新一代声力电话应用效果分析

王玉巧

摘 要： 有限声力通信系统是船舶通信系统等复杂高风险通信系统中的常用备份通信系统，但有限通信系统是非标准系统，所以其维护较为复杂，维护成本较高。通过对模型和模糊矩阵进行分析，得出了有限声力通信系统的维护方法。通过有效的模块划分和模糊策略进行的模块总成更换策略使研究的有限声力通信系统可以实现可测试的模块化维护，有效降低了维护成本，减少了维护周期。

关键词： 有限通信； 声力； 船舶通信； 通信系统

中图分类号： TN912.13?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）09?0143?02

Abstract： The limited sound powered communication system is a commonly?used backup communication system in complex high?risk communication systems such as ship communication system. The limited communication system has the complex maintenance and high maintenance cost due to it is a nonstandard system. The maintenance method of the limited sound powered communication system is obtained by means of model analysis and fuzzy matrix analysis. The studied system can realize the testable modularization maintenance with the module assembly replacement strategy of effective module partition and fuzzy strategy， effectively reduce the maintenance cost， and shorten maintenance times.

Keywords： limited communication； sound power； shipping communication； communication system

有限通信系统是指与外界网络完全隔绝的通信系统，声力通信系统是指没有外部电源供给的系统。有限通信系统是与目前网络云端化趋势相对应的网络技术实现形式，而声力通信系统也是最传统的声音通信系统。网络云端化逐渐普及的今天，网络的可靠性受到挑战，构建完全独立的通信系统是船舶系统、化工系统、矿业系统等通信环境较为苛刻的通信环境中妥协的产物，也是对这些通信系统进行可靠性保障的惟一途径。

1 项目概况

某集装箱货船设计容量3 706标准箱，最宽12箱，最长56箱，最高6箱。压水舱分段12段，纵隔通道3个，生活甲板3层。舵机控制器2套，锚机4套，主机2台，锅炉4台，辅机控制器1套，船长值班室1间。以上系统共需要声力通信系统45套。其中压水舱备用系统每个半舱段布置一个，共24个，舵机控制器、主机、辅机及锅炉每个工位设置2个备份系统，共18个，锚机控制机旁边各设置一个系统，船长值班室设置1个。

声力系统采用双永磁受话器和永磁耳机，同时使用LED指示器提示信号。虽然采用了纯铜大断面通信电缆（[Φ=]6.0 mm×3），但系统的损耗量（η）与连接器的数量和电缆长度存在一定关系，系统采用的最长电缆长度为190 m，采用了电缆环路并联保障技术，该电缆的实际损耗量（η）和失真量（ζ）可以在项目分析中进行计算。

2 项目模型分析

因为传统的有限声力系统并不能实现模块化，所以声力系统在实际维护中经常遇到大面积更换总成以包围其故障点的问题，且声力系统日常应用较少，属于备份系统和闲置系统，真正需要启动有限声力系统时，经常遇到潜在故障使得有限声力系统难以奏效。

本文设计的有限声力系统分为干线系统、终端总成、分配器系统、数模转换系统等四个部分，本文给这四个系统均建立了模型，通过对这些系统的综合矩阵分析得到最终的模糊策略。

3 项目要素分析

3.1 有限系统的必要性

互联网和大数据充斥着当今的工程界，以声力通话机为代表的有限通信系统仍然在船舶工业中广泛应用。因为船舶等特殊行业下，经常会出现没有电源、没有外网保障的通信情况。特别是船舶在紧急情况下的通信需求明显增加，但辅助发电机断电后，船舶电池不足以维持全系统的高负荷长时间运转，此时要求通信系统不能接入外部电源，也不能依靠外部信息进行通信。所以当今船舶上仍然保留着电磁电报机、旗号通信、聚光灯通信、声力电话等设施。

声力电话可以在系统广泛接地的情况下完成大部分区域的通信，当系统进水接地后，因为不用担心电池的损伤，声力电话可以快速修复并实现通信，且声力电话连接器可以切除任意一侧的通信负荷，整个系统可以随时隔离成任何的双机系统进行通信，所以其应急避灾能力强。

3.2 电磁系统的必要性

基于前苏联声力通话技术和核心设计思想，我国较长时间内的声力通话系统均采用声力管道通话技术，这种技术只能实现点到点的通话，且通话距离较短，机舱内的噪音对通话质量影响较大。随着船舶系统的日益复杂，船舶通道内的管道空间越来越宝贵，声力通话管道的空间利用需求经受越来越多的挑战。电磁系统因为工作原理简单，不存在载波系统和调制解调系统，信号采用全明文传输，系统本身除机械寻址系统和隔离系统外，不存在任何功能之外的辅助系统，系统纯净度较高。同时，电磁系统是有限系统，其可以通过双向网桥设备实现与其他系统之间的信号互通。本文系统就通过数模转化器将系统与舱音程控系统实现了对接。

以本文通话需求为例，轮机舱与驾驶舱之间的声力通话管道较为简单，但轮机舱需要与所有工位之间实现声力通话，其喊话喇叭口多达40余个，且轮机舱与船首舱锚链舱之间的通话管道长达160余米，通话管道衰减和失真较为严重，在本文案例中属于难以实现的案例。所以，本文采用的[Φ=]6.0 mm×3纯铜电缆，其直径仅为16 mm，该电缆可以布置在通信专用电缆槽中，对通道的要求远低于之前的轮机舱管道式声力电话。

3.3 其他有限系统的必要性

虽然本文系统是有限网络声力系统，但其仍然以电磁震荡作为通信的载体。在链路过水或者其他原因导致电路接地电流过大时，其通信衰减会显著增强，系统可靠性下降。当线路遇到临近电火花干扰或者其他强电磁信号干扰时，系统仍然可能出现失真严重的情况。而管道式声力通话系统，除非在管道断裂、阻塞、积水等情况，否则不会出现衰减和失真的剧烈变化。所以本文系统案例中使用管道式有限声力电话系统作为备份，在驾驶台和主轮机舱之间架设两条声力通话管道，在舰桥和驾驶台之间架设两条声力通话管道。同时，在驾驶台和轮机台之间部署机械车钟，在轮机台和锅炉总控之间部署机械车钟，在轮机台和主机控制台之间部署机械车钟，在轮机台与辅机总控台之间部署机械车钟，4套机械车钟与相应的电子车钟之间形成备份系统，作为通信系统的补充。

4 结 语

本文研究了基于电磁系统的有限网络系统，有限网络系统是船舶应急通信系统的典型代表，也被广泛地应用于化工车间、煤矿井下等通信场所。通过建立模型优化维护策略，本文系统可以像模块化系统一样进行维护，这让有限声力系统的维护得到了有效解决。

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