于浩洋，許 嘉，徐義亨，俞 翔，葉 瑩

（1. 浙江中控研究院有限公司，杭州 310053；2. 中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，武漢 430064）

“IEEE 45.2TM-2011”綜述

于浩洋1，許 嘉2，徐義亨1，俞 翔1，葉 瑩1

（1. 浙江中控研究院有限公司，杭州 310053；2. 中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，武漢 430064）

美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)于2011年9月批準(zhǔn)頒布了“IEEE 45.2TM-2011 Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – Controls and Automation”，涉及船舶的控制、控制系統(tǒng)的應(yīng)用、控制設(shè)備以及自動(dòng)化。對(duì)船舶的動(dòng)力設(shè)備、推進(jìn)裝置、駕駛、自動(dòng)化、導(dǎo)航、照明、通信等系統(tǒng)與其設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型及安裝，本推薦規(guī)程規(guī)定了最低要求。本規(guī)程反映了當(dāng)今的技術(shù)、工程方法與工程實(shí)踐，適用于客船、貨船、油船、海上移動(dòng)鉆井裝置等水面船舶的控制及自動(dòng)化。

船舶；控制；自動(dòng)化

0 引言

早在 2002年美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)頒布了“IEEE 45TM-2002 Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard（船舶電氣裝置的推薦性規(guī)程）”[1]。2008年之后，經(jīng)修定又將其分成8個(gè)獨(dú)立的分冊(cè)（見(jiàn)附錄），其中第2分冊(cè)“IEEE 45.2TM-2011 Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – Controls and Automation”[2]是船舶控制與自動(dòng)化的專(zhuān)輯（下稱(chēng)：規(guī)程）。本文綜述“IEEE 45.2TM-2011”規(guī)程的全部?jī)?nèi)容，部分引用了IEC標(biāo)準(zhǔn)[3-4]和加拿大運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)[5]中的相關(guān)內(nèi)容。

1 對(duì)文件的規(guī)定

船舶的控制與自動(dòng)化設(shè)備一旦在海洋行駛中發(fā)生故障，船上維修人員所面臨的任務(wù)便是排障，所以該規(guī)程首先對(duì)船上應(yīng)保存的有關(guān)控制與自動(dòng)化方面的文件作了詳細(xì)的規(guī)定，除了包括設(shè)備的電子線路、技術(shù)手冊(cè)和操作指南外，還應(yīng)包括工程設(shè)計(jì)圖紙、軟件的備份與說(shuō)明等。在某種意義上講，所提供的信息資料應(yīng)詳細(xì)到讓一名有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員足以去尋找故障并修復(fù)。因此船舶自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容深度應(yīng)高于一般的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)。

2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

規(guī)程認(rèn)為，船舶控制系統(tǒng)應(yīng)按自動(dòng)化程度的不同要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，從就地的手動(dòng)控制直至無(wú)人干預(yù)的全自動(dòng)操作。對(duì)船舶控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該規(guī)程提出的最低要求是：至少應(yīng)達(dá)到熟練操作人員手動(dòng)操作的水平。

規(guī)程特別強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

1）在重要的自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)轉(zhuǎn)入故障安全狀態(tài)。

2）在發(fā)生機(jī)械故障、船體破損進(jìn)水或火災(zāi)時(shí)，船員可以直接報(bào)警或由報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并應(yīng)采用不同的措施進(jìn)行搶救。

3）在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮系統(tǒng)的可維護(hù)性、可操作性、可靠性，備件的可用性以及可接近性（accessibility）。這里所謂的“可接近性”系指在對(duì)控制部件和子系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)，無(wú)須移除或干擾其他部件和子系統(tǒng)。這是基于船體空間狹小的客觀現(xiàn)實(shí)所必須考慮的。

規(guī)程還認(rèn)為，基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備或周邊設(shè)備宜冗余設(shè)置。

