GB T 5743-2010 船用自动操舵仪.pdf

1、ICS 47.020.70 U 65 运昌中华人民共和国国家标准船用自动操舵仪岛1:arineautopilot GB/T 5743-2010 代替GB/T5743-1994 2010-09-02发布2010-12-01实施数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 5743-2010 目U昌本标准代替GB/T5743-1994(船用自动操舵仪通用技术条件。本标准与GB/T5743-1994相比主要变化如下:一一标准名称由船用自动操舵仪通用技术条件改为船用自动操舵仪;一一编排格式按GB/T1. 1-2000作了修改;一一增加了设计章节(4.的;一一增加了

2、接口要求(4.的;一一修改了报誓要求4.3.6.1b)、4.3.6. 3J; 一一删除了可靠性要求;一一删除了霉菌要求。本标准由中国船舶工业集团公司提出。本标准由全国海洋船标准化技术委员会航海仪器分技术委员会(SAC/TC12/SC 5)归口。本标准起草单位:九江中船仪表有限责任公司。本标准主要起草人:于福岭、王继军、丁华、肖宁、段德智、张洪斌、郭玉芳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 5743-1985、GB/T5743-19940 I GB/T 5743一2010船用自动操舵仪1 范围本标准规定了船用自动操舵仪(以下简称操舵仪)的技术要求、试验方法和检验规则等。本标准适用于船

3、用自动操舵仪的设计、制造和验收。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 191 包装储运图示标志(GB/T191-2008,1SO 780 :1 997 , MOD) GB 4208 外壳防护等级(lP代码)(GB4208-2008 ,1EC 60529:2001 , IDT) GB/T 13306 标牌GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件CB/

4、T 3973-2005 船舶与海上技术磁罗经在船上的定位(lSO694: 2000 , IDT) 1EC 60945: 2002 海上导航和无线电通信设备及系统一般要求测试方法和要求的测试结果1EC 61162-1 海上导航和元线电通信设备及系统数字接口第1部分:单通话器和多受话器3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 自动操舵仪autopilot 根据指令信号自动完成操纵舵机的装置。3.2 自动操舵automatic steering 使船舶自动地稳定在给定航向上航行的操舵方式。3.3 随动操舵follow-up steering 使舵机按给定舵角指令转舵的操舵方式。3.4 简易

5、操舵on-off steering 使舵机按给定转向转舵的操舵方式。3.5 平均转舵速度average rudder rate 舵叶从一舷满舵到另一舷满舵所转过角度除以该段时间的商值。3.6 航向稳定度course keeping accuracy 自动航行时，航向变化曲线与指令航向角直线之间所形成的面积之和除以该段时间的商值。1 GB/T 5743一20103. 7 3.8 3.9 3.10 自动操舵灵敏度automatic steering sensitivity 自动操舵时，在系统正常工作条件下，使操舵仪的末级元件动作的最小偏航值。随动操舵灵敏度follow-up steering se

6、nsitivity 随动操舵时，在系统正常工作条件下，使操舵仪的末级元件动作的最小给定舵角值。天气调节装置weather regulation unit 自动操舵时能根据天气条件，调整航向灵敏度的装置。舵角复示值rudder angle feed back value 指操舵仪上舵角接收机的复示值。4 要求4.1 组成自动操舵仪至少应包括下列装置:a) 航向信号处理器，包括航向指示器;b) 航向预置装置;c) 自动操舵装置;d) 调节装置;e) 转换装置带操舵状态指示器); f) 符合本标准的报警装置。4.2 外观4.2. 1 设备外观不应出现涂覆层脱落、龟裂，零件变形和锈蚀等现象。4.2.2

7、 零部件不应受到机械损伤和破坏，紧固件不应松动和脱落。4.3 功能4.3. 1 操舵控制装置操舵仪若有一个以上操舵控制装置时，应满足:a) 应有能选择操舵控制装置投入运行的措施，并有明显的标记;b) 各操舵控制装置应有防止同时操纵操舵装置动力设备的措施;c) 各操舵控制装置的操舵方向应一致，向左转动舵轮或旋钮时为操左舵，向右转动舵轮或旋钮时为操右舵。4.3.2 双套操舵选择操舵仪如与互为独立的相同的双套操舵装置动力设备配套使用时，在所选择的各操舵控制装置上，均能对操舵装置动力设备进行操纵，并应能分别单独进行，或按用户需要亦可双套同时进行。4.3.3 操舵方式操舵仪各种操舵方式，可在易见部位显示

