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澳检组合电台缺陷险遭滞留,幸亏船长沟通交流到位


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某轮在澳大利亚某港接受港口国检查时,因其MF/HF组合电台(JSS-800)缺陷而险些遭到PSC滞留。在接受检查前,该轮曾对其JSS-800进行过自测,测试结果如下:

以上测试结果表明整机是工作正常的,但当澳大利亚检查官上船检查时,却发现了问题。具体情况是:用交流电(AC)工作时,设备发射正常,但用直流电(DC)工作时,却发现发射功率明显偏低,因此检查官认为设备不正常。

在检查时,该轮的船员曾经怀疑是电瓶电压过低,经过一番努力后未能解决问题,没想到最终还是被澳方检查官发现。

由于组合电台是GMDSS设备,该设备不正常最严厉的处罚将是船舶滞留。好在船长及时有效地与检查官进行了沟通和解释,最终澳大利亚检查官开出了限期整改的缺陷。

船舶回到国内港口后,工程人员上船进行检修。经过一些常规的检查,证明船上的电瓶电压及容量符合要求,整机的其它部件,包括Local Controller板均无问题。最后工程人员判断,问题在于设备调谐不良,而症结最大可能是发射天线。

工程人员试着更换了一根8m的鞭状天线(型号MP803)后,开机试验设备即恢复正常,接着他们又根据说明书的要求,对各个波段的输出功率进行了统调,达到最佳发射状态。

一起险些造成船舶滞留的缺陷原来是一根发射天线,问题终于解决了。庆幸之余,该轮船员又感到奇怪,天线不好,为什么用交流发射能够通过检验呢?无论是使用交流电还是使用直流电,天线对于发射机而言都是公用的呀!

船员的疑惑并非完全没有道理。确实,无论是使用交流电还是使用直流电,天线对于发射机而言都是公用的。但是,所谓用AC发射正常,用DC发射不正常的现象实际只是一种假象。用AC发射能通过检查并不表示该JSS-800用交流工作就一切正常。检查时,该轮的JSS-800即使用AC进行发射,其性能其实已经处在“临界状态”,而用DC工作则已超出了“临界”状态。由于检查官并不具备很强的专业知识,未能发现其中之“蹊跷”,才得出了“发射机用DC工作不正常”的结论。

在国内工程师上船检查时,发现其实用AC工作时,发射功率也偏低。如果人为调大功率(调整Driverl的输出电平),则设备会出现报警,并自动降功率。而DC工作问题则更严重。

设备的实际状况是,由于天线不良,发射机不能与天线取得良好配备。

那么,为什么当时用交流工作又能通过检验呢?或者说其问题并不明显从而被掩盖了呢?这就要从发射机的保护电路谈起了。

如图1和图2所示,为了保护发射机的功率放大器,JSS-800有多重保护功能,比如,防止电压过高、防止电流过大、防止温度过高大以及防止驻波比过高等等。

该轮JSS-800的情况就属于驻波比过高而被保护电路所保护。JSS-800的设计是,当驻波比大于4时,发射机将报警,发射功率将自动被降低。

该轮的发射天线不良,致使发射机与天线匹配不良,输出端总是存在着较高的反射电压。该反射电压与发射功率相关,但不成正比。当设备使用交流电工作时,发射功率较高,虽然也存在着匹配不良,但驻波比尚未超过4,发射机勉强可以工作。当设备使用直流电工作时,发射功率较低,而反射功率并不因为发射功率降低就同比降低,此时的驻波比了。

驻波比还与所使用的发射频率有关。其实,如果细心检查,会发现,该轮在澳检时发现的“功率低”问题并非存在于所有的波段其“功率低”的程度在各个波段也不尽相同。

几点启迪:

1、在接受PSC检查前,对通信导航设备

进行自检是防止滞留的有效手段。但是,在船舶的日常通信中,MF/HF设备已经不是常用的设备,甚至基本处于闲置状态。在一些人的心目中,包括MF/HF设备在内的许多GMDSS设备,已经沦为“接受检查“的设备。因此,他们在检查GMDSS设备时,往往只是满足于用设备的自测功能进行测试,甚至只满足于用AC进行测试。这样很容易忽略了一些问题,掩盖了一些隐患。对于MF/HF设备而言,其测试内容应包括:

除了用设备的自测功能进行测试外,还应分别用AC和DC进行功能和效能试验,包括:

