張 淼，劉洪亮

（1.上海振華重工（集團）股份有限公司 海工集團研發(fā)中心電氣所，上海 200125；2.上海船舶研究設(shè)計院 能源技術(shù)部，上海 200125）

關(guān)鍵字：PAGA；PABX；局域網(wǎng)；娛樂系統(tǒng)；降噪

0 引言

本文是作者在多條實船項目不斷改進研究設(shè)計方案、項目的技術(shù)設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)和現(xiàn)場施工時遇到的問題及解決辦法的匯總，已經(jīng)由原來初步嘗試應(yīng)用于實船項目中轉(zhuǎn)化為成熟模式的應(yīng)用，并全船取得了相關(guān)船級社的入籍證書。本文主要通過與傳統(tǒng)的設(shè)計理念相比較，可以很容易看到這兩者之間的差別，并發(fā)現(xiàn)數(shù)字內(nèi)通的優(yōu)勢。

1 系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)由 PAGA、PABX、娛樂系統(tǒng)和局域網(wǎng)等相關(guān)設(shè)備組成，雖然每個項目中使用的內(nèi)通廠家大不相同但是基本設(shè)計理念和架構(gòu)基本上是一致的，下面將逐一進行介紹。

1）PAGA系統(tǒng)。將傳統(tǒng)項目中的廣播系統(tǒng)和通用報警系統(tǒng)合二為一，并采用雙系統(tǒng)的方式提高全船的安全性能。PAGA系統(tǒng)輸入信號有火災報警信號、可燃氣體報警信號、H2S氣體報警信號、機械故障報警信號后按照優(yōu)先級向全船發(fā)布緊急廣播報警信號，也可以通過手動按鈕方式發(fā)布棄船和通用報警廣播信號，并且每種報警廣播音頻可以用肉耳輕易區(qū)分，同時自動關(guān)閉一切娛樂信號。由于該系統(tǒng)使用的是2套獨立的PAGA，所以在設(shè)計的時候要注意2套系統(tǒng)的獨立性能和同步性能。

2）PABX系統(tǒng)。由模擬電話和數(shù)字電話2部分組成。住艙的每個艙室都配置1個網(wǎng)絡(luò)中斷的接口可以用來實現(xiàn)看電視節(jié)目、打電話、上局域網(wǎng)3個功能，并且還要滿足規(guī)范對自動電話要求；工作區(qū)域選用傳統(tǒng)的模擬電話，主要是考慮工作環(huán)境比較惡劣，并且還需要在噪聲較大的場所配備耳機和閃鈴。

3）娛樂與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為了節(jié)省空間，在設(shè)計時將娛樂系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安放在1個主控制控制柜中，然后根據(jù)實際需要配置3個網(wǎng)絡(luò)分站，從而減少網(wǎng)線敷設(shè)距離和長度，保證信號強度，網(wǎng)絡(luò)布置廣泛靈活分散。如：轉(zhuǎn)臺面的司機室里面都可以配置防爆的網(wǎng)絡(luò)口。

整個數(shù)字內(nèi)通系統(tǒng)都由正常電源、應(yīng)急電源和UPS（可供電1 h）3種電源供電，并且互為備用，提高整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，保證當災難發(fā)生時全船每個角落都能聽到緊急報警，人員安全撤離。

2 設(shè)計方案

2.1 PAGA系統(tǒng)

PAGA系統(tǒng)為全船提供安全性保證，所以對安全性的要求很高。圖1為PAGA系統(tǒng)2臺主機間通信具體事例情況。

圖1 PAGA系統(tǒng)2個主機箱圖紙

在設(shè)計部分采用2套獨立且又同時工作、互為備用的設(shè)計模式來提高PAGA的安全性能，即同一房間內(nèi)布置或者相鄰2個區(qū)域的喇叭由不同的主機柜供電；并且將2個主機安放在不同的防火分割區(qū)內(nèi)，這樣保證當1臺主機無法正常工作時，PAGA還能繼續(xù)為全船提供廣播報警服務(wù)。

PAGA主機功率是根據(jù)總體圖紙上主艙數(shù)量和機械區(qū)域數(shù)量和大小預估出每種揚聲器的數(shù)量、位置和功率，在此基礎(chǔ)上增加一些余量初步算出主機柜總功率為訂制產(chǎn)品做參考。通常都是采用3套獨立電源為該系統(tǒng)供電：正常電源和應(yīng)急電源可以自動轉(zhuǎn)換，待兩者電源都無法供電時自動轉(zhuǎn)換成UPS供電1小時為全船應(yīng)對緊急事故使用。根據(jù)實際工作、生活、休息的情況將全船廣播系統(tǒng)分區(qū)（也可以根據(jù)船東的個人愛好更改），并實現(xiàn)區(qū)域廣播，設(shè)計盤線的時候要特別注意此處；在為室內(nèi)的揚聲器選型時要盡量考慮到美觀、舒適，盡量不影響船員的休息，每個住人艙室可以考慮配置帶調(diào)音開關(guān)的揚聲器，但在全船廣播的時所有揚聲器跳到最大；而機械區(qū)域機械設(shè)備噪聲較大，通常使用號角式大功率揚聲器功率同時加裝報警燈柱視覺報警。另外，除了防爆區(qū)域以外，海洋平臺船級社要求安裝在室外的內(nèi)通設(shè)備要求是防爆的。由于本系統(tǒng)采用2套主機系統(tǒng)，為了防止重音而導致現(xiàn)場人員無法聽清楚廣播內(nèi)容，2臺主機必同步，保證廣播的同步而不相互干擾。在調(diào)試階段時，調(diào)試人員要實際測試有授權(quán)的自動電話可以通過撥打預先設(shè)定號碼來實現(xiàn)全船廣播或者應(yīng)急喊話的功能。