3 控制盤(pán)柜的布置與電磁兼容

規(guī)程認(rèn)為，控制盤(pán)柜的安裝位置，應(yīng)考慮船舶的運(yùn)動(dòng)、能預(yù)期到的船體結(jié)構(gòu)振動(dòng)以及環(huán)境的溫濕度等諸多因素的影響。

規(guī)程還認(rèn)為，應(yīng)避免盤(pán)柜周?chē)蚬駜?nèi)電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備產(chǎn)生的電磁脈沖以及供電尖峰對(duì)控制柜內(nèi)的儀表設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，即所謂的電磁兼容（EMC）。遺憾的是，該規(guī)程只提及了電磁兼容，并沒(méi)有對(duì)此作更深入而詳細(xì)的規(guī)定。

4 控制系統(tǒng)的供電和控制站的設(shè)置

規(guī)程建議，控制、監(jiān)控與安全系統(tǒng)應(yīng)兩路供電：一路源自船上的主電源，另一路源自應(yīng)急電源。

本文認(rèn)為加拿大運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)[4]提出的“控制回路不應(yīng)和船舶的主電源系統(tǒng)有任何直接的連接，即供電電源應(yīng)采用隔離變壓器”是一條頗為重要的規(guī)定，其目的是抑制交流電源中的高頻尖峰脈沖。

關(guān)于控制站的設(shè)置，規(guī)程認(rèn)為應(yīng)考慮在下列位置設(shè)置控制站：1）受控設(shè)備的就地；2）在機(jī)艙內(nèi)靠近受控設(shè)備的地方；3）在機(jī)艙外設(shè)置遠(yuǎn)程控制站；4）航行駕駛室內(nèi)。

當(dāng)控制從一個(gè)低優(yōu)先權(quán)限的控制站轉(zhuǎn)換到非權(quán)限的設(shè)備時(shí)，高優(yōu)先權(quán)限控制站應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換的全程進(jìn)行監(jiān)控。高優(yōu)先權(quán)限控制站應(yīng)對(duì)所有低優(yōu)先權(quán)限控制站具有選擇和獨(dú)立操作的能力。

規(guī)程還規(guī)定，機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)應(yīng)包括導(dǎo)航推進(jìn)控制系統(tǒng)的緊急停車(chē)。對(duì)推進(jìn)裝置的遠(yuǎn)程啟動(dòng)，其控制系統(tǒng)應(yīng)具備聯(lián)鎖功能，以防止在危及機(jī)械或操作人員的情況下可遠(yuǎn)程啟動(dòng)推進(jìn)裝置。

5 語(yǔ)音與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

控制站的通信系統(tǒng)應(yīng)包括最小限度的語(yǔ)音系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)和應(yīng)急備用系統(tǒng)。其中，語(yǔ)音通信系統(tǒng)包括聲力或蓄電池供電的硬連接，或設(shè)備控制站與受控設(shè)備艙之間借船體傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。

控制站與受控設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信應(yīng)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)里，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，其操作不受其他系統(tǒng)的影響。

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的帶寬較設(shè)計(jì)需要量至少要增加20%。

本文認(rèn)為，該規(guī)程沒(méi)有將以防火和抗沉為主要內(nèi)容的損管系統(tǒng)（damage control systems）作出技術(shù)上的詳細(xì)規(guī)定，而只是將部分內(nèi)容分散在各條款中。

6 維護(hù)準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)

規(guī)程認(rèn)為，控制設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)支持一個(gè)維護(hù)準(zhǔn)則：“將電路板、電源部件、機(jī)械部件或其他獨(dú)立的單元或邏輯組件作為‘在線可更換單元（LRU）’”。如果沒(méi)有指明電子或電氣設(shè)備為在線可更換單元，為維持正常操作則應(yīng)設(shè)置合適的顯示儀表以備在控制設(shè)備和系統(tǒng)失效時(shí)進(jìn)行操作顯示。

