GB/T 24952-2010
基本信息
标准号:
GB/T 24952-2010
中文名称:船舶和海上技术 高速船艏向控制装置
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
发布日期:2010-08-09
出版语种:简体中文
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相关标签:
船舶
海上
技术
高速
控制
装置
标准分类号
关联标准
出版信息
出版社:中国标准出版社
标准价格:0.0 元
相关单位信息
发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
标准简介
GB/T 24952-2010 船舶和海上技术 高速船艏向控制装置 GB/T24952-2010 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS47.020.70
中华人民共和国国家标准
GB/T24952—2010/ISO16329:2003船舶和海上技术
高速船向控制装置
Ships and marine technology--Heading control systems for high-speed craft(ISO16329:2003,IDT)
2010-08-09发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2010-12-01实施
GB/T24952-2010/ISO16329:2003前言
规范性引用文件
术语和定义
型式试验
应急功能
识别标志
附录A(规范性附录)
附录B(规范性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
参考文献
扰动条件下的髓向稳定性试验
船舶运动模拟器
扰动条件下向稳定性试验示例
本标准条文与IMO决议条文对照
本标准等同采用国际标准ISO16329:2003《船舶和海上技术本标准等同翻译ISO16329:2003。本标准相对于ISO16329:2003做了下列编辑性修改:删除国际标准的前言;
“本国际标准”一调改为“本标准”;引用标准根据国家标准进行了对应的调整;用小数点“,\代替作为小数点的逗号“,”;GB/T24952-2010/ISO16329:2003高速船崩向控制装置》(英文版)。表述方式按照GB/T1.1--2000的规定做了编辑性修改。本标准的附录A、附录B为规范性附录,附录C、附录D为资料性附录。本标准由中国船舶工业集团公司提出。本标准由全国海洋船标准化技术委员会航海仪器分技术委员会(SAC/TC12/SC5)归口。本标准起草单位:中国船舶工业综合技术经济研究院。本标准主要起草人:康元。
1范围
GB/T249522010/ISO16329:2003
船舶和海上技术高速船向控制装置本标准规定了在下列条件下工作的高速船船向控制装置的结构、性能、检验及试验要求:a)速度大于30kn且不大于70kn;b)最大回转速度为20s;
按《国际高速船安全规则》(HSC规则)第13章要求,在70°N70°S的正常工作范围内应符合c)
本标准规定的最低性能要求。
本标准适用手根据获得的随向信息,在与船舶操纵性相关的限制范围内以最小的能机动作保持预设崩向的向控制装置。
本标准假定采用常规方案。如采用其他方案,本标准适用的要求仍旧有效;必须修改要求时,应充分说明理由。
当速度低于30kn时,向控制装置应符合IMOA.342(X)决议的要求,当速度在30kn~70kn时,应符合IMOA.822(19)决议要求。注1:在本标准中凡引用IMO决议[IMOA,822(19)决议、IMOA.694(17)决议和IMOA,342(X)决议]的内容均用斜体印剧。
注2:航向控制装置以前被称为\自动操能仪(自动驾驶仪)”。注3:IMOA342(X)决议指经IMOMSC.64(67)决议附件3修改的IMOA.342(X)决议,2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。CB/T3973一2005船舶与海上技术磁罗经在船上的定位(ISO694:2000,IDT)IEC60945海上导航和无线电通信设备及系统一般要求测试方法和要求的测试结果IEC61162(所有部分)海上导航和无线电通信设备及系统数字接口IMOA.694(17)决议作为全球海上遇险与安全系统(GMDSS)组成部分的船用无线电设备和电子助航设施的一般要求
IMOA.822(19)决议高速船自动操能仪(自动驾驶仪)性能标准建议书IMOMSC.64(67)决议附件3向控制装置性能标准3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
崩向heading
