的技术可靠质量过硬。
4)努力取得船级社的资格认证,如中国C CS,英国LR、法国BV、德国GL、 美国ABS、挪威DNV、日本NK、韩国KR等。
[1]赵靳生.船舶通导设备的管理[J].科技传播, 2014, (5).
[2]陈寅杰,石瑞,曹建军.我国渔船通导设备标准研究[J].船舶标准化工程师, 2012, 45(6): 33-37.