船舶VDR电磁兼容的设计.docx

船舶 VDR 电磁兼容的设计作者：黄宗议 来源：《海峡科学》2009年第 07期［摘要］VDR工作环境中的电磁污染较严重，电磁兼容设计必不可少文章从介绍船舶的电 磁环境入手,以阐述VDR的技术原理为基础，分别从抑制干扰源、消除传输介质、合理选择元器 件等3个方面探讨了 VDR电磁兼容设计技术［关键词］VDR电磁兼容设计1船舶的电磁环境由于船舶的空间相对狭小,船舶电气设备的布置十分拥挤船舶各种强电设备、通信导航 设备使用频繁,它们的启、停过程很容易产生电磁干扰,某些设备因电磁干扰而产生的感应电压 其最大瞬时值可在几百毫伏至数十伏,可以说,船舶本身就是一个封闭的多电场干扰源和多磁场 干扰源它通过“场”（静电场或交变电磁场）或“路”（传输线路）耦合到被干扰源如果对船舶 VDR（即船载航行数据记录仪，俗称船舶黑匣子），设计时注意不够，干扰问题未得到很好的解决在 调试时往往要浪费较大的人力和物力,甚至前功尽弃因此VDR的电磁兼容性成为不可忽视的 研究课题2VDR 的技术原理2.1 一般 VDR 系统的组成VDR 一般由服务器箱（主机箱）,数据保护容器（PDC），PDC接口箱，驾驶台告警单元，麦克风组 合,UPS电源箱等组成。

VDR服务器箱是整个VDR系统的核心主要包括如下几部分:主处理 单元（高性能工控机）、网络交换机、语音混响器、图像切换器、 RS232/RS422 串行通讯卡、传 感器接口单元、计算机电源、可读写DVD驱动器、可移动硬盘，软驱以及为方便数据下载设置 的USB接口主处理单元的组成分为硬件和软件两部分硬件包括主板、电源、硬盘、声 卡、高分辨率图像采集卡、处理器、内存、自适应网卡、显卡软件包括:操作系统，数据采集 程序，各种板卡的驱动程序2.2 数据采集，存储，下载1） 串行信号的采集:可采集多路串口数据2） 接口单元用于采集非标准信号可以采集多路电流/电压型模拟量信号;开关量信号;交流/ 直流同步信号;步进信号等3) 驾驶室声音，通讯信号的采集能力:可以同时采集麦克风信号和VHF信号，语音数据经过压 缩之后进行存储4) 雷达图像的采集能力5) 通过配置程序，可以将采集的数据存储到数据保护容器和其它本地文件夹6) 通过刻录机将黑匣子中的数据刻录成光盘或通过USB接口下载已存储的数据，进行数据 分析或备份2.3 数据保护容器数据保护容器(简称PDC)，与主机服务器箱相连接数据保护容器由存储介质、电源数据 接口、底座、带有电池的水下声响信标组成。

通过网络交换机与采集服务器相联数据保护容 器一般被安装在船舶的罗经甲板上2.4 UPS 电源箱当外部电源停电后,UPS电源箱能够给VDR主机供电2小时以上2.5 远程采集单元用于采集离主机箱较远的信号及无信号输出而需采集的设备的信号2.6 麦克风麦克风根据安装位置分为室内和室外两种一般安装在驾驶室两冀，左右各一个室内麦 克风一般安装在操舵位置、雷达、海图桌、VHF通讯电台附近各一个麦克风与语音混响器 组合，用来采集多路麦克风语音信号和多路VHF信号2.7 驾驶台告警单元告警单元一般安装在驾驶室驾驶台附近等易于观察和操作的位置3VDR电磁兼容设计VDR电磁兼容性EMC包括两个方面:一是指系统与周围其他系统或设备之间相互兼容的 能力，二是指系统在自然界的电磁环境中按设计要求正常工作的能力VDR是在电磁污染较严 重的环境中工作，电磁兼容设计必不可少构成电磁干扰的三个基本条件是:(1)存在干扰源;(2)有 相应的传输介质;(3)有敏感的接受单元VDR电磁兼容设计就是破坏三个条件中的任意一条以 消除电磁干扰，这是VDR电磁兼容设计的基本出发点。