高速船在某时刻船首在水平面上的实时方位。该方位用与基准方位的偏转角度表示,通常基准方位为0°。以基准方位为000°顺时针旋转360°来表示,360°与000°重合。3.2
预设循向
preset heading
高速船航行设定的将要驶向的水平面上的方位。预设向是对于北(真北或磁北)的方位角,用1
GB/T249522010/IS016329:2003
000°顺时针转360°表示,360°与000°重合。3.3
manual steering
手动操能
手动控制操能装置的方法。
例如:使用能轮操能。
自动操能
automaticsteering
对从崩向信息源处获取的崩向信息进行处理,并自动地控制能机保持船预设崩向的措施。向信息源可以是磁罗经或陀螺罗经。3.5
转换装置
fchange-overdevice
自动操能和手动操能相互转换的装置。3.6
自动操能装置
automatic-steering device
进行自动操能的装置。
比例舵角调节
proportionalrudderadjustment调整能角指令,以对预设向与实际髓向偏差的瞬时值进行比例控制的一种能角调节方法,3.8
微分能角调节(稳能调节)derivativerudderadjustment调节能角指令,以控制船舶回转角速度的一种能角调节方法。3.9
积分舵角调节
integral rudderadjustment
调节能角指令,以对向偏差的积分值进行比例控制的一种能角调节方法。3.10
weatheradjustment
天气调节
将因波浪、涌和风所产生的偏航面进行的不必要操舵减至最小所进行的调节。3.11
调整器
adjustment control
进行比例能角调节、微分能角调节、积分能角调节及天气调节的自动控制装置。3.12
操作器
operationaldevice
为操作向控制装置而使用的开关、按键、旋钮等的通称。3.13
向信号处理器
heading-signal processor
处理由陀螺螺经、磁罗经等测出的向信号,供向控制装置使用的装置。所有向信号均需该装置处理才可以被随向控制装置使用。3.14
越控功能
overridefunction
主动地快速从自动控制转换至临时手动控制的功能。3.15
操作位置
conningposition
具有良好的驾驶视野,并提供必要的信息和设备给驾驶者来实现各种控制功能的桥楼上的位置。2
回转角速度控制turn-ratecontrol根据预设的回转角速度操能,以控制船舶回转的方法。3.17
回转半径控制
turning radius control
使船舶以预设的半径转弯的控制方法。4性能
4.1一般要求
GB/T24952—2010/IS016329:20034.1.1向控制装置应具有在各种航速、天气及装载状态下,手动或白动地适应船舶不同操纵特性的能力,且在正常环境及正常操船状态下可靠地工作。4.1.2在配有陀螺罗经时,向控制装置应当与陀螺罗经相连。否则应与磁罗经有电气连接。4.1.3制造商应向使用人提供对高航速、加速、航向改变、海况等引起的崩向控制装置误差以及其他导航设备的相应误差的定性说明。4.1.4髓向控制装置应满足IEC60945所规定的设备类环境条件。4.2构成
髓向控制装置至少应由下列设备构成(见图1):a)
传略器
向信号处理器(含髓向指示器);预设向控制器;
调整器;
自动操舵装置;
不要求与向控制装置集成在一起的转换装置(含操能模式指示器);符合本标准要求的报警信号装置;当前的操能模式和使用的向信号源指示器。预设髓向
控制器
暂信号
处理器
报警信号
本标准规定的暂向控制装置
速度传感器
(可选择)
自动操能
调整器
转换装置
手动驾驶
能伺服
控制设备
被粗线包围的部分为本标准中规定的销向控制装置的组成设备:“转换装置可以不集成在向控制装置中;“报警信号装置可为外部单元。图1
典型的向控制装置方框图
4.3功能要求
4.3.1说明
下列各条要求应予以满足。
备用动力
动力设备
GB/T24952—2010/ISO16329:20034.3.2自动操作与手动操作的相互转换4.3.2.1自动操能与手动操能的相互转换应能在任何能位上均可进行,且应能用一个操作器在3s内手动操作完成。
4.3.2.2从自动操能向手动操能转换时,应能在任何条件下完成,包括崩向控制装置出现故障的情况。
当从手动操作转换到自动操作时,向控制装置应将实际髓向转为预设崩向。在船员无意操作的情况下,不应发生由手动操能的越控功能引起的向自动操能的转换。4.3.2.42
转换装置应彼此靠近并紧靠设备的正常操作位置。4.3.2.6
应有适当的指示,以表明正在工作的是手动或白动操作状态。该指示器应紧靠转换装置设置。
装置应包括具有越控功能的手动操能。4.3.2.7bZxz.net
4.3.3操作控制(包括调节控制)4.3.3.1所有的操作器均应在正常操作位置便于调节操作和识别。正常操作所不需要的调节器及操作器应不易被触及。
