บันทึกความเร็วสำหรับเครื่องบันทึกข้อมูลการเดินทาง: ทำไมการเลือกเซ็นเซอร์ของคุณจึงมีความสำคัญมากกว่าที่คุณคิด

มีสมมติฐานเงียบๆ ที่เกิดขึ้นผ่านการสนทนา VDR ส่วนใหญ่ ผู้คนพูดถึงแคปซูลป้องกัน หน่วยความจำว่าง-แบบโฟลต และซอฟต์แวร์สำหรับเล่นภาพ พวกเขากังวลเกี่ยวกับช่องเสียงและการบีบอัดภาพเรดาร์ แต่แทบไม่มีใครพูดถึงบันทึกความเร็วที่ป้อนข้อมูลลงในกล่องดำตั้งแต่แรก

นั่นเป็นความผิดพลาด และเป็นข้อผิดพลาดที่มักถูกค้นพบระหว่างการตรวจสอบการควบคุมสถานะพอร์ตครั้งแรกหลังจากการทดสอบประสิทธิภาพ VDR ล้มเหลว

เราออกแบบและผลิตบันทึกความเร็ว-ดอปเปลอร์ แม่เหล็กไฟฟ้า และดาวเทียม-ตาม- ควบคู่ไปกับอุปกรณ์นำทางและตรวจจับใต้น้ำอื่นๆ ของเรา เราได้เห็นภายในของการติดตั้ง VDR มากพอที่จะทราบว่าอินเทอร์เฟซบันทึกความเร็วเป็นจุดที่ระบบที่แข็งแกร่งหลายแห่งพัฒนาจุดอ่อน ไม่ใช่เพราะ VDR เสีย เนื่องจากการป้อนบันทึกความเร็วไม่เคยได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงการผสานรวม VDR

สิ่งที่ VDR ต้องการจริงๆบันทึกความเร็ว

เปิดข้อมติ IMO MSC.333(90) ซึ่งเป็นมาตรฐานประสิทธิภาพที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับ VDR ที่นำมาใช้ในเดือนพฤษภาคม 2012 และใช้ได้กับการติดตั้งในหรือหลังวันที่ 1 กรกฎาคม 2014 ส่วนที่ 5.5.3 มีเนื้อหาสั้นและตรงไปตรงมา: "ความเร็วในน้ำและความเร็วเหนือพื้นดิน รวมถึงการบ่งชี้ว่าความเร็วดังกล่าวมาจากอุปกรณ์วัดความเร็วและระยะทางของเรือ ตามที่กำหนดในข้อบังคับ SOLAS"

แค่นั้นแหละ. สองหมายเลข ตัวบ่งชี้หนึ่งตัวบอกระบบการเล่นว่าหมายเลขใดเป็นหมายเลขใด

แต่ความเรียบง่ายของข้อกำหนดนั้นซ่อนความเป็นจริงที่ซับซ้อนกว่าไว้ VDR ไม่สนใจว่าบันทึกความเร็วของคุณใช้หลักการดอปเปลอร์ แม่เหล็กไฟฟ้า หรือดาวเทียม โดยคำนึงถึงสามสิ่ง: ความแม่นยำ รูปแบบ และความน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะความล้มเหลว

ข้อกำหนดด้านความแม่นยำย้อนกลับไปที่ IEC 61023 ซึ่งเป็นมาตรฐานด้านประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์วัดความเร็วและระยะทาง ความเร็วจะต้องแม่นยำภายในร้อยละ 2 ของความเร็วเรือหรือ 0.2 นอต แล้วแต่จำนวนใดจะมากกว่า การวัดระยะทางจะต้องอยู่ภายใน 2 เปอร์เซ็นต์ของระยะทางวิ่งในหนึ่งชั่วโมงหรือ 0.2 ไมล์ทะเล แล้วแต่จำนวนใดจะมากกว่า ตัวเลขเหล่านั้นไม่ใช่คำแนะนำ พวกเขาเป็นพื้น

อินเทอร์เฟซที่สร้างหรือทำลายการเชื่อมต่อ

นี่คือจุดที่รายละเอียดทางเทคนิคเริ่มมีความสำคัญ VDR รับข้อมูลความเร็วผ่านอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมที่กำหนดโดยซีรีส์ IEC 61162- ซึ่งเป็นมาตรฐานสากลที่ควบคุมการสื่อสาร NMEA 0183 สำหรับอุปกรณ์นำทางทางทะเล

ประโยค NMEA เฉพาะที่ส่งข้อมูลความเร็วคือ VBW (ความเร็วพื้นดินคู่/ความเร็วน้ำ) และ VLW (ระยะทางที่เดินทางผ่านน้ำ) VBW มีส่วนประกอบความเร็วทั้งตามยาวและตามขวาง พร้อมด้วยตัวบ่งชี้สถานะที่บอกอุปกรณ์รับสัญญาณว่าข้อมูลถูกต้องหรือไม่ VLW มียอดรวมสะสมและระยะทางการเดินทาง

