邱建家
摘 要：救助船舶靠泊码头或其他船只时，减摇鳍装置自动收鳍保护。通过对减摇鳍原理及电路图的分析，并从船舶实际情况出发，对减摇鳍收鳍保护报警完成了改进。本文综述减摇鳍装置收鳍保护改进过程。
关键词：减摇鳍；收鳍保护；延伸报警；改进技术
0 引 言
船舶释放减摇鳍后，驾驶人员将减摇鳍控制面板上操作航速选择开关转换至手动。由于白天阳光过于强烈，面板指示灯不明显，且值班人员交接班时未交代清楚减摇鳍的运行状态，当船舶靠泊码头时，才发现减摇鳍未收回，由于减摇鳍在水下，无法直接观察是否受损，需上船坞才能检查，给船舶带来无法估量的损失。虽然事后经过仔细检查并未发现损坏（鳍刚好插入码头水泥墩之间的空档而未发生碰撞），但是这个险情也足够引起我们的重视。在船舶靠泊码头或其他船只时，若减摇鳍处于放出状态时，能让系统发出声光报警，提醒驾驶员减摇鳍需要收入，即可有效地防止此类险情的发生，对保证船舶安全意义重大。
1 救助船舶减摇鳍装置简介
东海救助局8 000kW救助船舶采用的是中船重工七○四所研发的JQ-6型减摇鳍装置。单鳍有效面积6.99 m2，鳍展长3.74 m。整套控制系统由角速度传感器、伺服放大器、伺服阀、变量泵、变量泵斜盘位移传感器、转鳍油缸及鳍角位移传感器等组成。船在波浪等扰动力矩作用下产生摇摆，角速度陀螺检测船的摇摆角速度，经滤波处理、PID处理、限幅处理和航速调节处理后求得鳍角指令信号。转鳍伺服系统驱动鳍跟随转鳍指令信号转动。随动系统使鳍角尽可能准确地跟踪转鳍指令信号。在水流作用下，鳍上产生升力，从而让船得到一个与波浪扰动力矩相抗衡的稳定力矩，达到减摇的目的，见图1。
2 带着问题进行思考
通过查看图纸资料，我们知道，本减摇鳍装置有2个自动收鳍保护功能：1.航速航选择开关放置“自动”位时，若航速速低于6 kn，减摇鳍能自动归零，收鳍并锁紧。而置于“手动位置”时，装置将屏蔽低航速收鳍停机功能 。2.与船舶侧推装置有互锁功能，即当侧推装置开启时，无法开启减摇鳍装置。在减摇鳍运行时开启侧推装置，减摇鳍能自动归零，收鳍并锁紧。这样看起来确实能够有效地防止船舶靠泊码头或其他船只时鳍未收回的问题，那么为什么还会发生引言中提到的险情呢？经过与驾驶员的沟通了解到，救助船舶训练或执行任务时，船舶往往是机动航行的，航速变化较大。在使用减摇鳍时为了防止航速过低减摇鳍自动收回，通常是把航速航选择开关放置“手动”位。在水况特别好或者训练要求时，靠泊时也偶尔不会使用侧推。当天就是这两种情况非常巧合地碰到了一起，上述险情发生。那么是否能在原有保护功能的基础上做一些改进，能够更好地避免此类险情的发生呢？本文就这个方向进行了一些探讨并做了相关改进实验，在实际使用中也达到了预期效果。
3 根据问题研究解决方案
在救助船舶靠泊码头或其他船只时，需开启甲板机械设备、艏艉侧推等，侧推及甲板机械全部未开启的情况几乎没有，那么在原有侧推及航速保护基础上再加上与甲板机械互锁并发出警示，应该能够保证减摇鳍的及时回收，避免险情发生。而开启甲板机械需要开启甲板机械冷却水泵来冷却，以“通过开启甲板机械水泵来警示减摇鳍运行状态”的思路，根据某轮的前车之鉴，再结合我轮的设备和工作情况，经过对相关图纸研究，结合设备实际情况，研究几套解决方案，通过方案的设想变实现，从而避免有可能造成的安全隐患，从而保证船舶的安全。根据设备工作情况和图纸，画出改装电路草图，仔细探讨研究，提出三种方案：
（1）利用甲板机械冷却水泵开关与减摇鳍收放开关联锁控制，根据本轮机舱淡水冷却管系图和电气设备图，将水泵开关与鳍收放开关用导线接成互相联锁电路，只有当减摇鳍收回时才能启动甲板机械冷却水泵，这样就能清楚知道鳍有无收回。
