DE19934052A1

DE19934052A1 - Einrichtung zur Fernsteuerung der Antriebsanlage eines Schiffes

Info

Publication number: DE19934052A1
Application number: DE1999134052
Authority: DE
Inventors: Thomas Weber; Rolf Roskam
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Aventics GmbH
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2019-07-20
Also published as: DE19934052C2

Abstract

Um bei einer Einrichtung zur Fernsteuerung der Antriebsanlage eines Schiffes mittels Steuerbefehlen zwischen mindestens einem Steuerstand und dem Maschinenraum, mit einem dem Steuerstand je zugeordneten Signalgeber, der über eine elektrische Verbindung mit einer im Maschinenraum angeordneten korrespondierenden Signaleinrichtung zur Anzeige und manuellen Rückbetätigung der übermittelten Steuerbefehle und/oder direkt mit einer Maschinenansteuerung in Verbindung steht, eine zuverlässige Kommunikation sicherzustellen sowie den Aufbau zu vereinfachen und die Bedienbarkeit zu erleichtern, ist vorgesehen, DOLLAR A daß die elektrische Verbindung aus zwei voneinander getrennt geführten Leitungen (12, 15) besteht, von denen die eine Leitung (12) der Übertragung der Steuerbefehle und die andere Leitung (15) der Übertragung der Telegraphenkommunikation dient, wobei während der Dauer einer Störung bei der Übertragung in einer der Leitungen (12 oder 15) die gesamte Übertragung über die andere Leitung (12 bzw. 15) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fernsteuerung der Antriebsanlage eines Schiffes mittels Steuerbefehlen zwischen mindestens einem Steuerstand und dem Maschinenraum gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zentraler Bestandteil der im Stand der Technik allgemein bekannten gattungsgemäßen Einrichtungen ist ein sogenannter Kommandogeber mit Telegraphenfunktion oder auch Signalgeber. Der Kommandogeber mit Telegraphenfunktion ist ein mechanischer oder elektrischer Zeigertelegraph mit Rückbestätigungseinrichtung für die Steuerbefehle, die von mindestens einem Steuerstand - beispielsweise Kommandobrücke - zum Maschinenraum übertragen werden. Die Antriebsanlage des Schiffes kann meist hinsichtlich Drehrichtung oder Drehzahl direkt von dem Steuerstand aus gesteuert werden. Daneben ist es bei Ausfall dieser Fernsteuerung auch möglich, die abgegebenen Steuerbefehle auf einer im Maschinenraum angeordneten Signaleinrichtung zur Anzeige zu bringen. Der Bediener der Antriebsanlage stellt dementsprechende Parameter dann manuell ein und quittiert anschließend die Ausführung der Steuerbefehle durch Tastendruck auf der Signaleinrichtung, die diese Information an den Zeigertelegraph weiterleitet, dessen Zeiger durch entsprechende Positionierung die Ausführung des Steuerbefehls signalisiert. Als Übertragungskanal zwischen dem Kommandogeber mit Telegraphenfunktionen im Steuerstand und der Signaleinrichtung im Maschinenraum kommt üblicherweise eine elektrische Verbindung zur Anwendung. Ebenfalls kann die Signalübertragung auch pneumatisch über eine Druckmittelleitung erfolgen.

Bei den bekannten Einrichtungen kann es zu einer Störung kommen, die meistens auf eine Unterbrechung des Übertragungskanals - beispielsweise Kabel- oder Leitungsbruch - beruht. Diese Störung kann wegen der örtlichen Anordnung von Steuerstand und Maschinenraum auf einem Schiff zu unkontrollierten Manövern des Schiffes führen, die schwerwiegende Unfälle zur Folge haben können. Aus diesem Grund ist für derartige Notfälle der Informationsaustausch zwischen Steuerstand und Maschinenraum über eine separate Noteinrichtung sicherzustellen. Als Noteinrichtung dient meist eine Telefonverbindung zwischen beiden Orten oder eine zusätzliche einfache Signaleinrichtung, über die die Steuerbefehle fernmündlich bzw. durch Signalisieren übertragen und quittiert werden.

