معايير مستشعر الرياح البحرية للمنظمة البحرية الدولية: ما يعنيه الامتثال فعليًا لسفينتك

مستشعر الرياح البحرية التابع للمنظمة البحرية الدولية (IMO).المعايير: ما يعنيه الامتثال فعليًا لسفينتك

يوجد جهاز استشعار على الصاري يتجاهله معظم الناس حتى تلتقط الريح. مقياس شدة الريح. إنها تدور، وتقيس، وترسل البيانات إلى شاشة الجسر. ولكن عندما يطلب مسؤول مراقبة حالة الميناء الاطلاع على شهادة الموافقة على النوع، يتذكر الجميع فجأة أن أجهزة استشعار الرياح ليست ملحقات اختيارية. إنها معدات إلزامية ذات متطلبات أداء محددة.

نقوم بتصميم وتصنيع معدات الملاحة والاتصالات الخاصة بنا، بما في ذلكأجهزة استشعار الرياح البحرية. وعلى مر السنين، شاهدنا الكثير من مشغلي السفن يكتشفون أن مقياس شدة الريح "المتوافق" الخاص بهم لم يتم اختباره فعليًا وفقًا للمعايير المهمة.

الأساس القانوني: SOLAS الفصل الخامس

متطلبات النقل لمعدات قياس الرياح تأتي من الفصل الخامس من اتفاقية سولاس، اللائحة 19. بالنسبة للسفن التي تزيد حمولتها الإجمالية عن 300 طن، تفرض اللائحة نقل المعدات القادرة على قياس وعرض سرعة الرياح واتجاهها. هذا ليس اقتراحا. إنه مطلب قانوني للرحلات الدولية.

الأساس الفني موجود في اللائحة V/5 من SOLAS، والتي تشير إلى معاييردوارات الرياح البحرية ومقاييس شدة الريحالمثبتة على السفن لأغراض الملاحة. يجب أن تقيس المعدات وتشير إلى اتجاه الرياح وسرعتها في البحر. ما لا تحدده اللائحة هو تحديد التكنولوجيا-الأكواب الميكانيكية، أو المراوح، أو أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية جميعها مؤهلة، بشرط أن تستوفي معايير الأداء.

معيار الأداء: ISO 10596

ISO 10596:2009 هو المعيار الدولي الأساسي الذي يحدد النوع والهيكل والوظيفة والأداء وطرق الاختباردوارات الرياح البحرية ومقاييس شدة الريح. تنطبق هذه المواصفة على المعدات المثبتة على السفن على النحو الموصى به في الفصل الخامس من اتفاقية سولاس، اللائحة 5.

يغطي المعيار النطاق الكامل لما يجب أن يفعله مستشعر الرياح البحرية. وهي تحدد تصنيف النوع، وبنية المستشعر ووحدة العرض، ومتطلبات الوظيفة، وحدود الأداء والدقة. ويغطي أيضًا اختبار التوافق الكهرومغناطيسي، ومتطلبات وضع العلامات، وإرشادات التثبيت، ومحتوى دليل المستخدم.

والجدير بالذكر أن المواصفة القياسية ISO 10596 لا تنطبق على دوارات الرياح وأجهزة قياس شدة الريح المستخدمة في القياس والمراقبة للأرصاد الجوية أو العلمية. التمييز مهم. يخدم مقياس شدة الريح في محطة الأرصاد الجوية ومقياس شدة الريح للملاحة على متن السفن أغراضًا مختلفة ويواجهان معايير مختلفة.

المتطلبات العامة: قرار المنظمة البحرية الدولية A.694(17) وIEC 60945

خلف ISO 10596 يوجد إطار عمل أوسع. يحدد قرار المنظمة البحرية الدولية A.694(17) المتطلبات العامة للمعدات الراديوية المحمولة على متن السفن والمساعدات الملاحية الإلكترونية التي تشكل جزءًا من النظام GMDSS. يجب أن يتوافق أي جهاز استشعار للرياح البحرية مثبت على سفينة SOLAS مع هذه المتطلبات العامة.