4.3.3.2崩向控制装置应配有白动和手动操作器,根据天气变化的影响调节该装置以适应船舶的操纵性能。躺向控制装置可配有自动或手动操作器,根据航速和装载变化的情况调节该装置以适应船舶的操纵性能。
4.3.3.3在装置内或船舱内,应提供可以在任何时候均能识别调节器、操作器、指示器的适度照明。当妨碍驾驶时,应可以调整照度。4.3.3.4髓向控制装置应设计成:当预设向变为向右时,应顺时针转动髓向预设器或将手柄扳向右侧;当预设崩向变为向左时,应逆时针转动崩向预设器或将手柄板向左侧。正常变更崩向应只需一次调整髓向预设器就可完成。向预设器的设计和结构应避免意外变更向。4.3.3.5在变更向时,应通过向预设器的顺时针向右或逆时针向左调整来确定船的回转方向。4.3.3.6在有遥控站的情况下,主控站应设有向遥挖站移交操能权的设备及无条件收回操能权的设备。
除预设定的向和设置控制器外,其他任何控制器的实施不应对船舶的航向有较大的影响。4.3.3.7
4.3.3.8其他遥控位置的控制器应符合本标准的规定。4.3.4能角限制
向控制装置应具有在自动操能模式下调整能角限值的措施。还应提供可指示命令或达到能角限制的措施。当使用其他向控制装置时,也应符合本条要求。4.3.5允许的偏航
应采取措施防止船期因正常偏摆而带来的不必要的操能。4.3.6向显示精确度
当具有向指示时,指示方位与向传感器的差应不超过0.5°。4.3.7预设向
除非船员主动操作,预设髓向不应发生变更。4.3.8转向
4.3.8.1一般要求
向控制装置应能根据预设回转半径或预设回转速率在船转向能力内实施转向。4.3.8.2预设回转角速度
当向控制装置具有按照预设回转角速度进行回转的功能时,在船舶装载量正常、并航行在足够宽阔平静海面时,且转向速度稳定后,回转角速度误差应在设定值的士10%或土3°/min范围内,取大者,4
GB/T24952—2010/ISO16329:2003注:由于天气、海况、操纵性等因索影响,会出现以最大操能角回转也不能按预设回转角速度回转的情况,4.3.8.3预设回转半径
当向控制装置具有按照预设的回转半径进行回转的功能时,在进人匀速回转状态后,回转半径精确度应按照4.3.8.2的数据进行计算。注:由于天气、海况、操纵性等因索影响,会出现以最大操能角回转也不能按预设回转半径回转的情况,4.3.9过冲限制
向控制装置应具有改变预设髓向的稳能调节功能或同等的功能,应在无太大过冲的情况下改变到预设髓向。
4.3.10电源
4.3.10.1向控制装置应在IEC60945规定的电源变化范围内正常工作。4.3.10.2当配备一个以上的电源供电时,应能快速的由-个电源向另一个电源转换。该电源转换设备可以不集成在向控制装置内。在转换电源期间,应具有保持当前崩向的措施。4.3.11报警及信号设备
4.3.11.1般要求
报警信号设备应设置在靠近操作位置并易于接近。4.3.11.2电源故障或电压过低
应提供具备听觉和视觉报警设备,显示可能影响设备安全操作的销向控制装置或向监测装置电源供应故障或降低情况。报警设备可以不集成在向控制装置内。4.3.11.3系统故障
脂尚控制装暨应具有可静音的听觉和视觉报警功能,当系统发生影响设备安全操作的功能故障时,可发出报警。
注:与本条要求相应的“崩向控制装置”范围见图1,4.3.11.4偏航报警
髓向控制装置应具有可静音的听觉和视觉报警功能,当崩向方位超过预设崩向的预设限值范围时,发出偏航报警。预设限值范围应在5°~15°。注1:偏航是船已偏离了预设崩向的状态。注2;本条中的“预设限值\系指发出报警的离值。4.3.11.5向监视装置
对需安装两台独立罗经的船舶,则该船应提供一个崩向监测仅,由独立的向信息源监测实际崩向,崩向监测仪可不集成在崩向控制装置内。应提供具有可静音的听觉和视觉报需器,当正在使用中的向信息偏离第二崩向信息源并超过预设限值范围时发出报警。预设限值最小范围应在5°~15°。注:本条中的“预设限值”系指发出报警的阔值。4.3.11.6籍向信息源显示
应清晰显示使用中的崩向信息的来源。4.3.11.7传感器状况
向控制装置应对失去外部传感器输人信息的状况予以显示。崩向控制装置还应重复有关来白外部传感器输人数据质量状态信息的报警。4.3.12传输误差
提供给向控制装置的向信息与传感器的向信息的误差不应大于0.5°。4.3.13向稳定性
在无外界干扰,同时在高速船操纵能力的限度范围内,崩向控制装置和向源信息共同作用下,应使船保持在预设航向士2的范围内。崩向稳定性应在附录A规定的扰动条件下,实际崩向与预设髓向之间的平均偏差在士3°以内,且5
GB/T24952—2010/ISO16329:2003实际向与预设向差的最大幅度在4°以内。注:该俏差值通过模拟试验获得(见5.5.4)4.3.14对磁罗经的干扰
当启动和使用磁性传感器时,对磁罗经的干扰不应超过0.5°。打开电源开关,不论向控制装置是否使用,在任何髓向上均应满足此要求。4.3.15接口
