§ 74. Внутрисудовая электрическая связь и сигнализация

Виды и назначение сигнализации

Современное судно является сложным автономным инженерным сооружением. Для обеспечения оперативного и безаварийного управления судном оборудуют:

1. Внутрисудовой телефонной связью;

2. Приборами управления главными и вспомогательными механизмами, и рулевым устройством (дистанционное автоматическое управление гл. двигателями, телеграфами, рулевыми указателями, и т.д.).

К примеру, серийные суда Укрречфлота оборудованы системами управления главными двигателями: ДАУ - т/х "Савельев"; ДАУ, ЭДУ - т/х "Днепровец"; ДУ - т/х"Орель".

3. Судовой электрической сигнализации, куда входит звонковая сигнализация и сигнализация контроля.

Внутрисудовая электрическая связь и сигнализация подразделяются на следующие виды: телефонная связь, громкоговорящая командная связь, электрические приборы управления судном, звуковая, световая и другие виды электрической сигнализации.

Телефонная связь нашла широкое применение на судах для связи между отдельными постами управления и помещениями судна. Она является одним из основных видов внутрисудовой связи и обеспечивает быструю и точную передачу команд в исполнительные пункты.

Для передачи команд и приказаний на судах используют также громкоговорящую командную связь, которая бывает одно- и двусторонней. При односторонней связи команда может быть передана только в одном направлении, а при двусторонней - возможны переговоры в оба направления.

К электрическим приборам управления судном относятся электрические телеграфы и рулевые указатели, принцип действия которых основан на синхронной передаче угла.

Звуковая (акустическая) и световая (визуальная) электрические сигнализации предназначены для дистанционной передачи различного рода сигналов в посты управления и другие помещения судна.

По Правилам Регистра машинные телеграфы оборудуются световой и звуковой сигнализацией, предупреждающей об исчезновении напряжения в цепи питания. Питание машинных телеграфов осуществляется от ГЭРЩ или щита навигационных устройств. Если на судне имеется пульт управления и контроля за ходом судна, то машинный телеграф может получать питание от этого пульта.

Телефоны группы управления судном должны обеспечивать надежную связь ходовой рубки с основными служебными помещениями и постами управления.

Телефонные аппараты, установленные в помещениях с большей интенсивностью шума, снабжены дополнительно световой сигнализацией.

Неисправность одного из телефонных аппаратов не должна влиять на работу других аппаратов.

Суда, на которых объявление аврала голосом не может быть услышано во всех местах, оборудованы электрической звуковой авральной сигнализацией, которую устанавливают: в машинном отделении; на открытых палубах, в коридорах жилых, служебных и общественных помещений; в общественных помещениях, если их площадь превышает 100 м . В радиорубке вместо звуковой авральной сигнализации устанавливают красную лампу авральной сигнализации.

Система авральной сигнализации получает питание от аварийной аккумуляторной батареи или другой отдельной батареи. Она обеспечивается непрерывным питанием, независимо от того, в каком положении находится аккумуляторная батарея (заряда или разряда).

Система сигнализации обнаружения пожара должна быть надежной и постоянно готовой к действию. В случае исчезновения напряжения в судовой электрической сети предусмотрено автоматическое переключение системы сигнализации обнаружения пожара на питание от аварийного источника.

На современных судах имеется система сигнализации уровня подсланевых вод, в которой датчиками являются реле давления или уровня. Превышение установленного уровня подсланевых вод приводит к срабатыванию датчика, который вызывает в ходовой рубке появление светового и звукового сигналов.

Внутрисудовая телефонная связь

В основу телефонной связи положен принцип преобразования на передающем пункте звуковых колебаний, создаваемых голосом человека, в электрические колебания, передаваемые по линиям связи на приемный пункт, где они снова преобразуются в звуковые колебания, воспроизводя переданную речь. Звуковые колебания преобразуются в электрические при помощи микрофона, который является передатчиком речи. Преобразование электрических колебаний в звуковые происходит с помощью телефона, который выполняет функции приемника речи.

В судовой телефонной связи применяются угольные и электромагнитные микрофоны. Устройство угольного капсюля микрофона показано на рис. 2.153 а. Капсюль состоит из пластмассового корпуса 1 с металлической решеткой 2, мембраны 4 конусообразной формы, прокладки 3, подвижного 6 и неподвижного 7 электродов и угольного порошка 5. Прокладка защищает мембрану от действия влаги.

При передаче речи под действием звуковых волн мембрана микрофона вместе с подвижным электродом будут колебаться, изменяя давление на угольный порошок. В результате значение электрического тока в цепи микрофона будет изменяться в полном соответствии с изменением звукового давления на мембрану. Прохождение пульсирующего тока по обмотке катушки телефона вызовет колебания его мембраны, создавая звуковые колебания, соответствующие звуковым колебаниям говорящего в микрофон.

