船舶进出厦门港青屿航段时正确使用ECDIS_王丕刚.pdf

2023 年 1 月航海技术第 1 期船舶进出厦门港青屿航段时正确使用 ECDIS王丕刚涂铁昆(中华人民共和国厦门海事局)电子海图显示与信息系统(Electronic ChartDisplay and Information System，ECDIS)是一个高性能的船用导航和辅助决策系统，其软件部分包括海图信息处理、海图显示、航线设计、安全参数、船位监测、安全检测判断和报警等，如何准确设置和正确运用报警参数，特别是安全等深线和安全水深等参数设置至关重要。本文通过探讨部分船舶进出厦门港由于 ECDIS 参数设置与相关概念理解不到位引起的危险情况，进而分析原因并提出建议供同人参考。1厦门港通航背景厦门港主航道扩建四期工程自厦门湾口 20 m等深线附近起，经青屿水道、鼓浪屿南水域至主航道海沧航道口门，全长约 34 8 km。第三警戒区到青屿航段有效宽度为 570 m，设计底标高 17 1 m(当地理论最低潮面，下同)，航段里程约 6 5 km。航道全程满足营运吃水 15 5 m 的 20 万 t 级集装箱船与15 万 t 级集装箱船组合全潮双线通航要求，极大提升了厦门港的通航能力，改善了通航环境，在减少船舶事故险情方面发挥了重要作用。在四期航道运营两年多以来，在厦门港主航道14 号灯浮附近还是发生多起险情事故，我们对险情事故进行统计后发现，许多船舶在进出港过程中，特别是出港船舶经主航道 14 号灯浮附近时会有意偏离、甚至突然转至进港航道一侧，与进港船形成紧迫局面，容易造成港口通航安全事故，存在极大安全隐患。2船舶偏航原因分析厦门 船 舶 交 通 管 理(Vessel Traffic Service，VTS)中心对部分有意远离 14 号灯浮航行船舶进行调查后发现，有电子海图本身原因，如图 1 所示，14号灯浮附近水域只有 10 m 及 20 m 两个标准等深线;也有船员对 ECDIS 正确使用与设置上的原因，包括参数设置不当，驾驶员对安全等深线、安全水深理解不到位，担心距离 14 号灯浮航道边界线外侧83 m 处深度为 13 m 的浅点太近等原因导致船舶偏离航道航行。2 1安全等深线和安全水深设置、使用不当安全等深线(Safety Contour)是 ECDIS 系统中电子海图数据(Electronic Navigational Charts，ENC)固有等深线数据，在 ECDIS 设备显示界面有的以双色显示，以本船配备的 ENC 安全等深线数为标准，小于该值显示为深色即为非安全水域，有的以四色显示，分为“很浅、较浅、较深、更深”，颜色由浅至深可直观感知，ECDIS 设备具有自动向上取大值功能或默认缺省值 30 m，即当输入的本船安全水深(Own-Ship Safety Depth)与 ENC 固有等深线不一致时，系统会自动选取 ENC 中的更大数据，即海图没有驾驶员设定的安全等深线，会显示比预设值更深的安全等深线，也就是说会默认至下一个较深的等深线。ENC 一般标准等深线有 2 m、5 m、10 m、15 m、20 m、30 m、50 m 等，若驾驶员输入本船安全水深为 12 m 时，系统自动从 ENC 中选取比 12 m 较大的等深线 15 m，然而厦门港 14 号灯浮附近水域的 ENC 中只有 10 m 和 20 m 两种等深线可供选择，所以系统就会以 20 m 为安全等深线为界显示不同水深，即如图 1 所显示的:小于 20 m 水深主航道显示为非安全水域，最显著的就是将 14 号灯浮北侧航道内深度为 17 5 m 和 17 8 m 两个“浅水区”显示为碍航物，影响了操船人员的正确判断进而采取以避开碍航物的操船行动。图 114 号灯浮附近海图2 2船舶航行安全参数和安全矢量参数设置不当ECDIS 系统将人工设定的安全矢量参数与ENC 中的数据等进行逻辑比对，当船舶矢量触碰到各种安全设置点、线、区域时将发出声光等报警信息，提醒船舶驾驶员船舶即将进入非安全水域，需及时采取应对措施。