船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)故障及維修

文/ 大連海事大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院 王占吉 王姝惠

目前，船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在各類船舶上，這一方面可以改善輪機(jī)管理人員的工作條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，使值班人員在集控室和各延伸點(diǎn)就可以監(jiān)控船舶主機(jī)和輔機(jī)等重要設(shè)備的參數(shù)變化，實(shí)時(shí)掌握機(jī)艙各設(shè)備的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行故障，另一方面也增加了維修的技術(shù)難度。就目前船員隊(duì)伍而言，電機(jī)員被取消而電子員還未到位。而在船上，對(duì)于船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的維修管理是非常重要的，它相當(dāng)于值班輪機(jī)員的耳目，并已經(jīng)延伸到輪機(jī)員房間和餐廳等處所。機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的可靠性關(guān)系到船舶的安全，如有故障必須及時(shí)加以排除，以下是筆者親歷的船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的故障，著重分析故障產(chǎn)生的原因及相應(yīng)的解決方法。

一、故障的產(chǎn)生

2010年3月的一天，某工程船航行在新加坡去西非的途中，該船的機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)生故障，集控室電腦監(jiān)視屏上顯示的故障現(xiàn)象是：報(bào)警系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集箱2（SAU2）中的A板和數(shù)據(jù)采集箱3（SAU3）中的C板均顯示紅色ALARM。此時(shí)該兩塊板上顯示的各數(shù)據(jù)都已經(jīng)凍結(jié)，失去了對(duì)32個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)控。其中SAU3-C板恰好監(jiān)控兩臺(tái)主機(jī)各運(yùn)行參數(shù)的變化，該板的重要性不言而喻，即在集控室和其延伸點(diǎn)失去了對(duì)主機(jī)的監(jiān)控。這對(duì)于航行的船舶來說是可怕的，因?yàn)榇藭r(shí)當(dāng)值輪機(jī)員必須去主機(jī)旁才能觀測(cè)到主機(jī)各運(yùn)行參數(shù)的變化，要經(jīng)受高溫和噪音的煎熬，非常辛苦，因此必須排除該故障。

船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：分布在機(jī)艙各監(jiān)視點(diǎn)的傳感器；數(shù)據(jù)采集處理和通訊箱；集控室內(nèi)的控制柜和監(jiān)視屏；分布在各處的延伸報(bào)警箱。

通過監(jiān)視屏上的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的畫面看到：SAU2-A板和SAU3-C板對(duì)應(yīng)的TD202字樣的右側(cè)有個(gè)數(shù)字，已經(jīng)從0升至1023（正常情況是在0～1之間跳動(dòng)），該兩塊模塊均顯示紅色ALARM，說明上述模塊出現(xiàn)故障。這兩塊TD202模塊都是模擬量信號(hào)模塊，接收各個(gè)傳感器送過來的4～20 mA的模擬信號(hào)。而模塊故障有可能是模塊本身問題，也可能是傳感器短路、接地或絕緣低造成的，還可能是連接傳感器的傳輸電纜有接地現(xiàn)象。

二、故障的維修檢查

維修本著先易后難的原則，最先采取的措施是斷電復(fù)位，兩塊模塊均能短時(shí)顯示綠色OK，但時(shí)間一長又顯示紅色ALARM。利用復(fù)位后短時(shí)正常工作的間隙進(jìn)行維修，先檢查傳感器和電纜，再檢查模塊。現(xiàn)場(chǎng)打開數(shù)據(jù)采集箱3，在SAU3-C板上共有16個(gè)傳感器接口，模塊的左上方4個(gè)端子為DC24 V電源端子，依次往下為“+ - + -”，右上方4個(gè)端子為信號(hào)端子，依次往下為“H L H L”，在檢查之前先拔下左上角的四芯電源端子。

（一）傳感器和電纜檢查

1. 傳感器和電纜接地檢查

將萬用表打在蜂鳴擋或最大的電阻擋，黑表筆搭在接地鐵殼上，紅表筆分別從SAU3-C板上各個(gè)傳感器端口依次往下測(cè)量，各個(gè)點(diǎn)蜂鳴器未報(bào)警或電阻值為∞，說明各個(gè)傳感器和電纜沒有接地現(xiàn)象（某個(gè)端口蜂鳴器報(bào)警或電阻值較小說明該傳感器或電纜有接地現(xiàn)象，分段進(jìn)一步測(cè)量出是傳感器還是電纜接地）。