7 環(huán)境條件

對(duì)于控制系統(tǒng)的型式檢驗(yàn)應(yīng)在什么樣的操作環(huán)境下進(jìn)行，該規(guī)程作了詳細(xì)的規(guī)定。本文將該標(biāo)準(zhǔn)與“IEC 60092-504:2001 Electrical Installations in Ships– Part 504: Special Features – Control and Instrumentation（船舶電氣設(shè)備 第504部分：控制與測(cè)量?jī)x表）”的同樣內(nèi)容作比較后認(rèn)為：兩規(guī)程的規(guī)定基本相同。

有必要在這里強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

1）只有安裝在諸如露天甲板上的、沒(méi)有保護(hù)的儀表設(shè)備需進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)；

2）對(duì)無(wú)可動(dòng)部件的儀表設(shè)備，無(wú)需做靜態(tài)傾斜試驗(yàn)；

3）在電磁兼容的“電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)”中，當(dāng)頻率為156 MHz～165 MHz時(shí)，其限值為24 dB，遠(yuǎn)小于其他頻段，這是因?yàn)樵擃l段為國(guó)際上規(guī)定的船舶呼救頻段，為考慮船舶的安全起見(jiàn)，故在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)，必須要滿(mǎn)足該要求。

加拿大運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)[4]提出：“不應(yīng)使用其精度是通過(guò)提高絕緣電阻的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的電路，除非采取特別的預(yù)防措施以保持高的絕緣電阻；這種電路應(yīng)提供檢查絕緣電阻的措施。”這是考慮到船舶運(yùn)行環(huán)境的濕度大，空氣中的鹽分高，難以保持高的絕緣電阻。由此推論，在船舶中不宜采用對(duì)地浮空的電子設(shè)備，因?yàn)閷?duì)地浮空的電子設(shè)備需要的絕緣電阻應(yīng)大于50 M?，如不采取一定措施，在船舶上難以保證。

8 控制臺(tái)（柜）的密封

對(duì)控制臺(tái)（柜）的密封，規(guī)程作了如下規(guī)定：

進(jìn)控制臺(tái)（柜）內(nèi)的電纜和穿管應(yīng)通過(guò)底部進(jìn)入并于入口處充分密封，以防止灰塵、凝液以及嚙齒類(lèi)動(dòng)物入內(nèi)將電纜咬壞。

設(shè)置在所謂“危險(xiǎn)區(qū)域”（即具有燃燒、爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域）內(nèi)的控制臺(tái)（柜），應(yīng)滿(mǎn)足IP54等級(jí)的要求。

9 控制設(shè)備

該規(guī)程中有關(guān)控制設(shè)備應(yīng)引起注意的規(guī)定包括：

1）應(yīng)避免在控制柜內(nèi)采用多種電壓源。對(duì)諸如聯(lián)鎖、指示燈電路、加熱器電路等，如難以將控制器的觸點(diǎn)直接與負(fù)荷側(cè)的電路相連時(shí)，為了操作，需要有一個(gè)單獨(dú)的電壓源時(shí)，應(yīng)限制該電路的電壓不超過(guò)55 V。

2）控制器的外殼、儀表的金屬外殼和所有儀表變壓器的次級(jí)繞組應(yīng)與作為接地體的金屬船體相連。標(biāo)準(zhǔn)中的這個(gè)“地”顯然指的是保護(hù)地。

本文認(rèn)為，在船舶行業(yè)內(nèi)是否要設(shè)置保護(hù)地，均按工作電壓有否超過(guò)50 V或55 V為準(zhǔn)，這與“IEC 61010-1:2001”的規(guī)定有所不同，后者是這樣規(guī)定的：設(shè)備在正常條件下，在可觸及零部件與地之間，任意兩個(gè)可觸及的零部件之間，如交流電壓的有效值有可能超過(guò)33 V（或峰值超過(guò)46.7 V），直流電壓值有可能超過(guò)70 V時(shí)，都必須設(shè)置保護(hù)地。