以 JC JAN901 型 ECDIS 为例，ECDIS 的安全探测功能由矢量长方 形(DangerDetection Vector)执行，用于监测可安全通过的轮廓区域 和 危 险 区 域，矢 量 弧 形(Danger DetectionSector)用于检测 ENC 系统中的孤立危险物，图 2 为JC ECDIS 矢量图1，驾驶人员根据公司管理体系和船长的意见，根据本船尺寸、操纵性能、不同通航环境进行具体设定，基本原则为发出报警信息后驾驶人员还留有足够的时间采取安全措施。以 JCECDIS 为例，根据港口操纵水域、沿岸水域、大洋航行推荐不同的安全矢量设定(见表 1)2，一艘沿出口航道侧出厦门港的船舶，港内航速为 12 kn，在弧形探测矢量长度 r 取 3 min、弧形探测角度 n 取 30的情况下，其弧形探测半侧弧长将近 287 m，会触碰到航道边界线外侧83 m 处深度为13 m 的浅点。因此，在参数设置合理的情况下，若船舶保持在航道中线或进口航道侧航行，则不会触发警报。图 2JC ECDIS 矢量图表 1JC ECDIS 安全矢量设定推荐表矢量要素矢量推荐值大洋航行沿岸航行港内航行矢量长度 r/min18123 6矢量宽度/m2 倍船长1 倍船长3 倍船宽弧形矢量长度/min18123 6弧形探测角度 n/()9045302 3对海港设置规范和航标配备了解不透根据 海港总体设计规范 和中华人民共和国海区浮动助航标志配布导则 的要求，助航标示用于标示航道、港池界限的标志，其设置位置根据标志结构特性和船舶通航要求、底质、边坡、风浪流条件及维护疏浚等要求确定，通常在航道边界线外侧 3050 m。根据航道扫测提供的数据，14 号灯浮南侧深度为 13 m 的浅点在航道边界线外侧 83 m 以外，从图 1 可以看出浅点在 14 号灯浮南，至少距离灯浮还有 50 m，航道设计通航宽度和水深时，充分考虑了风、浪、流及船长、船宽及航速的影响，只要保持与灯浮足够的安全距离就不会触及浅点礁石，所以正常沿航道边界线以内航行的船舶是安全的。3航行建议3 1准确选择 ENC 并正确选择其显示方式在航线设计时根据航次所经水域尽可能选择最新大比例海图，并合理选择显示图层，使用标准显示层时所有的显示项目应该全部显示，使用其他信息显示图层时水深点、孤立障碍物和沉船等应予显示，并及时进行数据更新，在船舶经过九节礁至引航站段为更全面地显示出安全可航水域或非可航水域，孤立浅水点的水深应全面显示呈现在驾驶人员面前，并最好使用四色显示，同时在海图内容显示方面选择“ALLDISPLAY”，尽可能显示所有信息，包括水深点，当海图水深点小于安全水深时就会以粗体字突出显示，提醒航海者此处水深不够，是危险水域，避免部分重要信息遗漏。3 2准确设置安全等深线和安全预警参数在制定航行计划和设置预警参数时，要充分考虑到 ENC 里等深线间隔不一，设定的安全等深线在ENC 中没有对应时，系统将默认到海图区域内相近更深的等深线，导致存在被安全等深线划定的不安全水域有可能存在大于安全水深的可航水域，安全水深值和安全等深线设置不当将导致报警，需要进一步核实报警的内容和海图实际情况，尤其在港内水域航行时。ECDIS 安全等深线和安全预警参数的设定并不是一成不变的，安全参数的设定因船而异，因不同航次的船舶装载情况而不同。如果驾驶人员在进出港时没有及时根据本船实际吃水和安全富余量去修改安全水深和安全等深线，导致参数设置不合理，海图就会显示航道中间存在礁石和危险碍航物，最显著的就是将 14 号灯浮北侧航道内的深度为 17 5 m 和17 8 m 两个“浅水区”显示为碍航物，影响了操船人员的正确判断进而采取以避开碍航物的操船行动。船舶驾驶员应根据本船的实际吃水合理设置有利于本船安全航行的安全水深及安全等深线等参数，不能设置过小，使孤立危险物和礁石不能正确显示出来，造成不必要的搁浅或触礁危险，但也不能盲目设置过大的安全参数，将本可以安全的孤立浅水点误显示为不可航水域，导致采取偏离自身航道进入逆向航行一侧的行为。