Core Module

V. KorteStudentennummer: 4454323Datum: 7 juni 2015NCOI OpleidingsgroepBasisopleiding ElektrotechniekModule: Basisopleiding Elektrotechniek

Het brein van de Voyage Data Recorder

Docent: Dick Lammerts

1

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Woord vooraf

Toen ik nog een klein meisje was op de lagere school en ik moest kiezen welk voortgezet onderwijs ik wilde gaan volgen, heb ik tijdens een introductiedag op de LTS kennis gemaakt met de wondere wereld van de elektrotechniek. Ik had graag een technisch vak willen leren, maar aangezien het begin jaren 70 niet de gewoonte was dat meisjes een technische opleiding kozen, ben ik niet naar de LTS gegaan.

Een paar jaar geleden ben ik tijdens werkzaamheden bij een woningcorporatie, weer in aanraking gekomen met techniek en door de enthousiaste verhalen van collega’s ben ik begonnen met het volgen van een cursus bouwkunde. Vooral één collega, die werkzaam is in de installatietechniek, heeft mij door uitleg over zijn werk gestimuleerd om ook de Basisopleiding Elektrotechniek te gaan volgen. Mijn doel is uiteindelijk werk te vinden binnen de bouwsector en van meerwaarde te zijn met kennis op het gebied van elektrotechniek, zodat ik toch een deel van mijn droom kan realiseren.

In deze examenopdracht ga ik de Core Module beschrijven, het brein van de Voyage Data Recorder (VDR). De keuze voor mijn examenopdracht was niet zo moeilijk, aangezien de Core Module een belangrijke functie heeft en uit verschillende onderdelen bestaat, waar veel over te vertellen is. Ook kan ik met het beschrijven van de Core Module laten zien wat ik geleerd heb tijdens de opleiding.

Ik wil mijn collega Edmond Fledderus bedanken voor de uitleg die hij mij heeft gegeven, waardoor ik goed op weg ben geholpen. Ik heb daardoor de kennis die ik heb opgedaan in de Basisopleiding Elektrotechniek en via de open source literatuur, kunnen combineren met de werking van de Core Module. De onderstaande uitgewerkte moduleopdracht is hiervan het eindresultaat.

2

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

ContentsSamenvatting.......................................................................................................................................2

Hoofdstuk 1: Inleiding..........................................................................................................................3

Hoofdstuk 2: Core Module (CM)........................................................................................................4

Hoofdstuk 3: Power Supply Unit (PSU)............................................................................................6

Hoofdstuk 4: Switch Unit.....................................................................................................................7

Hoofdstuk 5: Central Processing Unit (CPU)...................................................................................8

Tot slot..................................................................................................................................................9

Literatuurlijst.......................................................................................................................................10

Bijlage 1: Afkortingen........................................................................................................................11

Bijlage 2: Voyage Data Recorder (VDR)........................................................................................12

Bijlage 3: Core Module (CM)............................................................................................................13

Bijlage 4: Schakelende voeding.......................................................................................................14

Bijlage 5: Ventana Single Board Computer....................................................................................15

3

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Samenvatting

NetWave Systems B.V. ontwikkelt IT en elektrotechnische apparatuur voor zeegaande schepen en de offshore industrie. Als specialisatie binnen dit vakgebied worden Voyage Data Recorders (VDR’s) gebouwd. Dit apparaat is te vergelijken met een ‘black box’ in een vliegtuig. Een VDR bestaat uit modules die digitale, seriële en analoge data kunnen ontvangen en doorsturen naar de belangrijkste module: de Core Module (CM).

De Core Module (CM) bestaat uit een Power Supply Unit (PSU), vier secundaire batterijen, een Switch Unit en een Central Processing Unit (CPU).

De CM beschikt, via de generator van het schip, over 230V AC wisselspanning. Deze voeding wordt naar de Power Supply Unit (PSU) geleid en voor een deel omgezet in 24V DC gelijkspanning voor de batterijen. De batterijen kunnen de CM van voeding voorzien, op het moment dat de spanning van 230V AC wegvalt.

De Switch Unit is de spil van de CM en heeft twee taken:

1. Voorziet alle modules en extern aangesloten apparatuur van spanning door middel van Power over Ethernet (PoE)

2. Ontvangt data van de modules en distribueert de data naar de Central Processing Unit (CPU) en de capsules

De Central Processing Unit (CPU) ontvangt data via de Switch Unit en slaat deze op in een SSD (Solid State Drive) die is gemonteerd op een Ventana Single Board Computer.