Угольные микрофоны просты по устройству и достаточно надежны в эксплуатации. Однако они могут использоваться только в системах телефонной связи с источником питания.

В телефонных аппаратах безбатарейной связи применяются электромагнитные микрофоны, устройство капсюля которых показано на рис. 2.153, б.

Рис. 2.153. Устройство капсюлей микрофонов:

а - угольного; б - электромагнитного.

Магнитная система капсюля состоит из двух постоянных магнитов с двумя полюсными наконечниками 4 П-образной формы, двух электромагнитных катушек 6 и якоря 5, находящегося между полюсными наконечниками и имеющего вид прямоугольной стальной пластины. В среднем положении якорь удерживается пружинами. Один конец его свободен, а другой через тягу 8 связан с мембраной 2, имеющей конусообразную гофрированную форму. Она штампуется из тонкой листовой бронзы. Сверху мембрана закрывается крышкой 3, которая крепится винтами к кольцу - основанию 1. Защита от проникновения влаги внутрь микрофона осуществляется прокладкой уплотняющего резинового кольца между крышкой 3 и кольцом - основанием 1. Электромагнитная система капсюля помешается в латунный корпус 7. При передаче речи мембрана под действием звуковых волн будет колебаться. Эти колебания через тягу 8 передаются якорю 5, нарушая магнитное равновесие системы. Под действием возбужденного в системе переменного магнитного потока в электромагнитных катушках 6 будет наводиться переменная э. д. с. со звуковой частотой. В результате по линии связи и по электромагнитной катушке телефона пойдет переменный разговорный ток. Он вызовет колебания мембраны телефона с частотой, соответствующей произносимым перед микрофоном звукам. Дифференциальные электромагнитные капсюли типа ДЭМ. используются как в микрофонах, так и в телефонах.

Для осуществления двусторонней телефонной связи (в обоих направлениях) необходимо иметь в каждом пункте микрофон и телефон, которые конструктивно объединены в один прибор - микротелефонную трубку.

По судах применяются следующие системы телефонной связи: парная, командная, отдельных коммутаторов, с центральным коммутатором ручного действия и с центральной станцией автоматического действия.

Парная телефонная связь соединяет между собой только два поста. Она применяется между наиболее ответственными постами судна; рулевая рубка - машинное отделение, рулевая рубка - радиорубка, рулевая рубка - каюта капитана, машинное отделение - каюта механика.

Командная телефонная связь обеспечивает связь командного поста с подчиненными ему абонентами. С коммутатора, установленного на командном посту, можно установить связь с одним, одновременно с несколькими или сразу со всеми абонентами (циркулярный вызов).

Телефонная связь по системе отдельных коммутаторов объединяет несколько постов. В отличие от командной связи здесь каждый абонент может непосредственно установить связь с любым абонентом своей группы. Система телефонной связи с центральным коммутаторам ручного действия обеспечивает избирательную парную или циркулярную связь. Для соединения различных абонентов между собой применяется ключевой телефонный коммутатор ручного действия. В системе автоматической телефонной связи (АТС) обеспечивается служебно-обиходная связь. Соединение абонентов между собой в системе АТС производится автоматически с помощью реле и искателей вызова. Каждому абоненту присваивается номер, а его телефонный аппарат снабжается номеронабирателем. Вызов абонента производится набором соответствующего номера.

Судовые телефонные аппараты и коммутаторы

Судовые телефонные аппараты имеют вызывные и разговорные приборы, а также коммутационное устройство. К вызывным приборам относятся: звонок, неоновая лампочка, индуктор или номеронабиратель (в аппаратах АТС). Микротелефонная трубка, состоящая из микрофона и телефона, а также телефонный трансформатор относятся к разговорным приборам. Коммутационное устройство представляет собой переключатель, механически связанный с рычагом, на котором лежит микротелефонная трубка. Коммутация вызывных и разговорных цепей осуществляется в момент снятия микротелефонной трубки с рычага телефонного аппарата.

На судах применяются как батарейные телефонные аппараты типов ТАС - М, ТАС - 47, ТАК - 47 и ТАК - 64, так и безбатарейные телефонные аппараты типов СТА - 1, СТА - 2, СТА - 3 и ТАК - Б.

На рис. 2.154 представлена принципиальная схема телефонного аппарата типа ТАС - 47. Корпусы аппарата и микротелефонной трубки отлиты из силумина. Трубка устанавливается на рычажном переключателе ЗА и крепится специальной скобой, исключающей выпадение трубки при качке, вибрации и ударах.

В качестве микрофона ВМ используется капсюль типа МК - 10, а в качестве телефона BF - капсюль типа ТК или ДЭМ - 4М.