(1)与岸台或其它船台进行无线电话通信测试。

(2)与岸台或其它船台进行DSC通信试验。

(3)与岸台或其它船台进行NBDP通信试验。

(4)在2187.5kHz,8414.5kHz和至少一个HF波段的DSC遇险与安全频率上进行DSC值守接收测试。

(5)测试在驾驶台启动遇险报警的装置。

(6)确认写入设备存储器中的MMSI是否正确,是否受到保护不会被使用者随意改变。

(7)检查船位和时间能否能跟随无线电定位设备更新。

(8)检查备用电源(GMDSS专用的电瓶)定是否能为操作主要GMD5S设备提供足够的照明。

在船舶现场是很难进行驻波比测试的,因为这这种测试必须由专业人员使用专门的仪器进行。然而,只要设备自测不出现错误代码,效能试验又正常,则驻波比肯定会在允许范围之内。

2、当发现类似于该轮的情况时,应细心地检查问题是否存在于所有的波段。尤其注意在8MHz、12MHz和16MHz这些常用的波段上是否基本能正常工作。如果是,则说明该设备基本能满足通信需要,不应立即被“彻底否定”。

在这种情况下,船舶无线电人员可以主动“引导”检查官在这些波段上进行测试,并与检查官保持良好的沟通,尽量避免发生被滞留的情况。待船舶回国内港口或国外其它合适的港口再进行修理,彻底解决问题。

3、尽管GMDSS设备在平时可能基本处于闲置状态,但一旦船舶遇险,它们将会成为船员求救的主要设备。INMARSAT--M和INMARSAT-F这些常规通信设备是无法完成遇险通信任务的。

因此,平时注意对GMDSS设备的检查、维护以及熟悉对它们的操作还是至关重要的。

4、驻波比过高不仅会使设备工作失常甚至损坏,其导致的室内高频辐射能量过高而对于人体产生的伤害也是不可低估的。常常有这样的现象,当我们在某个高频波段发射时,报房(或驾驶台)内的日光灯即使不通电都自己都亮起来了。有人误以为这说明输出功率高,其实这恰恰是驻波比过高,反射功率过大的表现。由于现在船上的发射机都是自动调谐的,我们不可能象对待老型号的发射机那样,通过手动调谐去寻找另一个驻波比较低的谐振点。

因此,应尽可能避免使用驻波比过高的波段进行发射。

知识介绍:

1、驻波比

驻波比全称为电压驻波比,又名VSWR,是英文Voltage Standing Wave Ratiol的缩写。

在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax,形成波腹;

在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin,形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。驻波比是驻波波腹处的电压幅值Vmax与波节处的声压Vmin幅值之比。

在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会产生反射折回,并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性,也就是天线中正向波与反射波的情况,人们建立了“驻波比”这一概念,

SWR=R/r=(1+K)/(1-K)

反射系数K=(R-r)/(R+r)

(K为负值时表明相位相反)

式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数K等于0,驻波比为1。

驻波比为1是一种理想的状况,这只有在实验室才能做到。在船舶使用的高频设备中,我们不可能为每一个特定频率,在每一个特定场合,配置一根专门的天线和一条专门的电缆。因此,实际上设备输出端总会存在反射电压,所以驻波比总是大于1。同一根天线和同一条电缆,它们要覆盖的频率范围越宽,设备输出端的反射电压的变化也就越大。通常认为,对于VHF(156MHz至174MHz)设备而言,驻波比在1.3(在各个频道上基本相同)以下为可接受范围;而对于MF/HF(2MHz至25MHz)设备而言,则驻波比在4以下(在不同波段上差别很大)为可接受范围。

2、JSS-800故障代码的含义

ERR 20一SSB产生器电路故障

ERR21—频率转换器电路故障

ERR22—键控电路故障

ERR80—高频驱动放大器故障

ERR30—高频功率放大器不平衡

ERR31—高频功率放大器失调

ERR32—高频功率放大器模块A故障

ERR33——高频功率放大器模块B故障

ERR34—一高频功率放大器模块A、B故障

ERR40——天线调谐器输入射频功率过高

ERR41——天线调谐器CPU电路故障

ERR42——天线调谐器+24V电压故障

ERR43——天线调谐器调谐电平报警

ERR60——接收机RF调谐电路故障

ERR61——接收机RF放大电路故障

ERR62——接收机IF滤波电路故障

ERR63——接收机IF放大电路故障

ERR64——接收机频率合成器L00P1电路故障

ERR65——接收机频率合成器L00P2电路故障

ERR66——接收机频率合成器REF/BF0电路故障

ERR67—接收机CPU故障

ERR70—一值守机RF调谐电路故障

ERR71—值守机RF放大电路故障

ERR72—一值守机IF放大电路故障

ERR73——值守机DSC调谐电路故障

ERR74——值守机频率合成器L00P1电路故障

ERR75——值守机频率合成器L00P2电路故障

ERR76一值守机频率合成器REF/BF0电路故障

ERR77—一值守机CPU电路故障

ERR90——DSC装置故障

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