บันทึกความเร็วที่ส่งออกประโยคเหล่านี้ในรูปแบบที่ถูกต้องที่อัตรารับส่งข้อมูลที่ถูกต้อง-โดยทั่วไปคือ 4800 บอดสำหรับ IEC 61162-1-จะสื่อสารกับ VDR บันทึกความเร็วที่ใช้ประโยคที่เป็นกรรมสิทธิ์ หรือที่ไม่ได้รวมแฟล็กสถานะตามที่ VDR คาดหวัง จะทำให้ VDR บันทึกขยะหรือไม่มีอะไรเลย

เราได้เห็นการติดตั้งที่เอาต์พุตบันทึกความเร็วทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับเรดาร์และ AIS แต่ล้มเหลวในการทดสอบอินเทอร์เฟซ VDR เนื่องจากผู้ผลิตไม่เคยทดสอบโครงสร้างประโยค VBW กับตัวแยกวิเคราะห์เฉพาะของ VDR ข้อมูลดูถูกต้องในขอบเขต VDR ก็ปฏิเสธอยู่ดี

 

สามเทคโนโลยี ข้อควรพิจารณาที่แตกต่างกันสามประการ

การเลือกเทคโนโลยีบันทึกความเร็วส่งผลต่อการรวม VDR ในรูปแบบที่ไม่ชัดเจนเสมอไป

บันทึกความเร็วดอปเปลอร์วัดความเร็วในน้ำโดยการส่งพัลส์อัลตราโซนิกทำมุมไปที่กระดูกงู และวัดการเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณย้อนกลับที่สะท้อนจากอนุภาคในคอลัมน์น้ำ มีความแม่นยำจนถึงความเร็วต่ำมาก ซึ่งทำให้มีประโยชน์สำหรับการหลบหลีกและเทียบท่า เพื่อจุดประสงค์ด้าน VDR โดยทั่วไปบันทึก Doppler จะส่งออกประโยค VBW และ VLW ผ่านอินเทอร์เฟซ IEC 61162-1 ข้อควรพิจารณาที่สำคัญคือบันทึกจะให้ส่วนประกอบทั้งความเร็วตามยาวและตามขวาง-หน่วยแกนเดี่ยวบางหน่วย-หรือไม่ก็ส่งเอาต์พุตความเร็วส่วนหน้า-ท้ายเท่านั้น ซึ่งจำกัดความสามารถของ VDR ในการสร้างการเคลื่อนที่เต็มที่ของเรือใหม่ในระหว่างเกิดอุบัติเหตุ

บันทึกความเร็วแม่เหล็กไฟฟ้าวัดความเร็วโดยการสร้างสนามแม่เหล็กผ่านน้ำและตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของน้ำผ่านสนามนั้น ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย หน่วยต่างๆ เช่น Wärtsilä SAM 4642 ให้ข้อมูลการวัดสอง-แกนและการถ่ายทอดความเร็วไปยังเรดาร์, AIS และ VDR ผ่านการเชื่อมต่อรูปแบบ NMEA- ที่สอดคล้องกับข้อกำหนดเฉพาะของ IEC 61162 หลักการแม่เหล็กไฟฟ้าช่วยให้การอ่านค่ามีความเสถียร แต่อาจได้รับผลกระทบจากการเปรอะเปื้อนหรือการเปลี่ยนแปลงของการนำน้ำ สำหรับการผสานรวม VDR ปัจจัยสำคัญคือเอาต์พุต NMEA ของบันทึกมีแฟล็กสถานะที่แจ้งให้ VDR ทราบเมื่อข้อมูลต้องสงสัยหรือไม่

บันทึกความเร็วดาวเทียมวัดความเร็วเหนือพื้นดินโดยใช้สัญญาณ GNSS พวกเขาให้ความเร็วเหนือพื้นดิน (SOG) มากกว่าความเร็วผ่านน้ำ (STW) ซึ่งเป็นความแตกต่างที่สำคัญ SOLAS ต้องการความเร็วในน้ำเพื่อบันทึกความเร็วหลักบนเรือส่วนใหญ่ บันทึกดาวเทียมมีประโยชน์ในฐานะแหล่งทุติยภูมิหรือสำหรับเรือที่มีขนาดเกิน 50,000 GT ที่ต้องการการตรวจวัด SOG แยกต่างหาก พวกเขาส่งออกประโยค NMEA มาตรฐาน เช่น VTG (Course Over Ground และ Ground Speed) ความท้าทายในการบูรณาการกับบันทึกดาวเทียมก็คือ ขึ้นอยู่กับความพร้อมใช้งานของ GNSS-หากสัญญาณดาวเทียมลดลง VDR จะสูญเสียข้อมูลความเร็วโดยสิ้นเชิง

 

VDR ทำอะไรกับข้อมูลความเร็ว

VDR ไม่เพียงแต่จัดเก็บตัวเลขความเร็วแยกกันเท่านั้น โดยเชื่อมโยงข้อมูลความเร็วกับตำแหน่ง ทิศทางที่มุ่งหน้าไป รูปภาพเรดาร์ สัญญาณที่แสดง ECDIS เสียง และสถานะการเตือน เพื่อสร้างภาพที่สมบูรณ์ของสิ่งที่เกิดขึ้นก่อน ระหว่าง และหลังเหตุการณ์

