JTT 680.7-2025 船用通信导航设备的安装、使用、维护、修理技术要求 第7部分：多普勒计程仪标准立项发展报告

船用通信导航设备的安装、使用、维护、修理技术要求第7部分：多普勒计程仪标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalRequirementsforInstallation,Operation,MaintenanceandRepairofMarineCommunicationandNavigationEquipment—Part7:DopplerLog摘要多普勒计程仪作为船舶导航与定位的核心设备，其安装、使用、维护及修理的规范化管理直接关系到船舶航行安全与设备运行可靠性。随着《国际海上人命安全公约》（SOLAS）、《国际航行船舶航行安全规则》（ISM规则）等国际公约的持续修订，以及《中华人民共和国海上交通安全法》等国内法规的深化实施，业界对多普勒计程仪全生命周期技术管理标准提出了更高要求。本标准（JT/T680.7-2025）由行业标准—交通归口管理，在继承原标准框架的基础上，充分吸收近年来多普勒计程仪在相控阵技术、宽带信号处理、GNSS/DR组合导航等领域的先进技术成果，细化安装勘验、精度校准、故障诊断与维修验收等关键技术要求，补充了数字化输出接口、远程运维及网络安全等新内容。标准的发布实施将有效统一行业技术要求，促进设备interoperability，支撑我国交通强国和海洋强国战略的落地实施。关键词：多普勒计程仪；船用通信导航设备；安装技术要求；维护修理；行业标准；船舶航行安全AbstractAsacoredeviceforshipnavigationandpositioning,thestandardizedmanagementofinstallation,operation,maintenance,andrepairofDopplerlogsisdirectlyrelatedtoshipnavigationsafetyandequipmentoperationalreliability.WiththecontinuousrevisionofinternationalconventionssuchasSOLASandISMCode,aswellasthedeepeningimplementationofdomesticregulationsincludingtheMaritimeTrafficSafetyLawofthePeople'sRepublicofChina,higherrequirementshavebeenproposedforthefulllifecycletechnicalmanagementstandardsofDopplerlogs.Thisstandard(JT/T680.7-2025),underthecentralizedmanagementofthetransportationindustrystandard,inheritstheframeworkoftheoriginalstandardwhilefullyabsorbingtheadvancedtechnologicalachievementsofDopplerlogsinphasedarraytechnology,broadbandsignalprocessing,GNSS/DRintegratednavigation,andotherfields.Itrefineskeytechnicalrequirementsforinstallationsurvey,accuracycalibration,faultdiagnosis,andrepairacceptance,andsupplementsnewcontentssuchasdigitaloutputinterfaces,remoteoperationandmaintenance,andcybersecurity.Thereleaseandimplementationofthisstandardwilleffectivelyunifyindustrytechnicalrequirements,promoteequipmentinteroperability,andsupporttheimplementationofChina'sstrategiesofbuildingastrongtransportationnetworkandamaritimepower.Keywords:DopplerLog;MarineCommunicationandNavigationEquipment;InstallationTechnicalRequirements;MaintenanceandRepair;IndustryStandard;ShipNavigationSafety一、引言1.1研究背景多普勒计程仪（DopplerLog）是利用多普勒效应原理测量船舶相对于水底或水层的速度与航程的导航设备，是大型船舶靠离泊操纵、狭水道航行、北极航道航行及动力定位（DP）作业中不可替代的精密仪器。自20世纪60年代问世以来，多普勒计程仪经历了从单波束到多波束、从窄带到宽带、从单一测速到组合导航的技术演进。当前，国际主要船用电子设备制造商（如挪威Kongsberg、日本Furuno、丹麦Daniamant等）已批量推出基于相控阵技术的宽带多普勒计程仪，测速精度可达航速的±0.2%以内，且具备底跟踪和水层跟踪自动切换功能。然而，多普勒计程仪技术的高速发展对安装、使用、维护和修理等配套技术要求提出了更严格的标准需求。安装位置不当导致的流场扰动、换能器表面污染造成的信号衰减、校准参数设置错误引入的系统偏差等，均可能使高精度设备在实际使用中无法发挥设计性能，甚至危及船舶航行安全。据统计，约30%的多普勒计程仪故障源于安装不当或维护不到位，而非设备本身的质量问题。因此，制定并持续更新多普勒计程仪全生命周期的技术管理标准，具有迫切的现实需求和重要的安全意义。1.2标准修订背景本标准为交通运输行业标准JT/T680系列的第7部分。JT/T680《船用通信导航设备的安装、使用、维护、修理技术要求》是一个覆盖船用通信导航设备全系列的系列标准，已发布包括雷达（第1部分）、回声测深仪（第2部分）、全球定位系统接收机（第3部分）、罗兰C接收机（第4部分）、卫星应急无线电示位标（第5部分）、自动识别系统（第6部分）等在内多个部分。本次修订（第7部分）主要基于以下背景：1.国际公约更新：国际海事组织（IMO）在A.694(17)、MSC.191(79)等决议的基础上，持续完善设备性能标准，对计程仪设备的精度等级、接口协议、显示要求等提出了新规定。2.国内法规强化：《中华人民共和国海上交通安全法》（2021年修订）、《船舶与海上设施法定检验规则》等法规对船舶航行设备的配备和管理提出了更严格要求。3.技术迭代驱动：多普勒计程仪向宽带化、数字化、智能化方向的快速发展，使原有标准中部分技术要求已不适用于新型设备的安装和维修。4.行业需求变化：船舶大型化、自动化程度的提升，以及智能船舶、自主航行船舶技术的发展，对计程仪的可靠性、可维护性和数据交互能力提出了更高要求。1.3标准定位与意义本标准的制定旨在为多普勒计程仪全生命周期管理提供统一的技术准则，其主要意义包括：一是保障船舶航行安全，通过规范化的安装和校准要求降低设备使用风险；二是提高设备使用效能，延长设备使用寿命，降低全生命周期成本；三是支撑海事监管和船舶检验，为相关检查和认证提供技术依据；四是促进国内设备制造业的质量提升和国际竞争力增强。二、标准编制原则与依据2.1编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）安全性原则以保障船舶航行安全为首要目标，所有技术要求的设定均以安全为前提。涉及安全的关键性能指标参照SOLAS公约和IMO相关决议的要求设定，确保符合国际海上人命安全的基本底线。（2）协调性原则与现行有效的国际标准、国家标准和行业标准保持协调一致，避免技术要求之间的冲突和矛盾。重点协调的标准文件包括：IEC61023（海上导航和无线电通信设备及系统—数字接口）、IEC61162（海上导航和无线电通信设备及系统—数字接口）、GB/T15216（海上船舶无线电通信设备—一般要求）、GB/T15868（全球海上遇险与安全系统（GMDSS）船用设备）以及JT/T680其他部分等。