NGHIÊN cứu ỨNG DỤNG điện tự TRONG hệ THỐNG lái tự ĐỘNG TRÊN tàu THỦY

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐIỆN TỰ TRONG HỆ THỐNG LÁI TỰ ĐỘNG TRÊN TÀU THỦY Cán hướng dẫn :Ths Hà Quang Thanh Sinh viên thực : Trần Trung Kiên Lớp : Điện tử –K5 Hà Nội – Năm 2014 Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ tên : Trần Trung Kiên Lớp : ĐT6 Khoá : Ngành : Điện tử – Viễn thông TÊN ĐỀ TÀI: "Nghiên cứu ứng dụng điện tử hệ thống lái tự động tàu thủy” NỘI DUNG ĐỒ ÁN : Gồm chương Chương 1: Tổng quan hệ thống Chương 2: La bàn điện tử Chương 3: Phương pháp kết nối, ghép nối Chương 4: Kết luận Ngày giao đề tài: 17/03/2014 Ngày nộp đồ án: 08/05/2014 Hà Nội , ngày tháng SVTH: Trần Trung Kiên năm 2014 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội , ngày tháng năm 2014 Giáo viên hướng dẫn SVTH: Trần Trung Kiên GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Ngày tháng năm 2014 Giáo viên phản biện SVTH: Trần Trung Kiên GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử MỤC LỤC SVTH: Trần Trung Kiên GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung đồ án chép đồ án hay công trình có từ trước Nếu sai với cam đoan xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Tác giả đồ án: Trần Trung Kiên Lớp: ĐT6-k5 Trường: Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Chữ kí Kiên Trần Trung Kiên SVTH: Trần Trung Kiên GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy: HÀ QUANG THANH trình học tập thầy bảo hướng dẫn tận tình cho em kiến thức lý thuyết, kỹ năng, cách giải vấn đề, đặt câu hỏi Thầy người truyền động lực em, giúp em hoàn thành tốt giai đoạn thực tập tốt nghiệp Chân thành cảm ơn đến bạn nhóm thực tập hỗ trợ để hoàn thành tốt công việc giao Em xin chân thành biết ơn tận tình dạy dỗ tất quý thầy cô KHOA ĐIỆN TỬ – TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Hà Nội, Tháng 5, Năm 2014 Sinh viên Trần Trung Kiên SVTH: Trần Trung Kiên GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử Chú thích: Một số thuật ngữ viết tắt cần nhớ - AOR-West: khu vực đại tây dương- tây AOR-East: khu vực đai tây dương- đông Buzzer: Còi tàu Command Window: Cửa sổ lệnh D-GPS: Hệ thống định vị vi sai DNID: Bấm số định danh EIRP: Năng lượng xạ GMDSS: Hệ thống an toàn cứu nạn hang hải HSD: Dịch vụ liệu tốc độ cao IOR: khu vực ấn độ dương Junction: Chức LES (Land Earth Station): trạm trung gian MES (Mobile Earth Station): trạm di động mặt đất NCS (Network Coordination Station): trạm điều phối mạng OCC (Operation Control Center): trung tâm kiểm soát hoạt động POR: khu vực thái bình dương Position: Vị trí Protocol: Giao thức PSTN: Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng PWR: Power SCC (Satellite Control Center): vệ tinh điều khiển trung tâm Setup: Cài đặt, thiết lập SW: Switch Standard: Tiêu chuẩn Status: Tình trạng SVTH: Trần Trung Kiên GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử CHƯƠNG I : Tổng quan hệ thống Trong thời đại ngày nay, ngành vận tải biển có xu hướng phát triển khắp châu lục, liền với an toàn chuyến hang, tàu đánh cá… mặt yếu tố tự nhiên (thời tiết, đá ngầm…) người (cướp biển…) Vì vậy, tàu đại ngày cần có hệ thống định hướng cao, xác, hệ thống lái tự động (bao gồm máy lái tự động hệ thống định vị, truyền tín hiệu qua vệ tinh – Inmarsat) đời với vai trò phần ko thể thiếu tàu cỡ vừa cỡ lớn hàng hải Hệ thống