2. 傳感器絕緣檢查

首先解開各個(gè)外部傳感器上的接線，將萬用表打在最大的ΜΩ擋，直接測(cè)量傳感器，結(jié)果是各個(gè)傳感器電阻值均為∞，說明各個(gè)傳感器正常（若導(dǎo)通，則傳感器短路；若絕緣較小，則該傳感器有問題），接好各個(gè)傳感器上的接線。

3. 傳感器好壞判斷

插上左上角的四芯電源端子，在通電狀態(tài)下，用萬用表的直流電壓擋，依次在模塊上測(cè)量對(duì)應(yīng)的傳感器的電壓，結(jié)果都有DC24 V，再用萬用表的直流電流擋串入傳感器回路中，測(cè)量傳感器的電流，都有4～20 mA的電流信號(hào)輸出，這樣就可以判斷傳感器都是好的（若傳感器上電壓或電流不正常，則說明該傳感器有問題）。

4. 電纜絕緣檢查

在確認(rèn)各個(gè)傳感器是好的前提下，再分別拔下各個(gè)傳感器的輸入插口，將萬用表打在最大的ΜΩ擋，用兩只表筆分別從右側(cè)的傳感器端口進(jìn)行絕緣測(cè)量，結(jié)果萬用表的讀數(shù)均為∞，說明連接各個(gè)傳感器的電纜絕緣沒有問題（若絕緣值較小則該電纜絕緣有問題）。

（二）模塊檢查

1. 模塊通道檢查

拔掉所有傳感器輸入端子（電源信號(hào)端子要插上），在SAU3-C模塊右側(cè)的第一個(gè)傳感器端口處，先從模塊左上角電源端子的正極引出DC24 V+臨時(shí)線，并在線上串一個(gè)2 kΩ的電阻，接至傳感器端口的正極，另一根線從模塊左上角電源端子的負(fù)極引出DC24 V-臨時(shí)線，接至傳感器端口的負(fù)極，就能在電阻回路產(chǎn)生一個(gè)12 mA的直流電流（24 V÷2000 Ω=12 mA），如果沒有2 kΩ的電阻，用任一R代替，則應(yīng)該滿足24 V÷R=I，I在4～20 mA之間即可，然后再到電腦監(jiān)視屏上看到對(duì)應(yīng)的數(shù)值出現(xiàn)。按上述方法依次檢查其他傳感器端口，均能在電腦監(jiān)視屏上看到對(duì)應(yīng)的數(shù)值出現(xiàn)，也就是說各個(gè)通道都正常（這樣做可以排除外接傳感器的干擾因素）。

2. 模塊本身檢查

從數(shù)據(jù)采集箱3上將SAU3-C板取下，外觀檢查各個(gè)部件及焊點(diǎn)未發(fā)現(xiàn)異常，檢查跳線帽和測(cè)量黃色扁圓形保險(xiǎn)絲均正常，在目前船舶條件下，沒有儀器能直接測(cè)量出該模塊的好壞。

三、故障的分析和解決

綜上所述，能導(dǎo)致模塊故障的原因有兩個(gè)方面：一是來自傳感器和電纜的短路或接地，由于傳感器的工作電源是模塊提供的，傳感器和電纜的短路或接地直接導(dǎo)致模塊電源短路或接地，這樣就會(huì)觸發(fā)模塊電源的保護(hù)電路，使之無法正常工作，模塊就會(huì)顯示故障；二是來自模塊自身的故障。通過測(cè)量已經(jīng)排除了傳感器和電纜短路或接地的可能，那么故障只能出在模塊本身。

解決方法是：斷開模塊電源，準(zhǔn)備兩塊新的毫安-毫安輸入模塊（TD202），將SAU2-A和SAU3-C兩塊舊模塊取下，比照兩塊舊模塊，新模塊的跳線帽要跳得跟舊模塊一樣，安裝新模塊，再將所有插頭插在原來位置。然后接通DC24 V電源，將集控室電腦監(jiān)視屏的主機(jī)開機(jī)，進(jìn)入船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，通過監(jiān)視屏上的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的畫面看到：SAU2-A板和SAU3-C板對(duì)應(yīng)的TD202字樣的右側(cè)數(shù)字在0～1之間跳動(dòng)，該兩塊模塊均顯示綠色OK，畫面顯示各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)一切正常，故障得以解決。

四、故障的啟示

故障維修后的一點(diǎn)啟示：該類故障一般不容易輕松排除，可能將系統(tǒng)中各個(gè)部分排查一遍也找不出故障點(diǎn)，只能靠排除法一個(gè)個(gè)去試，并且保證不能擴(kuò)大故障范圍，這就需要維修人員精通業(yè)務(wù)，理論和實(shí)踐都要過硬才行。