تعتبر المواصفة القياسية IEC 60945 بمثابة العمود الفقري الفني الذي يطبق A.694(17). وتحدد هذه المواصفة الحد الأدنى من متطلبات الأداء وطرق الاختبار ونتائج الاختبارات المطلوبة لمعدات الملاحة البحرية والاتصالات الراديوية. يغطي المعيار الظروف البيئية والتوافق الكهرومغناطيسي والموثوقية التشغيلية.

تعتبر الاختبارات البيئية الواردة في المواصفة IEC 60945 شاملة. درجات الحرارة القصوى. رطوبة. تآكل ضباب الملح. اهتزاز. صدمة. يحاكي كل اختبار الظروف القاسية التي سيواجهها مستشعر الرياح على مدار سنوات من الخدمة في البحر. وقد أثبت المستشعر الذي اجتاز هذه الاختبارات أنه قادر على البقاء.

 

ما تقوله متطلبات الدقة في الواقع

مواصفات الدقة مهمة لأنها تحدد معنى "جيد بما فيه الكفاية". يوفر المستشعر الذي ينجرف خارج هذه التفاوتات بيانات مضللة إلى الجسر.

تختلف متطلبات الدقة حسب المصدر، ولكن خط الأساس ثابت. يجب أن تكون دقة سرعة الرياح عادةً ضمن ±0.5 م/ث أو ±5 بالمائة، أيهما أكبر. يجب أن تكون دقة اتجاه الرياح ضمن ±5 درجات. بعض أجهزة الاستشعار المعتمدة من النوع-تتجاوز هذه المتطلبات بشكل ملحوظ-يحقق جهاز WindObserver II الخاص بـGill، على سبيل المثال، ±2 بالمائة عند 12 م/ث للسرعة و±2 درجة للاتجاه.

يجب أن يغطي نطاق القياس النطاق الكامل لظروف الرياح التي قد تواجهها السفينة. تمتد النطاقات النموذجية من الظروف القريبة من الهدوء- حتى 60 م/ث أو أعلى. يجب أن يبدأ المستشعر في القياس عند سرعات رياح منخفضة جدًا-أقل من 0.3 م/ث في العديد من الحالات.

 

البقاء البيئي

يواجه جهاز استشعار الرياح الموجود على سارية السفينة ظروفًا قد تؤدي إلى تدمير معظم الأجهزة الموجودة على الأرض. يؤدي رذاذ الملح إلى تآكل المعادن المكشوفة. تتأرجح درجة الحرارة من -40 درجة إلى +60 درجة إجهاد الإلكترونيات والمكونات الميكانيكية. يؤدي الاهتزاز الناتج عن المحرك وثني الهيكل إلى فقدان المكونات بمرور الوقت.

تتناول الاختبارات البيئية IEC 60945 هذه الحقائق. يجب أن يعمل المستشعر بشكل موثوق عبر نطاق درجة الحرارة الكامل. يجب أن يقاوم التآكل الناتج عن رذاذ الملح-ومن الشائع أن تكون حماية IP67 مطلوبة. يجب أن يتحمل الاهتزاز حتى 2 جرام. يجب أن تنجو من صدمة البحار الهائجة ورطوبة المناخات الاستوائية.

 

تضيف بعض المعايير الإقليمية متطلبات إضافية. على سبيل المثال، تحدد المعايير البحرية الصينية 1000 ساعة من اختبار رش الملح لمقاومة التآكل. تتطلب شهادة DNV GL التشغيل في ظل ظروف رياح شديدة تصل سرعتها إلى 80 م/ث وموثوقية طويلة الأمد-مع متوسط ​​وقت بين حالات الفشل لا يقل عن 20000 ساعة.

 

متطلبات الواجهة

إن جهاز استشعار الرياح الذي يقيس بدقة ولكن لا يمكنه الاتصال بأنظمة الجسر لا فائدة منه. ولذلك فإن متطلبات الواجهة لا تقل أهمية عن دقة القياس.

تحدد المواصفة القياسية IEC 61162-1 الواجهة الرقمية لمتحدث واحد ومستمعين متعددين - وهو معيار NMEA 0183 الذي تستخدمه معظم المعدات البحرية. يجب أن تقوم أجهزة استشعار الرياح بإخراج بيانات سرعة الرياح واتجاهها في جمل NMEA الصحيحة بمعدل الباود الصحيح.

