NGHIÊN cứu ( tìm HIỂU) hệ THỐNG AN TOÀN và báo nạn HÀNG hải TOÀN cầu – GMDSS

Mục đích nghiên cứu của đề tài Đề tài được thực hiện với mục đích thể hiện rõ ràng giúp cho người sửdụng đặc biệt là sinh viên trong quá trình học tập trong nhà trường có khảnăng sử dụng

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA HÀNG HẢI

BỘ MÔN HÀNG HẢI

SINH VIÊN: VÕ VĂN HIỂN

NGHIÊN CỨU ( TÌM HIỂU) HỆ THỐNG GMDSS

BÁO CÁO PHẦN TÌM HIỂU CỦA SINH VIÊN

HẢI PHÒNG – 2016

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA HÀNG HẢI

BỘ MÔN HÀNG HẢI

SINH VIÊN: VÕ VĂN HIỂN

NGHIÊN CỨU ( TÌM HIỂU) HỆ THỐNG AN TOÀN VÀ BÁO NẠN

HÀNG HẢI TOÀN CẦU – GMDSS

Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Đức Long

Tên môn học: Máy Vô Tuyến Điện Hàng Hải III

Lớp học: ĐKT 53 – ĐH2

Nhóm học: N03

HẢI PHÒNG – 2016

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN 7

1.2 Thực tiễn và yêu cầu thực tế hiện nay 7

CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNG CỦA CƠ SỞ VẬT CHẤT 9

b Thực hiện chức năng thoại trên kênh 16 và kênh 70 VHF 20

c Thu nhận xử lý báo động cấp cứu qua các thiết bị 20

INMARSAT.

d Thu nhận, xử lý báo động cấp cứu từ thiết bị phát tín hiệu 21 cấp cứu khẩn cấp qua hệ thống vệ tinh Cospas-Sarsat.

CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 24

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Với sự phát triển không ngừng của khoa học thì các trang thiết bị trang bịcho nghành hàng hải cũng càng ngày được trang bị mới và hiện đại hơn Tuynhiên để đáp ứng cho sinh viên được thực hành, khai thác các hệ thống này đểsau khi ra trường đáp ứng nhu cầu thực tế là điều rất khó khăn Và trên thực tếhiện nay sinh viên Khoa hàng hải khi đi thực hành thì chỉ khai thác và sửdụng trên các máy móc thiết bị đã cũ, không phù hợp với thực tế, bên cạnh đólượng sinh viên lại đông, thiết bị trang bị không nhiều cho nên lượng sinhviên được khai thác một cách thuần thục thực tế là không nhiều Bên cạnh đóthiết bị cũ thường xuyên trục trặc nếu không có sự khắc phục kịp thời thìkhông có thiết bị để thực hành

Việc xây dựng một bài giảng điện tử là một nhu cầu cần thiết cho thờiđiểm hiện tại, nó cung cấp cho người học một cách đầy đủ về tính mới củathiết bị, người học ngoài giờ học trên lớp thì vẫn có thể tham khảo ở nhà vàdành thời gian trao đổi, tương tác với giáo viên nhiều hơn

Việc xây dựng một bài giảng vào thời điểm hiện tại là phù hợp với nhữngyêu cầu về đổi mới về dạy và học trên đại học, giúp cho người học rút ngắnđược thời gian mà trong khi đó vẫn có thể nắm bắt được khối lượng kiến thứcđầy đủ với yêu cầu

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Đề tài được thực hiện với mục đích thể hiện rõ ràng giúp cho người sửdụng đặc biệt là sinh viên trong quá trình học tập trong nhà trường có khảnăng sử dụng thành thạo các trang thiết bị của hệ thống Đồng thời đề tài cũngtổng hợp và chỉ rõ ra các mặt còn hạn chế của thiết bị trong quá trình khaithác, từ đó giúp cho người vận hành hệ thống Máy vô tuyến điện trên tàu biểnđược tốt hơn tránh những lầm lẫn không đáng có

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống các trang thiết bị thuộc họcphần Máy vô tuyến điện Hàng hải, bao gồm cấu tạo, toàn bộ các bộ phận cấuthành trong hệ thống

Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào nghiên cứu nguyên lý hoạtđộng của hệ thống trang thiết bị Máy vô tuyến điện được lắp đặt trên tàu biển,quy trình hoạt động và một số lưu ý khi khai thác vận hành các thiết bị để đạthiệu quả