De kapitein van een schip kan op de brug via een Bridge Control Unit (BCU) alle informatie over het schip opvragen en eventueel doorgeven aan de havenautoriteiten. De Core Module maakt dit mogelijk. Maar de belangrijkste functie van de Core Module is het ontvangen en opslaan van data en het doorsturen van data naar de capsules.

Er zijn twee capsules aan boord. Een Fixed Hardened Storage Server (HSS) Capsule. Deze capsule zal bij een calamiteit op het schip achter blijven. Tevens is er een Float Free Final Recording Medium (FRM) aan boord. Deze capsule zal tijdens een calamiteit los komen van het schip en blijven drijven op het water. Beide capsules zijn uitgerust met een ‘beacon’ die een GPS signaal afgeeft aan een satelliet, waardoor de positie van het schip en de capsules kan worden vastgesteld. Na het bergen van de capsules kan de reden worden achterhaald waarom een schip is verongelukt.

4

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Hoofdstuk 1: Inleiding

Sinds 1 juli 2002 is het voor passagiersschepen en schepen zonder passagiers van 3000 ton en meer, verplicht om een Voyage Data Recorder (VDR) aan boord te hebben. Deze verplichting is opgenomen in hoofdstuk V van Safety of Navigation of the International Convention for the Safety of Life at Sea, 1974 (SOLAS). Op de site van International Maritime Organization (2015) wordt ingegaan op het belang van en de regelgeving over de VDR.

Een VDR is te vergelijken met een ‘black box’ bij een vliegtuig en bevat seriële, digitale en analoge data over een schip, de lading en haar bemanning. Wanneer een schip een ongeval krijgt, is de opgenomen data in de VDR van belang voor het onderzoek naar de reden van het ongeval.

NetWave Systems B.V. bestaat sinds 2005 en is opgericht op basis van een Nederlandse uitvinding op het gebied van VDR’s, die op de markt is gebracht onder de naam NW4000. Nieuw aan het ontwerp was de methode van communicatie tussen de diverse componenten op een schip. Die verloopt via Power over Ethernet (PoE), waardoor er maar één kabel nodig is om zowel voedingsspanning als data te transporteren. Verder wordt op de site van de NetWave (2015) trots gemeld, dat 5500 schepen met de Voyage Data Recorder van NetWave varen.

Sinds februari 2015 heeft NetWave een certificaat ontvangen van Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) om de NW6000 op de markt te brengen. In NW-6000-series Voyage Data Recorder Installation and Maintenance Manual (2014) is te lezen, dat een VDR bestaat uit de volgende modules:

Bridge Control Unit (BCU) Microfoons Interface modules voor digitale data en analoge data Interface module voor NMEA (National Marine Electronics Association) seriële data Video interface Fixed Hardened Storage Server (HSS) Capsule Float Free Final Recording Medium (FRM)

Het brein van deze nieuwe serie VDR’s is de Core Module. Deze module is compacter dan de vorige serie NW4000. Alles op het gebied van voedingsspanning, data en besturing komt nu samen in deze module; die zelf weer bestaat uit:

Power Supply Unit (PSU) Switch Unit Central Processing Unit (CPU)

NetWave is ook een leerbedrijf voor leerlingen die een opleiding volgen aan diverse ROC’s. Deze leerlingen lopen stage en doen werkervaring op in deze specifieke tak van de elektrotechniek. Als Quality & Documentation Officer ben ik verantwoordelijk voor het schrijven van productie manuals. In het kader van de Basiscursus Elektrotechniek is mij gevraagd om een beschrijving te maken van de Core Module, zodat deze door stagiaires gebruikt kan worden als basisinformatie tijdens het bouwen van de Core Module.

Deze examenopdracht bestaat uit vier hoofdstukken, waarin ik in hoofdstuk 2 de opbouw van de Core Module zal bespreken. In hoofdstuk 3 ga ik uiteenzetten wat de functie en werking van de Power Supply Unit is. Hoofdstuk 4 geeft inzicht in de taak van de Switch Unit. Als laatste komt in hoofdstuk 5 de Central Processing Unit aan bod. Ter illustratie zijn in de bijlagen afbeeldingen opgenomen van de VDR, Core Module, schakelende voeding en Ventana.

