船舶内部通信系统.docx

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船舶内部通信系统

一、船舶内部通信概述

前面讲述的卫星通信和地面通信系统，是船舶与外界进行沟通联络的手段。

在船员的工作和生活中，也经常需要相互沟通联络，这就要求船舶内部要有一整套完善的、便利的通信系统来满足船员的需求。

船舶内部通信泛指在船舶内部进行的各种必要信息的传递，其涉及面很广。

就目前而言，大体上包括：

船用程控电话系统、船用声力电话系统、船用指挥电话系统、船令广播系统、通用报警系统、应急传令钟系统、船用子母钟系统、监测报警装置和电视监控系统等等。

就安放位置和通信方式来讲，至少应确保驾驶台和机器控制室之间、驾驶台和舵机舱内操舵装置控制位置之间、驾驶台和无线电室之间、驾驶台和消防集中控制室之间的电话系统随时可用。

伴随科技水平的发展，局域网也开始在很多大型、超大型船舶上安装，从而实现船员间的无纸化办公，它也可以划归船内通信系统。

另外通过卫星船站等设施把船内局域网或者电话网络与岸上通信网络衔接，建设船岸间无缝隙网络连接已经成为发展趋势。

由于内容所限，在此只简要介绍船内电话通信系统和船令广播系统。

二、船内电话通信系统

（一）船用程控电话系统

1．船用程控电话系统的功能

首先，电话交换机有四种基本呼叫任务，根据进出交换机的呼叫流向及发起呼叫的起源，可以将呼叫分为：

本局呼叫、出局呼叫、入局呼叫和转移呼叫。

目前来看，船舶交换机主要完成本局呼叫，如果通过技术手段将其与SSB、VHF或者Inmarsat船站互联，它将具有出局和入局呼叫功能，这将是未来船舶通信的发展趋势。

而所谓程控电话也称自动电话，是指通过程控电话交换机交换信息的电话系统。

程控电话交换机也称为程控数字交换机或数字程控交换机，是利用预先编好的计算机程序来控制电话接续的交换机。

使用时，用户端电话的摘机、挂机状态由本地交换机自动检测。

用户摘机时，本地交换机立即给用户的话机回送拨号音，并接收用户话机产生的脉冲信号或双音多频拨号信号，随之完成从主叫到被叫号码的接续并保持连接。

在交换机检测到通信的双方中有一方挂机时，立即中断接续。

与机电式交换机电话系统相比，程控电话系统具有接续速度快、业务功能多、交换效率高、声音清晰、质量可靠等优点。

由于使用环境的不同，船用程控电话系统在相关设备和技术性能方面，与陆用程控电话系统略有不同。

另外由于生产厂家众多，产品种类也繁杂。

但总体而言，近年开发的船用程控电话系统除为船舶提供自动电话服务外，还可提供多种特殊的电话服务，如遥控广播、优先占线等。

2．船用程控电话系统的构成

船用程控电话系统以程控交换机为核心，可分为话路系统和控制系统两大部分，如图4-11-1所示。

（1）话路系统

话路系统包括所有的提供电话接续任务的终端和交换设备，其核心部分是“交换网络”。

它还包括各种需要通过交换网络进行交换连接的终端，如用户电路、中继设备、信号设备等。

根据船舶的需要，船用程控电话系统容量可以从几门到几十甚至上百门。

通常总机安装于总机室或通道内，电话分机分别安装于各工作舱室和生活舱室。

同时为保证船长、轮机长等拥有通话优先权，通常将这些处所的电话设置为特殊用户。

另外，考虑到通信的便利性，一般要求在船舶停靠码头时，船用程控电话系统应能方便地接入陆上的市话网络。

由于安装场所的不同，电话分机也有多个不同种类。

一般分为嵌入式、壁挂式、防爆式、防风防雨式和抗噪声式几种。

其中，嵌入式电话和壁挂式电话用于普通场所；防爆式电话用于含有爆炸性气体的环境；防风防雨式电话带有保护箱，主要用于船艏和船尾等露天开放场所；而抗噪声式电话备有头戴式抗噪声送受话器，主要用于机舱等高噪声的场所。

另外，为避免在高噪声场所听不到电话的铃声，有的系统还配有闪光提示器，意在通过视觉来提醒话机附近的人员。

（2）控制系统

控制系统在需要的时候接通话路，提供语音信号传送的通路。

电话交换机经历了从最初的人工进行控制接续到以数字电子计算机作为控制系统核心的过程，从基本的电话交换的控制功能来说，不论哪一种交换方式都必须具备，只是实现的手段和方法有所不同而已。