Von Nachteil ist bei dieser Art Noteinrichtung, daß Verständigungsschwierigkeiten zwischen Steuerstand und Maschinenraum auftreten können. Weiterhin stellt die Installation und Wartung einer separaten Noteinrichtung einen zusätzlichen Aufwand dar. Die Bedienbarkeit ist aufgrund der verschiedenen Systeme zudem recht umständlich.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Signalisierung und Quittierung von Steuerbefehlen zwischen einem Steuerstand und dem Maschinenraum eines Schiffes zu schaffen, die eine zuverlässige Kommunikation sicherstellt, einfach aufgebaut ist und sich leicht bedienen läßt.

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung gemäß des Oberbegriffes von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung an.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, daß die elektrische Verbindung zwischen Steuerstand und Maschinenraum aus zwei voneinander getrennt geführter Leitungen besteht, von denen die eine Leitung der Übertragung der Steuerbefehle und die andere Leitung der Übertragung der Telegraphenkommunikation dient. Dabei erfolgt während der Dauer einer Störung bei der Übertragung in einer der Leitungen die gesamte Übertragung über die andere Leitung, so daß die Fernsteuerung der Antriebsanlage über eine der beiden Leitungen aufrechterhalten wird.

Diese Lösung bietet den Vorteil, daß auf eine separate Noteinrichtung an dieser Stelle gänzlich verzichtet werden kann. In die erfindungsgemäße Einrichtung zur Fernsteuerung der Antriebsanlage mittels Steuerbefehlen ist das Notfallsystem direkt integriert. Die örtlich getrennt im Schiff geführten Leitungen umfassen neben den Kabeln zur Signalübertragung an jedem Ende der Kabel angeschlossene Schnittstelleneinheiten, über die eine Signalauswertung sowie ein Umschalten im Störungsfall möglich ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Normalbetriebsfall beide Leitungen - die eine zur Fernsteuerung der Antriebsanlage, die andere zur Übertragung der Telegraphenkommunikation im Telegraphenbetrieb - benutzt werden, so daß ein Ausfall eines Übertragungskanals sofort bemerkbar ist und durch manuelles Umschalten auf das Notfallsystem überbrückt wird, bis eine Instandsetzung erfolgt ist. Im anderen denkbaren Fall einer brachliegenden und nur im Notfall aktivierbaren Reserveleitung, kann diese unbemerkt einen Defekt aufweisen, der im Notfall einen Gebrauch verhindert. Dabei ist hier eine ständige Sicherheitsüberprüfung erforderlich, die beim Erfindungsgegenstand ebenfalls entfallen kann. Die Verständigung zwischen Steuerstand und Maschinenraum über das Notfallsystem ist nicht mit Einbußen im Bedienungskomfort verbunden, was einen Komfortvorteil gewährleistet.

Die elektrische Verbindung zwischen Steuerstand und Maschinenraum ist vorzugsweise nach Art einer Datenbus-Leitung ausgestaltet. Hiermit kann ohne großen Verdrahtungsaufwand eine bidirektionale Kommunikation über beide Leitungen sichergestellt werden.

Es ist im Sinne einer kompakten Bauweise von Vorteil, wenn der Signalgeber aus einer Kommandoseite und einem Kommandohebel zur Eingabe der Steuerbefehle und einer Telegraphenseite mit einem Telegraphenzeiger zur Anzeige der rückbestätigten Steuerbefehle besteht. Zusätzlich kann sowohl der Kommandohebel als auch der Telegraphenzeiger einer einzigen Skala zugeordnet sein. Kommandohebel und Telegraphenzeiger können vorteilhafterweise als Schwenkelemente oder als Schiebeelemente ausgebildet sein, so daß die Skale entsprechend bogenförmig oder flach gestaltet ist.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme besteht darin, daß zur Übertragung der Steuerbefehle der Kommandohebel in spezieller Weise ein Potentiometer betätigt, das ausgangsseitig mit einer Elektronikeinheit als Schnittstelle zur Ankopplung an einen Kommando-Bus verbunden ist, wobei der Kommando-Bus im Maschinenraum zum einen mit der Antriebsanlage und zum anderen mit der Signaleinrichtung zur Anzeige und manuellen Rückbestätigung der übermittelten Steuerbefehle in Verbindung steht. Somit ist eine direkte Ansteuerung der Antriebsanlage gewährleistet. Im Notfall dient die Signaleinrichtung der primären Signalisierung von Steuerbefehlen des Steuerstandes, die dann aber manuell umzusetzen sind.