5

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Hoofdstuk 2: Core Module (CM)

De Core Module (CM) wordt met behulp van een ‘bulkhead’ ingebouwd op de brug van een schip en is de behuizing voor de Power Supply Unit (PSU), de Switch Unit, de Central Processing Unit (CPU) en vier secundaire batterijen. De CM krijgt via de generator van het schip 230V AC effectieve spanning. Deze wisselspanning wordt naar de Power Supply Unit (PSU) geleid en voor een deel omgezet in 24V DC laadspanning voor de secundaire batterijen.

De batterijen zijn in serieschakeling met elkaar verbonden. De polariteit loopt van + (rood) naar – (zwart). Deze manier van serieschakeling van spanningsbronnen zorgt er voor, dat vier batterijen met een voltage van 6V DC (gelijkspanning) samen 24V DC leveren. Aangezien de tweede wet van Kirchhoff zegt, dat de totale spanning gelijk is aan de som van de deelspanningen:

Utot=U1 + U2 + U3 + U4 Utot=6V + 6V + 6V + 6V Utot=24V DC

Op de site van Professional Battery Quality (2015) zijn de volgende specificaties van de batterijen te lezen:

Spanning (U) 6V Lading 7Ah Capaciteit I(t) 20 uur stroom (350mA) Interne weerstand (R) 14mOhm

In de praktijk leveren de secundaire batterijen > 6,9V DC en samen 27,6V DC. Dit is inherent aan batterijen in geladen toestand. Elke batterij is iets meer dan 6V DC geladen.

Uit ervaring weet ik, dat het zeilschip De Eendracht drie dieselgeneratoren aan boord heeft van het merk Caterpillar en deze leveren per stuk 450kW aan vermogen De dieselgeneratoren van een schip, waarop de Voyage Data Recorder (VDR) is gemonteerd, levert een wisselspanning van 230V AC effectieve waarde met een frequentie van 50-60Hz door middel van een sterschakeling met vier leidingen: drie fasenleidingen en één nulleiding. De CM kan dan een maximum vermogen van 150W voor de hele VDR leveren.

Op het deel van de behuizing van de CM, waar de PSU, Switch Unit en de CPU worden ingebouwd, is een backplane (circuit board) gemonteerd. De connectoren op de backplane zijn volgens een bedradingsplan als een ‘bus’ met elkaar verbonden. De PCB’s (Printed Circuit Boards) van de afzonderlijke modules werken op deze wijze als één computersysteem.

De backplane heeft als functie het aanbieden van voedingsspanning vanaf de batterijen richting de PSU op het moment dat de 230V AC voedingsspanning van het schip wegvalt. De batterijen kunnen de CM dan van voeding voorzien.

Een andere belangrijke functie is het zorgen voor aarding. In Basisboek Bouwkunde (2011) wordt ingegaan op de aardingsinstallatie bij woningbouw. Een aardelektrode brengt door middel van een koperen leiding de verbinding met de aarde tot stand. Bij schepen is aarding via een grondkabel uiteraard niet mogelijk en daarom wordt gebruik gemaakt van de backplane.

Secundaire batterijen 4x 6,9V DC (27,6V DC)

Backplane (printsporen en connectoren)

PSU SwitchCPU

230V ACPoE

48V DC

6

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

In het artikel Elektrotechniek in de scheepvaart (2013) wordt uitgelegd, dat bij stalen schepen de scheepshuid en de scheepsconstructie als aardgeleider dient. De backplane heeft een koperen achterkant. Koper is een goede geleider en vervangt in dit geval een aparte aardedraad. De backplane maakt met de koperen plaat direct contact met het chassis van de CM. De CM is door middel van de ‘bulkhead’ en een ‘ground stud’ (grondcontact) verbonden met het schip.

De aardebedrading van de drie modules wordt doorverbonden, via de parallel geschakelde connectoren, richting de backplane. Bij een defect, waarbij de CM onder spanning komt te staan, vloeit de stroom via de backplane en het chassis naar het schip.

