鄒 峰

(中船重工船舶設(shè)計研究中心有限公司， 遼寧 大連 116001)

公共廣播系統(tǒng)在貨船上的設(shè)計應(yīng)用

鄒 峰

(中船重工船舶設(shè)計研究中心有限公司， 遼寧 大連 116001)

通過對多型貨船公共廣播系統(tǒng)設(shè)計工作的分析對比，總結(jié)歸納貨船的公共廣播系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成及特點;對公共廣播系統(tǒng)設(shè)計工作中經(jīng)常遇到的供電、接口、布置以及分組等典型問題進行分析、探討。同時結(jié)合通用緊急報警系統(tǒng)發(fā)展趨勢，探討用于發(fā)出通用緊急報警的貨船公共廣播系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用。

貨船；通用緊急報警；公共廣播；設(shè)計應(yīng)用

0 引言

公共廣播(Public Address,PA)系統(tǒng)在船上主要用于收聽廣播、對外喊話、發(fā)布緊急通知以及發(fā)出通用緊急報警。以往PA通常作為通用緊急報警(General Emergency Alarm, GA)系統(tǒng)的補充。近些年P(guān)A系統(tǒng)的揚聲器逐漸有替代GA系統(tǒng)報警裝置的趨勢，即不需要再為GA系統(tǒng)設(shè)置單獨的電鈴或電笛。GA系統(tǒng)通過廣播系統(tǒng)來發(fā)出通用緊急報警，這種形式已被各船級社所接受。下面就以500 t以上的貨船為對象，對滿足這種要求的PA系統(tǒng)進行研究探討。

1 公共廣播系統(tǒng)特性

PA系統(tǒng)具備特性如圖1所示。該系統(tǒng)配備有多個遙控臺，可遙控單條或多條線路的揚聲器，并進行應(yīng)急喊話；自動電話交換機(PABX)接入廣播系統(tǒng)，使用自動電話經(jīng)廣播系統(tǒng)喊話；艙內(nèi)、崗位輸出有全音量控制，具有強迫全音量輸出功能配備娛樂設(shè)施，如CD機、接收音頻信號等；具有音頻信號編輯功能；應(yīng)急喊話時屏蔽外部娛樂設(shè)施；應(yīng)急喊話時屏蔽其它報警系統(tǒng)；可集成通用緊急報警發(fā)生器；應(yīng)急喊話時，為避免干擾，可屏蔽本處所有的揚聲器；具有對講功能，可在駕駛室、橋樓兩翼、艏部、艉部、舵機室和集控臺等處設(shè)置對講子站，實現(xiàn)點對點通信。具體配置處所可依據(jù)船東具體需求。

在此基礎(chǔ)上，當公共廣播系統(tǒng)用于發(fā)出通用緊急報警時，還應(yīng)滿足以下條件：

(1) PA系統(tǒng)要滿足GA系統(tǒng)的相關(guān)要求；

(2) PA系統(tǒng)至少設(shè)置兩個放大器；

(3) 與兩個放大器連線的電纜要盡可能遠離，兩個放大器的揚聲器要交錯布置，當一個放大器或一個揚聲器發(fā)生電路故障時，仍能維持報警信號的發(fā)送，但其強度會有所減弱；

(4) 若揚聲器有內(nèi)置音量控制器，則當發(fā)出報警時，音量控制器自動失效；

(5) 每一揚聲器應(yīng)設(shè)有獨立的短路保護。

圖1 貨船公共廣播系統(tǒng)概況

2 在公共廣播系統(tǒng)設(shè)計中遇到的問題

2.1 設(shè)計問題

首先，應(yīng)根據(jù)設(shè)計船型的具體特點來開展PA系統(tǒng)的設(shè)計，并應(yīng)嚴格遵守建造說明書及相應(yīng)規(guī)范要求。其次，要根據(jù)其安裝位置、覆蓋面積及具體用途來選擇其安裝形式、功率等。建議選用容量大于全船所有揚聲器實用功率之和的放大器，因為要考慮適當?shù)膫溆萌萘?，以備船東或船檢后期提出增加揚聲器的要求，避免出現(xiàn)放大器容量不夠的問題。

2.2 廣播系統(tǒng)供電

廣播系統(tǒng)應(yīng)由主電源和應(yīng)急電源供電。

駕駛室控制臺內(nèi)的AC 220 V分電板是由主配電盤和應(yīng)急配電盤來供電并自動切換的，故現(xiàn)在很多設(shè)計方案是由駕控臺供應(yīng)一路AC 220 V電源，外加自通用充放電板供應(yīng)一路DC 24 V電源。這種方案各個船級社通常都是接受的。既然駕控臺供應(yīng)的AC 220 V電源已包含主電源和應(yīng)急電源，而來自臨時應(yīng)急電源蓄電池的DC 24 V供電，只有在主電源和應(yīng)急AC 220 V電源同時故障的情況下才會工作。鑒于這種情況基本不會出現(xiàn)，故這路DC 24 V供電無實際意義可以取消。廣播系統(tǒng)供電最佳方案應(yīng)該由主、應(yīng)急配電盤分別供一路AC 220 V電源，并自由切換。這樣不僅在電源上是一用一備，供電電纜也做到了一用一備，備用電源成為真正意義上的應(yīng)急電源，同時取消了DC 24 V供電的粗電纜，方案簡單、可靠又經(jīng)濟，且完全滿足各船級社的要求。