一般船舶安全水深的计算方式为:安全水深=吃水+富余水深 潮高。同时应当注意即使在同一航次中船舶的状态也一直在变化，82航海技术第 1 期例如油水消耗、航行速度的快慢、航行区域变化、风浪大小、水密度变化等都会导致吃水变化，所以值班人员应当定期检查 ECDIS 安全值的设定并进行更新，以确保安全值的设定真实反映船舶当时的状态。设置好安全水深值后，还要尽可利用“UserMap”等标注功能手动画出真正小于安全水深的不可航水域。设定矢量弧形应根据水域和通航环境调整，港内航行尽可能设置矢量弧的时间和弧度为下限，避免出现过早报警或频繁报警。3 3熟悉辖区通航环境，增强预见性掌握进出港航道通航要素，可向当地代理索要最新版的进港指南、航道通告及需要特别关注的事项等，如果无法通过当地代理获取最新资料，也可以在进出港时向厦门 VTS 中心了解航道最新水深及通航环境的变化情况。提前审核航行计划，利用手工标绘功能在海图上将低于本船安全水深的真正的危险物进行圈选，避开真正的孤立礁石。遇到紧急情况时通过甚高频(Very High Frequency，VHF)67 频道与厦门 VTS 中心联系，核实具体情况并接受建议，若需要大幅度转向或驶入进港航道时，应征得交管同意后再采取措施，否则在厦门港进出港的咽喉之地，突然转向很容易产生碰撞险情。4结束语因为厦门港主航道为双向通航航路，船舶在进出厦门港的过程中，要熟练掌握 ECDIS 中安全参数的设置及不同显示模式对航行的影响，对通航水域进行充分评估和分析，在进港时向当地代理索要最新的航道资料，既不能在没有正确设置安全参数的情况下过分依赖海图显示来采取盲目的偏离航道的行动，也不可以在不加分析的情况下穿越非安全水域。希望本文能够帮助船舶驾驶员更好地理解ECDIS 安全参数的意义和设置，了解 ECDIS 显示中的局限性，科学使用 ECDIS，保障进出厦门港的船舶航行安全。参考文献 1邹海峰 ECDIS 安全设定对航行安全的影响及分析J 中国水运(下半月)，2019(12):15-17 2温兴培 船舶驾驶员使用 ECDIS 问题及应对J 航海技术，2018(4):50-53作者简介:王丕刚，船长，(E-mail)13559213012139 com涂铁昆，船长，(E-mail)13806075176139 com2023 年 1 月航海技术第 1 期某船轴带发电机频率波动过大分析及处理苏国强胡伟(交通运输部上海打捞局)随着国际油价的不断攀升、公约和法规关于节能减排的严格要求、航运市场的低迷，航运企业对节能减排的意识日渐增强。轴带发电机在设计上充分利用主机的冗余功率，能够有效降低船舶油耗，达到节能减排目的，也能降低设备维护成本，逐步受到广大船东的青睐，得到较为广泛的应用。轴带发电机作为船舶电站系统中重要的单元，一旦出现故障或者主机突发性停车，若不能及时启用备用机组供电，将造成全船失电和船舶失控的紧迫局面。对于轮机管理人员来说，加强对主机及轴带发电机的维护保养和应急操纵管理变得尤为重要，笔者结合工作经历，分享一起某船在大风浪中航行时因主机转速变化引起轴带发电机频率异常波动故障的分析及处理案例。1设备简介某船推进系统采用双主机、双可调螺距螺旋桨系统，主机输出端配增速齿轮箱驱动轴带发电机。双 机 均 为 MAN BW Diesel A/S Denmark 的8S35MC 型两冲程主机，额定功率 5 920 kW，额定转速 170 r/min，主机以 170 r/min 的定速模式运行不可逆转，控制系统为 MAN BW 的 AT2000 自带NOCONTOL 公司的 DGU8800e 电子调速器和SSU8810 安全系统。每台主机输出端各装 1 台FLENDE 公司的 GUG 1200 齿轮箱，输入转速为170 r/min，主机输出经齿轮箱后，分别送出 2 个输出端:其一，经中间轴、艉轴驱动可调距螺旋桨，通过