Hoofdstuk 3: Power Supply Unit (PSU)

De Power Supply Unit (PSU) bestaat uit de volgende onderdelen:

Bruggelijkrichter (Graetz-schakeling) Transformator Condensatoren (400V AC) Multi Stage Netfilter Power Print Interface for Power Module

De PSU ontvangt de driefasen wisselspanning van 230V AC met een frequentie van 50-60Hz vanaf het schip via een power print interface for power module met behulp van een power connector en wire-to-board bekabeling. Binnen de PSU bestaat een stroomkring met een stroomsterkte van 3A. Op de site van Conrad Electronic Benelux (2015) wordt de power connector beschreven met de volgende specificaties: een haakse stekker, stof- en spatwaterbestendig, trilvaste vergrendeling, 2 polen en PE (aardingsleiding), voedingsspanning 250V AC, 16A stroom en een weerstand van <=4 mOhm. De power connector en de aangegoten stekker vallen binnen beschermingsklasse I van elektrische apparatuur volgens IEC 536.

In het artikel ‘Het ontwerpen van EMI-filters voor vermogenselektronica’(2015) wordt uitgelegd, dat snelle schakelaars voor hoge spanning en stromen, zorgen voor emissie van elektromagnetische stoorsignalen. Deze storingsemissie is alleen te reduceren door het gebruik van EMI-filters. En dat is ook precies de functie van de Multi Stage Netfilter die is ingebouwd in de PSU. De voedingsspanning wordt door de filter geleid en deze moet zorgen voor de filtering van elektromagnetische interferentie (EMI), voordat de spanning naar de schakelende voeding stroomt.

In Basiscursus elektronica (2013) valt te lezen, dat de lage frequentie van 50Hz een grote transformator noodzakelijk maakt. Door gebruik te maken van schakelende voeding wordt de frequentie van de stroom omhoog gebracht, waardoor er een kleinere transformator (trafo) gebruikt kan worden.

Als er gebruik wordt gemaakt van een conventionele voeding bestaat de trafo uit een dubbele spoel en de kern bestaat uit een lamellenpakket. De lamellen beperken de wervelstromen, zodat er geen vermogensverlies in de kern ontstaat. De wisselspanning van 230V AC wordt op de primaire wikkeling gezet. Deze wikkeling heeft een wisselend magnetisch veld (magnetische flux) en door middel van inductie wordt de wisselspanning op de secundaire wikkeling overgebracht. Hierdoor wordt de wisselspanning, die omhoog was gebracht weer omlaag gebracht.

In het geval van de PSU wordt de wisselspanning eerst gelijkgericht tot 350V DC door middel van een Graetz-schakeling voor dubbelfasige gelijkrichting met vier dioden. Deze spanning wordt dan aangeboden aan een oscillator met een frequentie van 20kHz of hoger. Daarna wordt de spanning naar een kleine trafo gevoerd aan de primaire zijde. De printtrafo is rechtstreeks op een PCB

7

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

gesoldeerd en in kunststof verpakt ter isolatie van de windingen en voorkoming van beschadigingen.

Op de site van ISSO-Kenniskaarten (2013) is te lezen, dat bij dubbelfasige gelijkrichting de volledige sinus van de wisselspanning wordt gebruikt bij het gelijkrichten. De stroom loopt steeds in de pijlrichting ongeacht de polariteit van de wisselspanning. Met als resultaat dubbelfasige gelijkrichting. Een 50Hz rimpel wordt een 100Hz rimpel, omdat deze niet meer door de nul gaat.

Formule voor de rimpel bij dubbelzijdige gelijkrichting: ΔU = I / 2*f*C

Aan de secundaire zijde wordt de spanning door een enkelfasige gelijkrichter gelijkgericht en door elektrolytische condensatoren (elco’s) afgevlakt. Deze afvlakcondensatoren zetten rimpelspanning om in vlakke spanning. De elco’s kunnen maximaal 400V verwerken en nemen de piekwaarden van 320V op (Umax=√2∙230=320V)

Een deel van de gelijkspanning stroomt als laadspanning van 27,6V DC, via de backplane, naar de secundaire batterijen in de CM. Op het moment dat de voedingsspanning van het schip wegvalt, leveren de batterijen 27,6V DC gelijkstroom aan de Switch Unit. Als de batterijen onder de 22V DC gelijkstroom vallen, schakelt de CM uit. Een ander deel van de gelijkspanning stroomt via de enkelfasige gelijkrichter naar de Switch Unit als voedingsspanning.

