ЕЗСОС_РГР
.pdfМинистерство образования и науки Украины
ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ
ЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА И СИСТЕМЫ ОХРАНЫ СУДНА
Методические указания
по выполнению расчётно-графической работы для курсантов судоводительского факультета
Одесса - 2009
Электронные средства и системы охраны судна. − Методические указания по выполнению расчётно-графической работы / − Одесса: Одесская национальная морская академия, 2009. – 17 с.
Составители: В.А.Завадский, С.Н. Дранчук
Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой морской электроники В.А.Завадский, кандидат технических наук, профессор.
© Одеська національна морська академія
2
ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина “Электронные способы и системы охраны судна” является специальной для курсантов высших морских учебных заведений в направлении подготовки 7.100301 – «Судовождение», специализации: 7.100301.01 – «Судовождение на морских путях»– бакалавр.
Данная дисциплина обеспечивается кафедрою морской электроники и преподается во 7 семестре. Полный объем дисциплины “Компонентная база радиоэлектронных устройств” составляет 54 часа. Из них: 14 часов лекций, 12 часов лабораторных работ, 8 часов практических занятий, 20 часов самостоятельной работы. Программой предусматривается выполнение одной расчетнографической работы. Форма итогового контроля – зачет.
Целью дисциплины является формирование у курсантов 4 курса базовых знаний об электронных средствах защиты и охраны судна согласно Международного Кодекса по охране судов и портовых средств, а также в развитии возможностей использования полученных знаний на практике, при изучении и анализе электронных систем охраны судна.
Настоящее руководство содержит методические указания по выполнению расчетно-графической работы.
РГР состоит из 6 задания, которые охватывают расчет и разработку конкретных способов и систем электронной защиты и охраны судна.
Номер варианта исходных данных для решения задач определяется последней цифрой шифра курсанта.
РГР оформляется на листах формата А4 с титульными листом, образец заполнения которого приведен в приложении А чернилами, аккуратно и разборчиво. Допускается компьютерное исполнение с приложением дискеты с электронной версией.
Графические элементы выполняются обязательно с применением чертежных инструментов или компьютерной графики. Условные обозначения элементов схем должны соответствовать требованиям ЕСКД.
Полностью выполненная и оформленная РГР представляется на кафедру для проверки не позднее 26 учебной недели, и после исправления ошибок защищается на 27 неделе.
1 ЗАДАНИЯ
Задача №1.1
Определите время обнаружения пожара в помещении судна, если в нем установлен комбинированный (дымовой оптико-электронный, тепловой пороговый, тепловой максимально-дифференциальный) пожарный извещатель типа ИП 212/101-45М-А2. Изменение температуры и прозрачности атмосферы в помещении показано на рис.1.1, а настройки приведены в таблице 1.1.
Установите, по какому физическому явлению датчика первым определится начало пожара.
3
Таблица 1.1 Варианты задания к задаче 1.1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Вариант |
Номер |
ТП, 0С |
VT, 0С/мин |
t, с |
S, дБ |
|
рисунка |
|
|
|
|
0 |
1.1 а |
80 |
10 |
40 |
0,1 |
1 |
1.1 а |
75 |
8 |
60 |
0,2 |
2 |
1.1 а |
70 |
6 |
80 |
0,3 |
3 |
1.1 б |
65 |
10 |
40 |
0,4 |
4 |
1.1 б |
80 |
8 |
60 |
0,5 |
5 |
1.1 б |
75 |
6 |
120 |
0,1 |
6 |
1.1 в |
70 |
10 |
60 |
0,2 |
7 |
1.1 в |
65 |
8 |
80 |
0,3 |
8 |
1.1 в |
80 |
6 |
100 |
0,4 |
9 |
1.1 в |
75 |
12 |
40 |
0,1 |
ТП - пороговая температура теплового датчика;
VT – пороговая скорость срабатывания теплового максимально - дифференциального датчика;
t – интервал времени определения VT тепловым датчиком;
S – уровень задымленности, при котором срабатывает дымовой датчик
Задача 1.2
Для указанного помещения судна выберите необходимый тип пожарного извещателя, учитывая физический эффект, на котором основано его применение и особенности эксплуатации и вероятности возникновения пожара в данном помещении. Укажите на эскизе в изометрии наиболее оптимальное местоположение пожарного извещателя. При ответе обоснуйте необходимость применения системы автоматического пожаротушения.