本文更傾向于后者的規(guī)定。

3）安裝在主機(jī)艙與輔機(jī)艙的控制器，由于其環(huán)境內(nèi)含有諸如推進(jìn)裝置和鍋爐之類(lèi)的大熱源，故環(huán)境溫度宜按50℃考慮。其他環(huán)境的溫度一般不超過(guò)45℃，故控制器的環(huán)境溫度可按45℃考慮。后者所有部件允許的溫升宜按10℃考慮。

4）規(guī)程對(duì)所有開(kāi)關(guān)與控制設(shè)備的絕緣測(cè)試電壓的規(guī)定如表1所示。

表1 絕緣測(cè)試電壓

顯然，船用電氣設(shè)備的絕緣測(cè)試電壓要高于工業(yè)控制系統(tǒng)。

10 控制操作

關(guān)于控制操作，規(guī)程的主要規(guī)定包括：

1）關(guān)于“電動(dòng)機(jī)的電壓保護(hù)”

所有的電動(dòng)機(jī)控制器應(yīng)設(shè)置包括低壓保護(hù)（LVP）或低壓釋放（LVR）的電壓保護(hù)系統(tǒng)：當(dāng)電壓跌落到額定值的80%以下時(shí)，LVP與LVR斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)；當(dāng)電壓高于額定值的85%值時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)重新啟動(dòng)。LVP與LVR兩者的差別是，LVP可避免由于操作人員的干預(yù)或在監(jiān)控復(fù)位時(shí)自行啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，故可防止驅(qū)動(dòng)輔機(jī)以及對(duì)操作人員造成可能的危險(xiǎn)。

2）關(guān)于甲板機(jī)械的控制

本規(guī)程涉及的甲板機(jī)械包括絞盤(pán)、起錨機(jī)、起貨機(jī)、電力驅(qū)動(dòng)船用絞車(chē)等。其主要內(nèi)容包括：

（1）與甲板機(jī)械直接連接的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用設(shè)有速度控制的可逆控制器；

（2）為停止和保持負(fù)載應(yīng)使用磁粉離合器，除非設(shè)備固有自鎖裝置或設(shè)有其他類(lèi)型的負(fù)載制動(dòng)措施。

3）關(guān)于防火安全緊急停車(chē)

（1）所有通風(fēng)系統(tǒng)在失火或其他緊急情況下應(yīng)能對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)行緊急遙控停車(chē)。機(jī)艙風(fēng)機(jī)、住艙的通風(fēng)風(fēng)扇以及車(chē)載、貨艙的通風(fēng)機(jī)的緊急停車(chē)系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，彼此完全獨(dú)立。

（2）每一臺(tái)送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、惰性氣體系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、燃油輸送泵、燃油裝置、燃油泵、燃油離心泵、潤(rùn)滑油離心機(jī)、潤(rùn)滑油泵、潤(rùn)滑油輸送泵和其他任何油泵，當(dāng)所在艙室發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)可以在艙室的外部遙控停止鄰近機(jī)艙的通風(fēng)設(shè)備。

11 內(nèi)部通信系統(tǒng)

內(nèi)部通信系統(tǒng)包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、控制（或報(bào)警）的通信。該部分占本規(guī)程的篇幅最大，共14頁(yè)之多，約占整個(gè)規(guī)程的六分之一，可謂內(nèi)容翔實(shí)。主要內(nèi)容包括：

1）一艘機(jī)動(dòng)船，除了在駕駛室里控制推進(jìn)裝置以及不在發(fā)動(dòng)機(jī)艙控制發(fā)動(dòng)機(jī)的船舶外，應(yīng)配備一臺(tái)電動(dòng)式或機(jī)械式的傳令鐘系統(tǒng)（EOT），將駕駛室的指令傳送至每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制站；

2）應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄈ珩{駛室、機(jī)艙、住艙等地方）設(shè)置一臺(tái)手動(dòng)操作的斷續(xù)器作為通用緊急報(bào)警系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)；