تتناول أحدث المتطلبات أيضًا التكامل مع أنظمة السفن الأوسع. تتطلب تعديلات SOLAS لعام 2025 دمج أجهزة قياس شدة الريح مع مسجل بيانات الرحلة (VDR) لتخزين بيانات الرياح لمدة 96 ساعة على الأقل. تضيف تحديثات 2026 للمعيار IEC 61400-12-1 متطلبات بروتوكولات اتصالات البيانات لضمان التوافق مع الأنظمة البحرية الذكية.

 

الموافقة على النوع: الشهادة المهمة

الامتثال للمعايير شيء واحد. وإثبات ذلك شيء آخر. إن موافقة النوع من جمعية تصنيف معترف بها هي دليل على أن جهاز استشعار الرياح يلبي المتطلبات بالفعل.

تسرد شهادة اعتماد النوع المعايير التي تم اختبار المعدات وفقًا لها. لمقياس شدة الريح البحري، والتي تتضمن عادةً قرار IMO A.694(17) وIEC 60945 وأحيانًا ISO 10596. وتسرد الشهادة أيضًا تقارير الاختبار من المعامل المعتمدة التي أجرت الاختبار.

الموافقة على النوع ليست اختيارية بالنسبة لسفن SOLAS. يمكن لمسؤولي مراقبة دولة الميناء أن يطلبوا الشهادة أثناء عمليات التفتيش. وبدون ذلك، قد تواجه السفينة الاحتجاز أو عقوبات تشغيلية.

الشهادات الإقليمية والإضافية

وبخلاف خط الأساس الذي حددته المنظمة البحرية الدولية، تفرض السلطات الإقليمية وجمعيات التصنيف متطلبات إضافية.

يتطلب الاتحاد الأوروبي شهادة MED (توجيه المعدات البحرية) للمعدات المستخدمة في مياه الاتحاد الأوروبي. يتضمن ذلك الوحدة ب (فحص النوع) والوحدة د (ضمان جودة الإنتاج). يجب أن تدعم الأدوات المعتمدة من MED-نقل البيانات في الوقت الفعلي-إلى منصة SafeSeaNet التابعة للاتحاد الأوروبي.

قام خفر السواحل الأمريكي بتحديث متطلباته للتأكيد على قدرات المراقبة عن بعد. يجب أن تحتوي السفن العاملة في المياه الأمريكية على أجهزة قياس شدة الريح التي تنقل بيانات الرياح إلى أنظمة الإدارة القائمة على الشاطئ. يجب أن تفي الأجهزة أيضًا بمعايير مقاومة الانفجارات-UL 1203 للاستخدام في المناطق الخطرة.

شهادة DNV GL معترف بها على نطاق واسع للسفن البحرية وسفن دعم مزارع الرياح. فهو يتطلب اختبارات أداء صارمة-والتحقق من الموثوقية على المدى الطويل.

الواقع العملي

عندما تقوم بالاختيارجهاز استشعار الرياح البحريةبالنسبة لسفينة SOLAS، فإن المتطلبات ليست اختيارية. يجب أن تحمل المعدات موافقة النوع. يجب أن يتوافق مع ISO 10596. ويجب أن يتوافق مع IEC 60945 وقرار المنظمة البحرية الدولية A.694(17). يجب أن يكون لديه الواجهة الصحيحة. يجب أن تنجو من الاختبارات البيئية. ويجب أن تتكامل مع VDR.

نحن نصممأجهزة استشعار الرياح لدينالأننا رأينا الكثير من الاختصارات. لقد شاهدنا أجهزة الاستشعار التي اجتازت اختبار مقاعد البدلاء تفشل في اختبار رش الملح بعد ستة أشهر في البحر. لقد رأينا واجهات تعمل مع شاشة واحدة وليس مع أخرى. لقد شاهدنا السفن وهي تقوم بتثبيت معدات غير معتمدة وتواجه الاحتجاز أثناء أول تفتيش لرقابة دولة الميناء.

المعايير موجودة لسبب ما. تؤثر بيانات الرياح على قرارات الملاحة وأداء الطيار الآلي وتقييمات السلامة. سيكون من دواعي سرور الشركات المصنعة التي تستوفي المعايير بالفعل أن تعرض عليك الشهادات. أولئك الذين لا سيتحدثون عن كل شيء باستثناء الموافقة النوعية.