在公共廣播放大器供電的設(shè)計上，CCS船級社要求每一個放大器都要單獨供電，也就是要求每一個放大器都由主、應(yīng)急兩路電源供電，2個放大器就需要供4路電源。這與其它船級社不同，故在進行設(shè)計時應(yīng)加以注意。

2.3 與其它系統(tǒng)間接口

廣播系統(tǒng)與自動電話、共用天線、火警探測系統(tǒng)、通用緊急報警系統(tǒng)、聲音接收系統(tǒng)及機艙監(jiān)測報警系統(tǒng)都有接口，具體說明如下。

(1) 自動電話：可授予相關(guān)處所的自動電話以特權(quán)，通過撥打特定號碼，即可經(jīng)廣播系統(tǒng)對全船進行廣播喊話。

(2) 共用天線：共用天線的音頻信號，經(jīng)同軸電纜輸入至廣播系統(tǒng)，可以進行娛樂廣播。當廣播系統(tǒng)發(fā)出通用緊急報警信號或進行應(yīng)急喊話時，自廣播系統(tǒng)輸出屏蔽信號，屏蔽共用天線系統(tǒng)發(fā)出的音頻、視頻信號。

(3) 火警探測系統(tǒng)：當廣播系統(tǒng)應(yīng)急喊話時，輸出消聲信號至火警系統(tǒng)，接收來自火災(zāi)探測系統(tǒng)的2分鐘延時火警信號。

(4) 在通用緊急報警發(fā)生器未集成在廣播的系統(tǒng)情況下，當廣播系統(tǒng)應(yīng)急喊話時，輸出消聲信號至通用緊急報警系統(tǒng)；接收來自通用緊急報警系統(tǒng)的通用緊急報警信號，如7短1長報警信號。

(5) 當廣播系統(tǒng)的揚聲器廣播時，屏蔽聲音接收系統(tǒng)。

(6) 輸出廣播系統(tǒng)的故障報警信號至機艙監(jiān)測報警系統(tǒng)，如電源故障、系統(tǒng)故障等。

2.4 揚聲器布置要求

首先，兩個放大器的揚聲器要交錯布置，如圖2所示。

圖2 揚聲器交錯布置示例圖

其次，由于公共廣播系統(tǒng)可用于發(fā)出通用緊急報警，故其布置要求既要滿足廣播揚聲器的使用需求，也要滿足通用緊急報警發(fā)生器的相關(guān)要求，即要求在全船所有起居處所和通常船員工作處所均能聽到通用緊急報警信號。

由于機艙內(nèi)噪聲大，因此設(shè)置有帶聲光報警裝置的報警燈柱。因廣播揚聲器無覆蓋機艙區(qū)域的要求，僅就機艙之外區(qū)域揚聲器的布置進行探討。

機艙之外區(qū)域包括住室、餐廳、辦公室、吸煙室、休息室、船東室、備用室、醫(yī)院、引航員室、廚房、公用廁所、公用浴室、洗衣間、走廊、門廊、樓梯、工作間、貨物控制室、泵艙(僅限于液貨船)、機艙控制室及值班室。

結(jié)合公共廣播及通用緊急報警二者關(guān)于覆蓋區(qū)域的相關(guān)要求，用于發(fā)出通用緊急報警信號的廣播系統(tǒng)安裝區(qū)域，可以不包括甲板下通道或水手長貯藏室。這在CCS關(guān)于《對國際航行船舶救生設(shè)備要求的解釋》中有明確定義。像液貨船的泵艙類區(qū)域，廣播系統(tǒng)可以不覆蓋，通用緊急報警可通過報警氣笛加以覆蓋。

當然，船級社的揚聲器配置要求為保障船員安全的最低要求，在實際設(shè)計中，還需酌情考慮船東的具體要求，實際的揚聲器配置區(qū)域通常會大于船級社要求。

2.5 聲壓等級要求

通用緊急報警系統(tǒng)的聲壓等級要求：內(nèi)外部應(yīng)急報警音響的最小聲壓等級應(yīng)為80 dB(A), 并應(yīng)至少高于船舶在中等氣象狀況下一般設(shè)備操作產(chǎn)生的環(huán)境噪聲標準10 dB(A)。在艙內(nèi)睡眠位置和艙內(nèi)盥洗室中的聲壓等級應(yīng)至少為75 dB(A),并應(yīng)至少高出環(huán)境噪聲標準10 dB(A)。

