CC BY
12УДК 629.5.069:62-519
С.В. Перевезенцев, доцент, кандидат технических наук, ФГБОУ ВО «ВГУВТ» В.И. Плющаев, заведующий кафедрой, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВО «ВГУВТ»
И.С. Поляков, заведующий лабораторией, аспирант, ФГБОУ ВО «ВГУВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5
РАЗРАБОТКА СТЕНДА СБОРА И ПЕРЕДАЧИ БЕРЕГОВЫМ ЦЕНТРАМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И ПУТЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ С СУДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АИС
Ключевые слова: АИС, стенд, мониторинг
В статье рассмотрена возможность применения стенда сбора и передачи береговым центрам технологической и путевой информации с судов с использованием АИС для обучения студентов и специалистов отрасли навыкам проектирования и эксплуатации перспективных образцов судовых информационных систем.
Флот России оборудуется автоматическими идентификационными системами (АИС), позволяющими судам в реальном времени обмениваться навигационной и рейсовой информацией (название судна, MMSI, координаты, скорость, курс, пункты назначения и др.) [1]. Владение судоводителями этой информацией повышает безопасность судоходства, особенно на сложных участках (при совершении маневров, расхождениях и других ситуациях). Одновременно на единой глубоководной системе европейской части России введена в строй сеть береговых АИС. Сеть береговых станций принимает информацию с судов и передаёт её в диспетчерские пункты. Это позволяет диспетчерам иметь полную картину судоходной обстановки соответствующего участка на своём мониторе. Вся информация по европейской части единой глубоководной системы стекается в центральный диспетчерский пункт в г. Нижний Новгород. Диспетчеры с использованием АИС могут не только собирать информацию, но и осуществлять адресные и циркулярные рассылки сообщений по безопасности на проходящие суда.
Обмен информации в сети АИС осуществляется на выделенных международных частотах в диапазоне 156,025 - 162,025 МГц. АИС создавались с расчетом интенсивного судоходства, т.е. в радиообмене могут участвовать несколько сотен судов (на двух частотных каналах АИС за минуту можно передать 4500 однослотовых сообщений). Поскольку в настоящее время на внутренних водных путях интенсивность судоходства мала (сложно найти участок, где одновременно в зоне радиообмена на указанных частотах окажется два - три десятка судов), выделенные («бесплатные») каналы связи остаются незагруженными.
Использование АИС для передачи дополнительной информации (не регламентируемой функциями аппаратуры АИС) в диспетчерские службы позволит существенно снизить объём радиотелефонной связи с берегом, исключить параллельную передачу радиотелефонной информации с судна в адрес других служб, уменьшить нагрузку на судоводителей, что обеспечит повышение безопасности плавания.
Использование диспетчерских пунктов как центров обработки и распределения информации позволит всем заинтересованным службам и судовладельцам оперативно получать исчерпывающую информацию по каждому судну. В состав дополнительной передаваемой информации могут входить данные по обеспечению безопасности и организации движения, технологические данные о судовых системах и механизмах,
данные для судоходных компаний, текстовая информация (запросы, отчёты, журналы) и пр.
Во ВГУВТе создан стенд, обеспечивающий двусторонний обмен информацией судно - диспетчер с использованием каналов связи АИС (рис. 1).
Рис. 1. Стенд «Система мониторинга»
Стенд позволяет освоить навыки проектирования и эксплуатации подобных систем: разработку функциональных и принципиальных схем, разработку программного обеспечения судового модуля, адаптацию системы для конкретного судна, изучение способов диагностики и эксплуатации. Стенд может использоваться как для обучения студентов, так и в курсах переподготовки и повышения квалификации специалистов.
Стенд включает в свой состав:
- датчики;
- судовой контроллер;
- судовую АИС;
- судовой панельный компьютер;
- АИС диспетчерского пункта.
