王 兵,富玲峰,張群峰

(中電科(寧波)海洋電子研究院有限公司,浙江 寧波 315040)

0 引言

為了執(zhí)行國(guó)際海事組織(IMO)的決議MSC. 302(87),根據(jù)船橋報(bào)警管理(BAM)的技術(shù)要求,本文提出一套關(guān)于北斗導(dǎo)航裝置的BAM 設(shè)計(jì)方案。 BAM 是IMO 定義的報(bào)警管理、處理和統(tǒng)一呈現(xiàn)的綜合概念。符合BAM 的設(shè)備要求:(1)統(tǒng)一的報(bào)警狀態(tài);(2)統(tǒng)一的報(bào)警呈現(xiàn)格式;(3)統(tǒng)一的報(bào)警通信規(guī)范,包括與其他設(shè)備(適用的VDR 和其他智能設(shè)備)的通信和與中央報(bào)警管理(CAM)系統(tǒng)(如果船上提供)的通信。

1 報(bào)警分類

根據(jù)待測(cè)設(shè)備(EUT)的功能不同,分為P,Q,R,S,T 5 類,報(bào)警分類如表1 所示。

表1 報(bào)警分類

IMO 船用北斗導(dǎo)航設(shè)備符合IEC 62923 所要求的符合BAM 的P 類功能的設(shè)備,IEC 61108-5 和IEC 62288 對(duì)BAM 功能的測(cè)試提出了具體要求。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 概述

2.1.1 單個(gè)情況下的報(bào)警數(shù)量

對(duì)于需要引起注意的情況,EUT 發(fā)出功能報(bào)警,而根本原因(如技術(shù)狀態(tài)或異常)不提供(額外的)聲音報(bào)警。

2.1.2 多個(gè)位置的報(bào)警呈現(xiàn)

因相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中沒有強(qiáng)制要求,導(dǎo)航設(shè)備無多個(gè)位置報(bào)警的功能。 導(dǎo)航設(shè)備不是CAM 系統(tǒng),不接收來自其他報(bào)警設(shè)備的報(bào)警,激活報(bào)警列表僅包括EUT 發(fā)出的報(bào)警。

2.2 優(yōu)先級(jí)與類別

BAM 分為4 個(gè)優(yōu)先級(jí):緊急警報(bào)(Emergency Alarms)、 警報(bào)(Alarms)、 警告(Warnings) 和提醒(Cautions)。 報(bào)警處理分為3 類:A 類報(bào)警、B 類報(bào)警和C 類報(bào)警。 根據(jù)報(bào)警消息的優(yōu)先級(jí)與類別標(biāo)準(zhǔn),并參照IEC 62923-2-2018 附件A—報(bào)警標(biāo)識(shí),導(dǎo)航設(shè)備所含報(bào)警消息如表2 所示。

表2 報(bào)警消息及對(duì)應(yīng)的優(yōu)先級(jí)、類別與標(biāo)識(shí)符

2.3 報(bào)警的呈現(xiàn)與狀態(tài)

報(bào)警狀態(tài)和相關(guān)條件如表3 所示。

表3 報(bào)警狀態(tài)和相關(guān)條件

警告與提醒的狀態(tài)及其呈現(xiàn)如表4—5 所示。

表4 警告的呈現(xiàn)和報(bào)警狀態(tài)

2.3.1 警告

(1)未應(yīng)答警告的呈現(xiàn)。 當(dāng)檢測(cè)到警告條件時(shí),顯示為未應(yīng)答的警告:①啟動(dòng)一個(gè)短暫的聲音信號(hào),并伴有視覺警告通告;②提供足夠詳細(xì)的信息,使船橋小組能夠識(shí)別和處理警告條件。

(2)警告的靜音。 EUT-HMI 提供靜音功能或收到來自CAM 的靜音命令以消除EUT 發(fā)出的報(bào)警,該功能適用于HMI 上顯示的所有EUT“激活-未應(yīng)答”報(bào)警,無論優(yōu)先級(jí)和類別如何。 該靜音功能的操作使EUT 將這些報(bào)警的狀態(tài)從“激活-未應(yīng)答”更改為“激活-靜音”。 報(bào)警條件未糾正且報(bào)警未得到應(yīng)答,聲音信號(hào)在30 s 后再次啟動(dòng)。 臨時(shí)靜音命令的長(zhǎng)時(shí)間激活超過30 s 不會(huì)阻止聲音信號(hào)在初始激活臨時(shí)靜音30 s 后開始。 重復(fù)激活臨時(shí)靜音命令不會(huì)阻止聲音信號(hào)在初始激活臨時(shí)靜音30 s 后開始。 通過激活新報(bào)警,激活臨時(shí)靜音命令不會(huì)阻止啟動(dòng)新報(bào)警的聲音信號(hào)。