船舶在正常狀態(tài)下航行時，公共廣播系統(tǒng)的最小聲壓等級要求： 內(nèi)部處所75 dB(A), 并應(yīng)至少高于講話干擾標準20 dB(A); 外部處所80 dB(A), 并應(yīng)至少高于講話干擾標準15 dB(A)。

作為用于發(fā)出通用緊急報警的廣播系統(tǒng)，上述聲壓等級要求都要滿足。

2.6 揚聲器分組及分配電路

為方便使用，通常在廣播系統(tǒng)的控制板上將全船的揚聲器加以分組，并按照分組分配電路。

揚聲器的分組通常分為住艙、崗位、露天甲板、羅經(jīng)甲板等區(qū)域。也可按船東的個性化要求，再細分出幾個區(qū)域，以方便使用。

住艙主要指船員居住生活區(qū)；崗位區(qū)域包括機艙、應(yīng)急發(fā)電機室、液壓泵間、應(yīng)急消防泵間等類似區(qū)域；羅經(jīng)甲板區(qū)域的分組主要是指通過安裝在羅經(jīng)甲板上的大分貝揚聲器，實現(xiàn)船與船之間的喊話(talk)功能。船東的個性化分組，如駕駛甲板兩翼、艉部系泊區(qū)、艏部區(qū)域等，在設(shè)計上均可滿足。

2.7 自動屏蔽本處所的揚聲器

當人員在駕駛室通過廣播主控板的話筒對全船進行喊話時，駕駛室內(nèi)安裝的揚聲器發(fā)出的喊話聲音也會被話筒所接收，從而干擾正在進行的緊急喊話。為避免干擾，在緊急喊話時，最好自動屏蔽本處所的揚聲器。

此功能各船級社并未有具體要求，但考慮實際使用效果，建議最好配置。國外的部分內(nèi)通廠商已將此功能作為系統(tǒng)的標準配置；而國內(nèi)的內(nèi)通廠商，還均未配置此功能。目前，該功能在技術(shù)上完全可行，應(yīng)引起重視。

3 結(jié)束語

公共廣播系統(tǒng)不僅具備娛樂功能，更擔負著船上的火警、通用報警、緊急喊話等安全救生功能。近些年，通用報警通過公共廣播系統(tǒng)來發(fā)出報警的設(shè)計案例越來越多，已形成趨勢，這就要求公共廣播系統(tǒng)的功能更加完備、可靠性更高，這也無形中增加了電氣設(shè)計工作的難度。本人近幾年從事了多型貨船的內(nèi)通系統(tǒng)的設(shè)計工作，這些船舶選用了國內(nèi)外不同廠家的產(chǎn)品。通過以上設(shè)計工作，對貨船的公共廣播系統(tǒng)設(shè)計理解更加深刻，對目前國內(nèi)外主要的內(nèi)通設(shè)備性能也有更深的了解。本文對貨船的公共廣播系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、特點進行了總結(jié)歸納，同時也對公共廣播系統(tǒng)設(shè)計工作中經(jīng)常遇到的供電、接口、布置以及分組等典型問題進行了分析、探討。本文對從事船舶電氣設(shè)計、建造人員具有一定的借鑒作用，使相關(guān)人員能夠了解公共廣播系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，更準確地把握該系統(tǒng)的設(shè)計要點，有針對性地開展工作；對國內(nèi)內(nèi)通廠家也有一定的參考價值，使其認識到自身不足，相應(yīng)完善、提高其產(chǎn)品性能。

[1] 中國船舶工業(yè)集團公司. 船舶設(shè)計實用手冊(電氣分冊)[M].3版.北京: 國防工業(yè)出版社, 2007.

[2] CCS.對國際航行船舶救生設(shè)備要求的解釋[J].中國船檢，2000(5)：25-26.

[3] CCS.鋼質(zhì)海船入級規(guī)范(2014)[S].2014.

[4] 陳紹綱.輪機工程手冊[M].北京：人民交通出版社，1992.

Design and Application for Public Broadcasting System on Cargo Ship

ZOU Feng

(China Ship Design & Research Center Co., Ltd.， Dalian 116001, Liaoning， China)

The public address system designs for several cargo vessels are analyzed and compared, the system structure and characteristics are summarized. The problems such as power distribution, interface, arrangement and grouping are analyzed and discussed. According to the developing trend for public address and general emergency alarm for cargo ship, the design and application for public address system are discussed, which is used to announce the general emergency alarm.

cargo ship; general emergency alarm; public broadcasting; design and application

鄒 峰(1975-)，男，工程師，研究方向為船舶電氣設(shè)計。

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