ความเร็วในน้ำจะบอกผู้สืบสวนว่าเรือเคลื่อนที่อย่างไรโดยสัมพันธ์กับมวลน้ำ-ซึ่งสำคัญต่อการทำความเข้าใจประสิทธิภาพการขับเคลื่อนและการหลบหลีก ความเร็วเหนือพื้นดินบอกพวกเขาว่าเรือเคลื่อนที่อย่างไรสัมพันธ์กับพื้นโลก- ซึ่งสำคัญต่อการทำความเข้าใจการเคลื่อนตัว ผลกระทบในปัจจุบัน และความแม่นยำของตำแหน่ง

หากบันทึกความเร็วที่ป้อน VDR หายไป หรือหากมี STW เมื่อ VDR คาดว่าจะมี SOG หรือหากแฟล็กสถานะหายไป การเล่นจะสูญเสียความละเอียด การสอบสวนจะยากขึ้น คำถามกลายเป็นไม่มีคำตอบ

รายการตรวจสอบที่ใช้งานได้จริงสำหรับ VDR-บันทึกความเร็วที่พร้อมใช้งาน

เมื่อคุณเลือกบันทึกความเร็วสำหรับเรือที่มี VDR-และนั่นหมายถึงเรือโดยสารหรือเรือบรรทุกสินค้าขนาด 3,000 GT ขึ้นไป-นี่คือสิ่งที่คุณต้องตรวจสอบ:

ขั้นแรก ยืนยันว่าบันทึกความเร็วมีการอนุมัติประเภทภายใต้ IEC 61023 และมติ IMO ที่เกี่ยวข้อง รวมถึง A.824(19) และ A.694(17) นี่คือพื้นฐานสำหรับความถูกต้องแม่นยำและประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม

ประการที่สอง ตรวจสอบเอาต์พุต NMEA บันทึกจะต้องสร้างประโยค VBW และ VLW ในรูปแบบ IEC 61162-1 หรือ IEC 61162-2 ตรวจสอบว่าแฟล็กสถานะในประโยค VBW ได้รับการเติมอย่างถูกต้อง บันทึกบางรายการจะแสดงประโยคแต่ปล่อยฟิลด์สถานะว่างไว้ ซึ่งทำให้ VDR ถือว่าข้อมูลไม่ถูกต้อง

ประการที่สาม ยืนยันว่าบันทึกให้ทั้งความเร็วในน้ำ และความเร็วเหนือพื้นดิน หากจำเป็น สำหรับเรือที่มีขนาดมากกว่า 50,000 GT ที่สร้างหลังวันที่ 1 กรกฎาคม 2014 จำเป็นต้องมีอุปกรณ์แยกต่างหากสำหรับการวัดแต่ละครั้ง

ประการที่สี่ ทดสอบอินเทอร์เฟซภายใต้สภาวะจริง เราได้เห็นบันทึกความเร็วที่ผ่านการทดสอบมาตรฐาน แต่ล้มเหลวเมื่อเชื่อมต่อกับ VDR จริง เนื่องจากปัญหาการต่อสายดิน อัตรารับส่งข้อมูลไม่ตรงกัน หรือสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าบนสายอนุกรม มาตรฐานอินเทอร์เฟซมีเพียงครึ่งเรื่องเท่านั้น การดำเนินการเป็นอีกครึ่งหนึ่ง

 

ทำไมเราถึงสร้างของเราเอง

เราออกแบบบันทึกดอปเปลอร์ บันทึกแม่เหล็กไฟฟ้า และอุปกรณ์วัดความเร็วด้วยดาวเทียม- เนื่องจากเราเคยเห็นเรือจำนวนมากเกินไปที่บันทึกความเร็วและ VDR ไม่เข้ากัน ไม่ใช่เพราะอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่งชำรุด เพราะไม่มีใครเคยทดสอบร่วมกันก่อนการติดตั้ง

เมื่อเราสร้างบันทึกความเร็ว เราจะทดสอบกับอินเทอร์เฟซ VDR เราตรวจสอบประโยค VBW และ VLW เราตรวจสอบธงสถานะ เราใช้งานเครื่องผ่านการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมที่กำหนดโดย IEC 61023 และ IEC 60945 เราทำเช่นนี้เนื่องจากลูกค้าของเราไม่มีเวลาค้นพบปัญหาในการรวมเข้าด้วยกันหลังจากที่เรืออยู่ในทะเลแล้ว

VDR จะดีพอๆ กับข้อมูลที่บันทึกเท่านั้น และบันทึกความเร็วเป็นหนึ่งในแหล่งข้อมูลที่สำคัญที่สุดในรายการนั้น เลือกตามความเหมาะสม การสอบสวนภายหลังเหตุการณ์จะขึ้นอยู่กับเรื่องนี้