表5 提醒的呈現(xiàn)和報(bào)警狀態(tài)

(3)持續(xù)警告。 未應(yīng)答警告的視覺顯示應(yīng)持續(xù)到報(bào)警被應(yīng)答為止。 在糾正報(bào)警條件時(shí),視覺指示停止。

如果一個(gè)功能不再使用但沒有出現(xiàn)故障,報(bào)警源應(yīng)將其相關(guān)報(bào)警的狀態(tài)設(shè)置回“正?！?。 當(dāng)報(bào)警生成功能被停用,而該功能的報(bào)警報(bào)告部分仍在運(yùn)行時(shí),與激活功能相關(guān)的報(bào)警狀態(tài)以及ALF 和ALC 消息中報(bào)告的狀態(tài)應(yīng)設(shè)置為“正常”。

(4)已應(yīng)答的或責(zé)任轉(zhuǎn)移的警告。 已應(yīng)答的或責(zé)任轉(zhuǎn)移的警告通過穩(wěn)定的視覺指示來表示。 已應(yīng)答的或責(zé)任轉(zhuǎn)移的警告的視覺指示應(yīng)持續(xù)到警告條件得到糾正為止。

2.3.2 提醒

(1)呈現(xiàn)。 應(yīng)以穩(wěn)定的視覺指示來顯示提醒。 對(duì)于提醒,無須應(yīng)答;提醒應(yīng)保持靜音,不允許有聲音信號(hào)。 應(yīng)提供足夠詳細(xì)的信息,讓駕駛團(tuán)隊(duì)能夠識(shí)別和解決這種情況。

(2)提醒的解除。 故障排除后,應(yīng)自動(dòng)解除提醒報(bào)警。 瞬時(shí)事件可能會(huì)導(dǎo)致提醒,在操作員能夠讀取提醒之前,該提醒已糾正。 在這種情況下,可以實(shí)施一種措施,例如通過使用制造商定義的超時(shí)來將呈現(xiàn)時(shí)間增加到有限的程度,以便用戶可以讀取。

2.3.3 報(bào)警升級(jí)

未應(yīng)答的警告在經(jīng)過不超過5 min 的限定時(shí)間內(nèi),重復(fù)為警告。 “已糾正-未應(yīng)答”的警告不應(yīng)升級(jí),因?yàn)榍闆r不再危險(xiǎn)。 將“激活-未應(yīng)答”警告升級(jí)為警告時(shí),增加ALF 消息的升級(jí)計(jì)數(shù)器,并更新ALF 消息的時(shí)間戳,用以反映上次狀態(tài)更改的(UTC)時(shí)間。 “激活-未應(yīng)答”警告的升級(jí)計(jì)時(shí)器應(yīng)在其處于“激活-靜音”狀態(tài)期間應(yīng)維持原狀,但升級(jí)只能在恢復(fù)到“激活-未應(yīng)答”狀態(tài)之后才會(huì)發(fā)生。

2.4 報(bào)警的呈現(xiàn)與狀態(tài)

2.4.1 優(yōu)先級(jí)

EUT 應(yīng)便于識(shí)別報(bào)警的存在。 無論現(xiàn)有報(bào)警和新報(bào)警的顯示優(yōu)先級(jí)如何,應(yīng)至少連續(xù)顯示EUT 中任何新報(bào)警的出現(xiàn)指示,以便識(shí)別報(bào)警的存在。

在EUT 中的激活報(bào)警列表或在HMI 的專用區(qū)域:(1)激活的報(bào)警列表中,應(yīng)顯示最高優(yōu)先級(jí)報(bào)警的優(yōu)先級(jí)與應(yīng)答狀態(tài),或應(yīng)指示EUT 中沒有激活的報(bào)警;(2)提供快捷訪問激活報(bào)警列表的方式,并應(yīng)保證可永久訪問,操作員能通過單步操作訪問EUT 的活動(dòng)報(bào)警列表。

當(dāng)顯示報(bào)警時(shí),比如在激活報(bào)警全部列表或有限選擇列表中,報(bào)警應(yīng)至少顯示與該報(bào)警有關(guān)的基本信息。 報(bào)警的基本信息包括優(yōu)先級(jí)、狀態(tài)和報(bào)警標(biāo)題和/或報(bào)警描述文本。 如果激活的報(bào)警多于有限選擇報(bào)警列表中顯示的報(bào)警,則EUT 中有額外報(bào)警的明確指示。至少應(yīng)在操作員要求時(shí),能顯示狀態(tài)為“激活-責(zé)任轉(zhuǎn)移”的報(bào)警。