De PSU heeft ook als taak een waarschuwing af te geven aan de Bridge Control Unit (BCU). Deze waarschuwing wordt afgegeven met behulp van een relais. Het relais werkt volgens de schakelformule NO (Normally Open) en NC (Normally Closed). Het maakcontact in het relais is NC. Op het moment dat er een foutmelding ontstaat in de Core Module (CM) of de spanning wegvalt, zal het verbreekcontact NO in werking treden. De BCU, die aangesloten is op de PSU, zal een geluidsalarm afgeven.

Hoofdstuk 4: Switch Unit

De Switch Unit is voorzien van tien ethernetpoorten, waarvan acht poorten Power-over-Ethernet (PoE) kunnen leveren. Elke PoE levert 48V DC spanning en 15,4W vermogen aan externe apparatuur die aangesloten kan worden op de Switch.

Op de site van Veracity (2010) en in Compendium Elektrotechniek en Elektronica (2013) wordt uitgelegd, dat PoE een technologie is, waardoor data en voedingsspanning over één netwerkkabel getransporteerd kan worden. In het geval van de Switch Unit wordt gebruik gemaakt van een CAT-6 FTP (Foiled Twisted Pair) ethernetkabel met een bandwijdte van 1000MHz en RJ45-connectoren. Een CAT-6 kabel bestaat uit acht draden en deze draden zijn in paren van twee gedraaid. Twee paar draden kunnen gebruikt worden voor data en twee paar voor het transport van stroom. PoE wordt met een spanning tussen de 44V DC en 57V DC door de ethernetkabel getransporteerd.

De PSU levert via de backplane 27,6V DC aan de transistor van de Switch Unit. De Switch Unit bevat een voeding voor spanningsverhoging en deze verdubbeld de spanning naar minimaal 36V DC en brengt deze over naar een DC/DC converter. Deze DC/DC converter kan 36V DC – 75V DC ingangsspanning ontvangen en zet de spanning om in 3,3V DC uitgangsspanning met een vermogen van 4,5A.

8

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

De Switch Unit wordt door middel van een relais in- en uitgeschakeld. Het relais wordt door een transistor ingeschakeld. In Basiscursus elektronica (2013) wordt uitgelegd, dat het magnetisch veld van de spoel in het relais wordt gebruikt om een mechanische schakelaar te bedienen. Bij afschakelen van het relais wordt de stroom door de spoel onderbroken, waardoor de transistor kan beschadigen. Over de gelijkspanning gevoede relais is daarom, ter beveiliging, een vrijloopdiode gezet. Bij het wegvallen van de spanning zal het magneetveld proberen om zich zelf in stand te houden en dat resulteert in een zogenaamde tegen EMK. Deze tegen EMK is een spanning die tegengesteld staat aan de normale spanning. De diode is anti-parallel geschakeld en kan de geïnduceerde spanning onschadelijk maken.

De Switch Unit is aangesloten op externe apparatuur die data richting de Switch verstuurd. Deze data wordt door de Switch Unit verdeeld naar de Central Processing Unit (CPU) en de capsules. De Switch Unit kan heel veel data tegelijk afhandelen en maakt keuzes op basis van Medium Access Control (MAC). Deze matrix kan meerdere PoE poorten tegelijk met elkaar verbinden en relaties leggen.

De volgende data wordt verstuurd:

Analoge data: informatie over het voltage of de stroom van het roer, de generatoren en de elektrische aandrijving van een schip

Seriële data: informatie van de GPS betreffende plaatsbepaling van het schip en informatie van de radar over de snelheid door het water, diepte, windsnelheid en richting

Digitale data: informatie over het openen of sluiten van een laaddeur, waterdichte deuren en branddeuren in enen en nullen (contact open/contact gesloten)

Audio- en videodata: informatie van de microfoons en de video input module

De datatransmissie vindt plaats met 38.400 baud. Baud is een eenheid die het aantal signaalwisselingen per seconden (transmissiesnelheid) op een datatransmissiekanaal aangeeft.

Hoofdstuk 5: Central Processing Unit (CPU)

De Central Processing Unit (CPU) is een server en verwerkt data van de andere modules die deel uit maken van de Voyage Data Recorder (VDR). De analoge, digitale en seriële modules en de microfoons zijn allemaal uitgerust met Printed Circuit Boards (PCB’s) en geprogrammeerd met firmware. De data wordt via een externe kabel door de Switch Unit aan de CPU aangeleverd. De data wordt ontvangen door een Ventana Single Board Computer en opgeslagen op SSD (Solid State Drive). De Ventana werkt op Linux, een open source software besturingssysteem, dat wordt gebruikt als een embedded systeem en een combinatie is van hardware, software en firmware.

