公共廣播系統(tǒng)在貨船上的設(shè)計(jì)應(yīng)用

鄒 峰

(中船重工船舶設(shè)計(jì)研究中心有限公司， 遼寧 大連 116001)

公共廣播系統(tǒng)在貨船上的設(shè)計(jì)應(yīng)用

鄒 峰

(中船重工船舶設(shè)計(jì)研究中心有限公司， 遼寧 大連 116001)

通過(guò)對(duì)多型貨船公共廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的分析對(duì)比，總結(jié)歸納貨船的公共廣播系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn);對(duì)公共廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中經(jīng)常遇到的供電、接口、布置以及分組等典型問(wèn)題進(jìn)行分析、探討。同時(shí)結(jié)合通用緊急報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，探討用于發(fā)出通用緊急報(bào)警的貨船公共廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

貨船；通用緊急報(bào)警；公共廣播；設(shè)計(jì)應(yīng)用

0 引言

公共廣播(Public Address,PA)系統(tǒng)在船上主要用于收聽(tīng)廣播、對(duì)外喊話、發(fā)布緊急通知以及發(fā)出通用緊急報(bào)警。以往PA通常作為通用緊急報(bào)警(General Emergency Alarm, GA)系統(tǒng)的補(bǔ)充。近些年P(guān)A系統(tǒng)的揚(yáng)聲器逐漸有替代GA系統(tǒng)報(bào)警裝置的趨勢(shì)，即不需要再為GA系統(tǒng)設(shè)置單獨(dú)的電鈴或電笛。GA系統(tǒng)通過(guò)廣播系統(tǒng)來(lái)發(fā)出通用緊急報(bào)警，這種形式已被各船級(jí)社所接受。下面就以500 t以上的貨船為對(duì)象，對(duì)滿足這種要求的PA系統(tǒng)進(jìn)行研究探討。

1 公共廣播系統(tǒng)特性

PA系統(tǒng)具備特性如圖1所示。該系統(tǒng)配備有多個(gè)遙控臺(tái)，可遙控單條或多條線路的揚(yáng)聲器，并進(jìn)行應(yīng)急喊話；自動(dòng)電話交換機(jī)(PABX)接入廣播系統(tǒng)，使用自動(dòng)電話經(jīng)廣播系統(tǒng)喊話；艙內(nèi)、崗位輸出有全音量控制，具有強(qiáng)迫全音量輸出功能配備娛樂(lè)設(shè)施，如CD機(jī)、接收音頻信號(hào)等；具有音頻信號(hào)編輯功能；應(yīng)急喊話時(shí)屏蔽外部娛樂(lè)設(shè)施；應(yīng)急喊話時(shí)屏蔽其它報(bào)警系統(tǒng)；可集成通用緊急報(bào)警發(fā)生器；應(yīng)急喊話時(shí)，為避免干擾，可屏蔽本處所有的揚(yáng)聲器；具有對(duì)講功能，可在駕駛室、橋樓兩翼、艏部、艉部、舵機(jī)室和集控臺(tái)等處設(shè)置對(duì)講子站，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。具體配置處所可依據(jù)船東具體需求。

在此基礎(chǔ)上，當(dāng)公共廣播系統(tǒng)用于發(fā)出通用緊急報(bào)警時(shí)，還應(yīng)滿足以下條件：

(1) PA系統(tǒng)要滿足GA系統(tǒng)的相關(guān)要求；

(2) PA系統(tǒng)至少設(shè)置兩個(gè)放大器；

(3) 與兩個(gè)放大器連線的電纜要盡可能遠(yuǎn)離，兩個(gè)放大器的揚(yáng)聲器要交錯(cuò)布置，當(dāng)一個(gè)放大器或一個(gè)揚(yáng)聲器發(fā)生電路故障時(shí)，仍能維持報(bào)警信號(hào)的發(fā)送，但其強(qiáng)度會(huì)有所減弱；

