Сегодня, в XXI веке, трудно представить себе человека, который не пользуется сотовой связью и Интернетом, не расплачивается пластиковой карточкой. Цифровые технологии прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Морская индустрия, несмотря на определенную консервативность, не осталась в стороне, и управление по цифровым каналам передачи данных стало модным трендом в судостроении.
В коммерческом флоте цифровые технологии применяются достаточно давно. Несмотря на высокую стоимость и техническую сложность профессиональных систем, они показали свою эффективность, позволив снизить расходы на экипаж за счет автоматизации. Благодаря оперативному реагированию на любые отклонения в работе систем и механизмов, возможности дистанционно проводить диагностику и своевременно устранять проблемы сократилось время простоя в доке.
В некоммерческом судостроении первыми решились применить такие технологии строители суперъяхт, на которых много оборудования, обеспечивающего комфорт пассажиров, а численность экипажа и пространство для установки и обслуживания всевозможных систем ограничены. По мере развития электронных технологий размеры судов, на которых применяется такое оборудование, стали уменьшаться. Попробуем ответить на наиболее часто задаваемые вопросы, связанные с его использованием.
В чем принципиальное отличие систем с цифровой шиной данных от традиционных?
В традиционных системах должна быть прямая связь между источником сигнала и исполнительным механизмом, при этом по одному проводу можно передать только один сигнал. Это порождает хитросплетение проводов, а потому найти неисправность в случае ее возникновения достаточно трудно. Цифровые системы позволяют передавать по одному каналу (проводу) достаточно большое количество независимых сигналов, что снижает число необходимых проводов, но требует наличия интерфейсов – устройств, преобразующих цифровой сигнал в сигнал, «понятный» исполнительному устройству, или наоборот, информацию от датчика – в цифровой сигнал, «понятный» системе.
Какие преимущества дает применение цифровых технологий в судостроении?
Первое и явное преимущество – сокращение общей длины кабелей на борту, соответственно, уменьшение их массы и стоимости. Как следствие, уменьшается количество соединений, а значит меньше становится потенциальная возможность потери контакта в этом соединении, а также вероятность допустить ошибку при монтаже. Кроме того, квалификация специалиста может быть ниже, так как работа сводится в большей части к монтажу, а не к электромонтажу или настройке. Весомая часть работ, например, программирование блоков системы, может быть выполнена до установки оборудования на судно – это освобождает пространство и время, что весьма актуально в условиях тесных судовых помещений. Сокращается также время поиска и устранения неполадок в системе.
Какие преимущества получает в итоге конечный пользователь?
Преимуществ по сравнению с традиционной системой много, и чем объемнее система, тем заметнее становится превосходство цифровых технологий над традиционными. Основные плюсы – автоматизация, масштабируемость, интеграция.
Автоматизация – это безопасность и комфорт. Автоматическое пополнение расходной цистерны, автоматический запуск генератора при необходимости зарядки аккумуляторных батарей, автоматическое включение осушительного насоса, полное отключение системы одной кнопкой на период хранения – вот лишь несколько операций, которые могут осуществляться цифровой системой без применения дополнительного оборудования, только с использованием возможностей программного обеспечения цифровой системы. Плавное регулирование степени освещенности, переключение ходовых/стояночных огней одной кнопкой, управление и контроль системы с планшетного компьютера, дистанционное управление и контроль системы посредством мобильной связи (в частности, СМС), еще масса приятных и полезных функций, упрощающих управление оборудованием судна и повышающих комфорт.
Масштабируемость. Добавление нового оборудования в систему потребует на порядок меньших затрат по сравнению с традиционной системой. Главное, чтобы мощность источников тока была достаточна для обеспечения возросших мощностей потребителей, а силовые провода питания соответствовали более высокой нагрузке.
Интеграция. Все большее количество производителей судового оборудования адаптируют его к протоколу NMEA 2000, что позволяет устройствам обмениваться данными напрямую между собой, без применения дополнительных интерфейсов. Так, например, Garmin – одна из ведущих мировых компаний в производстве навигационного оборудования, дополнила программное обеспечение мультифункциональных дисплеев возможностью управления и контроля устройств по протоколу NMEA 2000. «Умеют» это и дисплеи Simrad, B&G. Таким образом, без применения каких-либо дополнительных устройств можно не только получать навигационную информацию, но и контролировать и управлять судовым оборудованием с одного дисплея. При наличии модуля Wi-Fi можно управлять даже с iPad.
Насколько надежны такие системы?
Надежны. Прямым доказательством служит то, что все яхты, участвующие в настоящее время в кругосветной гонке Volvo Ocean Race, оборудованы системой цифровой передачи данных C-Zone, и, невзирая на экстремальные условия эксплуатации, отказов или неполадок на первых этапах не происходило.
Число судостроителей, использующих цифровые системы управления, постоянно увеличивается, и если раньше такие системы применялись в основном на моторных яхтах длиной от 10 метров, то сейчас есть примеры и 8-метровых лодок для морской рыбалки (Scout Boats, США), и даже RIB’ов (SeaLegs, Новая Зеландия). В России уже есть специалисты, способные проектировать, устанавливать и обслуживать такие системы, и мы надеемся в скором будущем рассказать вам и об отечественных проектах.
После включения любого многофункционального дисплея первым делом появляется главное меню, позволяющее выбрать одно или несколько подключенных к нему устройств. Приемник GPS, показывающий ваше местоположение на электронной карте, эхолот, отображающий рельеф дна, радар, благодаря которому мы видим окружающую обстановку даже в туман, электронные блоки управления двигателей, дистанционные выключатели судовой электрики, видео- и аудиосистемы могут быть произведены совершенно разными фирмами, но если они работают по одному протоколу, то есть общаются на одном «языке», управлять ими можно с единого для всех монитора. Когда он только один, информацию с разных устройств выводят на отдельные окна, что не всегда удобно, особенно при работе с картой. Выход из положения – использование несколько отдельных мониторов, перемещать информацию между которыми можно столь же легко, как и между окнами.
NMEA 2000 (аббревиатура расшифровывается как National Marine Electronics Association) – наиболее распространенный стандарт связи морского оборудования, в некотором роде «язык», на котором способны «общаться» всевозможные электронные и электронно-управляемые устройства разных фирм-изготовителей. Протокол был принят в 2000 году. NMEA 2000 (IEC 61162-3) является сетевым протоколом верхнего уровня, использующим стандарт передачи Controller Area Network (CAN). Этот протокол, в отличие от использовавшегося ранее NMEA 0183 (IEC 61162-1), позволяет объединить множество приборов в одну сеть и передавать информацию одновременно.
Система контроля и управления оборудованием на экране iPad
Система C-Zone от Mastervolt. Поддерживает кириллицу
№ 6 (88) 2014