4.3.15.1崩向控制装置应与适用的髓向信息源相连接。4.3.15.2崩向控制装置在具有回转半径控制或控制参数自动适应航速功能的情况下,应与适用的航速信息源相连接。
4.3.15.3髓向控制装置应提供符合相关国际标准的接口。数字接口应符合IEC61162的规定。4.4安全措施
崩向控制装置的安全措施应符合IEC60945的规定。5型式试验
5.1试验及要求的结果
试验应按5.2~5.5的顺序进行。所有试验均应采用船舶运动模拟器进行,相关内容应符合附录B的规定。
5.2磁罗经安全距离试验
磁罗经安全距离应符合CB/T3973的要求。应考患系统所有部件和它们之间的连接。5.3电磁兼容性(EMC)及环境试验电磁兼容性及环境试验应按IEC60945的要求进行。5.4自动操能向手动操能转换试验从自动操能向手动操能转换试验应按下列顺序进行:a)在自动操能模式下,转动舵轮使能角指令为0°;设定能角限制器为最大值,并设定预设崩向使能角达到最大值;b)
c)从自动操能向手动操能转换;d》测量从完成操能方式转换至发出正能指令信号的时间,其结果应符合4.3.2.1的要求。5.5控制特性试验
5.5.1一般要求
下述试验应采用船舶运动模拟器进行。附录B所述模拟器是进行下述试验的标准模拟器,5.5.2辅向信号变换精确度
将模拟器的向设定为八个方位,且将它们与脂向控制装置所指示的向进行比较。该试验应右转和左转各分别进行2次。结果应符合4.3.12的规定。5.5.3200°转向
5.5.3.1本试验应按附录B规定的船舶运动模拟器在l/v设为2情况下进行。本试验在无预设回转角速度或预设回转半径功能下做自动转向。根据4.3.3.4和4.3.3.5规定应由崩向预设器进行右转和左转200°航向变更,按下列要求进行试验:
a)将向预设器设定为顺时针向右转时,船舶应向右转向;将其设为逆时针向左转时,船舶应向左转向(任何情况下,向变化都依据向预设器确定的回转方向)。b)进行循向变更后,能角限制功能应起作用。5.5.3.2本试验应按附录B规定的船舶运动模拟器在l/v设为2情况下进行。且能角限制值在最火的条件下进行。应使向预设器向右或向左转,做200°的崩向变更。试验应符合5.5.3.1a)的规定,且6
GB/T24952—2010/IS016329:2003回转角速度或回转半径应满足4.3.8.2和4.3.8.3规定的要求。预设回转半径试验时,接公式(1)计算船舶脂向回转角速度:
±180×
式中:
$-一预设回转角速度,单位为度每秒(/s);r----预设回转半径的数值,单位为米(m);u—航速的数值,单位为米每秒(m/s)。(1)
本试验应用预设的回转半径或预设回转角速度最大值、中间值及最小值,在左右方向各进行6次。注1;水平加速度a不超过2.0m/s。注2:本试验中应通过回转角速度或回转半径选择,保证水平加速度不超过2.0m/s°。5.5.4向稳定性
崩向稳定性试验应按附录B规定的船舶运动模拟器在/v设为2的情况下进行。且分别按附录A规定的有扰动和无扰动的条件下进行,向控制装置转向10min后,应符合4.3.13的要求。5.5.5过冲试验
过冲试验应按附录B规定的船舶运动模拟器在1/设为2的情况下进行。以崩向为准,预设向向右和向左变更20°,过冲不超过2°。6应急功能
当循向传感器或向控制装暨出现故障时,应保持故障前的方位;当使用中的自动速度输人出现错误时,应按出现错误前的速度值控制。并按4.3.11的规定发出警报。7识别标志
在随向控制装置的组成设备上应标识下列内容制造厂商标识;
崩向控制装置型号;
一产品序列号;
与磁罗经的安全距离(对于设置在桥楼的崩向控制装置)。8信息
为了正确地操作和维护向控制装置,应提供足够的信息,包括:a)
当设计成可在元件级进行故障诊断和修理的装置时,应配备完整的线路图、元件布置图及元件一览表。
当装置包含有复杂模块且未设计成在元件级进行故障诊断及修理时,应提供足够的信息,保证故障的复杂模块能被定位、识别和替换,对除此之外的模块和非模块构成元件应符合a)款要求。
c)对于具有同转角速度和同转-半径控制功能的崩向控制装置,应说明由于天气、海况、航速、装载、吃水及纵倾等特殊条件下,可能会出现不能达到预设值的情况。且应说明不正确的航速输人会导致不正确回转半径控制的情况。7
GB/T24952—2010/ISO16329:2003附录A
(规范性附录)
扰动条件下的向稳定性试验
本附录规定了“崩向稳定性测试”的扰动条件。采用的扰动是与能角等效的矩形波,振幅应符合表A.1的规定。
时间/s
搬辐/(\)
60~120
120~180
180~240
240360
360~380
380~410
410~440
440~460
460~600
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