通过梳理标准间的逻辑关系，确保标准体系的内在一致性。（3）先进性原则充分考虑多普勒计程仪技术的发展趋势，将相控阵换能器、宽带信号处理等成熟新技术纳入标准适用范围，为未来技术发展留出空间。标准不限定具体技术路线，仅对性能要求和接口协议做出规定，以促进技术创新。（4）可操作性原则技术要求尽量量化，检测方法明确具体，便于设计单位、制造厂家、船舶检验机构和船员在实际工作中操作执行。对于难以量化或无法量化检测的指标，采用定性与定量相结合的表述方式。（5）全生命周期覆盖原则标准覆盖设备从安装设计、安装施工、验收调试、使用操作、维护保养到故障修理、报废更新的全过程，形成闭环的技术管理体系。2.2编制依据本标准的编制依据主要包括：-《中华人民共和国标准化法》（2017年修订）-《中华人民共和国海上交通安全法》（2021年修订）-《船舶与海上设施法定检验规则》-《国际海上人命安全公约》（SOLAS1974年公约及其修正案）-《国际航行船舶航行安全规则》（ISM规则）-IMOA.694(17)决议《海上导航和无线电通信设备及系统通用要求》-IMOMSC.191(79)决议《船载航行系统及设备性能标准》-IEC61023:2017《海上导航和无线电通信设备及系统—数字接口》-IEC61162系列标准《海上导航和无线电通信设备及系统—数字接口》-JT/T680.1—JT/T680.14《船用通信导航设备的安装、使用、维护、修理技术要求》系列标准-GB/T15216《海上船舶无线电通信设备—一般要求》-GJB4002《多普勒计程仪通用规范》三、标准主要内容3.1范围界定本标准规定了船用多普勒计程仪安装、使用、维护和修理的技术要求，适用于钢质海船及内河船舶配备的多普勒计程仪（含底跟踪和水层跟踪方式）的安装、使用、维护和修理。对于兼有计程功能的其他导航设备（如兼有计程功能的测深仪等），其计程功能部分可参照本标准执行。标准所述“多普勒计程仪”是指利用多普勒效应原理，通过向水底或水层发射声波并接收回波频移来测量船舶速度和累计航程的设备，包括但不限于：单波束多普勒计程仪、多波束多普勒计程仪、宽带多普勒计程仪、相控阵多普勒计程仪及多普勒计程仪与其他传感器组合的测速系统。3.2规范性引用文件标准引用了包括IEC61162系列、IEC61023、GB/T15216等在内的多项国际标准和国家标准。所有引用文件均注明了版本年份，确保标准使用时的引用文件版本明确可查。3.3术语与定义标准对涉及的关键术语进行了规范定义，主要包括：多普勒计程仪（Dopplerlog）、底跟踪（bottomtracking）、水层跟踪（watertracking）、换能器（transducer）、声速剖面（soundvelocityprofile）、波束角（beamangle）、测速精度（velocitymeasurementaccuracy）、盲区（blindzone）、吃水深度（draft）等。这些术语定义的统一有助于标准实施中的一致性理解。3.4安装技术要求安装技术要求是本标准的核心内容之一，包括以下几个关键环节：（1）安装位置选择标准明确规定了换能器安装位置的选择原则：安装位置应避开船艏兴波区、螺旋桨尾流区、船体附体（如舭龙骨、排水孔、海底阀等）对流场的干扰区域，确保换能器安装处船体外部水流平顺。换能器安装位置处船体底板应平整，曲率半径应满足换能器安装面的要求。若船体底部分段呈明显弯曲（如球鼻艏区域），则需设置导流罩或安装垫块，保证换能器工作面与船体基线平行度不超过±2°。同时，安装位置应便于检修和换能器表面清洁。对于新建船舶，标准建议在设计阶段即进行换能器安装位置的优化论证，可采用计算流体力学（CFD）模拟或模型试验方法评估安装位置处流场分布情况。对于改建船舶，若受船体结构限制无法满足理想的安装位置要求，允许通过加装导流罩等整流措施进行补偿，但需经验船机构认可。（2）安装工艺要求标准对安装施工提出了具体工艺要求：换能器安装孔的开孔尺寸和公差应满足设备制造商的规定；换能器安装面与船体外板之间的密封应使用经认可的船用密封胶或密封垫片，确保水密性；换能器安装螺栓应采用耐腐蚀材料（如不锈钢或青铜），并设置防松装置；换能器安装后应进行水密试验，试验压力应不低于该处船体结构的设计水密试验压力。