Таблица 1.2 Варианты задания к задаче 1.2
Вариант |
Тип помещения судна |
0 |
Пассажирская каюта |
1 |
Ходовой мостик |
2 |
Камбуз |
3 |
Каюта членов экипажа |
4 |
Каптерка |
5 |
Машинное отделение |
6 |
Курительная комната пассажирского судна |
7 |
Ресторан пассажирского судна |
8 |
Провизионная кладовая |
9 |
Коридоры между каютами с выходом на палубу |
|
|
4
D, отн.ед. |
Т, 0С |
550 |
80 |
Т
500 |
D |
70 |
|
|
450 |
60 |
400 |
50 |
350 |
40 |
300 |
30 |
250 |
10-45 |
10-50 |
10-55 |
Время 20 |
10-42 |
||||
|
Рис.1.1 а Изменение прозрачности атмосферы и температуры внутри помещения судна при возникновении пожара |
|
||
|
|
|
|
5 |
D, отн.ед. |
Т, 0С |
550 |
80 |
500 |
70 |
D
450 |
60 |
Т
400 |
50 |
350 |
40 |
300 |
30 |
250 |
|
12-40 |
12-45 |
Время 20 |
12-32 |
12-35 |
Рис.1.1 б Изменение прозрачности атмосферы и температуры внутри помещения судна при возникновении пожара
6
D, отн.ед. |
Т, 0С |
550 |
80 |
500 |
70 |
D
450 |
60 |
Т
400 |
50 |
350 |
40 |
300 |
30 |
250 |
19-15 |
19-20 |
19-25 |
Время 20 |
19-12 |
||||
|
Рис.1.1 в Изменение прозрачности атмосферы и температуры внутри помещения судна при возникновении пожара |
|||
|
|
|
|
7 |
Задача №2.1
Определите горизонтальный (αH) и вертикальный (αV) угол обзора, а также фокусное расстояние (f) видеокамеры, если известны (рис.1.2):
•расстояние (L) от объекта до ПЗС матрицы;
•горизонтальный (lH) и вертикальный (lH) размер видимого на этом расстоянии предмета;
•размер (h) ПЗС матрицы видеокамеры.
L
lH |
|
|
|
αH |
|||
|
|
L
lV |
αV |
Рис.1.2 Определение горизонтального и вертикального угла обзора видеокамеры.
Таблица 1.3 Варианты задания к задаче 2.1
Вариант |
lH, м |
lV, м |
L, м |
h |
0 |
1,67 |
1,26 |
1 |
1/2˝ |
1 |
1,4 |
1,05 |
1 |
1/2˝ |
2 |
1,15 |
0,87 |
1 |
1/2˝ |
3 |
2 |
1,51 |
1,1 |
1/3˝ |
4 |
1,69 |
1,27 |
1,1 |
1/3˝ |
5 |
1,4 |
1,05 |
1,1 |
1/3˝ |
6 |
2,32 |
1,74 |
1,2 |
1/4˝ |
7 |
1,94 |
1,46 |
1,2 |
1/4˝ |
8 |
1,21 |
0,91 |
0,9 |
1/4˝ |
9 |
1 |
0,75 |
0,9 |
1/4˝ |
Задача №2.2
Определите оптимальное место установки видеокамеры с заданным углом обзора в помещении судна заданного размера так, чтобы контролировать наибольший объем помещения судна. Укажите на эскизе в изометрии или в трех проекциях наиболее оптимальное местоположение видеокамеры и укажите «мертвые» зоны, недоступные при таком расположении камеры для видеонаблюдения.