8、操舵方式。当需要改变操舵方式时，转换可在任何条件下完成，且均能在3s内实现转换。当从手动(随动和简易)转换到自动时，操舵控制装置将当前实际航向设为预定航向。4.3.4 参数调节装置4.3.4. 1 若操舵仪不具有航行参数自动调节装置时，则应提供天气调节装置和随船舶操纵性能不同而改变航行参数的调节装置。4.3.4.2 除了航向修正装置能调节船舶航向外，其他任何旋钮的调节，均不应明显地影响船舶的航向，GB/T 5743-2010 当用航向修正装置改变航向时，一次改变航向的范围不应小于士100。4.3.5 电源控制当电源中断后，再恢复时，操舵仪应自动恢复工作。4.3.6 报警装置4.3.6.1 在下

9、列情况下，操舵仪应能发出视觉和听觉报誓:a) 当操舵仪系统电源失电时;b) 当接收操舵装置动力设备过载、失电、断相、低液位、油温高及舵机装置阀件故障信号时;c) 在自动操舵工作状态，当船舶超出给定航向所允许的偏航值时。4.3.6.2 报警装置应由单独电源供电，并有相应指示。4.3.6.3 报警装置应具有检查、消音功能。4.3.6.4 报警装置应安装在操舵仪主操纵台附近。4.3.6.5 用于故障报警的灯光显示应为红色，对可稍缓采取措施的报警灯光显示则可用黄色。4.4 设计4.4. 1 操舵仪所使用的外购配套件和原材料应具有合格证明书。并应采用耐久、滞燃、耐潮和耐霉的材料。4.4.2 操舵仪各仪器

10、内的导线要成束敷设，活动部分应有保护措施，导线端头应具有与接线图相符的耐久性标记，安装应便于维修，电源线应单独敷设。4.4.3 控制旋钮的数量应尽可能减少，在设计时，应采取防止这些控制旋钮元意碰动而误操作的措施。4.4.4 凡是影响驾驶人员正常工作的照明装置应能进行亮度调节，用于普告和报警的照明指示除外。4.4.5 用隔离或屏蔽的方法保护有冗余的分系统的电源、控制装置和关键零部件。4.5 性能4.5. 1 电源变化操舵仪在表1所示电压和频率波动的情况下应能正常工作。表1电源变化电源电压变化(额定电压)/%十10十10交流-10 10 +10 直流-20 十30蓄电池-25 4.5.2 转舵范围

11、操舵仪的转舵范围为左、右各350，并应设舵角限位装置。4.5.3 平均转舵速度海洋船舶不小于2.50/s，内河船舶不小于3.50/ s。4.5.4 操舵灵敏度4.5.4.1 自动操舵灵敏度值应不大于0.5。航向。4.5.4.2 随动操舵灵敏度值应不大于1。给定舵角。4.5.5 随动误差项目频率变化(额定频率)/%十6-6 十6-6 随动操舵时，在规定操舵范围内，舵角复示值与给定舵角值之间的差值不应大于10。3 GB/T 5743-2010 4.5.6 舵角指示误差舵角指示误差应不大于1。舵角，零位误差应不大于0.50舵角。4.5.7 航向稳定度自动操舵航行在经济航速时，经过适当调整各参数后应满

12、足下列稳定度要求:a) 在03级海况时，船舶航向稳定度不大于1。;b) 在45级海况时，船舶航向稳定度不大于30。4.6 接口与其他设备连接的接口应符合IEC61162-1的要求。4. 7 环境适应性操舵仪应能在下列环境条件下正常工作:a) 环境温度安装在舱室内的仪器为一15.C55 .C; 安装在舱室外及元保温措施的甲板上的仪器为-25.C70 .C。b) 湿热温度为40.C士3C; 湿度为93%士3%。c) 倾斜横倾士22.5 纵倾士1000d) 摇摆横摇士22.5，周期10S; 纵摇士100，周期6S. e) 振动操舵仪振动应符合IEC60945: 2002相关条款的要求。f) 盐雾操舵