Inmarsat Inmarsat sáng lập vào năm 1979 để phục vụ cho người biển, với mục đích theo dõi quản lý tầu thuyền cung cấp ứng dụng ứng cứu tiêu khiển khơi qua vệ tinh Là hệ thông hoạt động dựa vệ tinh địa tĩnh hoạt động dải tần 1,5- 1,6 Mhz (băng L ) cung cấp cho tàu có lắp đặt trạm đài tàu vệ tinh phương tiện báo động gọi cấp cứu Nó có khả thông tin chiều phương thức thoại telex Ngoài vệ tinh INMARSAT sử dụng phương tiện để thông báo điện an toàn Hàng hải MSI ( Martime safety Information) cho vùng không phủ sóng dịch vụ NAVTEX Các dịch vụ mang tính thương mại bắt đầu vào năm 1982, kể từ đó, loạt dịch vụ phân phối Inmarsat bành trướng nhằm thâu tóm khu vực thị trường đất liền hàng không Đến năm đầu thập kỷ 90, Inmarsat có 64 nước thành viên Vào tháng năm 1999, Inmarsat trở thành công ty trách nhiệm hữu hạn có trụ sở đặt Luân Đôn Hệ thống Inmarsat bao gồm ba thành phần sau: - Phần không gian Inmarsat, phần bao gồm vệ tinh địa tĩnh bố trí vùng Đại Tây Dương (Đông (AOR-E ) Tây (AOR-W)), Thái Bình Dương (POR) Ấn Độ Dương (IOR) SVTH: Trần Trung Kiên GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử - Các trạm trung gian (LES), trạm nhà điều hành viễn thông sở hữu tạo kết nối tới hạ tầng sở mạng mặt đất Gần đây, có khoảng 40 trạm đất liền mặt đất bố trí xuyên suốt giới với trạm vùng bao vệ tinh - Các trạm mặt đất di động (MES), trạm đem lại cho người sử dụng khả giao tiếp qua vệ tinh Hình 1.1: Hệ thống Inmarsat.(tríchInmarsat C mobile earth station – nera c) Chức Hệ thống điều khiển trung tâm Được đặt London điều khiển (OCC) hệ thống suốt 24 h Hệ thống vệ tinh trung tâm (SCC) Điều khiển vận hành vệ tinh Mạng lưới phối hợp trung Inmarsat Điều khiển giao tiếp vệ tinh tâm(NCS) Trạm trung gian (LES) với LES Điều khiển trao đổi thông tin Trạm di động (MES) MES với qua vệ tinh Là tàu thủy cài đặt hệ thống Bảng 1.1: Chức thiết bị hệ thống SVTH: Trần Trung Kiên 10 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử 3.16.2 thiết lập chế độ soạn thảo [F8]-3 Item Text mode Edit mode Nội dung Telex/Ascii Insert/Overwrite Description -Insert: chèn - Overwrite: ghi đè lên Word Wrap Line No Tab Wide Column Width Cursor Type(kiểu trỏ) Scroll ON/OFF ON/OFF 2/4/8 Char Max 80 Block/ Underline Full/Half Screen Bảng 3.7: Thiết lập chế độ soạn thảo 3.16.3 Thiết lập thiết bị đầu cuối (terminal setup) : [F8]-4 Item Date Disp Form Currency Unit Screen Saver Window Color Nội dung Mô tả YY-MM-DD Thiết lập hình hiển thị thời gian MMM-DD-YY DD-MMM-YY SDR to other Thiết lập thời hạn sử dụng dăng ON/OFF đăng kí LES Thiết lập chế độ bảo vệ hình Window Color Default Color Thông thương để chế độ “ON” Thiết lập màu hình Mặc định màu Bảng 3.8: Thiết lập thiết bị đầu cuối SVTH: Trần Trung Kiên 75 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử 3.16.4 Thiết lập chế độ khẩn cấp.( EGC setup):[F8]-5 Item Nội dung Addition Receiver Position Navarea Fixed Area Way point Station Code Ice report to EGC Area NAVTEX Mô tả Đưa thông tin vị trí Khu vực hàng hải Bật/tắt dịch vụ dẫn đường Chọn trạm Navtex Thiết lập chế độ bật tắt việc nhận QRU tin nhắn Bảng 3.9: Thiết lập chế độ khẩn cấp SVTH: Trần Trung Kiên 76 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử 3.16.5 Thiết lập chế độ tự động ( Auto mode setup) Item Auto Log print Receive Alarm Auto receive Nội dung On/off On/OFF ON/OFF Mô tả Thiết lập chế độ bật tắt máy