8
Таблица 1.4 Варианты задания к задаче 2.2 |
|
|
H, м |
|||
Вариант |
αН, 0 |
αV, 0 |
|
L, м |
B, м |
|
0 |
52 |
48 |
|
10 |
5 |
2,5 |
1 |
72 |
68 |
|
10 |
5 |
2,5 |
2 |
85 |
75 |
|
10 |
5 |
2,5 |
3 |
52 |
48 |
|
5 |
4 |
3 |
4 |
72 |
68 |
|
5 |
4 |
3 |
5 |
85 |
75 |
|
5 |
4 |
3 |
6 |
52 |
48 |
|
15 |
6 |
2,5 |
7 |
72 |
68 |
|
15 |
6 |
2,5 |
8 |
85 |
75 |
|
15 |
6 |
2,5 |
9 |
47 |
36 |
|
5 |
4 |
3 |
αН – горизонтальный угол обзора видеокамеры; αV – вертикальный угол обзора видеокамеры; L – длина помещения;
B – ширина помещения;
H – высота помещения
Задача №2.3
Рассчитайте необходимый объем жесткого диска для кольцевого сохранения видеозаписи в ходовой рубке согласно параметрам, указанным в таблице 2.3, для двух случаев: сохранения полной записи (формат .bmp) и компрессированного файла, согласно заданному формату файла. Коэффициенты сжатия указаны для среднего качества изображения.
Таблица 1.5 Варианты задания к задаче 2.3
Вариант |
Размер |
Тип изобра- |
Скорость |
Тип файла |
Коэффициент |
Время |
|
изобра- |
жения кадра |
v, |
|
сжатия для |
записи |
|
жения |
|
кадры/сек |
|
изображения |
одного |
|
a*b, в |
|
|
|
среднего каче- |
цикла tЦ, |
|
пикселях |
|
|
|
ства, Ксж |
сутки |
0 |
160х120 |
RGB |
25 |
JPEG |
12 |
7 |
1 |
176х144 |
BW |
30 |
MJPEG |
16 |
10 |
2 |
320х240 |
RGB |
25 |
Wavelet |
20 |
5 |
3 |
352х240 |
BW |
30 |
MPEG1 |
10 |
7 |
4 |
352х288 |
RGB |
25 |
MPEG2 |
16 |
10 |
5 |
640х480 |
BW |
30 |
Wavelet |
25 |
5 |
6 |
720х480 |
RGB |
25 |
MPEG2 |
32 |
7 |
7 |
720х576 |
BW |
30 |
MPEG4.2 |
40 |
5 |
8 |
752х582 |
RGB |
25 |
MPEG4.10 |
120 |
7 |
9 |
1024х768 |
BW |
30 |
MPEG4.10 |
150 |
10 |
9
Задача №3.1
Предложите электронную систему защиты или контроля несанкционированного проникновения в помещение судна, заданного в табл.3.1. Опишите физический принцип используемого датчика и электронного прибора. Укажите способ установки датчика электронной защиты.
Таблица 1.6Варианты задания к задаче 3.1
Вариант |
Тип охраняемого помещения |
0 |
Контроль положения водонепроницаемой перегородки |
1 |
Контроль несанкционированного вскрытия люков трюма |
2 |
Контроль доступа на борт судна при стоянке в порту |
3 |
Контроль доступа в редко посещаемое помещение |
4 |
Контроль действий экипажа и переговоров на ходовом мостике |
5 |
Контроль несанкционированного доступа в каюту |
6 |
Контроль несанкционированного вскрытия сейфа |
7 |
Контроль несанкционированного доступа на борт судна в море |
8 |
Контроль действий экипажа и переговоров в машинном отделении |
9 |
Контроль положения противопожарной перегородки |
2 КОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Рекомендации для решения задачи №1.1
Пороговой температурой срабатывания ТП теплового датчика называют абсолютное значение температуры внутри помещения, при котором происходит срабатывание датчика. Используя график зависимости температуры внутри помещения от времени и зная заданное пороговое значение температуры срабатывания теплового датчика, можно определить момент его срабатывания.
Скоростью срабатывания VT теплового максимально-дифференциального датчика называют изменение температуры Т внутри помещения за заданный интервал времени t:
V = T |
(2.1) |
T t
Для определения скорости нарастания температуры внутри помещения необходимо построить дополнительно график скорости нарастания температуры VT от времени, воспользовавшись заданным графиком зависимости температуры от времени внутри помещения и выражением (1.1). Время, при котором сработает максимально-дифференциальный датчик, определяется по превышению заданного порогового значения скорости нарастания температуры.
Пороговое значение задымленности помещения, при котором происходит срабатывание дымового датчика, определяется как
10