13、仪周围空气舍有盐孬。g) 外壳防护安装在驾驶室、舵机舱的装置应符合GB4208的IP23的要求。4.8 电磁兼容性操舵仪电磁兼容性应符合JEC60945 t2002相关条款的要求。4.9 安全性4.9. 1 操舵仪各分装置的外壳应有可靠接地措施，并有明显接地标志，当电源端不接地时，对设备的外露导电部件应采取保护接地。4.9.2 操舵仪的结构设计应具有防止无意接近设备内部的危险电压的措施，并应在设备内部设置明显的大于50V电压(直流或交流电压合成的瞬时电压)的警告标志。4.9.3 设备的位置安排应使工作人员在操作、保养、维护、修理或调整过程中，尽量避免危险，例如高压电、电磁辐射等。4. 10 噪

14、声操舵仪工作时产生的噪声功率峰值，对安装于驾驶室的组成部分应不超过60dB(A)，对安装于舵机舱的组成部分应不超过75dB(A)。4. 11 安全臣离操舵仪各分装置对磁罗经的最小安全距离应符合CB/T3973-2005的要求。4 、，GB/T 5743-2010 4. 12 介电强度在正常大气压条件下，操舵仪各装置应能承受与下列条件相应的介电强度试验1min，而无击穿、闪烁现象。当额定电压不大于60V时，试验电压为500V; 当额定电压大于60V时，试验电压为2000V。4. 13 绝缘电阻在正常大气压条件下，操舵仪系统的热态绝缘电阻应不低于2MQ(冷态绝缘电阻由产品技术条件规定)。各组成部分

15、的冷态绝缘电阻不应低于10MQ。5 试验方法5.1 外观目测检查操舵仪外观的符合性。结果应符合4.1、4.2的规定。5.2 操舵控制装置操作检验操舵控制装置的符合性。结果应符合4.3.1的规定。5.3 双套操舵选捧操作检验双套操舵选择的符合性。结果应符合4.3. 2的规定。5.4 操舵方式操作检验操舵方式的符合性。结果应符合4.3.3的规定。5.5 参数调节提置操作检验参数调节装置的符合性。结果应符合4.3.4的规定。5.6 电源控制操作检验电晦控制的符合性。结果应符合4.3.5的规定。5. 7 报警装置人为的设置所需要的报曹状态，使报警装置处于工作、消音位置，结果应符合4.3. 6的要求。5

16、.8 电源变化选择合适的电源使操舵仪处于自动操舵或随动操舵工作状态，按表l所列3种条件下各运行5 min，试验过程中操舵采敏度应符合4.5.4规定，操舵系统工作正常，报警系统工作正常。结果应符合4.5.1的规定。5.9 转舵范围操作和目测检验电源控制的特合性。结果应符合4.5.2的规定。5.10平均转舵速度矿/转动舵轮，测记舵叶从一舷30。连续转至另一舷满舵所需时间，3次所测记时间的平均值与舵叶转过的角度之商值即为转舵速度。结果应符合4.5.3的规定b5.11 操舵灵敏度5. 11. 1 自动操舵灵敏度将航向模拟装置(专用测试设备)与操舵仪连接，操舵仪处于自动操舵工作状态，断开其他控制信号，由

17、航向模拟装置给出航向信号，向左或向右缓慢转动航向模拟装置，直至操舵仪末级元件动作，记录航向刻度值，然后反向转动航向模拟装置，直至操舵仪末级元件反向动作，记录航向刻度值，两航向刻度值之差的一半应符合4.5.4.1的规定。5. 11. 2 随动操舵灵敏度操舵仪处于随动操舵状态，向左或向右转动舵轮或旋钮，使操舵仪末级元件动作，记录给定舵角值，再反向转动舵轮或旋钮，使操舵仪末级元件动作，记录给定舵角值。两给定舵角间隔值的一半应符合4.5.4.2的规定。5 GB/T 5743-2010 5.12 随动误差在随动状态下，转动舵轮或旋钮，给出00，士5。，士100，士200，:l:30。舵令，观察舵轮或旋钮

18、在上述位置时舵角反馈值与上述指令值之差。结果应符合4.5. 5的规定。5.13 舵角指示误差操舵仪随动工作状态下，转动舵轮(或旋钮)，给出0。、士5。、士10。、士20。、士30。舵令，观察舵轮(或旋钮)在上述位置时舵角指示器示值与实际舵角之差。结果应符合4.5.6的规定。5. 14 航向稳定度5.14.1 船舶以经济航速航行，操舵仪处在自动操舵工作状态。5.14.2 在03级和45级海况，航向稳定状态下，由X-y自动记录仪分别记下船舶在顶浪、顺浪、旁侧浪航行时的航向变化曲线，时间每次不小于10min，则航向稳定度应为上述的航向变化曲线与稳定航向的直线所围成面积之和除以测试时间。5. 14.3