(4) 若揚(yáng)聲器有內(nèi)置音量控制器，則當(dāng)發(fā)出報(bào)警時(shí)，音量控制器自動(dòng)失效；

(5) 每一揚(yáng)聲器應(yīng)設(shè)有獨(dú)立的短路保護(hù)。

圖1 貨船公共廣播系統(tǒng)概況

2 在公共廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題

2.1 設(shè)計(jì)問(wèn)題

首先，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)船型的具體特點(diǎn)來(lái)開(kāi)展PA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并應(yīng)嚴(yán)格遵守建造說(shuō)明書及相應(yīng)規(guī)范要求。其次，要根據(jù)其安裝位置、覆蓋面積及具體用途來(lái)選擇其安裝形式、功率等。建議選用容量大于全船所有揚(yáng)聲器實(shí)用功率之和的放大器，因?yàn)橐紤]適當(dāng)?shù)膫溆萌萘浚詡浯瑬|或船檢后期提出增加揚(yáng)聲器的要求，避免出現(xiàn)放大器容量不夠的問(wèn)題。

2.2 廣播系統(tǒng)供電

廣播系統(tǒng)應(yīng)由主電源和應(yīng)急電源供電。

駕駛室控制臺(tái)內(nèi)的AC 220 V分電板是由主配電盤和應(yīng)急配電盤來(lái)供電并自動(dòng)切換的，故現(xiàn)在很多設(shè)計(jì)方案是由駕控臺(tái)供應(yīng)一路AC 220 V電源，外加自通用充放電板供應(yīng)一路DC 24 V電源。這種方案各個(gè)船級(jí)社通常都是接受的。既然駕控臺(tái)供應(yīng)的AC 220 V電源已包含主電源和應(yīng)急電源，而來(lái)自臨時(shí)應(yīng)急電源蓄電池的DC 24 V供電，只有在主電源和應(yīng)急AC 220 V電源同時(shí)故障的情況下才會(huì)工作。鑒于這種情況基本不會(huì)出現(xiàn)，故這路DC 24 V供電無(wú)實(shí)際意義可以取消。廣播系統(tǒng)供電最佳方案應(yīng)該由主、應(yīng)急配電盤分別供一路AC 220 V電源，并自由切換。這樣不僅在電源上是一用一備，供電電纜也做到了一用一備，備用電源成為真正意義上的應(yīng)急電源，同時(shí)取消了DC 24 V供電的粗電纜，方案簡(jiǎn)單、可靠又經(jīng)濟(jì)，且完全滿足各船級(jí)社的要求。

在公共廣播放大器供電的設(shè)計(jì)上，CCS船級(jí)社要求每一個(gè)放大器都要單獨(dú)供電，也就是要求每一個(gè)放大器都由主、應(yīng)急兩路電源供電，2個(gè)放大器就需要供4路電源。這與其它船級(jí)社不同，故在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以注意。

2.3 與其它系統(tǒng)間接口

廣播系統(tǒng)與自動(dòng)電話、共用天線、火警探測(cè)系統(tǒng)、通用緊急報(bào)警系統(tǒng)、聲音接收系統(tǒng)及機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)都有接口，具體說(shuō)明如下。

(1) 自動(dòng)電話：可授予相關(guān)處所的自動(dòng)電話以特權(quán)，通過(guò)撥打特定號(hào)碼，即可經(jīng)廣播系統(tǒng)對(duì)全船進(jìn)行廣播喊話。

(2) 共用天線：共用天線的音頻信號(hào)，經(jīng)同軸電纜輸入至廣播系統(tǒng)，可以進(jìn)行娛樂(lè)廣播。當(dāng)廣播系統(tǒng)發(fā)出通用緊急報(bào)警信號(hào)或進(jìn)行應(yīng)急喊話時(shí)，自廣播系統(tǒng)輸出屏蔽信號(hào)，屏蔽共用天線系統(tǒng)發(fā)出的音頻、視頻信號(hào)。

(3) 火警探測(cè)系統(tǒng)：當(dāng)廣播系統(tǒng)應(yīng)急喊話時(shí)，輸出消聲信號(hào)至火警系統(tǒng)，接收來(lái)自火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的2分鐘延時(shí)火警信號(hào)。

(4) 在通用緊急報(bào)警發(fā)生器未集成在廣播的系統(tǒng)情況下，當(dāng)廣播系統(tǒng)應(yīng)急喊話時(shí)，輸出消聲信號(hào)至通用緊急報(bào)警系統(tǒng)；接收來(lái)自通用緊急報(bào)警系統(tǒng)的通用緊急報(bào)警信號(hào)，如7短1長(zhǎng)報(bào)警信號(hào)。