3）通用報(bào)警饋線與分支電路的電纜應(yīng)敷設(shè)在通道里，不得設(shè)置在大廳、儲(chǔ)物柜、廚房、機(jī)艙或其他封閉的空間里，除非在那些地方有必要設(shè)置通用應(yīng)急報(bào)警信號(hào)；

4）每艘船舶應(yīng)配備可靠的應(yīng)急聲動(dòng)力電話通信系統(tǒng)，或不依賴(lài)船舶動(dòng)力或電池電源的其他系統(tǒng)；

5）應(yīng)對(duì)公共廣播系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控，該系統(tǒng)的揚(yáng)聲器在運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生短路、開(kāi)路或接地，以及因故障與系統(tǒng)斷開(kāi)時(shí)，應(yīng)在主控制站發(fā)出報(bào)警，以消除對(duì)其他揚(yáng)聲器的運(yùn)行造成不良影響。

12 外部通信和導(dǎo)航系統(tǒng)

外部通信和導(dǎo)航系統(tǒng)包括船舶導(dǎo)航和通信用的電氣、電子和機(jī)電設(shè)備。這些系統(tǒng)發(fā)射或接收射頻的音頻和數(shù)據(jù)信號(hào)。設(shè)置全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)（GMDSS）可替代或補(bǔ)充傳統(tǒng)的無(wú)線電設(shè)備。該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定包括：

1）這些系統(tǒng)的組件通常帶有危險(xiǎn)電壓或會(huì)產(chǎn)生有害的電磁輻射，故要考慮必要的安全措施，如采用適宜的接地和等電位的連接方式。

2）建議在駕駛室里設(shè)置導(dǎo)航設(shè)備、操縱設(shè)備、通信設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備?？刂婆_(tái)的功能、高度、寬度和深度，以及顯示器和控制設(shè)備的位置應(yīng)按人體工程學(xué)原理優(yōu)化設(shè)置。

3）為減少電磁干擾（EMI），可采用下列技術(shù)措施：

（1）發(fā)送天線和接受天線之間的距離要盡可能大；

（2）每對(duì)導(dǎo)線應(yīng)采用雙層屏蔽；

（3）動(dòng)力電纜、高頻信號(hào)電纜、低頻信號(hào)電纜應(yīng)分開(kāi)敷設(shè)（在交叉時(shí)應(yīng)成直角）；

（4）對(duì)電磁干擾敏感的電路應(yīng)使用屏蔽電纜；

（5）應(yīng)減小接地線的長(zhǎng)度；

（6）所有金屬拉線、屏蔽層以及金屬索具應(yīng)進(jìn)行電氣搭接或隔離（由于拉線采用絕緣子隔離，故不會(huì)將感應(yīng)噪聲蔓延出去）；

（7）采用合適的保護(hù)措施以防止電源在設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生瞬變；

（8）將鎧裝同軸電纜的鎧裝層接地。

上述諸點(diǎn)對(duì)控制系統(tǒng)抑制電磁干擾十分重要，故同樣適用于整個(gè)船舶的電纜敷設(shè)。

13 防火、報(bào)警與噴水系統(tǒng)

該規(guī)程對(duì)防火、報(bào)警與噴水系統(tǒng)的主要規(guī)定包括：

1）規(guī)程推薦所有的船舶設(shè)置自動(dòng)防火系統(tǒng)，包括對(duì)所有的住艙、機(jī)艙、通道、樓梯間、工作間、儲(chǔ)藏室、泵房等實(shí)施火災(zāi)檢測(cè)。必要時(shí)，火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)也可以擴(kuò)大到包括可燃物或有毒氣體的檢測(cè)。

2）除自動(dòng)報(bào)警外，所有船舶應(yīng)設(shè)置手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，至少每個(gè)區(qū)域或每個(gè)艙室的出口處應(yīng)設(shè)置一個(gè)報(bào)警箱。除主機(jī)艙外，手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)安裝在旅客和船員常在的地方。