4 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

Tìm và tập hợp các tài liệu về thiết bị trong phòng thực hành, bao gồmcác Hệ thống INMARSAT, Hệ thống VHF, Máy thu FACSIMALE, vớinguồn quốc tế và Việt Nam có liên quan đến hệ thống, từ đó xây dựng lại toàn

bộ nguyên lý hoạt động của thiết bị thông qua sử dụng linh hoạt các phầnmềm hỗ trợ như Power point, Adobe Presenter, Adobe Flash Tác giả kết hợptham khảo kiến thức của những người đã từng lắp đặt, khai thác và sử dụngthiết bị trên tàu, đặc biệt là có sự tư vấn giúp đỡ của các thuyền trưởng trongKhoa Hàng hải, với kiến thức của bản thân về việc sử dụng hệ thống các trangthiết bị và dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo, để xây dựng lên Bộ bàigiảng điện tử nhằm giúp người học - sinh viên có thể sử dụng, khai thác hệthống đạt hiệu quả cao

5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài sẽ nêu rõ cấu trúc của toàn bộ hệ thống trang thiết bị thuộc học phầnMáy vô tuyến điện hàng hải III Nêu nguyên lý hoạt động của từng thiết bịđược lắp đặt trên tàu biển, xây dựng quy trình hướng dẫn sử dụng chi tiết vàqua đó phân tích các mặt còn hạn của thiết bị giúp cho người hàng hải hiểu rõhơn về thiết bị nhằm khai thác hiệu quả hơn Đề tài là tài liệu tham khảo bổ

ích trong việc giảng dạy, học tập chuyên môn cho thuyền viên, sinh viên vàcác chuyên ngành kỹ thuật liên quan.

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN

1.1 Cơ sở lý luận

Hệ thống GMDS (Global Maritime Distress and Safety System) là hệthống thông tin an toàn và báo nạn hàng hải toàn cầu GMDSS là một hệthống quốc tế dùng phương thức thông tin liên lạc mặt đất, vệ tinh và các hệthống vô tuyến trên tàu nhằm đảm bảo gửi các thông tin báo động cấp cứunhanh chóng, tự động đến các tổ chức cứu nạn trên bờ và đến các tàu thuyền

ở lân cận trong trường hợp bị nạn Các đơn vị tìm kiếm cứu nạn trên bờ, cũngnhư tàu thuyền trong vùng lân cận tàu bị nạn sẽ nhận được tín hiệu báo độngcấp cứu nhanh chóng và thực hiện phối hợp hoạt động tìm kiếm, cứu nạntrong thời gian nhanh nhất, chính xác nhất

Theo quy định của SOLAS, tất cả các tàu khách và tàu hàng từ 300 GT trởlên hoạt động tuyến quốc tế, phải được trang bị thiết bị vô tuyến phù hợp cáctiêu chuẩn quốc tế đã được quy định cho hệ thống GMDSS

1.2 Thực tiễn và yêu cầu thực tế hiện nay

Thông tin cứu nạn và an toàn hảng hải trước đây hoàn toàn phụ thuộc vàothông tin mặt đất Do sử dụng các thiết bị như mã morse, VHF, MF/HF… nên

hệ thống cứu nạn và an toàn hàng hải cũ có rất nhiều nhược điểm là tầm hoạtđộng ngắn chỉ đạt tới khoảng 150-250 hải lý Khi một con tàu bị nạn xa bờphát tín hiệu cấp cứu, nó chỉ có thể hi vọng là tín hiệu cấp cứu có thể đượcmột con tàu nào đó trong khu vực lân cận nhận được Việc phát tín hiệu cấpcứu vào bờ gặp rất nhiều khó khăn về cự ly, chất lượng thông tin cũng nhưnhững rủi ro trên đường truyền Cư li cũng như chất lượng liên lạc phụ thuộcvào các yếu tố môi trường như ngày, đêm, tầng khí quyển, mật độ của tầngion và mật độ thông tin của khu vực đó Việc phối hợp tìm kiếm cũng gặpnhiều khó khăn Ngoài ra trên tàu cần phải có điện báo viên vô tuyến điệnchuyên nghiệp để thực hiện việc phát và thu nhận các bản tin cho tàu, việcthông tin liên lạc và mã hóa tín hiệu rất chậm và độ chính xác không cao.Ngày nay xu hướng hội nhập quốc tế ngày càng được đầy mạnh và là xuhướng tất yếu của thời đại, nhiều tập đoàn kinh tế lớn ra đời với sự phát triểnmạnh mẽ về số lượng cũng như chủng loại, kích thước tàu, phát huy được thếmạnh về nghành kinh doanh vận tải đường biển, khai thác tốt và hiệu quảnguồn tài nguyên và nhân lực đã thúc đẩy nền kinh tế thế giới phát triển Dovậy nghành hàng hải đã có sự phát triển mạnh về mọi mặt Tuy có sự hỗ trợtích cực của phương tiện và khoa học kỹ thuật nhưng trên phạm vi toàn cầu số