2.2 PABX系統(tǒng)

程控交換機總功率可以通過總圖中住艙數(shù)量確定數(shù)字電話的數(shù)量以及機械區(qū)域數(shù)量確定模擬電話機的數(shù)量。按照建造規(guī)格書要求選用程控交換機及容量，并且確定其要具備的功能。

PABX接口有2種：與外部聯(lián)系的接口，內(nèi)通設(shè)備之間的接口。外部接口通常都是可選項，都為預留，主要用來與外部聯(lián)系，與衛(wèi)星接口可以同陸上終端進行電話聯(lián)系，如通過F站實現(xiàn)該功能；預留與平臺間通訊的衛(wèi)星站、擴頻設(shè)備或者光端機，可以與周邊平臺通話聯(lián)系，這種情況是周邊多個平臺同時作業(yè)時相互聯(lián)系下使用。而內(nèi)部接口則是與PAGA系統(tǒng)和局域網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)相連，用于網(wǎng)絡(luò)電話或者模擬電話分機通過廣播系統(tǒng)頒布緊急廣播等情況下實現(xiàn)內(nèi)部通信功能時使用。

圖2為海洋平臺項目中PABX主控柜內(nèi)部控制圖紙，所有電話都具備以下功能：自動撥號、重撥、三方通話、分機代接/轉(zhuǎn)接、分機等級設(shè)定、保留指示、廣播、強插等，并可以根據(jù)隨時船東要求對設(shè)置權(quán)限而作出調(diào)整。安裝在機械場所或者噪聲較大處所電話機可以多配置具有防水、隔音功能防護罩，必要處還可以增加視覺指示燈和耳機；安裝在危險區(qū)域的防爆自動電話通常選用本案電話，配置相應(yīng)防爆設(shè)備時需要獨立供電。

圖3為數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)控制柜內(nèi)部控制圖，該控制柜將網(wǎng)絡(luò)、娛樂系統(tǒng)、數(shù)字電話集成在一起并通過網(wǎng)線傳輸?shù)矫總€終端。住艙的每個房間終端配置1臺小型的網(wǎng)關(guān)POE，將網(wǎng)絡(luò)傳輸信號轉(zhuǎn)換成內(nèi)部局域網(wǎng)、娛樂、數(shù)字電話等信號給船員工作或者休息時使用；機械區(qū)域的終端只安置防水網(wǎng)口而防爆區(qū)域配置防爆網(wǎng)口實現(xiàn)上網(wǎng)功能，甚至還可以用光纖通過拖鏈直接拉到司鉆房實現(xiàn)上網(wǎng)功能，這也是該系統(tǒng)作為數(shù)字內(nèi)通的亮點之一，用1根網(wǎng)線代替了原來傳統(tǒng)使用3種不同的線，大大節(jié)約電纜使用成本，減少敷設(shè)施工難度，節(jié)約人工成本。

2.3 娛樂系統(tǒng)

主要選用衛(wèi)星天線和全向衛(wèi)星天線兩種天線，波段為全波段信號接收，適合全球路線使用。并且衛(wèi)星天線內(nèi)部配置跟蹤接收器可以自動通過掃描方式追蹤鎖定衛(wèi)星，除此之外還配置了GPS接收器、傾角傳感器、外接羅經(jīng)接口，內(nèi)置減震器等常用設(shè)備，安置方便操作簡單。該系統(tǒng)內(nèi)部可以同時接收幾路衛(wèi)星電視信號，開路地面電視的路數(shù)，廣播和DVD節(jié)目的臺數(shù)以及近岸的電視節(jié)目，也可以通過增加放大器、解調(diào)器的數(shù)量來增加接受衛(wèi)星電視信號的數(shù)量或者船東指定的頻段。娛樂系統(tǒng)的信號通過局域網(wǎng)的網(wǎng)線通常選用CAT 5e這類目前比較流行的傳輸方式，接入全船的每個房間。該系統(tǒng)更改方便靈活，操作簡單，能靈活滿足船上工作人員的需求，豐富他們的業(yè)余生活。

圖2 自動電話主控制箱部分

圖3 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)部分圖紙

3 施工降噪措施

內(nèi)通系統(tǒng)的設(shè)計理念就是出于全船工作人員的人身安全，但由于大多數(shù)工作區(qū)域場所吵雜的機械運轉(zhuǎn)噪聲是無法避免的，而安置在這些處所的內(nèi)通設(shè)備工作受到環(huán)境噪聲干擾很大。在做全船耐久實驗的時候，發(fā)現(xiàn)變壓器間、灰罐間等這些處所的噪聲和主機室的噪聲相當。所以在現(xiàn)場施工過程中，首先需要通過實際測量每個處所的環(huán)境噪聲，當發(fā)現(xiàn)所在場所不能滿足所入船級社這部分內(nèi)容對音頻的要求時，除了增加該處所內(nèi)通設(shè)備功率以外，還需要盡量采取如下的措施降噪：1）增加消音器降噪，如風機等設(shè)備上增加消音器達到降噪目的；2）增加降噪材料，如風管或者風道上再包裹一層降噪材料達到降噪目的。

4 結(jié)論

數(shù)字內(nèi)通是將傳統(tǒng)的內(nèi)通系統(tǒng)與現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合的成果，已然成為海上平臺內(nèi)通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。該系統(tǒng)不僅具有更高的安全性、靈活性、使用性和可靠性，保障海上作業(yè)安全，還可以減少敷設(shè)電纜的成本，降低施工成本。