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1、NAUTOC一人桥楼系统的应用和检验1 前 言 随着我国国民经济的发展，远洋运输事业也取得了令人瞩目的发展。为减少驾驶误操作引起的各种海难及重大海损、降低运输人工成本，对驾驶安全要求越来越高。传统的船舶驾驶方式日见落后，实现船舶一人驾驶的呼声日益高涨。但是，一个人既要操纵船舶又要?t望，势必影响航行安全。因为如何保证航行安全则是实现一人驾驶的关键问题。当然也是各个船级社共同关注的问题。在这方面挪威DNV船级社走在了最前端，最先提出对具有特种设备能满足航海安全的授予相应的附加船级标志：NAUT等级，包括了对桥楼设计和航海设备的要求。 随着时代的发展，新的科学技术日新月异，特别是计算机技术和信息化
2、技术的不断发展，一人在一个操作平台获取所有船舶航行信息和操作全船航行已不再是问题。 同样的，一人驾驶桥楼的出现，也是从航行安全方面着手对桥楼设计和航海设备提出新的要求。本文就以DNV船级社的最新的NAUT-OC规范来做标准进行阐述。 2 对驾驶室布置的基本要求 从技术上来说，单个驾驶员航行值班作为唯一观察了望着在驾驶室内操作船舶是完全可行的。但必须保证驾驶员在驾驶位置上有足够大的视野进行?t望。所以，驾驶室设计和布置的功能，所装设备的范围及其性能和可靠性对驾驶室单人操作的安全性具有极大的影响。 怎样的驾驶室才算满足这些要求呢？通过国际标准ISO 8468：2007（E）“Ships and m
3、arine technology Ships bridge layout and associated equipmentRequirements and guidelin- es”是设计一人驾驶桥楼的指导性文件。 通过这些规定，是船舶的驾驶室适应整个一人桥楼规范所作出的改进，这是与普通船舶驾驶室有着相当大的不同的。这些规范对船舶的更改还包括全封闭的驾驶室，控制台之间要保持一定的距离，照明灯光要有一定的角度和深度以及颜色的要求，避免灯光夜间反射在驾驶室玻璃窗上影响操作人员视野等一系列的改进。 3 仪表和控制器配置要求 单人操作的驾驶室是作为航行和交通监视及操作船舶的场所。所需配置仪表和控制器应
4、能使值班驾驶员确定并标出船舶位置、航向、航迹和船速；分析交通情况；决定避碰的操作方案；改变航向；改变船速；实施与航行和操纵有关的内外通宵及VHF无线电通信；发生声响信号；收听声响信号；监视航向、航速、航迹、螺旋桨转速（螺距）、舵角和水深；记录航行资料。 由此可见，它是将通常船舶上海图室内的设备都整合到一个平台搬到驾驶室来。不需要另设海图室了。一般船舶应配置的所有航行设备，在一人驾驶的船上也都需要配置。这些设备包括： 航行工作站； 交通监控和操纵工作站； 手动操舵工作站； 安全操作工作站； 系泊工作站； 指挥工作站； 航行计划工作站。 另外还有一个通讯工作站，即报务区，各船而异。对于以上工作站，
5、主要设备有； Radar 雷达； ARPA自动雷达标绘仪； Autopilot自动舵； Gyro compass电罗经； Speedlog速度计程仪； Echo sounder回声测深仪； GPS定位仪； REMOTE CONTROL SYSTEM OF M/E推进装置遥控系统； Air horn汽笛控制装置； Window wipers窗口刮水器； 11 Ergonomic illumination主工作站仪表板的照明控制； 12 Rudder control system舵机油泵选择； 13 VHF甚高频无线电话； 14 NAVTEX接收机和记录仪。 当然对这些设备的功能要求与常规有所不同
6、，常附加有报警功能要求，例如ARPA要求当漂浮物体的航向改变了15 但保持原来速度，则所有漂浮体可能和船舶形成以碰撞角方向，根据发生危险所需的时间，在设定的时间内应发出报警。还要求接近航道口时发出预先报警，以及当船底水深小于预定值时应发出报警。 以上只是最基本的设备，要达到DNV的NAUT-OC一人桥楼驾驶需要，还必须增加如下设备： Sound reception system声音接受系统； ECDIS电子海图； AIS自动导航和航迹保持系统； Alarm transfer system中央报警板； VDR船舶航行数据记录仪。 4 设备和系统的检验工作 NAUT-OC一人桥楼系统的运用，也标示