（3）电气安装要求电气安装方面，标准要求：多普勒计程仪主机的安装位置应便于操作和观察显示，距磁罗经的安全距离应满足设备铭牌标注的要求；电缆敷设应避免与动力电缆、高频电缆平行走线，若无法避免则应采用屏蔽电缆或加装金属穿线管，并保证屏蔽层单端可靠接地；设备应设置独立的电源回路，并配备合适的过流保护和断电保护装置。3.5使用技术要求使用技术要求包括设备启动前的检查、参数设置、日常操作和精度校验等。其中精度校验作为重点内容，分为以下三个层次：-首次精度校验：安装完成后，在船舶试航阶段进行基准校准。需进行基线校准（零速校准）——在船舶系泊状态下进行零速设置。同时利用GPS等定位系统比对测速精度，在水深满足底跟踪条件的海域进行多航向、多航速的比对试验。-定期精度校验：每年度进行一次精度比对，可采用GPS测速比对（船舶速度大于5kn时）、岸基测速标校（在已知距离的测速航道上航行）或与其他已校准计程仪比对等方式进行，测速比对误差应不超过设备标称精度的1.5倍。-特殊工况精度校验：在船舶坞修后、换能器更换后或发现测速明显异常时，应重新进行完整精度校验。标准还特别强调了校准中的环境要求：浅水环境下，底跟踪深度小于2倍船宽时，可能产生“二次反射”误差，需调整工作模式。航行于密度跃层明显的水域（如江河入海口），声速梯度变化会导致波束折射误差增大，此时应使用声速剖面仪数据进行声速修正。这些使用细节在检验实践中往往被忽视，标准将其上升到“应执行”层面，具有强烈的实践指导价值。3.6维护技术要求维护技术要求分为日常维护、定期维护和换能器维护等类别。日常维护：每个航次前检查设备自检功能是否正常；每月清洁一次换能器表面，清除海洋生物附着物（藤壶、海草等），清洁时不得使用金属工具刮擦换能器表面，以免损伤声学辐射面；检查电缆及接头有无松动、腐蚀、进水现象；检查主机面板指示是否正常，散热风扇是否运转良好。定期维护：每半年进行一次全面维护，包括：测量换能器绝缘电阻（应不小于10MΩ）；检查换能器密封状况；紧固所有电气连接端子；检查并记录设备累计工作时间；升级设备软件（如有新版发布）；备份设备配置参数。换能器维护：每次坞修时应对换能器进行外观检查和性能测试。检查换能器工作面有无空蚀痕迹、裂纹、脱落涂层；测量换能器电容值和绝缘电阻值并与出厂数据比对；必要时在坞内进行干式电性能测试。标准新增了状态监测与远程运维条目，规定具备远程监测功能的设备，其状态数据（包括发射功率、接收灵敏度、工作温度等）应至少连续记录30天，便于故障分析和趋势判断。这一新增内容与智能船舶发展趋势高度契合——随着船岸通信技术的发展，越来越多的船东倾向于对重点设备实施岸基远程监控和预防性维护，而本标准为此提供了数据记录规范。3.7修理技术要求修理技术要求部分规定了故障诊断流程、修理等级划分、修理过程控制、修理后的验收测试和修理记录等内容。标准将多普勒计程仪的修理分为三个等级。A级（船舶自修）：适用于一般性故障排除，如保险丝更换、接线端子紧固、面板指示异常处理等，可由船舶电机员或导航设备管理员在船舶航行期间完成。B级（岸基维修）：适用于模块级故障处理，如发射/接收板更换、电源模块维修、显示单元修理等，应在船舶靠港或锚泊期间由具备资质的维修服务商完成。C级（厂家修理）：适用于换能器更换、主机大修、系统重新标定等重大修理工程，应由原设备制造厂家或其授权的专业维修机构完成，修后需重新进行精度校验并出具测试报告。在故障诊断方面，标准给出了系统的排查程序：从电源供应开始逐级检测。（1）首先确认电源输入正常；（2）然后检查发射通道——利用频谱分析仪或示波器检测发射脉冲的载波频率、脉冲宽度和发射功率是否满足设备技术规格书要求；（3）接着检查接收通道——通过注入模拟回波信号测试接收灵敏度；（4）再检查信号处理单元的输出数据是否合理；（5）最后检查显示和输出接口。这种逐级排除的诊断逻辑为维修人员提供了清晰的故障定位路径，大大提高了维修效率和准确性。3.8新增加的主要内容与旧版标准相比，本次修订新增了以下重要内容：（1）数据接口与网络化要求新增了对多普勒计程仪数据输出接口的规范性要求。标准明确要求设备至少应具备符合IEC