3）自動(dòng)噴水、火災(zāi)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是一個(gè)水流滅火系統(tǒng)，包括管道分配、自動(dòng)供水、自動(dòng)排水裝置以及中央和遠(yuǎn)程報(bào)警顯示裝置。該系統(tǒng)將水噴灑在預(yù)定的區(qū)域里。噴水是自動(dòng)操作的，并同時(shí)產(chǎn)生音響和視頻信號(hào)。

14 水密防火門(mén)

水密門(mén)控制系統(tǒng)應(yīng)包括中央控制盤(pán)、電動(dòng)機(jī)操作單元、電動(dòng)機(jī)控制盤(pán)、就地控制站以及視頻音響報(bào)警系統(tǒng)，必要時(shí)可作為一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。防火門(mén)的控制包括中央控制盤(pán)的保持-釋放磁鐵與就地控制開(kāi)關(guān)。

1）對(duì)大量的水密門(mén)進(jìn)行操作時(shí)，中央控制系統(tǒng)可設(shè)置水密門(mén)的順序操作，首先應(yīng)關(guān)閉船的最下層甲板上的水密門(mén)；

2）應(yīng)考慮水密門(mén)會(huì)被卡住，故應(yīng)設(shè)置電動(dòng)機(jī)的保護(hù)措施；

3）應(yīng)在水密防火門(mén)兩側(cè)醒目的艙壁上設(shè)置門(mén)開(kāi)關(guān)，便于穿越者在通過(guò)水密防火門(mén)時(shí)方便地將門(mén)打開(kāi)；

4）監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求的某些自動(dòng)關(guān)閉的防火門(mén)應(yīng)由中央控制站利用開(kāi)啟電路進(jìn)行釋放?？梢杂梢粋€(gè)中央控制點(diǎn)通過(guò)激勵(lì)電磁體將防火門(mén)控制在開(kāi)啟位置。防火門(mén)的釋放系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置為“故障安全”型，即它們?cè)诎l(fā)生故障時(shí)應(yīng)使門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。

15 陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)

陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)一般包括這些設(shè)備：1）主羅經(jīng)；2）各種類(lèi)型的中繼器；3）電源轉(zhuǎn)換單元；4）控制盤(pán)或控制電源以及陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)的信號(hào)盤(pán)；5）顯示陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)失效和電源發(fā)生故障的報(bào)警回路；6）全球定位系統(tǒng)（GPS）的定位和速度數(shù)據(jù)的輸入設(shè)備；7）在理想情況下，主羅經(jīng)、電源轉(zhuǎn)換單元、控制盤(pán)與電池組應(yīng)集中安裝在接近船舶穩(wěn)心的中心部位，盡量靠近駕駛室；8）陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)的電源應(yīng)由應(yīng)急電源開(kāi)關(guān)盤(pán)的獨(dú)立饋電線提供。

16 “ IEEE 45 .2 TM-2011 ” 與 “ IEC 60092 -504 :2001 ”的比較

相 對(duì) 于 “ IEC 60092-504:2001 Electrical Installations in Ships – Part 504: Special Features-control and Instrumentation”[3]，本規(guī)程的特點(diǎn)是：

1）本規(guī)程比“IEC 60092-504:2001”晚頒布10年，故內(nèi)容要新，能反映當(dāng)今的技術(shù)、工程方法和工程實(shí)踐；

2）本規(guī)程的篇幅是“IEC 60092-504:2001”的兩倍之多，故內(nèi)容也豐富得多；

3）本規(guī)程的許多內(nèi)容在“IEC 60092-504:2001”里均未涉及，特別是通信系統(tǒng)、水密防火門(mén)系統(tǒng)以及陀螺羅經(jīng)系統(tǒng)等。

但在火災(zāi)檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，“IEC 60092-504:2001”要比本規(guī)程規(guī)定得詳細(xì)，如兩個(gè)檢測(cè)器的最大間距、檢測(cè)器距艙壁的最大距離以及每個(gè)檢測(cè)器的檢測(cè)面積等，在本規(guī)程里均未涉及。