В стенде использованы следующие датчики:
- гидростатический датчик давления KELLER PR-26Y (используется для контроля уровня в цистернах питьевой воды, в топливных и фекальных цистернах);
- датчик линейных перемещений MEGATRON CLP 13-50 (используется для контроля положения топливных реек дизелей);
- датчики оборотов PEPPERL+FUCSH NBB-10 (используется для контроля оборотов дизеля и направления вращения);
- дискретные датчики типа «сухой» контакт (используется для контроля состояния судовых механизмов и срабатывания управляющих контакторов).
Судовой контроллер выполнен на базе модулей Fastwel, производимых в России. В состав судового контроллера входят следующие узлы:
- процессорный модуль (CPM 702);
- модуль ввода питания 24В (OM 752);
- четырёхканальный модуль аналогового ввода токовых сигналов 4-20 мА (AIM 723);
- двухканальный модуль аналогового ввода напряжения 0-40В с настраиваемыми диапазонами измерения (AIM 726);
- восьмиканальный модуль дискретного ввода 24В (AIM 762);
- оконечный модуль (ОМ 750).
В качестве судового компьютера используется панельный компьютер ADVANTECH TPC-1770H с сенсорным экраном, имеющий допуск РРР и выполненный с защитой по передней панели по классу IP56. Для передачи сообщений с судна на берег и в качестве береговой станции используются AIS класса А SAMYUNG SL-30.
На базе такого контроллера можно построить весьма развитую систему мониторинга технологических параметров судового оборудования (например, ходового дизеля или судовой электростанции). Структура стенда представлена на рис. 2.
-N
Д
А -IV
Т -S
Ч -\/ Судовой
И =/ контрол-
К -IV лер
И —N
Судовой компьютер
Компьютер диспетчера
Рис. 2. Структурная схема стенда
Судовой контроллер производит первичную обработку сигналов датчиков (фильтрацию, нормирование) и передаёт по линии Ethernet в панельный компьютер. Панельный компьютер используется для:
- отображения мнемосхем контролируемого технологического процесса;
- реализации системы аварийно-предупредительной сигнализации;
- архивирования поступающей информации;
- автоматической подготовки пакета технологической информации для передачи на берег;
- подготовки судоводителем данных для диспетчеров участка пути и района плавания «О» или «М»;
- подготовки судовыми специалистами текстовых сообщений для различных береговых служб и судовладельцев (отчёты, запросы, формуляры и т.п.).
Для реализации перечисленных функций на компьютере установлено программное обеспечение собственной разработки. Вся информация выводится на экран компьютера в виде мнемосхем. Для подготовки данных для диспетчеров, отчетов, запросов разработаны специальные экранные формы (рис. 3).
Рис. 3. Примеры экранных форм «Мониторинг», «Ввод путевой информации
для диспетчера пути»
Ввод информации осуществляется с помощью виртуальной клавиатуры, вызываемой на экран панельного компьютера. Список экранных отчётных форм, названия полей ввода может быть настроен индивидуально в соответствии с требованиями судоходной компании.
Разработанный стенд позволяет студентам и специалистам отрасли освоить новые технологии проектирования и эксплуатации перспективных образцов судовых информационных систем.
Список литературы:
[1] Судовая автоматическая идентификационная система. / А.Н. Маринич, И.Г. Проценко, В.Ю. Резников, Ю.М. Устинов, Р.Н. Черняев, А.Р. Шигабутдинов - СПб.: Судостроение, 2004. -182 с.
THE STAND DEVELOPMENT OF COLLECTION AND TRANSFER TO COAST CENTERS OF TECHNOLOGICAL AND TRACK INFORMATION FROM VESSELS WITH USING AIS
S.V. Perevezentsev, V.I. Plyushchaev, I.S. Polyakov
Key words: AIS, booth, monitoring
The article considers the possibility of using the stand of collection and transfer to coast centers of technological and track information from vessels with using AIS for training students and industry professionals the skills of design and operation perspective samples of marine information systems.