in Thiết lập chế độ nhận cảnh báo Thiết lập chế độ tự động lưu tin nhắn Message Save Auto receive ON/OF Thiết lập chế độ tự động in tin nhắn message Print Data Report ON/OFF Thiết lập chế độ in &Polling Print Auto EGC System Message Save Auto EGC message Save Auto EGC Message Print Fleet NET Safety NET(rou.) Safety Net (Saf.) Safety Net (Urg./Dis.) Fleet NET Safety NET(rou.) Safety Net (Saf.) Safety Net Thiết lập chế độ lưu tự động Thiết lập chế độ tự đông in nhận tin nhắn khẩn cấp Thường để chế độ “ON” (Urg./Dis.) Bảng 3.10 : Thiết lập chế độ tự động SVTH: Trần Trung Kiên 77 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử 3.16.6 Thiết lập chế độ thư thoại ( E-mail setup).[F8]-7 Thiết lập cho Les cho việc gửi thư chọn từ danh sách "dịch vụ Email" mua Các thư mục (Directories) :[F8]-8 Item Message Nội dung Select Mô tả Thiết lập cho thư mục mà tin Directory EGC Message Direction Select nhắn lưu Direction Directory Chọn thư mục (Select diirectory ) Press [↓] Press [Insert] Enter the directory name press [Enter] Press [↑] Press [Enter ] and then select the directory Press [ESC] to return the status display Bảng 3.11: Thiết lập cho thư mục SVTH: Trần Trung Kiên 78 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử Bảng 3.12: Thiết lập cấu hình Item Nội dung Station Group Satation list (danh sách trạm ) LES list 3.EGC channel list NCS Channel list E-mail Service Station Name Destination Type Prefix code Country/Ocean Code Sation ID Modem Type E-mail Address Remark Name ID Remark Charge Max.4ch x Max 20 ch x Service Station Name Service ID LES ID to IOR To : Cc: Subject: Separator Attach File (Minme) Mô tả Khi đăng kí nhiều trạm , trạm phân chia thành nhóm thiết lập Tên trạm Thiết lập điểm đến cho tin nhắn Mã thành phố đại dương trạm Đăng kí địa chi E-mail Đăng kí tên LES Đăng kí mã số LES Đánh dấu lại cần thiết Đăng kí kênh Đăng kí tên LES Đăng ký số lượng Les vùng dịch vụ Định dạng tiêu đề LES Thiết lập mã gửi file đính kèm Code : OFF, Base64 UUENCODE Save /Load Save to FD Load from FD 3.16.7 Cài đặt từ “Command window” a Remote Box Setup (Thiết lập từ xa) Khi IC-305 , IC -306 DMC- kết nối, cửa sổ lệnh điều khiển cài đặt Chọn “Command Window” ([F8]-2) sau nhấn [Enter] SVTH: Trần Trung Kiên 79 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử Mở chế độ dịch vụ : JOB NO : đánh “NERASERVICE” ấn Enter Password : Type “ Nera C” Ấn [1] sau ấn [Enter] chọn mức Remote Box Setup Khi “1.DMC” cài đặt , bấm sau chọn enter Chế độ ON/OFF hiển thị xuất bấm sau ấn Enter để cài đặt bật DMC Các thiết lập từ xa khác tương tự Bấm [ESC] để trở lại hình hiển thị b Thiết lập chế độ truyền tín hiệu GPS Chọn “Command window” ([F8]-2 ấn Enter SVTH: Trần Trung Kiên 80 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử Chọn chế độ dịch vụ Bấm sau ấn Enter chọn Internal GPS Setup” Bấm [1] chọn [enter] “Data Output Interval” Chọn chu kỳ Bấm ESC để quay trở lại hình SVTH: Trần Trung Kiên 81 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử 3.16.8 Thiết lập chế độ Jumper IC-305 IC-306 Hình 3.32: Jumper IC-305 IC-306 Thay đổi công suất làm việc: PR-240 vận chuyển cho 220 VAC kết nối điện Sự thay đổi lực 230 V 115 V thực mà không cần hàn: Hình 3.33 SVTH: Trần Trung Kiên 82 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử (Bước 1: thay đổi kết nói vòi): Dây trắng kết nối với #1 dây