80 m 海事躉船弱電信息化設(shè)計(jì)

方 杰，王 月

(1.江蘇省船舶設(shè)計(jì)研究所有限公司，江蘇鎮(zhèn)江212003;2.上海船舶研究設(shè)計(jì)院，上海201203)

0 引言

隨著近年來(lái)海事部門(mén)大型巡邏艇的投入使用，原有的60 m級(jí)海事躉船已不能滿足使用，80 m海事躉船的建造被提上日程。對(duì)于躉船來(lái)說(shuō)，弱電信息化設(shè)計(jì)是整船電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，弱電信息化系統(tǒng)占總造價(jià)的10%～15%。但以往躉船弱電系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，各子系統(tǒng)間不能有效統(tǒng)一，因此，在設(shè)計(jì)80 m海事躉船弱電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)綜合考慮，本著智能化、網(wǎng)絡(luò)化和現(xiàn)代化的要求，搭建一個(gè)全新的弱電信息化系統(tǒng)。

1 80 m海事躉船簡(jiǎn)介

80 m躉船是在60 m躉船基礎(chǔ)上全新設(shè)計(jì)的一型船舶。該型船全長(zhǎng)80 m，型寬15 m，型深3 m，設(shè)計(jì)吃水1.6 m;采用錨泊固定方式;擁有兩層上層建筑，一層主要為對(duì)外接待及辦公區(qū)域，二層主要為休息居住區(qū)域。

2 弱電系統(tǒng)組成

全船弱電信息化系統(tǒng)大致分4個(gè)子系統(tǒng)，分別為電源系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)和視頻會(huì)議系統(tǒng)。4個(gè)系統(tǒng)有機(jī)組合在一起，可以顯著提高辦公人員效率，減少辦公成本。

2.1 電源系統(tǒng)

主電源失電對(duì)船舶會(huì)造成重大損失。對(duì)于躉船來(lái)說(shuō)，一旦失電，重要辦公電腦會(huì)丟失數(shù)據(jù)。所以，考慮視頻監(jiān)控系統(tǒng)及部分辦公電腦對(duì)連續(xù)供電的需求，全船設(shè)1套不間斷電源系統(tǒng)(以下稱(chēng) UPS系統(tǒng))，該系統(tǒng)由電源柜和蓄電池柜組成。UPS電源柜內(nèi)主要包含如下部件:直流/交流逆變器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)、防浪涌器件等;蓄電池柜內(nèi)主要放置蓄電池組。設(shè)計(jì)時(shí)需經(jīng)負(fù)荷計(jì)算，確定UPS系統(tǒng)的功率大小，以及相應(yīng)蓄電池的數(shù)量和容量大小。UPS系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 UPS系統(tǒng)組成示意圖

2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要職能是24 h全方位監(jiān)控船舶的情況。對(duì)于不同的用戶(hù)以及不同的船型，該系統(tǒng)會(huì)有稍許差別，但大致可總結(jié)為如下的需求:

(1)可清晰查看躉船進(jìn)出人員的情況。

(2)可查看躉船外圍情況。

(3)可實(shí)現(xiàn)執(zhí)法處理過(guò)程音頻視頻同步記錄。

(4)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)調(diào)用中心服務(wù)器圖像。

(5)可根據(jù)中心服務(wù)器的權(quán)限分配，實(shí)現(xiàn)對(duì)前端攝像機(jī)的控制。

(6)保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)天數(shù)。

針對(duì)以上需求，在設(shè)計(jì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)可分為2部分處理，即前端監(jiān)控部分和視頻顯控部分。視頻監(jiān)控系統(tǒng)如圖2所示。

前端監(jiān)控部分主要負(fù)責(zé)音頻視頻數(shù)據(jù)的采集。一般在躉船桅桿上需設(shè)置1臺(tái)到2臺(tái)帶云臺(tái)激光或紅外攝像機(jī)，用于監(jiān)控外圍情況;在躉船內(nèi)走道、外走道、棧橋入口等主要位置安裝槍型或半球型攝像機(jī)，用于監(jiān)控人員進(jìn)出情況;在對(duì)外接待場(chǎng)所和執(zhí)法處理場(chǎng)所安裝半球型攝像機(jī)，同時(shí)加裝拾音器，用于記錄執(zhí)法全過(guò)程。所有攝像機(jī)均為網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，可實(shí)現(xiàn)中心服務(wù)器對(duì)前端攝像機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制。

視頻顯控部分主要負(fù)責(zé)視頻音頻數(shù)據(jù)的記錄，實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面的顯示及回放，以及上傳數(shù)據(jù)等任務(wù)。視頻顯控系統(tǒng)一般由硬盤(pán)錄像機(jī)、顯示屏、鍵鼠控制單元和硬盤(pán)矩陣組成。設(shè)計(jì)時(shí)需針對(duì)用戶(hù)記錄天數(shù)的要求，配備不同容量大小的硬盤(pán)數(shù)。

圖2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

2.3 網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)主要職能是利用通訊設(shè)備和線路將不同位置及功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)。對(duì)本船而言，其主要職能是將各辦公電腦連接并負(fù)責(zé)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和視頻會(huì)議系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般需要滿足具備:可管理性、可擴(kuò)充性、開(kāi)放性、安全可靠性等性能。

針對(duì)以上需求以及考慮用戶(hù)單位的性質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)分相互獨(dú)立的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)2部分。設(shè)計(jì)時(shí)需針對(duì)不同船型以及用戶(hù)需求，確定信息點(diǎn)的組成和數(shù)量，最終核定網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的口數(shù)及數(shù)量。網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)如圖3、圖4所示。

2.4 視頻會(huì)議系統(tǒng)

視頻會(huì)議系統(tǒng)主要職能是讓位于多個(gè)地點(diǎn)的人們通過(guò)通訊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行面對(duì)面交談。視頻會(huì)議系統(tǒng)一般分點(diǎn)對(duì)點(diǎn)會(huì)議或多點(diǎn)會(huì)議2種，主要由視頻會(huì)議終端、視頻會(huì)議服務(wù)器、音響控制系統(tǒng)3部分組成。視頻會(huì)議系統(tǒng)如圖5所示。

3 結(jié)語(yǔ)

信息化已在各行各業(yè)中得到體現(xiàn)和發(fā)展，船舶信息化設(shè)計(jì)將會(huì)為用戶(hù)帶來(lái)更多的便利，提高工作效率的同時(shí)減少工作強(qiáng)度。可以預(yù)見(jiàn)，船舶弱電信息化設(shè)計(jì)將會(huì)在全船電氣設(shè)計(jì)中占據(jù)更多的比例。在今后的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)更多考慮用戶(hù)對(duì)船舶信息化設(shè)計(jì)的需求，為他們提供更加便捷、高效以及人性化的設(shè)計(jì)。所以，船舶弱電信息化設(shè)計(jì)應(yīng)引起廣大船舶電氣設(shè)計(jì)人員的重視。

圖3 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)示意圖

圖4 外部網(wǎng)絡(luò)示意圖

圖5 視頻會(huì)議系統(tǒng)示意圖

［1］ 中國(guó)船舶工業(yè)總公司.船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)(電氣分冊(cè))［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，1999.