Speed ​​Log for Voyage Data Recorder: Hvorfor dit valg af sensor betyder mere, end du tror

Der er en stille antagelse, der løber gennem de fleste VDR-diskussioner. Folk taler om beskyttelseskapslen, float-fri hukommelse, afspilningssoftwaren. De bekymrer sig om lydkanaler og radarbilledkomprimering. Men næsten ingen taler om, at hastighedsloggen fører data ind i den sorte boks i første omgang.

Det er en fejl. Og det er en fejl, der normalt bliver opdaget under den første havnestatskontrolinspektion, efter at en VDR-ydelsestest mislykkes.

Vi designer og fremstiller hastighedslogs-Doppler-, elektromagnetisk- og satellitbaseret--sammen med vores andet navigations- og undervandsdetektionsudstyr. Vi har set indersiden af ​​nok VDR-installationer til at vide, at hastighedsloggrænsefladen er der, hvor mange ellers solide systemer udvikler svage punkter. Ikke fordi VDR'en er defekt. Fordi hastighedslog-fremføringen aldrig blev designet med VDR-integration i tankerne.

Hvad VDR'en faktisk har brug foren hastighedslog

Åben IMO-resolution MSC.333(90), de reviderede præstationsstandarder for VDR'er vedtaget i maj 2012 og gældende for installationer den 1. juli 2014 eller senere. Afsnit 5.5.3 er kort og direkte: "Hastighed gennem vandet og hastighed over jorden, inklusive en indikation af hvilken den er, afledt af det krævede skibs hastighedsudstyr og afstandsmåler, som SOL-regulering".

Det er det. To numre. En indikator, der fortæller afspilningssystemet, hvilket nummer der er hvilket.

Men enkelheden i dette krav skjuler en mere kompleks virkelighed. VDR er ligeglad med, om din hastighedslog bruger Doppler-, elektromagnetiske eller satellitprincipper. Den bekymrer sig om tre ting: nøjagtighed, format og pålidelighed under fejlforhold.

Nøjagtighedskravene går tilbage til IEC 61023, ydeevnestandarden for udstyr til måling af hastighed og afstand. Hastigheden skal være nøjagtig inden for 2 procent af fartøjets fart eller 0,2 knob, alt efter hvad der er størst. Afstandsmålinger skal holde sig inden for 2 procent af den kørte distance på en time eller 0,2 sømil, alt efter hvad der er størst. Disse tal er ikke forslag. De er gulvet.

Interfacet, der laver eller afbryder forbindelsen

Det er her, de tekniske detaljer begynder at have betydning. VDR'en modtager hastighedsdata gennem serielle grænseflader defineret af IEC 61162-serien-den internationale standard, der styrer NMEA 0183-kommunikation for marinenavigationsudstyr.

De specifikke NMEA-sætninger, der indeholder hastighedsoplysninger, er VBW (Dual Ground/Water Speed) og VLW (Distance Traveled through Water). VBW bærer både langsgående og tværgående hastighedskomponenter sammen med statusindikatorer, der fortæller den modtagende enhed, om dataene er gyldige. VLW bærer kumulative totaler og tripdistancetotaler.

En fartlogder udsender disse sætninger i det korrekte format med den korrekte baudrate-typisk 4800 baud for IEC 61162-1 - vil tale med VDR'en. En hastighedslog, der bruger proprietære sætninger, eller som undlader at inkludere de statusflag, som VDR forventer, vil få VDR til at optage skrald eller slet ikke noget.

Vi har set installationer, hvor hastighedslog-outputtet fungerede perfekt til radaren og AIS'en, men fejlede VDR-grænsefladetesten, fordi producenten aldrig havde testet VBW-sætningsstrukturen mod VDR'ens specifikke parser. Dataene så rigtigt ud på et omfang. VDR afviste det alligevel.

 

Tre teknologier, tre forskellige overvejelser

Valget af speed log-teknologi påvirker VDR-integration på måder, der ikke altid er indlysende.

Doppler-hastighedslogsmåle hastighed gennem vand ved at sende ultralydsimpulser i en vinkel til kølen og måle frekvensforskydningen af ​​retursignalet, der reflekteres af partikler i vandsøjlen. De er nøjagtige ned til meget lave hastigheder, hvilket gør dem værdifulde til manøvrering og docking. Til VDR-formål udsender Doppler-logfiler typisk VBW- og VLW-sætninger over IEC 61162-1-grænseflader. Nøgleovervejelsen er, om loggen giver både langsgående og tværgående hastighedskomponenter-nogle enkelt-enheder med en enkelt akse kun udsender for-agter hastighed, hvilket begrænser VDR'ens evne til at rekonstruere fartøjets fulde bevægelse under en hændelse.