vụ tai nạn đường biển vẫn chưa được giảm đáng kể do cả nguyên nhân chủquan và khách quan, gây nên những thiệt hại không nhỏ về người và của, ảnh

hưởng xấu đến môi trường biển Hệ thống GMDSS đi vào hoạt động đã manglại hiệu quả thiết thực, nhanh chóng, chính xác trong thông tin an toàn hànghải và tìm kiếm cứu nạn toàn cầu.

CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNG CỦA CƠ SỞ VẬT CHẤT VÀ KỸ THUẬT SỬ DỤNG HỆ THỐNG GMDSS

2.1 Đặc điểm và vai trò của hệ thống GMDSS

Hệ thống DMGSS được xây dựng theo kế hoạch tổng thể (Master Plan)trong ấn bản sổ tay GMDSS của IMO, miêu tả toàn bộ hệ thống và các tiêuchuẩn thiết bị của nó Kế hoạch tổng thể này chỉ ra các chi tiết của mạng liênlạc toàn cầu, tình trạng hoạt động và kế hoạch của các trạm DSC Các chi tiếtcũng bao gồm các trạm phối hợp cứu nạn (RCC) chịu trách nhiệm cho mỗivùng tìm kiếm cứu nạn (SRR) nhất định Mỗi trạm RCC đều có khả năng phát

đi các thông tin an toàn hàng hải (MSI) dưới dạng điện báo thông qua vệ tinhvà/hoặc vô tuyến mặt đất

Cấu trúc của hệ thống thông tin an toàn và cứu nạn toàn cầu GMDSSbao gồm hai thành phần chính là: Hệ thống thông tin vệ tinh và hệ thốngthông tin mặt đất

- Hệ thống thông tin vệ tinh: là một đặc trưng quan trọng trong hệthống GMDSS gồm hệ thống vệ tinh INMARSAT và hệ thống vệtinh COSPAS-SARSAT

 Hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT: Với các vệ tinh địa tĩnhhoạt động trên dải tần 1.5 – 1.6 Mhz cung cấp cho các tàu có lắp đặttrạm đài tàu vệ tinh một phương tiện báo động và gọi cấp cứu Nó

có khả năng thông tin hai chiều bằng các phương thức thoại vàtelex Ngoài ra các vệ tinh INMARSAT còn được sử dụng như mộtphương tiện chính để thông báo các bức điện an toàn hàng hải MSI(Maritime Safety Information) – cho các vùng không được phủ sóngbởi dịch vụ NAVTEX Hiện tại hệ thống thông tin vệ tinh gồm cócác thiết bị sau:

INMARSAT – A: là hệ thống thông tin inmarsat đầu tiên đượcđưa vào hoạt động thương mại (năm 1982) Nó sử dụng Kỹ thuậttương tự và cung cấp các dịch vụ truyền số liệu

INMARSAT – B: ra đời năm 1994 là thiết bị thông tin di động

vệ tinh hiện đại sử dụng công nghệ số, kế tục sự phát triển củaINMARSAT–A Nó cung cấp các dịch vụ của INMARSAT-Anhưng kích thước gọn nhẹ và làm việc hiệu quả hơn INMARSAT-A

INMARSAT – C: là thiết bị thông tin di động vệ tinh ra đời năm

1993 Cung cấp các dịch vụ truyền số liệu và telex hai chiều với tốc

độ 600 bit/s INMARSAT-C đơn giản, giá thành rẻ với các anten vôhướng nhỏ, gọn.