19、 若不具备X-y自动记录仪，可按下列方法进行测试，即定时(如5S)测记航向值(1520)min, 按公式(1)和公式(2)计算:-2叩川一2弘nZHnG同-4- 一-so . ( 1 ) ( 2 ) 式中:8一一航向稳定度;n 测记次数;伊z一一第t次测记的航向值。5. 14.4 结果应符合4.5.7的规定。5. 15接口在操舵仪与船舶导航系统(或专用模拟装置)进行通讯时，读取操舵仪的通讯数据和相应的导航系统(或专用模拟装置)的数据，结果应符合4.6的规定。5.16 温度5.16.1 高温按IEC60945: 2002中8.2.2的规定进行高温试验。结果应符合4.2和4.7a)的规定。5.16

20、.2 低温按IEC60945: 2002中8.4.2的规定进行低温试验。结果应符合4.2和4.7a)的规定。5.17 湿热按IEC60945: 2002中8.3的规定进行湿热试验。结果应符合4.2、4.7b)和4.13的规定。5. 18 倾斜和摇摆5.18.1 将操舵仪中各装置按实际安装方式，单独或全部安装在摇摆台上，装置处于自动工作状态，横倾22.50，纵倾100，试验30min。5. 18.2 将操舵仪中各装置按实际安装方式，单独或全部安装在摇摆台上，装置处于通电工作状态，横摇士22.50，周期10S;纵摇士100，周期6S，各试验10min。5.18.3 结果应符合4.7c)和4.7d)

21、的规定，并不应有误动作和出现功能变化的工作情况。5.19 振动按IEC60945: 2002中8.7的规定进行振动试验，结果应符合4.2和4.7e)的规定。5.20 盐雾按IEC60945: 2002中8.12的规定进行盐雾试验。结果应符合4.70的规定。6 GB/T 5743-2010 5.21 外壳防护安装在驾驶室、舵机舱的装置按GB4208中IP23的规定进行外壳防护试验。结果应符合4.7g)的规定。5.22 电磁兼容性按IEC60945: 2002中9.2、9.3和第10章的规定进行电磁兼容性试验。结果应符合4.8的规定。5.23 安全性目测和操作检验安全性的符合性。结果应符合4.9的

22、规定。5.24 噪声按IEC60945: 2002中11.1.2的规定进行噪声检查。结果应符合4.10的规定。5.25 安全距离按CB/T3973一2005中5.2的规定进行安全距离检查。结果应符合干4.11的规定。5.26 介电强度试验电源的频率为45Hz62 Hz之间任一频率，功率不小于0.5kVA。将被试仪器的旁路电容、印制线路板、半导体等低压元件及主罗经断开后，将所有载流部分用裸导钱连接好，在载流部件与壳体之间施加试验电压。试验起始电压为250V，对额定电压高于60V的装置将电压升到2000V;对额定电压低于等于60V的装置将电压升到500V，在此值保持1min后，断开试验电源。结果应

23、符合4.12 的规定。5.27 绝缘电阻分别将操舵仪所属各装置、所有载流部分用裸导线连起来，用500V兆欧表测量载流部分与壳体的绝缘电阻。结果应符合4.13的规定。5.28 系泊试验系泊试验在操舵仪装船后进行。试验按4.1、4.2、4.3、4.5.1、4.5. 2、4.5.3、4.5.4、4.5.5、4.5.6和4.11的要求及相应的试验方法进行。5.29 航行试验操舵仪经系泊试验合格后，按4.5.7的要求和5.14的试验方法进行航行试验。6 检验规则6. 1 检验分类操舵仪的检验分型式检验、出厂检验。6.2 型式检验6.2.1 检验项目型式检验项目按表2进行。6.2.2 检验周期型式检验在下

24、列情况之一下进行:a) 新产品试制时;b) 当设计、工艺和材料的改变影响主要性能时;c) 当成批生产的年产量大于25套或累计生产80套时。6.2.3 抽样方案与合格判据6.2.3.1 提交型式检验的操舵仪，应从出厂检验合格的产品中任意抽取1套，所有检验项目均符合要求，判操舵仪型式检验合格。在检验过程中若某项不合格，应查明原因，故障排除后，重新进行该项检验及与该项有关的项目检验，检验合格后再继续进行其余项目的检验，若复验所有检验项目均符合要求，仍判操舵仪型式检验合格，若仍有不符合要求的项目，则判操舵仪型式检验不合格。如果故障不能排GB/T 5743-2010 除，则抽取加倍数量的操舵仪，重新进行