Elektromagnetiske hastighedslogsmåle hastigheden ved at generere et magnetfelt gennem vandet og fornemme spændingen induceret af vandets bevægelse gennem dette felt. De har ingen bevægelige dele og kræver minimal vedligeholdelse. Enheder som Wärtsilä SAM 4642 leverer dobbelt-aksemåling og relæhastighedsinformation til radar, AIS og VDR via NMEA--formatforbindelser, der overholder IEC 61162-specifikationerne. Det elektromagnetiske princip giver stabile aflæsninger, men kan blive påvirket af tilsmudsning eller ændringer i vandledningsevnen. For VDR-integration er den kritiske faktor, om loggens NMEA-output inkluderer statusflag, der fortæller VDR'en, når dataene er mistænkelige.

Satellithastighedslogsmåle hastighed over jorden ved hjælp af GNSS-signaler. De giver hastighed over jorden (SOG) snarere end hastighed gennem vand (STW), som er den vigtigste skelnen. SOLAS kræver hastighed gennem vandet til den primære hastighedslog på de fleste fartøjer. Satellitlogs er nyttige som sekundære kilder eller for fartøjer over 50.000 GT, der kræver separat SOG-måling. De udsender standard NMEA-sætninger som VTG (Course Over Ground og Ground Speed). Integreringsudfordringen med satellitlogfiler er, at de afhænger af GNSS-tilgængelighed,-hvis satellitsignalet falder, mister VDR'en hastighedsdata fuldstændigt.

 

Hvad VDR'en gør med hastighedsdataene

VDR'en gemmer ikke kun hastighedsnumre isoleret. Det korrelerer hastighedsdata med position, kurs, radarbilleder, ECDIS-displaysignaler, lyd og alarmstatus for at rekonstruere det komplette billede af, hvad der skete før, under og efter en hændelse.

Hastighed gennem vandet fortæller efterforskerne, hvordan fartøjet bevægede sig i forhold til vandmassen,-der er afgørende for at forstå fremdrift og manøvreringsydelse. Hastighed over jorden fortæller dem, hvordan fartøjet bevægede sig i forhold til jorden,-kritisk for at forstå drift, strømeffekter og positionsnøjagtighed.

Hvis hastighedsloggen, der fodrer VDR'en, falder ud, eller hvis den giver STW, når VDR'en forventer SOG, eller hvis statusflag mangler, mister afspilningen opløsning. Efterforskningen bliver sværere. Spørgsmålene bliver ubesvarede.

Den praktiske tjekliste til VDR-klare hastighedslogge

Når du vælger en fartlog for et skib med en VDR-og det betyder stort set alle passagerskibe eller fragtskibe på 3.000 GT og derover-er det her, du skal bekræfte:

Bekræft først, at hastighedsloggen er typegodkendt i henhold til IEC 61023 og de relevante IMO-resolutioner, herunder A.824(19) og A.694(17). Dette er udgangspunktet for nøjagtighed og miljømæssig ydeevne.

For det andet skal du kontrollere NMEA-outputtet. Logbogen skal producere VBW- og VLW-sætninger i IEC 61162-1- eller IEC 61162-2-format. Kontroller, at statusflaggene i VBW-sætningen er korrekt udfyldt. Nogle logfiler udskriver sætningerne, men efterlader statusfelterne tomme, hvilket får VDR'en til at behandle dataene som ugyldige.

For det tredje skal du bekræfte, at loggen giver både hastighed gennem vandet og, hvor det er nødvendigt, hastighed over jorden. For fartøjer over 50.000 GT, der er bygget efter 1. juli 2014, kræves separate enheder til hver måling.

For det fjerde, test grænsefladen under virkelige forhold. Vi har set hastighedslogs, der bestod bænktesten, men mislykkedes, når de var tilsluttet den faktiske VDR på grund af jordforbindelsesproblemer, baudrate-uoverensstemmelser eller elektrisk støj på den serielle linje. Interfacestandarden er kun halvdelen af ​​historien. Implementeringen er den anden halvdel.

 

Hvorfor vi bygger vores eget

Vi designer Doppler-logfiler, elektromagnetiske logfiler og satellitbaseret-hastighedsmålingsudstyr, fordi vi har set for mange fartøjer, hvor fartloggen og VDR'en simpelthen ikke passer sammen. Ikke fordi nogen af ​​enhederne er defekte. Fordi ingen nogensinde har testet dem sammen før installation.

Når vi bygger en hastighedslog, tester vi den mod VDR-grænseflader. Vi verificerer VBW- og VLW-sætningerne. Vi tjekker statusflagene. Vi kører enheden gennem de miljøtest, der kræves af IEC 61023 og IEC 60945. Det gør vi, fordi vores kunder ikke har tid til at opdage integrationsproblemer, efter at fartøjet allerede er på havet.

VDR'en er kun så god som de data, den registrerer. Og hastighedsloggen er en af ​​de mest kritiske datakilder på den liste. Vælg i overensstemmelse hermed. Efterforskningen efter en hændelse vil afhænge af den.