7、着检验的工作也要符合相应的规范要求。特别是一些重要设备的检验规范，有着极其的特殊性。以下就以该系统中几个重要设备进行阐述检验重点。 4.1 Radar 雷达至少安装2部雷达，通常为一个是S波段，一个是X波段，其设备的显示屏幕刻度的精准性，要同过对应测量海图不同距离从属距离来核对。而雷达最重要的ARPA的盲区测试则要在航行试验最初阶段进行，其主要流程是先将雷达的量程调整到最小，通过协调指挥一条小船（一般情况下使用的是小型拖轮）行驶到距离本船23海里的位置，在船舶0 方向正面向着船头驶来，驾驶室控制人员则要在雷达操作台上对该小船进行目标锁定跟踪，直致该目标从雷达显示屏幕上丢失，记录下目标丢失时雷达
8、跟踪到的最小距离，就是该船艏部雷达ARPA盲区，同样步骤继续对船舶的90 两舷和180 船艉的盲区进行测量。得到的数据将是考验船舶驾驶性能的一个重要指标。 4.2 Gyro compass 电罗经是全船设备中确定航向的重要设备，其设备的准确性和精准行直接关系到航行的方向是否正确。而且为了防止发生意外情况，规范要求船上配备2台电罗经作为互相备份使用。并且一旦两台电罗经之间的航向误差超过1 就要提示报警。电罗经的检测需要一个准确的方向数据做为测量标准。 就此我们通常是在船坞内进行电罗经的检测，因为船坞往往是经过专门的测绘部门进行测绘过，有着极其精准的方向数据和全球经纬度数据，这样测绘电罗经可以有一
9、个参考数据作为测量的标准。而且船舶停在船坞内，将是一个静止的状态，这样可以免除在水中受到波浪和阵风的影响。电罗经由于受到陀螺球初始化的影响，设备稳定需要一些时间，所以正式测量要在设备开机4个小时以后等待电罗经数据显示稳定时才开始。根据DNV船级社NAUT-OC规范要，在罗经稳定后每20 min间隔测量一次，共测量十次。通过对照精确的船坞定位数据，得到的数据后进行计算，定位误差应不超过+/- 0.75 。 4.3 Sound reception system 声音接受系统 根据一人桥楼系统的设计要求，驾驶室都已实现全封闭，人员全都在室内操作船舶航行，这种情况使得驾驶室的门窗阻挡了风雨同时也将室外
10、的声音隔离在了外面，极大了影响了驾驶室内部操作人员收听到室外海面上其他船舶的汽笛声甚至是别人的呼救声。所以船舶的航行是非常需要安装声音接受装置的。左图就是声音接受装置的控制面板。面板上除了调节音量和调节灯光亮度的旋转开关外，还有就是4个指示灯，分别对应安装在船艏艉和两舷的4个麦克风探头。任何一个探头接受到声音时都会反馈会声音接受装置播放出来并且点亮相应位置的信号灯来表明哪里接收到了声音。 但是这个系统往往有很大的瑕疵，设备内的信噪比要服务商现场调节，信噪比调高了就无法收到外部的声音，信噪比调低了船舶航行中的风声也会被收录到设备中并且点亮指示灯引发误报警。所以需要服务商随船出海进行反复调试系统。
11、 4.4 VDR 船舶航行数据记录仪 就是相当于飞机的黑匣子，内部记录了所有船舶的航行信息，为以后发生事故后可以进行追查事故发生的原因。其不但汇总了船上所有通信导航设备的实时信息，还在驾驶室内部安装了多处麦克风记录驾驶室发生的声音。其数据存储单元安装在驾驶室上层罗经甲板出，并涂以桔黄色方便别人辨识和搜寻。检验步骤是在航行过程中全程开启记录信息，航行试验结束后将其内部的数据通过计算机读取出来与所有导航通信设备的信息一一对照，检查是否有设备的信息遗漏未被记录。 驾驶室的所有设备，在一人桥楼NAUT-OC规范中还要求上述的所有设备都要连接内部电池或UPS电源，在主配电板断电的情况下能独立运行60秒，而在主电源恢复的情况下要在60秒到30分钟内恢复到原有状态。 目前，舰船自动化水平已经很高，无人机舱、自动化导航、一人桥楼驾驶都已成为现实，船舶的操作运行已经逐步发展到综合平台管理系统。它对减少人员、提高工作效率和航行安全性效果显著，特别是可大大降低全寿期费用。