(5) 當(dāng)廣播系統(tǒng)的揚(yáng)聲器廣播時(shí)，屏蔽聲音接收系統(tǒng)。

(6) 輸出廣播系統(tǒng)的故障報(bào)警信號(hào)至機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，如電源故障、系統(tǒng)故障等。

2.4 揚(yáng)聲器布置要求

首先，兩個(gè)放大器的揚(yáng)聲器要交錯(cuò)布置，如圖2所示。

圖2 揚(yáng)聲器交錯(cuò)布置示例圖

其次，由于公共廣播系統(tǒng)可用于發(fā)出通用緊急報(bào)警，故其布置要求既要滿足廣播揚(yáng)聲器的使用需求，也要滿足通用緊急報(bào)警發(fā)生器的相關(guān)要求，即要求在全船所有起居處所和通常船員工作處所均能聽(tīng)到通用緊急報(bào)警信號(hào)。

由于機(jī)艙內(nèi)噪聲大，因此設(shè)置有帶聲光報(bào)警裝置的報(bào)警燈柱。因廣播揚(yáng)聲器無(wú)覆蓋機(jī)艙區(qū)域的要求，僅就機(jī)艙之外區(qū)域揚(yáng)聲器的布置進(jìn)行探討。

機(jī)艙之外區(qū)域包括住室、餐廳、辦公室、吸煙室、休息室、船東室、備用室、醫(yī)院、引航員室、廚房、公用廁所、公用浴室、洗衣間、走廊、門廊、樓梯、工作間、貨物控制室、泵艙(僅限于液貨船)、機(jī)艙控制室及值班室。

結(jié)合公共廣播及通用緊急報(bào)警二者關(guān)于覆蓋區(qū)域的相關(guān)要求，用于發(fā)出通用緊急報(bào)警信號(hào)的廣播系統(tǒng)安裝區(qū)域，可以不包括甲板下通道或水手長(zhǎng)貯藏室。這在CCS關(guān)于《對(duì)國(guó)際航行船舶救生設(shè)備要求的解釋》中有明確定義。像液貨船的泵艙類區(qū)域，廣播系統(tǒng)可以不覆蓋，通用緊急報(bào)警可通過(guò)報(bào)警氣笛加以覆蓋。

當(dāng)然，船級(jí)社的揚(yáng)聲器配置要求為保障船員安全的最低要求，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還需酌情考慮船東的具體要求，實(shí)際的揚(yáng)聲器配置區(qū)域通常會(huì)大于船級(jí)社要求。

2.5 聲壓等級(jí)要求

通用緊急報(bào)警系統(tǒng)的聲壓等級(jí)要求：內(nèi)外部應(yīng)急報(bào)警音響的最小聲壓等級(jí)應(yīng)為80 dB(A), 并應(yīng)至少高于船舶在中等氣象狀況下一般設(shè)備操作產(chǎn)生的環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)10 dB(A)。在艙內(nèi)睡眠位置和艙內(nèi)盥洗室中的聲壓等級(jí)應(yīng)至少為75 dB(A),并應(yīng)至少高出環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)10 dB(A)。

船舶在正常狀態(tài)下航行時(shí)，公共廣播系統(tǒng)的最小聲壓等級(jí)要求： 內(nèi)部處所75 dB(A), 并應(yīng)至少高于講話干擾標(biāo)準(zhǔn)20 dB(A); 外部處所80 dB(A), 并應(yīng)至少高于講話干擾標(biāo)準(zhǔn)15 dB(A)。

作為用于發(fā)出通用緊急報(bào)警的廣播系統(tǒng)，上述聲壓等級(jí)要求都要滿足。

2.6 揚(yáng)聲器分組及分配電路

為方便使用，通常在廣播系統(tǒng)的控制板上將全船的揚(yáng)聲器加以分組，并按照分組分配電路。

揚(yáng)聲器的分組通常分為住艙、崗位、露天甲板、羅經(jīng)甲板等區(qū)域。也可按船東的個(gè)性化要求，再細(xì)分出幾個(gè)區(qū)域，以方便使用。