當(dāng)在單個(gè)報(bào)警顯示器上顯示多個(gè)報(bào)警時(shí),默認(rèn)情況下,報(bào)警應(yīng)按顯示優(yōu)先級(jí)(最高顯示優(yōu)先級(jí)在頂部)分組列出。 在每個(gè)顯示優(yōu)先級(jí)內(nèi),報(bào)警應(yīng)按“上次狀態(tài)更改時(shí)間”的順序顯示(最新狀態(tài)更改的報(bào)警在頂部)。“上次狀態(tài)更改時(shí)間”是指最近報(bào)警狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)間。 例外的情況是與激活靜音相關(guān)的狀態(tài)變化以及與從靜音狀態(tài)返回相關(guān)的狀態(tài)變化。 這些狀態(tài)變化不應(yīng)更新“上次狀態(tài)更改時(shí)間”。

顯示優(yōu)先級(jí)的順序時(shí),在每個(gè)顯示優(yōu)先級(jí)中,最新報(bào)警位于最上面,順序如下:(1)“激活-未應(yīng)答”和“激活靜音”警告;(2)“已糾正-未應(yīng)答”警告;(3)“激活-應(yīng)答”警告;(4)“激活-責(zé)任轉(zhuǎn)移”警告;(5)“激活”提醒。

顯示激活報(bào)警列表時(shí):(1)如果HMI 無法同時(shí)顯示所有需要駕駛團(tuán)隊(duì)注意的報(bào)警,則應(yīng)清楚明確地顯示需要注意的這些報(bào)警;(2)應(yīng)能通過單步操作顯示另外的報(bào)警;(3)應(yīng)能通過單步操作選擇隨后的頁(yè)面;(4)應(yīng)能通過單步操作返回包含最高顯示優(yōu)先級(jí)報(bào)警的顯示頁(yè)面。

2.4.2 輔助決策

報(bào)警信息應(yīng)盡可能用于輔助決策。 報(bào)警消息通常由兩個(gè)ALF 語句組成。 第一個(gè)ALF 語句提供了“報(bào)警標(biāo)題”,第二個(gè)ALF 語句提供了“報(bào)警描述文本”,以幫助決策。

2.4.3 聲音信號(hào)

如果出現(xiàn)多個(gè)報(bào)警,EUT 應(yīng)確定最高優(yōu)先級(jí)的聲音報(bào)警,并將其作為最高優(yōu)先級(jí)報(bào)警的集體報(bào)警。 如果最高優(yōu)先級(jí)的聲音報(bào)警是一個(gè)警告,則每次出現(xiàn)新警告或警告升級(jí)時(shí),EUT 都會(huì)發(fā)出聲音,同時(shí)在應(yīng)用靜音時(shí),應(yīng)確保警告通知開始之間至少保留15 s[1]。 聲音報(bào)警行為:(1)在臨時(shí)靜音期間,將警告升級(jí)為警告;(2)出現(xiàn)多個(gè)警告。 EUT 中的聲音指示應(yīng)與EUT 發(fā)出報(bào)警的聲音信號(hào)明顯區(qū)分。

2.4.4 圖標(biāo)的顯示

如果圖標(biāo)用于幫助易于識(shí)別和/或指示報(bào)警和/或聚集和/或功能報(bào)警分組的狀態(tài)和/或優(yōu)先級(jí)和/或類別,則它們應(yīng)符合IEC 62923-1-2018 附錄F 的要求。 如果EUT 的HMI 中使用了報(bào)警管理以外的圖標(biāo),則這些圖標(biāo)應(yīng)確保不會(huì)輕易被誤認(rèn)為是附錄F 中的圖標(biāo)[2]。

2.5 報(bào)警的接口

2.5.1 報(bào)警相關(guān)通信的接口要求

(1)通信協(xié)議。

通信協(xié)議應(yīng)允許實(shí)現(xiàn)這些標(biāo)準(zhǔn)中描述的功能。 報(bào)警信息,包括優(yōu)先級(jí)、狀態(tài),應(yīng)發(fā)送給進(jìn)一步處理或顯示的設(shè)備。

(2)報(bào)警優(yōu)先級(jí)、狀態(tài)和文本。

報(bào)警相關(guān)通信應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化概念,以提供報(bào)警的分發(fā)及其優(yōu)先級(jí)、狀態(tài)和文本信息[3]。