（2）当开启艏部液压泵站锚机前先打开甲板机械水泵来冷却的操作，以“一开启锚机电源时，报警警示，锚机无法动作”为突破口，研究相关图纸，画出构思电路图，在驾驶室前集控台上布线，来达到报警效果。
（3）加装PLC控制，通过编辑相应程序来控制设备，当启动开关时，PLC接收信号并发出指令给减摇鳍控制箱，鳍就收回。
4 方案的选择与具体实施
在实际考察中，第一种方案因为两个设备控制箱距离较远，线路布置涉及穿墙等工艺，既影响布局又破坏水密，经过讨论，被一致否定了。第二种方案通过研究与实际测试，能达到我们所预定的要求。在减摇鳍未收回的情况下，当驾驶台开启锚机时，按下冷却水泵开关，出现报警警示，锚机无法动作，从而提醒驾驶台值班人员收回减摇鳍。第三种方案停留于理论设想，要实现受制于多种因素决定，工程量巨大，人力和资金投入不小，因此就现阶段条件而言暂且搁置。
根据本次改装预期目标，结合本船实际情况，在参考相应资料图纸后与实际设备内部接线排查，经过反复试验和论证后，设计出减摇鳍示警延伸图纸。见图2—图5。
图6为最终的减摇鳍示警延伸电气原理图。在前左駕控台内部（见图2—图3）安置两个24V（KP/KS）、一个220 V（K220）的中间继电器、空气开关（QF）及导线若干，通过在原1055中间串联继电器（KP/KS）两组常闭触点控制锚机冷却水泵的起动，当减摇鳍运行中X7/X11得电，KP（左鳍）KS（右鳍）动作、水泵无法起动。同时，KP（左鳍）KS（右鳍）的常开触点闭合，报警继电器（K220）得电动作，锚机控制面板上蜂鸣器和指示灯工作（见图4），在这里将这个报警指示灯和蜂鸣器，贴上标签标识为“减摇鳍未收入”，提醒驾驶台操作人员减摇鳍运行中，关闭减摇鳍后，锚机冷却水泵方可起动，锚机液压泵站才能运行。越控开关（QF）的加入是为了在这套加装装置失效情况下，减摇鳍经机舱确认已完全收入减摇鳍箱体，方可使用（切记）。船在停泊或停靠码头，鳍长时间不用时，为维护设备，保持设备的良好状态，可起动减摇鳍，将装置切换到“生摇”状态，使系统运行一段时间。这时，船因没有航速，不产生横摇运动。越控开关可保证锚机冷却水泵正常运行，又可以保证减摇鳍正常试验效果。
5 改进后实际使用情况
在结合本轮在训练中，开启减摇鳍装置，将驾驶台操控面板上航速选择开关放在“手动”位置，经过驾驶员多次试验后，设备稳定可靠，操作简洁明了，未对原有设备带来影响。经过驾驶台操作人员模拟靠码头前准备程序，实际操作锚机启动面板，在按下冷却水泵（ON）开关，面板蜂鸣器响，“减摇鳍运行报警”指示灯亮，松开开关后，蜂鸣器和指示灯停止工作。在通知集控室关闭减摇鳍装置后，锚机冷却水泵顺利启动，锚机液压泵站工作正常。此次试验达到本次改进的预期效果，操作人员操作简单易懂，大大提高了设备的安全性。在这里锚机冷却水泵是指甲板机械冷却水泵。也就是说，当靠泊码头或其他船只，使用绞车或者侧推时，“减摇鳍未收入”延伸报警就会产生。
当我们按下冷却水泵启动按钮时，各电气元件动作，冷却水泵没办法动作，报警灯亮，也就是灯与声达到“点动”效果。再次按下冷却水泵启动按钮，报警又会响，灯也会亮，蜂鸣器响声长短取决于手按按动按钮的时间，虽无法常响常亮，但是水泵无法起动，“减摇鳍未收入”报警灯亮和蜂鸣器响，足够引起驾驶员的警觉，从而采取有效措施，消除安全隐患。
6 结束语
对减摇鳍自动收鳍延伸报警的改进，一方面保证了船舶设备的安全性，另一方面也为后续设备改进提供了方向，达到了我们预期效果。在船舶操作中，尽量避免人为因素造成的失误，要提高驾驶员和轮机员的警惕性。由于工作条件有限，希望今后有更加完善的方案。