住艙主要指船員居住生活區(qū)；崗位區(qū)域包括機(jī)艙、應(yīng)急發(fā)電機(jī)室、液壓泵間、應(yīng)急消防泵間等類似區(qū)域；羅經(jīng)甲板區(qū)域的分組主要是指通過(guò)安裝在羅經(jīng)甲板上的大分貝揚(yáng)聲器，實(shí)現(xiàn)船與船之間的喊話(talk)功能。船東的個(gè)性化分組，如駕駛甲板兩翼、艉部系泊區(qū)、艏部區(qū)域等，在設(shè)計(jì)上均可滿足。

2.7 自動(dòng)屏蔽本處所的揚(yáng)聲器

當(dāng)人員在駕駛室通過(guò)廣播主控板的話筒對(duì)全船進(jìn)行喊話時(shí)，駕駛室內(nèi)安裝的揚(yáng)聲器發(fā)出的喊話聲音也會(huì)被話筒所接收，從而干擾正在進(jìn)行的緊急喊話。為避免干擾，在緊急喊話時(shí)，最好自動(dòng)屏蔽本處所的揚(yáng)聲器。

此功能各船級(jí)社并未有具體要求，但考慮實(shí)際使用效果，建議最好配置。國(guó)外的部分內(nèi)通廠商已將此功能作為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置；而國(guó)內(nèi)的內(nèi)通廠商，還均未配置此功能。目前，該功能在技術(shù)上完全可行，應(yīng)引起重視。

3 結(jié)束語(yǔ)

公共廣播系統(tǒng)不僅具備娛樂(lè)功能，更擔(dān)負(fù)著船上的火警、通用報(bào)警、緊急喊話等安全救生功能。近些年，通用報(bào)警通過(guò)公共廣播系統(tǒng)來(lái)發(fā)出報(bào)警的設(shè)計(jì)案例越來(lái)越多，已形成趨勢(shì)，這就要求公共廣播系統(tǒng)的功能更加完備、可靠性更高，這也無(wú)形中增加了電氣設(shè)計(jì)工作的難度。本人近幾年從事了多型貨船的內(nèi)通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，這些船舶選用了國(guó)內(nèi)外不同廠家的產(chǎn)品。通過(guò)以上設(shè)計(jì)工作，對(duì)貨船的公共廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)理解更加深刻，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外主要的內(nèi)通設(shè)備性能也有更深的了解。本文對(duì)貨船的公共廣播系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)歸納，同時(shí)也對(duì)公共廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中經(jīng)常遇到的供電、接口、布置以及分組等典型問(wèn)題進(jìn)行了分析、探討。本文對(duì)從事船舶電氣設(shè)計(jì)、建造人員具有一定的借鑒作用，使相關(guān)人員能夠了解公共廣播系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，更準(zhǔn)確地把握該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，有針對(duì)性地開(kāi)展工作；對(duì)國(guó)內(nèi)內(nèi)通廠家也有一定的參考價(jià)值，使其認(rèn)識(shí)到自身不足，相應(yīng)完善、提高其產(chǎn)品性能。

[1] 中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司. 船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)(電氣分冊(cè))[M].3版.北京: 國(guó)防工業(yè)出版社, 2007.

[2] CCS.對(duì)國(guó)際航行船舶救生設(shè)備要求的解釋[J].中國(guó)船檢，2000(5)：25-26.

[3] CCS.鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范(2014)[S].2014.

[4] 陳紹綱.輪機(jī)工程手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，1992.

Design and Application for Public Broadcasting System on Cargo Ship

ZOU Feng

(China Ship Design & Research Center Co., Ltd.， Dalian 116001, Liaoning， China)

The public address system designs for several cargo vessels are analyzed and compared, the system structure and characteristics are summarized. The problems such as power distribution, interface, arrangement and grouping are analyzed and discussed. According to the developing trend for public address and general emergency alarm for cargo ship, the design and application for public address system are discussed, which is used to announce the general emergency alarm.

cargo ship; general emergency alarm; public broadcasting; design and application

鄒 峰(1975-)，男，工程師，研究方向?yàn)榇半姎庠O(shè)計(jì)。

U665

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