25、该项检验及与该项检验有关的项目检验。对加倍抽取数量中的一台仪器做其他项目的检验，若复验所有检验项目均符合要求，仍判操舵仪型式检验合格，若仍有不符合要求的项目，则判操舵仪型式检验不合格。表2检验项目和l顺序检验类别序号检验项目要求章条号检验方法章条号型式检验出厂检验1 外观 4.1、4.2 5. 1 2 操舵控制装置 4.3.1 5.2 3 双套操舵选择 4.3.2 5.3 4 操舵方式 4.3.3 5.4 5 参数调节 4.3.4 5.5 6 电源控制 4.3.5 5.6 7 报警装置 4.3.6 5.7 8 电源变化 4.5.1 5.8 9 转舵范围 4.5.2 5.9 10 平均转舵速度

26、4.5.3 5.10 11 操舵灵敏度 4.5.4 5.11 12 随动误差 4.5.5 5.12 13 舵角指示误差 4.5.6 5.13 14 航向稳定度4.5.7 5. 14 15 接口 4.6 5. 15 16 温度 4.2、4.7a)5.16 17 湿热 4.2、4.7b)、4.13 5.17 18 倾斜、摇摆 4.7c)、4.7d)5.18 19 振动 4.2、4.7e)5. 19 20 盐雾 4.7f) 5. 20 21 外壳防护 4.7g) 5.21 22 电磁兼容性 4.8 5.22 23 安全性 4.9 5.23 24 噪声 4. 10 5.24 25 安全距离4.11 5

27、.25 26 介电强度 4.12 5.26 27 绝缘电阻 4.13 5.27 注:.为必检项目E一为不检项目。6.2.3.2 在同一系列产品中，允许挑选其中有代表性的一个型号的产品做型式检验，合格后就认为该系列产品的型式检验合格。8 GB/T 5743-2010 6.3 出厂检验6.3. 1 检验条件出厂检验由制造厂产品质量检验部门和船检部门共同进行。提交检验的产品应按产品技术文件所规定的程序调试好，并附有相应的调试记录。6.3.2 检验项目出厂检验项目按表2进行。6.3.3 检验数量出厂检验为逐套产品检验。6.3.4 合格判据出厂检验项目全部符合要求时，判定产品出厂检验合格。检验中若有不符

28、合要求的项目，在排除故障后，复验可只检验与维修、换件有关的项目和未进行的项目。复验符合要求，仍可判定产品为合格。若复验仍有不符合要求的项目，则判定该产品出厂检验不合格。7 标志、包装、贮存7.1 标志7. 1. 1 操舵仪应在主操纵台明显位置固定包括下列内容的耐久、滞燃的标志:a) 制造厂名;b) 产品名称;c) 商标;d) 产品型号;e) 制造日期或出厂编号;f) 产品重量;g) 船检标记;h) 与磁罗经的安全距离(安装在驾驶室中的组成部分)。7. 1. 2 操舵仪主操纵台以外各组成部分应在易见部位装贴仪器名称标牌，所有标牌及铭牌应符合GB/T 13306的规定。7. 1. 3 操舵仪应具有

29、以下包装标志za) 制造厂名Eb) 产品名称;c) 产品型号;d) 包装箱外形尺寸和毛重量ze) 收发货单位的名称及地址;f) 应具有防潮、小心轻放、不可倒置等警示语或图形，且应符合GB/T191的规定。7.2 包装操舵仪的包装应符合GB/T13384的规定。制造厂对每套操舵仪应提供产品合格证明书、产品说明书、履历簿、装箱单、工具备件清单、安装图及其他有关的技术资料。7.3 贮存操舵仪应存放在环境温度一5.C-35 .C，相对湿度不大于75%，清洁、通风良好的库房内，空气中不应含有腐蚀性气体，当贮存时间超过1年时，应每隔6个月通电1次。9 2日|的叮h的同阁。国华人民共国家标准船用自动操舵仪GB/T 5743-2010 和中祷中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销祷印张1字数19千字2010年11月第一次印刷开本880X12301/16 2010年11月第一版* 定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-40500 打印日期:2010年12月3日F002