Сеть NMEA 2000 на лодке, катере, яхте

Построение сети NMEA 2000 на судне: преимущества, установка и проблемы

NMEA 2000 (National Marine Electronics Association 2000) — стандарт связи морского оборудования, принятый в 2000 году, обеспечивающий более эффективную интеграцию различных приборов на судне.

По сравнению с предыдущим стандартом NMEA 0183 (IEC 61162-1), NMEA 2000 позволяет объединить множество приборов в одну сеть и осуществлять одновременную передачу информации.

Главное преимущество протокола NMEA 2000 заключается в возможности обмена данными между всеми подключенными приборами по единой шине. Это означает, что все приборы передают свою информацию по одному каналу связи, с автоматическим доступом ко всей информации для всех устройств. Это устраняет необходимость в сложных электрических соединениях и упрощает размещение оборудования на судне.

Установка сети NMEA 2000 на судне включает подключение всех приборов к главной шине передачи данных. Это позволяет судовладельцам получить всю необходимую информацию со всех устройств на борту судна, такую как GPS, эхолот, компас, датчики температуры, давления и другие.

Отзывы пользователей говорят о значительном упрощении процесса установки и использования сети NMEA 2000 на судне. Однако, возможны некоторые проблемы, связанные с совместимостью различных устройств и настройкой сети.

Наш опыт показывает, что сеть NMEA 2000 является надежным и эффективным решением для судовладельцев, желающих улучшить интеграцию и обмен данными между различными приборами на их судне. 

К таким устройствам относятся:

•  эхолоты и картплоттеры
• радиостанции
• радары
• контроллеры двигателей и силовых установок
• температурные датчики (для воды, охлаждающей жидкости, масла и др.)
• датчики глубины
• датчики скорости
• датчики положения руля
• датчики уровня (топлива, воды, масла и др.)
• датчики давления
• датчики положения транцевых плит
• GPS приемники

Протокол NMEA 2000 допускает скорость передачи данных до 250 000 бит в секунду, что требует специальных мер по гашению эхо. Любой незаглушенный конец кабеля приводит к отражению сигнала, создавая помехи, аналогичные удару волн о причал. Чтобы этого избежать, на обоих концах сети устанавливают согласованные нагрузки, или терминаторы, которые поглощают сигнал, предотвращая его отражение. На практике, терминатор выглядит как герметичный штекер без кабеля, с согласованной нагрузкой внутри.

Несмотря на высокую скорость передачи данных, протокол NMEA 2000 не поддерживает передачу видеосигналов, изображений радара или карт. Для этих целей может быть установлена дополнительная сеть с протоколом Ethernet, которая способна обмениваться данными с сетью NMEA 2000. 

Кабель основной линии

Сеть NMEA 2000 преимущественно состоит из единой основной сетевой шины (backbone), от которой исходят ветви к различным приборам и датчикам.

Главная сетевая шина может иметь длину до двухсот метров – этого обычно более чем достаточно для связи всех точет на борту катера или яхты.

Сеть использует кабель стандарта DeviceNet, представляющий собой 4-жильный кабель с двумя парами проводов различного сечения.

Пара проводов отвечает за питание: красный обозначает «+», а черный – «-». Вторая пара – синий провод NET-L и белый NET-H – является сигнальной.

Подключение приборов и датчиков

Компоненты сети NMEA2000 подключаются к кабелям с использованием 5-контактных разъемов, что превращает систему в plug-and-play.

Устройства, подключаемые к главной сетевой шине, имеют разъемы, которые защищены от влаги и герметично соединяются зажимными муфтами. Производители имеют определенную гибкость в вопросе подсоединения к приборам: соединения с резьбовыми клеммами разрешаются только на защищенных от проникновения влаги участках. Для планирования любых расширений сети рекомендуется заранее учесть потребность в дополнительных кабелях и T-образных разъемах. 

Сеть NMEA 2000 позволяет подключить максимум 50 устройств, но с ограничением в 78 метров на общую длину линий.

Ветки ответвления, которые соединяют устройства, не доджны превышать 6 метров.

Из-за этого некоторые затруднения могут возникнуть с датчиками скорости ветра, так как обычно мачты находятся на большей высоте.

Существует два возможных подхода к установке этих датчиков, учитывая неэффективность проведения сетевой магистрали вверх и вниз из-за дополнительного использования кабеля:

1. Во-первых, датчик подключается к экрану с информацией о ветре, и затем этот комплект соединяется с системой NMEA 2000. Несмотря на отказ от принципа объединенной системы и необходимость значительных усилий, этот метод прост в использовании.
2. Второй подход предлагает подсоединить датчик скорости ветра в конце сетевой магистрали с встроенной согласованной нагрузкой. Это создает единую систему, но может привести к нарушениям в работе системы, если мачта сложена и замыкание отсутствует. В такой ситуации полезно иметь подключенный штекер с согласованной нагрузкой.

Сетевые оконечные устройства (терминаторы)

Для корректной работы сети, необходима установка терминальных резисторов.

Терминальный резистор, как правило, подключается к последнему T-образному соединителю шины в качестве внутреннего резистора линии. Это означает, что резистор встраивается в разъем и подключается к тройнику.

Также есть возможность установки терминального резистора в устройстве, которое подключено к последнему тройнику шины.

Подключение питания

Совместимые узлы сети NMEA 2000 работают в диапазоне напряжения в 9-16 В постоянного тока.

Подключение питания к сети обычно осуществляется через отвод питания. Если питание подается посередине сети или в любой другой точке, не являющейся концевой, кабельная система может выдерживать нагрузку, превышающую максимальное допустимое значение для кабеля, при условии, что максимальный ток не превышается в любом из сегментов шины.

Сети с концевым питанием обычно используются при подключении небольшого количества устройств.

Центральное подключение питания используется, если количество подключенных устройств требует большей мощности, чем при использовании конфигурации с концевым питанием. 

Заземление

Для сети NMEA 2000 предусматривается единственное заземление, что помогает предотвратить формирование циклов заземления, способных вызвать сбои со связью в сети. Кабель заземления/экран следует подсоединять непосредственно к заземлению источника питания. 

Вывод

Самостоятельная установка сети NMEA 2000 может привести не только к ошибочным  показаниям приборов ,но и выхода их из строя. Наш сервис-центр BoatProfi профессионально выполнит установку сети NMEA 2000 на вашем катере, установим эхолоты и карплоттеры.