Zur Erhöhung der Sicherheit in der Signalübertragung kann parallel neben dem dem Kommandohebel zugeordneten Potentiometer ein weiteres unabhängiges Potentiometer vorgesehen sein, das zur Nutzung des Telegraphen-Busses zum Zwecke der Befehlssignal-Übertragung mit der Elektronikeinheit der Telegraphenseite verbunden ist. Ebenso kann parallel neben dem dem Telegraphenzeiger zugeordneten Potentiometer ein weiteres unabhängiges Potentiometer vorgesehen sein, das zur Überwachung der Stellung des Telegraphenzeigers zum Zwecke der Störungserkennung mit der Elektronikeinheit der Kommandoseite verbunden ist. Zusätzlich kann zur Erhöhung der Sicherheit ein Ausbleiben der Anzeige eines quittierten Steuerbefehls durch das dem Telegraphenzeiger zugeordnete Potentiometer erfaßt werden und über die Elektronikeinheit auf der Signaleinrichtung dargestellt werden. Alle diese Maßnahmen ermöglichen die effektive gegenseitige Kontrolle der unabhängig voneinander operierenden Kommando- und Telegraphenseite auf ihre einwandfreie Funktion. Damit überprüft die Kommandoseite bei mitlaufender Telegraphenseite deren Funktion und eine Anzeige der Maschinenaktivitäten durch einen Gleichlauf des Telegraphenzeigers ist möglich.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt.

Die einzige Figur zeigt:
die prinzipiellen Bestandteile einer Einrichtung zur Signalisierung und Quittierung von Steuerbefehlen, die auf einem Schiff eingesetzt wird.

Die Einrichtung besteht aus einem Kommandogeber mit Telegraphenfunktionen, der mit einer Kommandoseite sowie mit einer Telegraphenseite ausgestattet ist. Zentraler Teil der Kommandoseite ist ein Kommandohebel 1. Auf der Telegraphenseite ist ein Telegraphenzeiger 2 angeordnet. Der Kommandohebel 1 und der Telegraphenzeiger 2 sind auf zugeordneten Wellen 3 und 3', die auf einer Achse liegen, schwenkbar gelagert. Zwischen dem Kommandohebel 1 und dem Telegraphenzeiger 2 ist eine Skala 4 angeordnet, die bogenförmig ausgebildet ist und sowohl dem Kommandohebel 1 als Einstellskala als auch dem Telegraphenzeiger 2 als Anzeigeskala dient.

Zur selbsttätigen Bewegung des Telegraphenzeigers 2 ist dessen Welle 3' über einen Motor 5 drehbar. Der Motor 5 ist über eine telegraphenseitige Elektronikeinheit 6 ansteuerbar. Die aktuelle Position des Telegraphenzeigers 2 ist über ein ebenfalls auf der Welle 3' angeordnetes Potentiometer 8 detektierbar. Das Positionssignal geht ebenfalls der Elektronikeinheit 6 zur Verarbeitung zu.

Auf der Kommandoseite ist auf der dem Kommandohebel 1 zugeordneten Welle 3 ein Potentiometer 7 angeordnet, das eine Information über die aktuelle Stellung des Kommandohebels 1 als Eingangssignal einer kommandoseitigen Elektronikeinheit 9 zur Verfügung stellt. Die Welle 3 des Kommandohebels 1 ist über die Elektronikeinheit 9 optional mit einem Motor 10 bewegbar, nämlich dann, wenn der Kommandogeber mit Telegraphenfunktion im Verbund mit weiteren Kommandogeber mit Telegraphenfunktionen des Schiffes passiv geschaltet ist. Nur ein einziger Kommandogeber mit Telegraphenfunktion ist dann aktiv, d. h. hierüber erfolgt die Abgabe von Steuerbefehlen, die übrigen passiven Kommandogeber mit Telegraphenfunktionen haben lediglich eine Anzeigefunktion.