Номеронабиратель имеет четыре пары контактных пружин К1 - К4.

При поступлении вызова от сигнально - вызывного устройства АТС переменный вызывной ток проходит через неоновую лампу HL и звонок НА. Начинает звонить звонок, и загорается неоновая лампа. Вызываемый абонент снимает микротелефонную трубку, замыкая контакты рычажного переключателя SA. При этом размыкаются вызывные, а замыкаются разговорные цепи.

Рис. 2.154. Принципиальная схема телефонного аппарата типа ТАС – 47.

При разговоре абонента микрофонный ток проходит по цепи: обмотка 7 трансформатора TV, дроссель L, линия XI - телефонная цепь абонента, с которым ведется разговор, линия Х2, дроссель L2, конденсатор С3, контакт переключателя SA, резистор RI, микрофон ВМ, Часть переменного разговорного тока замыкается в местной цепи: микрофон ВМ, компенсационный резистор R41 обмотка II трансформатора TV, конденсатор С4, микрофон.

При прохождении переменного разговорного тока по обмоткам I и II трансформатора TV, в них создаются магнитные потоки, направленные встречно. Результирующий магнитный поток равен их разности. Под действием этого потока в обнос III трансформатора наводится переменная э. д. с. Если э. д. с, наводимая в обмотке III и падение напряжения на резисторе R4 будут равны и противоположны по направлению, то тока в телефоне BF не будет. Благодаря этому исключается возможность прохождения разговорного тока по телефону во время передачи речи. Такие схемы называются компенсационными.

Разговорный ток, поступающий с линии, протекает по цепи: линия XI, дроссель L1, обмотка I трансформатора, телефон BF, обмотка III и параллельно резистор R4, обмотка II, конденсатор С4, резистор RI, контакт переключателя SA, конденсатор СЗ, дроссель L2, линия Х2. В этом случае магнитные потоки обмоток I и II имеют одинаковое направление и на обмотку III действует суммарный их магнитный поток, что приводит к снижению потери мощности и улучшению качества передачи.

В этой схеме дроссели LI, L2 и конденсаторы Cl, C2 образуют микрофильтр для уменьшения помех радиоприему. Конденсаторы СЗ и С4 препятствуют прохождению постоянного тока от центральной батареи питания через звонок НА и телефон BF.

На рис. 2.155 показана принципиальная схема парной телефонной связи с использованием телефонных аппаратов типа СТА-1. Предположим, что у обоих абонентов микротелефонные трубки установлены на аппараты и абонент № 1 вызывает абонента № 2, вращая для этого рукоятку индуктора GI, который представляет собой магнитоэлектрическую машину. При вращении ручки индуктора его ось несколько подастся вперед, замыкая контакт S1. Вызывной индукторный ток (напряжением 70 В и частотой 20 - 25 Гц) проходит по цепи: обмотка индуктора G1 провод Х2-Х7, звонок НА 2, провод ХЗ, контакт S1 индуктора G1, обмотка индуктора G1. Одновременно вызывной индукторный ток ответвляется через неоновую лампу HL2. В телефонном аппарате абонента № 2 звонит звонок и загорается неоновая лампа, сигнализируя о поступившем вызове.

Если вызов посылается при снятой микротелефонной трубке абонента №1, то сигнал контроля посылки вызова будет прослушиваться в его телефоне по цепи: обмотка индуктора G1, контакт S1 индуктора G1, резистор R1, контакт переключателя SA1, телефоны BF1, конденсатор С2, обмотка индуктора G1. При снятых микротелефонных трубках обоих абонентов размыкаются вызывные и замыкаются разговорные цепи. От микрофона ВМ1 абонента № 1. разговорный ток проходит по цепи: микрофон BM1, контакт переключателя SA1, провод А7 - Х2, конденсатор С4, телефоны BF2, контакт переключателя SA2. Контакт S2 индуктора G2, провод ХЗ, контакт S1 индуктора G1, контакт переключателя SA1, микрофон ВМ1.

При передаче речи от абонента № 2 к абоненту №1 разговорная цепь будет аналогична рассмотренной. В этом случае источником разговорного тока является микрофон ВМ2 абонента № 2.

По окончании разговора обе микротелефонные трубки устанавливаются на свои места.

Телефонные аппараты СТА-3 предназначены для работы в судовых помещениях с нормальным уровнем шумов.

Для парного и циркулярного соединения абонентов с командным пунктом применяют командные телефонные коммутаторы. Их устанавливают на командном пункте для обеспечения телефонной связи с одним или одновременно несколькими исполнительными постами.

Рис. 2.155. Принципиальная схема парной телефонной связи с телефонными аппаратами типа СТА-1

Каждый абонент, подключенный к командному коммутатору, может вызвать вахтенного начальника и вступить с ним в двустороннюю связь.