(3)上次狀態(tài)更改時(shí)間。

當(dāng)EUT 已同步UTC 時(shí)間可用時(shí),應(yīng)在報(bào)警消息上加上UTC“上次更改時(shí)間”的時(shí)間戳。 否則,應(yīng)發(fā)送無時(shí)間戳的報(bào)警消息。

(4)應(yīng)答和靜音。

報(bào)警相關(guān)通信應(yīng)遵循一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化概念,為來自不同位置的報(bào)警提供應(yīng)答、靜音和其他命令,包括操作員輸入和系統(tǒng)處理結(jié)果。 如果EUT 是一個(gè)報(bào)警源,當(dāng)收到帶有靜音命令的ACN 語句、制造商助記碼的空白字段、報(bào)警標(biāo)識(shí)符的值0(通配符)和報(bào)警實(shí)例的空字段時(shí),EUT 應(yīng)使其所有報(bào)警靜音。 如果EUT 是一個(gè)報(bào)警源,當(dāng)它收到一個(gè)帶有重傳命令的ACN 語句、制造商助記碼為空字段、報(bào)警標(biāo)識(shí)符值為0、報(bào)警實(shí)例為空字段時(shí),它應(yīng)重新傳輸其所有報(bào)警。 在每個(gè)正常操作模式下,此命令只涉及激活報(bào)警(即不包括處于“正?！睜顟B(tài)的報(bào)警)。 在非操作模式下(例如服務(wù)、調(diào)試、測(cè)試),此命令包括所有報(bào)警(即包括“正常”狀態(tài)下的報(bào)警)。如果EUT 收到一個(gè)ACN 語句,其中包含責(zé)任轉(zhuǎn)移命令、制造商助記符代碼為空字段、報(bào)警標(biāo)識(shí)符為0 值、報(bào)警實(shí)例為空字段,則EUT 應(yīng)忽略該命令,并對(duì)其拒絕命令的每個(gè)報(bào)警發(fā)送一個(gè)ARC 語句,以通知ACN 命令的拒絕。 如果EUT 接收到ACN 語句,其中包含應(yīng)答命令、制造商助記符代碼為空字段、報(bào)警標(biāo)識(shí)符為0、報(bào)警實(shí)例為空字段,則EUT 應(yīng)忽略該命令,并對(duì)其拒絕命令的每個(gè)報(bào)警發(fā)送一個(gè)ARC 語句進(jìn)行響應(yīng),以通知ACN命令的拒絕。

2.5.2 未在運(yùn)行中使用的功能

當(dāng)EUT 內(nèi)的某個(gè)功能未在運(yùn)行中使用(例如在備用狀態(tài)下),其相關(guān)輸出接口應(yīng)繼續(xù)報(bào)告周期性報(bào)警列表(ALC)消息,不在運(yùn)行中的功能相關(guān)的激活報(bào)警以及(如果由于責(zé)任轉(zhuǎn)移能力)心跳(HBT)語句。

2.5.3 用于交換報(bào)警信息的警告語句

ALF,ALC 消息以及ACN,ARC 語句是BAM 兼容設(shè)備用于管理和交換報(bào)警信息的報(bào)警通信語句。 HBT語句用于監(jiān)督接口的操作,為具有額外應(yīng)答功能的BAM 兼容設(shè)備所使用,以請(qǐng)求將責(zé)任轉(zhuǎn)移到BAM 兼容設(shè)備,該設(shè)備可以批準(zhǔn)報(bào)警的責(zé)任轉(zhuǎn)移請(qǐng)求。 在HBT語句故障的情況下,或者如果它表明狀態(tài)無效(V),接收器需要恢復(fù)對(duì)報(bào)警的責(zé)任,并將其責(zé)任轉(zhuǎn)移到其他符合BAM 的設(shè)備上。

3 結(jié)語

針對(duì)目前船舶設(shè)備集成化程度越來越高、操作人員數(shù)量越來越少的趨勢(shì),本文通過研究船橋報(bào)警管理的性能標(biāo)準(zhǔn)要求,依據(jù)現(xiàn)行有關(guān)船橋報(bào)警管理的測(cè)試方法,提出了一套針對(duì)北斗導(dǎo)航設(shè)備的BAM 設(shè)計(jì)方案。 依據(jù)該設(shè)計(jì)方案,可將導(dǎo)航設(shè)備的報(bào)警信息有效接入綜合船橋系統(tǒng),這對(duì)于現(xiàn)行導(dǎo)航類相關(guān)產(chǎn)品的BAM 設(shè)計(jì)具有積極的借鑒作用和指導(dǎo)意義。