Der Kommandogeber mit Telegraphenfunktion vereint die vorstehend beschriebene Kommandoseite sowie die Telegraphenseite in einem einzigen Gehäuse 11. Aus dem Gehäuse 11 ist von der kommandoseitigen Elektronikeinheit 9 ausgehend eine Kommando-Busleitung 12 geführt. Die Elektronikeinheit 9 wandelt die über das Potentiometer 7 eingangsseitig zugeführten Befehlssignale in serielle Bussignale um, die über die Kommando-Busleitung 12 übertragbar sind. Die Befehlssignale gehen direkt zu der Antriebsanlage 13 des Schiffes zu deren Ansteuerung. Weiterhin werden sie auch einer im Maschinenraum angeordneten Signaleinrichtung 14 zugeführt. Die Signaleinrichtung 14 bringt die Befehlssignale mittels Signallampen zur Anzeige. Weiterhin ist es möglich, im Falle eines manuellen Betriebes der Antriebsanlage 13 durch auf der Signaleinrichtung 14 angeordnete Tasten eine Quittierung eines manuell ausgeführten Steuerbefehls vorzunehmen. In diesem Falle werden die Quittierungs- Signale über eine parallel zum Kommandobus 12 angeordnete Telegraphen- Busleitung 15 zur telegraphenseitigen Elektronikeinheit 6 im Gehäuse 11 als Kommandogeber mit Telegraphenfunktion übertragen. Die Elektronikeinheit 6 wandelt die seriellen Quittierungssignale in Signale zur Ansteuerung des Motors 5 um, der den Telegraphenzeiger 2 entsprechend des an der Signaleinrichtung 14 gewählten Quittierungs-Signals bewegt.

Die Einrichtung kann im Störungsfall bei Ausfall von Komponenten einer Seite die Fernsteuerung des Schiffsantriebes über den Kommandogeber mit Telegraphenfunktion aufrechterhalten. Zu diesem Zweck ist auf der Welle 3 ein zusätzliches unabhängig vom Potentiometer 7 arbeitendes Potentiometer 16 angeordnet, das seine Ausgangssignale über die Stellung des Kommandohebels 1 der anderen, telegraphenseitigen Elektronikeinheit 6 zuführt. Ebenso ist auch ein Potentiometer 17 auf der Welle 3' des Telegraphenzeigers 2 angeordnet, dessen Ausgangssignal der anderen, kommandoseitigen Elektronikeinheit 9 zuführbar ist, so daß die Stellung des Telegraphenzeigers 2 zur Erkennung einer Störung von der Elektronikeinheit 9 ständig auswertbar ist. Die Kommandoseite gewährleistet also die Kontrolle der Funktion der Telegraphenseite und die Telegraphenseite hat ständig und somit auch im Notfall durch das Potentiometer 16 und die Elektronikeinheit 9 eine Information darüber, in welcher Stellung sich der Hebel des Kommandogebers befindet.

Dieses Prinzip der wechselseitigen Überwachung und Funktionsübernahme im Störungsfall ermöglicht den Aufbau einer einfachen, zuverlässigen und besonders im Störungsfall leicht bedienbaren Einrichtung zur Signalisierung und Quittierung von Steuerbefehlen auf einem Schiff.