De SSD wordt geprogrammeerd met firmware. Dit is software die, eenmaal in de SSD geprogrammeerd, niet meer kan worden gewijzigd. Dit in tegenstelling tot ‘gewone’ software die wel te wijzigen is. Firmware kun je zien als het brein van de CPU. Het vertelt de CPU welke LED’s er moeten branden, welke interface data het moet ontvangen of versturen. Firmware zorgt voor automatische, niet bewuste reacties, terwijl software de bewuste reacties (applicaties) aan kan sturen.

Een SSD is een compact opslagmedium dat gebruik maakt van flashgeheugen. Het flashgeheugen van een SSD werkt vele malen sneller dan een traditionele harde schijf. Gegevens kunnen snel worden gevonden en door gebruik te maken van meerdere geheugenmodules kan data onafhankelijk van elkaar weggeschreven worden. Door middel van het instellen van een specifiek IP-adres, waardoor een laptop kan communiceren met de CPU, kunnen de opgeslagen gegevens worden uitgelezen en tevens extern worden bewaard.

De SSD heeft ten opzichte van de traditionele harde schijf als bijkomend voordeel, dat deze beter tegen schokken en stoten kan, omdat er geen bewegende delen in zitten.

De CPU wordt van 27,6V DC spanning voorzien door de PSU via een 24 pin and socket power connector die is aangesloten op de backplane. Op de site van leverancier Molex (2015) is te lezen dat deze connector speciaal is ontworpen voor gebruik bij een moederbord. De connector kan een

9

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

vermogen tot 5A aan. De stroom wordt vervoerd door middel van twee fasedraden: bruin en grijs en de nuldraad (rood). Tevens is er een dubbele aardedraad aanwezig en een schakeldraad (zwart).

De schakeldraad is verbonden met een print break out. Op deze print break out zijn drie 5V DC relais en een transistor gemonteerd. Tevens is de print break out uitgerust met een galvanische scheiding. Op de site van IDTechnology (2015) is te lezen, dat een galvanische scheiding een scheiding is tussen twee stroomvoerende elektrische circuits en dient als veiligheidsmaatregel ter voorkoming van mogelijk onveilige stromen tussen verschillende spanningsbronnen, bijvoorbeeld ten gevolge van een defect.

De CPU kan aan boord van een schip verwijderd worden voor onderhoud. Het is mogelijk, dat de connector te ruw wordt los getrokken van de backplane, waardoor er -27,6V DC direct op de Input/Output (I/O) poort van de Ventana terecht komt, waardoor deze wordt opgeblazen. Deze terugslag van spanning kan ook ontstaan bij het plotseling uitvallen van spanning. De print break out voorkomt deze terugslag op de I/O poort.

Via een CAT-5 Shielded Twisted Pair (STP) patchkabel wordt de opgeslagen data vervoerd naar de Switch Unit, zodat de data weer opgeslagen kan worden in de Fixed Hardened Storage Server (HSS) Capsule en de Float Free Final Recording Medium (FRM).

Tot slot

Met de beschrijving van de werking van de CPU is de cirkel van aan- en doorvoer van spanning en data, binnen de Core Module, rond.

Met als conclusie, dat de Switch Unit de spin in het web is. Deze module zorgt als een kloppend hart voor de verdeling van stroom en data.

De PSU is te vergelijken met de aders en slagaders van een lichaam. De aangeboden voedingsspanning wordt omgezet en geschikt gemaakt, zodat het ‘lichaam’, de Core Module, en haar ‘lichaamdelen’, de externe modules, kunnen functioneren als Voyage Data Recorder.

Het ‘lichaam’ wordt aangestuurd door de CPU. De hersenen van de Voyage Data Recorder.

10

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Literatuurlijst

Bone, A. H. L. G. (2011). Basisboek Bouwkunde. Amersfoort: ThiemeMeulenhoff.

Circuits Online (2015) Geraadpleegd op 8 april 2015, van http://www.circuitsonline.net/forum/view/117702/1/geschakelde+voeding?query=geschakelde+voeding&mode=or

Conrad Electronic Benelux (2015) Geraadpleegd op 1 mei 2015, van https://www.conrad.nl/nl/hirschmann-gmn-209-nj-schwarzblack-stopcontact-vrij-aan-te-passen-zwart-aantal-polen2-pe-inhoud-1-stuks-735036.html?WT.mc_id=gshop&gclid=CPmv7f-foMUCFernwgodkp8AHQ&WT.srch=1

Ebner, M. (2013). Basiscursus elektronica. Beek: Uitgeverij Segment B.V.