（3）电源

按船舶用电特点，船用程控电话交换机的电源大都采用两种不同的供电方式，即主用

交流220 V/110 V，当交流掉电时，自动换至备用直流24 V电源，保证通讯不间断。

3．船用程控电话交换机的构成

如图4-11-1所示，船用程控电话交换机控制部分包括中央处理器、存储器和输入、输出设备。

话路部分由交换网络、出（入）中继器、用户电路等组成。

交换网络可以是接线器，也可以是电子形状矩阵，即电子接线器。

交换网络可以是模拟空分的，也可以是数字时分的，并由CPU发送控制命令驱动。

出中继器和入中继器是和中继线相连的接口电路，保持与船舶外网的连接，但是此功能很少有船舶真正具有。

用户电路是每个用户独用的设备，包括用户状态的监视和与用户有关的功能。

图4-11-1中所示的话路部分包括交换网络、中继器、用户电路以及信号设备，且都受控制部分的中央处理器控制。

总之，程控交换机实质上是数字电子计算机控制的电话交换机。

（二）船用声力电话系统

声力电话系统是船舶必备的内部通信系统如图4-11-2。

所谓声力电话是指完全不依赖外部或内部电源，在完全无电的状态下凭借人们讲话的声音，使送话器的振膜随声音而振动，从而改变磁路中气隙的大小，由此引起磁路中磁通量的变化，进而在送话器线圈中产生感应电流，这个感应电流经线路传输到收话方受话器的线圈中，再次引起其磁通量的变化，最终使受话器的膜振动，并相应地发出声音。

从能量转化角度看，从发话端到受话端发生了声能、机械能、磁能、电能、磁能、机械能、声能的转化过程。

声力电话的优点是，当船舶失去电源时仍然可以内部通话。

在实际应用中，声力电话机分为直通型和选通型两种。

选通型声力电话机系统由多部话机构成，可进行多路通话。

直通型声力电话机的通话音量比一般声力电话大一倍。

直通型声力电话机有三个部分组成：

（1）通话设备：

其作用是实现声、电信号的相互转换，设备构成包括送话器、受话器、混合线圈、消侧音装置等。

（2）信号设备：

其作用是发送和接收呼叫信号，设备构成包括手摇发电机、拨号装

置、电铃、氖灯等。

（3）转换和附属设备：

其作用是实现信号电路与通话电路的转换，设备构成包括叉簧开关、按键和用以改善通话条件所用的电阻器、电容器等。

由上述两种类型的声力电话机可组成直通－直通型声力电话系统，即由2部声力电话对接成直通方式工作；也可组成选通－选通型或选通－直通型声力电话系统，即由多部选通型和直通型电话相连接，该系统可多话路工作。

在目前的船用声力电话系统中，上述三种类型均有使用。

目前，船用声力电话系统多采用增音技术，因此也称船用增音声力电话系统。

这种电话系统已非真正意义上的声力电话系统，在其话机中装有内置电池。

平时系统处在增音通话状态，需要外接DC24V供电，但在外接电源断电的情况下，能自动转换为声力通话，此时由机内电池来供电。

使用时用呼叫键和声光振铃器来进行联络。

只有当进行纯粹意义的声力通话时，才通过传统的手摇发电机来产生振铃所需要的能量。

船用声力电话系统是一种三线制通信设备。

它可装于各类大、中、小型船舶作为内部通信及应急设备使用，也可为海上石油平台、油输、石油化工企业等有爆炸性气体混合物存在的危险场所提供安全可靠的内部通信。

在船舶上一些比较重要的场所，如主机旁、舵机舱、驾控台、集控台、电梯、船艏尾部等，按规定除配备有程控电话外，还要求配置声力电话，以保证通信的可靠性。

总体而言，目前船用声力电话系统大致涉及的设备有：

汇接箱、防爆安全栅、继电器盒、声光振铃器和各种声力电话机。

按安装方式，声力电话机可分为壁挂式、嵌入式和台式；按功能的不同，又可分为增音式、防风雨式、抗噪声式和防爆式。

（三）船用指挥电话系统

按照声力电话系统的不同使用功能，人们有时可将其称作对讲电话系统或指挥电话系统。

船用指挥电话系统专用于驾驶台与船内其他重要场所之间进行指挥通话，它包括总机和若干单机。

总机安装在驾驶台内，单机容量一般有4门、8门和12门三种，分别安装在各重要场所。

船用指挥电话系统具有声力电话直通的特点，可实现总机与单机之间、单机与单机之间以及总机同时和所有单机通话的特点。

总机和单机都有双向放大功能，通话声音清楚响亮，系统还附带闪光器，能适应机舱等噪声较大的环境。

三、船令广播系统

在《国际救生规则》中，IMO的强制要求船舶必须安装通用报警和船令广播设备。

船令广播系统的主要用途，是通过扬声器装置向船员或乘客工作、休息或经常活动的所有场所发布有关信息，以便使全体在船人员在特殊情况下，服从船舶的整体安排或向船上某处集结。