đen với #2 220 VAC Cả dây trắng dây đen kết nối tới #1 115 VAC (Hình 3.33 hình 3.34) Hình 3.34 SVTH: Trần Trung Kiên 83 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử (Bước Thay đổi kết nối Jumper): Thay đổi kết nối dây màu đỏ phụ thuộc vào tàu (Hình 3.35) Hình 3.35 3.16.9 Các đèn báo a IC 215 SVTH: Trần Trung Kiên 84 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử Hình 3.36: Các đèn báo chức bảng mạch RF CON/CPU Led số CR6 Chức Phát giám sát Cụ thể Bật: phát lỗi CR11 Hiển thị nguồn Tắt: bình thường ON: bật hệ CR12 ON/OFF Hiển thị đăng nhập thống On: MES chế độ đăng nhập Nhấp nháy: Khi MES đăng xuất tín SVTH: Trần Trung Kiên 85 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử hiệu TDM đồng CR13 CR14 Hiển thị TX Hiển thị phát lỗi hóa On: truyền On: lỗi ROM, RAM, EEPROM, SYN, ANT- CR25 C, CHK-V Hiển thị RF COM/CPU Nhấp nháy giây mạch hoạt động Bảng 3.13: Chức đèn SVTH: Trần Trung Kiên 86 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử b Led mạch TERM CPU Hình 3.37: Các đèn Term CPU Led số Chức Cụ thể CR3 Hiển thị chạy TERM Nhấp nháy giây CPU mạch Không sử dụng Không sử dụng Không sử dụng Không sử dụng Hiển thị kiểm tra hoạt động Luôn bật Luôn bật Luôn bật Luôn bật Bật nhận Bật truyền CR4 CR5 CR6 CR7 CR8 CR9 giao tiếp Ethernet Bảng 3.14: Chức đèn Term CPU CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN SVTH: Trần Trung Kiên 87 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử Tóm lại: Ngày hệ thống lái tự động có vai trò vô quan trọng ngành vận tải, tìm kiếm nói chung vận tải biển nói riêng Thiết bị thiết yếu cho tàu biển cỡ vừa cỡ lớn, với giao diện trực quan với nhiều tính ưu việt định vị, tìm kiếm cứu nạn thông qua vệ tinh…cần phải yêu cầu hệ thống điện tử tinh vi, phức tạp Hiện nước ta chưa sản xuất hệ thống bao gồm máy lái tự động, hệ thống Inmarsat C, vệ tinh… Vì vậy, sinh viên Đại Học Công Nghiệp Hà Nội em thấy cần phải cố gắng nhiều để đem khả phục vụ cho đất nước Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Thầy Hà Quang Thanh – giảng viên khoa điện tử trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội để em hoàn thành đề tài hy vọng sau nước ta sáng chế thiết bị SVTH: Trần Trung Kiên 88 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện tử TÀI LIỆU THAM KHẢO Các hình ảnh Inmarsat C lấy Inmarsat C mobile earth station – Nera C Website Inmarsat C http://haidang.vn/files/news/452/FELCOM_15_Operator_s_ManualK.pdf Tiêu chuẩn quốc gia la bàn định hướng tàu biển- GTVT http://www.vinamarine.mt.gov.vn/DownLoad/Law/La%20b%C3%A0n.pdf Autopilot NT951G – Naviron system Ltd http://hanghaikythuat.files.wordpress.com/2012/10/mc3a1y-lc3a1ite1bbb1-c491e1bb99ng.pdf SVTH: Trần Trung Kiên 89 GVHD: TH.S Hà Quang Thanh ... Hà Nội Khoa Điện tử ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ tên : Trần Trung Kiên Lớp : ĐT6 Khoá : Ngành : Điện tử – Viễn thông TÊN ĐỀ TÀI: "Nghiên cứu ứng dụng điện tử hệ thống lái tự động tàu thủy NỘI DUNG... vậy, tàu đại ngày cần có hệ thống định hướng cao, xác, hệ thống lái tự động (bao gồm máy lái tự động hệ thống định vị, truyền tín hiệu qua vệ tinh – Inmarsat) đời với vai trò phần ko thể thiếu tàu. .. MHz mức -103 dBm đến -86 dBm Máy lái tự động Xu hướng phát triển tất yếu kỹ thuật hàng hải, dẫn tàu an toàn việc thiết lập nên hệ thống điều khiển tự động tàu, tàu biển đối tượng điều khiển, nguồn