INMARSAT – E: là EPIRB vệ tinh hoạt động trên băng L qua hệthống inmarsat được dùng như một phương tiện báo động cứu nạncho các tàu hoạt động trong vùng bao phủ của vệ tinh INMARSAT.INMARSAT-E sử dụng vệ tinh thế hệ 2 và kỹ thuật số nó cho phép

xử lý tới 20 cuộc gọi báo động đồng thời trong khoảng thời gian 10phút, với khả năng thao tác nhân công hoặc tự động cập nhật thôngtin về vị trí vào EPIRB EPIRB vệ tinh băng L có thể kích hoạt nhâncông hoặc tự động khi tàu chìm sau khi kích hoạt nó sẽ phát bứcđiện báo động cấp cứu với nội dung bao gồm thông tin về nhậndạng, vị trí và một số thông tin cần thiết khác phục vụ cho việc tìmkiếm và cứu nạn, thông tin được phát theo phương thức trải thờigian Sau khi được vệ tinh INMARSAT chuyển tiếp, tính hiệu báođộng cấp cứu được đưa tới trạm đài bờ LES bằng tần số đã được ấnđịnh riêng và được hệ thống máy tính xử lý tính hiệu để nhận dạng

và giải mã bức điện Bức điện báo động cấp cứu sau đó được gửicho trung tâm phối hợp cứu nạn thích hợp

INMARSAT – M: là sự phát triển tiếp theo của INMARSAT-Bnhưng có kích thước gọn nhỏ và giá thành rẻ hơn Các dịch vụ thôngtin trong INMARSAT-M chỉ có thoại, fax và truyền dữ liệu

INMARSAT – mini M: giống INMARSAT-M nhưng sử dụng vệtinh thế hệ số 3

Máy thu gọi nhóm tăng cường EGC – Enhand Group Calling làmáy thu chuyên dụng để thu các thông tin an toàn và cứu nạn hànghải trong hệ thống vệ tinh INMARSAT Nó được thiết kế để đủ khẳnăng tự động trực canh liên tục trong mạng Safety NET, phát trên hệthống vệ tinh INMARSAT Máy thu EGC có thể được tích hợptrong các trạm đài tàu INMARSAT-A,B,C hoặc được thiết kế độclập với một anten thu riêng Máy thu EGC là thiết bị yêu cầu phảiđược trang bị trong hệ thống GMDSS đối với các tàu hoạt độngngoài vùng phủ sóng NAVTEX quốc tế

 Hệ thống thông tin vệ tinh COSPAS – SARSAT: đây là một

hệ thống thông tin vệ tinh trợ giúp tìm kiếm và cứu nạn, được thiếtlập để xác định vị trí của thiết bị EPIRB trên tần số 121.5 MHz hoặc

406 MHz Hệ thống COSPAS – SARSAT được sử dụng cho tất cảcác tổ chức trên thế giới có trách nhiệm tìm kiếm và cứu nạn trênbiển, trên không và trên đất liền Đây là một hệ thống vệ tinh mangtính quốc tế và được sử dụng phục vụ cho một số lượng lớn các hoạtđộng tìm kiếm và cứu nạn toàn cầu

- Hệ thống thông tin mặt đất: sử dụng DSC là công nghệ cơ bản đểthực hiện các thông tin an toàn và cứu nạn Tiếp sau cuộc gọi DSC cóthể thực hiện bằng phương thức NBDP, Telex, thoại Hệ thống thôngtin mặt đất bao gồm các thiết bị chính sau:

 Thiết bị thông tin thoại: thiết bị thông tin thoại trong hệthống GMDSS làm việc trên các dải sóng MF, HF và VHF ở cácchế độ J3E, H3E (cho tần số cấp cứu 2182 KHz) và G3E Thiết bịthông tin thoại này cũng được dùng để gọi cấp cứu, khẩn cấp và antoàn Nó là thiết bị thông tin chính phục vụ cho thông tin hiệntrường giữa một tàu bị nạn với các đơn vị làm nhiệm vụ cứu nạn.Trên mỗi dải tần làm việc của thiết bị thông tin thoại đều có ít nhấtmột tần số cấp cứu quốc tế giành cho thông tin cấp cứu Đồng thờithiết bị này sẽ đáp ứng các dịch vụ thông tin công cộng khác trongnghiệp vụ thông tin lưu động hàng hải