船令广播系统一般允许从广播站直接广播，也可由安装在驾驶台、船艏、船艉或主管机关认为必要的船上某处的遥控站进行遥控广播。

遥控站比广播站有优先权。

进行设备

安装时，还应充分考虑到声音的限界条件并无须收听者进行任何个人操作。

另外，该系统应有严格的使用规定，者严禁擅自使用。

船令广播系统可以作为通用报警的补充，但一般不应用其来替代通用报警系统。

关于这一点，在CCS规范中明确规定，如使用船令广播系统发通用报警信号，则应符合下列要求：

（1）系统中应至少设置两个放大器，并单独供电；

（2）扬声器电路应布置成即使一个放大器或一个扬声器电路发生故障，仍能维持报警信号的发送，但其强度可以有所减弱；

（3）当扬声器由内置音量控制器控制时，在发出报警信号时，音量控制应自动失效；

（4）系统应能随时发出清晰的报警信号，其他同时发送的信号应自动中断；

（5）每一扬声器应设有独立的短路保护。

船用扩音机有壁式、台式两种。

扩音机包括放大器、收放音、遥控接口电路、控制电路及电源部分。

扬声器分为高音扬声器、嵌入式扬声器及壁挂式扬声器3种，前者主要用于舱面，后两种用于舱内。

按安装规范要求，船舶在正常状态下航行时，船令广播系统在发布应急通告时的最小声压等级应该满足：

内部处所75dB，并应至少高于讲话干扰等级20dB；外部处所80dB，并应至少高于讲话干扰等级15dB。

目前，各生产厂家的产品不一而同，装船设备的功能也存在差异。

下面以武汉华瑞电气设备有限公司研制生产的HKD系列船用广播系统为例，简要介绍一下船用广播系统的组成及功能。

HKD系列船用广播系统主要由HKD-A/B/E扩音机、主控台、遥控台和电子铃构成。

其各部分功能如下：

（一）扩音机

（1）具有收音放音功能。

收放机可接收调频、调幅广播节目及磁带放音，音量大小由输出音量旋钮调节。

输出到舱内、岗位2路扬声器的音量可调；

（2）具有交流／直流（AC220V/DC24V）供电自动转换功能；

（3）具有四路输出功能。

设有喊话扬声器、舱面扬声器、舱内扬声器及岗位扬声器。

当喊话扬声器工作时其余3路强制关断，音量大小由音量表指示。

主机面板有喊话、面舱、舱内、岗位、4个按键，分别控制四路定压扬声器工作；

（4）主机上有送话MIC，输出音量大小由输出音量旋钮调节；

（5）有1-6个遥控台，可遥控开机，选择单路或多路扬声器输出。

遥控台分别设置在驾驶台、船艏、船艉。

其中驾驶台为主控台，设有左右舷话筒插座，具有最高优先权；

（6）系统与船用程控电话系统联动，用程控电话可启动扩音机进行广播讲话，实现分区广播；

（7）具有对讲功能。

驾驶台主控台可与船艏、船艉等其他各路遥控台进行对讲。

遥控台具有遥控广播和对讲机的双重功能；

（8）具有通用报警和火灾报警功能，有报警时报警声自动由扬声器输出。

具有双倍功效，满足船检规范要求；

（9）主机内设有监听扬声器，功率为2W，音量大小由监听音量旋钮调节；

（10）具有可选的无线遥控功能。

该功能可用VHF无线对讲机遥控启动广播并能选择1路或多路扬声器输出。

（二）主控制台

主控制台一般安装于驾驶室，安装方式为嵌入式。

设有通话的手持MIC及扬声器；外接MIC插座将主控制台MIC延伸到左右舷。

（1）具有遥控功能。

主控制台上设有“喊话”、“舱面”、“舱内”和“岗位”4个按钮，讲话时可选择扬声器输出；

（2）具有对讲功能。

主控制台可与其他遥控台对讲，其他遥控台之间不能相互对讲。

主控制台上设有1-6对讲按键，分别代表其他各路遥控台。

当主控制台需要与某一遥控台对讲时，按下该键既可。

主控制台与遥控台对讲时不影响扩音机工作；

（3）具有“紧急讲话”控制功能。

按下“紧急讲话”键，可对除喊话扬声器外的全船扬声器和遥控台进行紧急广播讲话，紧急讲话配合通用报警板使用。

（三）其它遥控台

（1）船艏、艉遥控台设计为防风雨式，而舱内、岗位等其它场所的遥控台则设计为壁挂式；

（2）具有遥控功能。

遥控台上同样设有“喊话”、“舱面”、“舱内”和“岗位”4个按钮，遥控台讲话时，可选择扬声器输出；

（3）具有对讲功能。

遥控台上设有“对讲”按键，当需要与主控制台讲话时按下该键即可，用对讲功能时遥控台应外接扬声器。

四、船内通信系统的试验和保养

船内通信装置均应进行效用试验和保养：

（1）对程控电话，检查在通话时是否有串号或串线的现象；检查程控电话系统优先功能、电话转移功能和电话扩展功能；定期对交换机进行除尘处理。

（2）对声力电话，定期对每一个位置的电话进行通话试验；检查电话回铃和增音情况；检查增音电源失电时自动转为声力电话的情况。

（3）对广播系统进行效用试验，其收音、传输信号应良好，没有外部干扰；检查扬声器的工作情况，每个扬声器均应能调节音量和切断收音，一般位置均能听到广播的声音；按扩大机的功能检查其强制功能和扩展功能。

（4）定期检查、保养开放处所，如甲板、船尾等处所话机的防水状况，防止个别话机渗水威胁整个系统。

（5）定期检查、保养特殊处所防爆电话状况，必要时更换话机。