Bezugszeichenliste

1

Kommandohebel

2

Telegraphenzeiger

3

Weile

4

Skala

5

Motor, telegraphenseitig

6

Elektronikeinheit, telegraphenseitig

7

Potentiometer

8

Potentiometer

9

Elektronikeinheit, kommandoseitig

10

Motor, kommandoseitig

11

Gehäuse

12

Kommando-Busleitung

13

Antriebsanlage

14

Signaleinrichtung

15

Telegraphen-Busleitung

16

Potentiometer

17

Potentiometer

Claims

1. Einrichtung zur Fernsteuerung der Antriebsanlage eines Schiffes mittels Steuerbefehlen zwischen mindestens einem Steuerstand und dem Maschinenraum, mit einem jedem Steuerstand zugeordneten Signalgeber, der über eine elektrische Verbindung mit einer im Maschinenraum angeordneten korrespondierenden Signaleinrichtung zur Anzeige und manuellen Rückbetätigung der übermittelten Steuerbefehle und/oder direkt mit einer Maschinenansteuerung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung aus zwei voneinander getrennt geführten Leitungen (12, 15) besteht, von denen die eine Leitung (12) der Übertragung der Steuerbefehle und die andere Leitung (15) der Übertragung der Telegraphenkommunikation dient, wobei während der Dauer einer Störung bei der Übertragung in einer der Leitungen (12 oder 15) die gesamte Übertragung über die andere Leitung (12 bzw. 15) erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Steuerstand und dem Maschinenraum nach Art einer Datenbus-Leitung ausgestaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber aus einer Kommandoseite mit einem Kommandohebel (1) zur Eingabe der Steuerbefehle und einer Telegraphenseite mit einem Telegraphenzeiger (2) zur Anzeige der rückbestätigten Steuerbefehle im Notfall sowie zur synchronen Bewegung entsprechend der Stellung des Kommandohebels (1) im Normalfall besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kommandohebel (1) als auch der Telegraphenzeiger (2) einer einzigen Skala (4) zugeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (4) zwischen dem Kommandohebel (1) und dem Telegraphenzeiger (2) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommandohebel (1) und der Telegraphenzeiger (2) um dieselbe Achse schwenkbar sind und die Skala (4) bogenförmig ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommandohebel (1) und der Telegraphenzeiger (2) längs bewegbar sind und die Skala (4) eben ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Steuerbefehle der Kommandohebel (1) ein Potentiometer (7) betätigt, das ausgangsseitig mit einer Elektronikeinheit (9) als Schnittstelle zur Ankopplung an einen Kommando-Bus (12) verbunden ist, wobei der Kommando-Bus (12) im Maschinenraum zum einen direkt mit der Antriebsanlage (13) und zum anderen mit der Signaleinrichtung (14) zur Anzeige und manuellen Rückbetätigung der übermittelten Steuerbefehle im Notfall in Verbindung steht.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Quittierung der Steuerbefehle die Signaleinrichtung (14) über einen Telegraphen-Bus (15) mit einer Elektronikeinheit (6) zur Signalumwandlung verbunden ist, deren ausgangsseitiges Signal der Ansteuerung eines Motors (5) dient, der die Anzeigestellung des Telegraphenzeigers (2) bestimmt.

10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem dem Kommandohebel (1) zugeordneten Potentiometer (7) ein weiteres unabhängiges Potentiometer (16) vorgesehen ist, das zur Nutzung des Telegraphen-Busses (15) zum Zwecke einer Befehlssignal-Übertragung mit der Elektronikeinheit (6) der Telegraphenseite verbunden ist.

11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem dem Telegraphenzeiger (2) zugeordneten Potentiometer (8) ein weiteres unabhängiges Potentiometer (17) vorgesehen ist, das zur Überwachung der Stellung des Telegraphenzeigers (2) zum Zwecke der Störungserkennung mit der Elektronikeinheit (9) der Kommandoseite verbunden ist.

12. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Signalgeber zur Ansteuerung der Antriebsanlage vorgesehen sind, wobei ein Signalgeber als aktiver Signalgeber fungiert und die Kommandohebel (1) der übrigen passiven Signalgeber über einen Motor (10) synchron zum Kommandohebel (1) des aktiven Signalgebers bewegbar sind.

13. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausbleiben der Anzeige eines quittierten Steuerbefehls durch das dem Telegraphenzeiger (2) zugeordnete Potentiometer (17) erfaßbar ist und über die Elektronikeinheit (6) auf der Signaleinrichtung (14) darstellbar ist.