 Thiết bị gọi chọn số DSC: là một phần quan trọng của hệthống GMDSS trên các dải sóng HF, MF và VHF/DSC Thiết bị nàyđược sử dụng để phát báo động cấp cứu từ tàu cũng như phát xácnhận điện cấp cứu từ bờ, thiết bị này được cả tàu và bờ dùng để phátchuyển tiếp các bức điện báo động cấp cứu hoặc phát các cuộc khẩncấp và an toàn Ngoài ra các thiết bị DSC cũng cần được cả tàu và

bờ dùng để bắt liên lạc trong thông tin thông thường Thủ tục khaithác thiết bị DSC đã được thống nhất và được quy định rõ trong cáckhuyến nghị của tổ chức liên minh viễn thông quốc tế ITU Thànhphần cơ bản của một bức điện DSC bao gồm: nhận dạng của đài( hoặc nhóm đài) đích, tự nhận dạng trạm phát và nội dung bức điện,bao gồm những thông tin ngắn gọn cơ bản nhất để chỉ ra mục đíchcuộc gọi

 Thiết bị NBDP: - thiết bị truyền chữ trực tiếp băng hẹp – làmột bộ phận cấu thành hệ thống GMDSS để hỗ trợ trong thông tincấp cứu, khẩn cấp và an toàn Ngoài ra các thiết bị NBDP nhằm đápứng các dịch vụ thông tin trên các dải sóng VTĐ mặt đất giữa tàuvới bờ và ngược lại Thiết bị NBDP hoạt động trên các dải sóng MF

và HF Với các phương thức thông tin ARQ dùng để trao đổi thôngtin giữa hai đài và FEC dùng để phát các thông tin có tính chấtthông báo tới nhiều đài Trên mỗi dải sóng VTĐ hàng hải đều đượcthiết kế một tần số giành riêng cho cấp cứu, khẩn cấp an toàn bằngthiết bị NBDP

Liên lạc GMDSS giữa tàu và các trạm RCC được thực hiện thông quacác hệ thống phụ của thông tin vệ tinh và/hoặc vô tuyến mặt đất Các hệ thống

phụ thuộc của vệ tinh cung cấp liên lạc giữa tàu và bờ trong khi các hệ thốngphụ của mặt đất cung cấp cả liên lạc giữ tàu-bờ và tàu-tàu.

Các hệ thống phụ:

- Hệ thống VHF, MF/HF với chức năng gọi chọn số DSC

- Hệ thống liên lạc vệ tinh Satellite Communication System

- Hệ thống thông tin an toàn hàng hải MSI

- Hệ thống phao vô tuyến chỉ báo vị trí khẩn cấp EPIRB

- Hệ thống phát đáp tìm kiếm cứu nạn SART

Chức năng và nhiệm vụ của hệ thống:

- Hướng dẫn an toàn giao thông trên biển:

 Phát các thông báo liên quan đến an toàn trên biển

 Đầu tư, nâng cấp trang thiết bị đảm bảo yêu cầu đặt ra

 Tổ chức học tập, hướng dẫn nâng cao nghiệp vụ chuyên môn

 Tổ chức kiểm tra, giám sát theo công ước quốc tế

- Chức năng thông tin liên lạc:

 Phát tín hiệu cấp cứu từ tàu vào bờ

 Thu tín hiệu cấp cứu từ bờ ra tàu

 Thu phát tín hiệu cấp cứu giữa các tàu với nhau

 Thu phát các thông tin liên lạc phục vụ cho công tác tìm kiếm và cứu nạn

 Thu phát các thông tin hiện trường

 Thu phát tín hiệu định vị

 Thu phát các bản tin an toàn hàng hải MSI

 Thu phát thông tin vô tuyến thông thường

 Thu phát thông tin giữa các tàu với nhau

 Các đội tìm kiếm cứu nạn được trang bị các phương tiện cứu nạnđầy đủ và hiện đại, sẵn sàng ứng cứu trong mọi điều kiện, hoàncảnh, thường trực 24/24

 Khi có sự cố trên biển, thông qua hệ thống GMDSS mà tín hiệucấp cứu được phát trên diện rộng, đồng thời chỉ đạo kịp thời việcphối hợp tìm kiếm cứu nạn Đảm bảo hiệu quả tìm kiếm, cứu nạncao nhất

Các hình thức phát (gọi) điện trong thông tin an toàn và cứu nạn