無(wú)論是“IEEE 45.2TM-2011”或是“IEC 60092-504:2001”，對(duì)船舶的控制與自動(dòng)化而言，均是重要的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

附上美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)于2008年之后頒布的有關(guān)船舶電氣裝置的8個(gè)獨(dú)立的規(guī)程，以供參考。

1）“IEEE P45.1?, Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – Design”；

2）“IEEE P45.2?-2011, Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – Controls and Automation”；

3）“IEEE P45.3?-2015, Recommended Practice for Shipboard Electrical Installations – Systems Engineering”；

4）“IEEE P45.4?, Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – Marine Sectors and Mission Systems”；

5）“IEEE P45.5?-2014, Recommended Practicefor Electrical Installations on Shipboard – Safety Considerations”；

6）“IEEE P45.6?, Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – Electrical Testing”；

7）“IEEE P45.7?-2012, Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – AC Switchboards”；

8）“IEEE P45.8-2015?, Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – Cable Systems”。

17 結(jié)論

本規(guī)程發(fā)布于2011年，是在2002年發(fā)布的“IEEE 45TM-2002”的基礎(chǔ)上作了更為完善的推薦性規(guī)定，相對(duì)于“IEC 60092-504:2001”的內(nèi)容要豐富得多。本規(guī)程涉及船舶的控制、控制系統(tǒng)的應(yīng)用、控制設(shè)備以及自動(dòng)化，對(duì)船舶的動(dòng)力設(shè)備、推進(jìn)裝置、駕駛、自動(dòng)化、導(dǎo)航、照明、通信等系統(tǒng)與其設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型及安裝，作了最低要求的規(guī)定，反映了當(dāng)今的技術(shù)、工程方法與工程實(shí)踐。本規(guī)程適用于客船、貨船、油船、海上移動(dòng)鉆井裝置等水面船舶的控制及自動(dòng)化。建議將本規(guī)程等同采用或等效采用轉(zhuǎn)化為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

[1] IEEE. Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard: IEEE 45TM-2002[S]. 2002.

[2] IEEE. Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard – Controls and Automation: IEEE 45.2TM-2011[S]. 2011.

[3] IEEE. Electrical Installations in Ships – Part 504: Special Features – Control and Instrumentation: IEC 60092-504:2001[S]. 2001.

[4] IEC. Safety Requirements for Electrical Equipment for Measurement, Control, and Laboratory Use; Part 1: General Requirements Standards: IEC 61010-1: 2001[S]. 2001.

[5] TP. Transport Canada – Ships Electrical: TP 127E: 2008[S]. 2008.

Overview of “IEEE 45.2TM-2011”

YU Haoyang1, XU Jia2, XU Yiheng1, YU Xiang1, YE Ying1

(1. Zhejiang Supcon Research Co., Ltd., Hangzhou 310053, China; 2. China Ship Development and Design Center, Wuhan 430064, China)

The “IEEE 45.2TM-2011 Recommended Practice for Electrical Installations on Shipboard –Controls and Automation” was approved in September 2011 by the American Institute of Electrical and Electronics Engineers, about the recommendations for controls, control applications, control apparatus, and automation onboard. The recommendation establishes the acceptable minimum guidelines for the design, selection, and installation of systems and equipment aboard marine vessels applying electrical apparatus for power, propulsion, steering, automation, navigation, lighting, and communications. The recommendation reflects the present technologies, engineering methods and engineering practices. The recommendations is applicable to the control and automation of water surface ships, such as passenger vessel, cargo vessel, oil tankers and mobile offshore drilling unit.

ship; control; automation

U664.152

A

10.14141/j.31-1981.2017.03.003

于浩洋（1979—），男，工程師，研究方向：自動(dòng)控制技術(shù)、實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、可靠性工程和船用設(shè)備的EMC、環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)。