Guttowski, S. (2015). Het ontwerpen van EMI-filters voor vermogenselektronica. Geraadpleegd op 18 maart 2015, van http://www.engineersonline.nl/artikelen/id1134-het-ontwerpen-van-emi-filters-voor-vermogenselektronica.html

IDTechnology (2015). Geraadpleegd op 26 maart 2015, van http://www.idtechnology.nl/?nr=232

IMO (2015). Geraadpleegd op 11 maart 2015, van http://www.imo.org/OurWork/Safety/Navigation/Pages/VDR.aspx

ISSO-Kenniskaart (2013). Geraadpleegd op 7 april 2015, van http://www.isso-kenniskaarten.nl/kenniskaart/elektrische-installaties/basiskennis/diodes-%28werking-en-toepassing%29

Krist, T.; Brink, J. van den (2013). Elektrotechniek in de scheepvaart. TVVL Magazine, (4), 16-18.

LinuxGizmos.com (2015) Geraadpleegd op 6 april 2015, van http://linuxgizmos.com/networking-sbcs-run-linux-on-multicore-arm-socs/

Molex (2015). Geraadpleegd op 26 maart 2015, van http://www.molex.com/molex/products/family?key=standard_062&channel=products&chanName=family&pageTitle=Introduction&parentKey=power_connectors

NetWave (2015). Geraadpleegd op 11 maart 2015, van http://www.netwavesystems.com/

NetWave (2014) NW-6000-series Voyage Data Recorder Installation and Maintenance Manual. Zoetermeer.

NetWave (2015). Trainingsmateriaal. Zoetermeer.

Op ’t Land, S.; Prins, P.; Dijk H. J. van (2013). Compendium Elektrotechniek en Elektronica. Limbricht: Elektor International Media BV.

Professional Battery Quality (2015). Geraadpleegd op 13 maart 2015, van http://www.pbqbatteries.com/media/datasheet/pbq-7-6.pdf

Veracity (2010). Power over Ethernet (POE) explained. Geraadpleegd op 19 maart 2015, van http://www.veracityglobal.com/resources/articles-and-white-papers/poe-explained-part-1.aspx

11

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Bijlage 1: Afkortingen

BCU Bridge Control UnitBSH Bundesamt für Seeschifffahrt und HydrographieCPU Central Processing UnitCM Core ModuleELCO Elektrolytische condensatorEMI Elektromagnetische interferentieFRM Final Recording MediumFTP Foiled Twisted PairGPS Global Positioning SystemHSS Hardened Storage ServerIMO International Maritime OrganizationI/O Input/OutputLED Light-Emitting DiodeMAC Medium Access ControlNMEA National Marine Electronics AssociationNO/NC Normally Open/Normally ClosedNW NetWavePCB Printed Circuit BoardPE Protective EarthPoE Power over EthernetPSU Power Supply UnitROC Regionaal OpleidingsCentrumSSD Solid State DriveVDR Voyage Data RecorderSOLAS Safety of Life at Sea

12

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Bijlage 2: Voyage Data Recorder (VDR)

13

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Bron: NetWave (2015). Trainingsmateriaal. Zoetermeer.

Bijlage 3: Core Module (CM)

14

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Schakelformule voor het Bridge Control Unit (BCU) waarschuwingssysteem.

Bron: NetWave (2014) NW-6000-series Voyage Data Recorder Installation and Maintenance Manual. Zoetermeer.

Bijlage 4: Schakelende voeding

15

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Dit principe van een schakelende voeding wordt gebruikt in de PSU.

Bron: Circuits Online (2015) http://www.circuitsonline.net/forum/view/117702/1/geschakelde+voeding?query=geschakelde+voeding&mode=or

Bijlage 5: Ventana Single Board Computer

16

N Core Module: het brein van de Voyage Data Recorder

Deze Gateworks Ventana GW5400 with quad-core i.MX6 SoC wordt gebruikt in de CPU.

Bron: LinuxGizmos.com (2015) http://linuxgizmos.com/networking-sbcs-run-linux-on-multicore-arm-socs/