NMEA 2000 är en branschstandard från NMEA (National Marine Electronics Association) som gör det möjligt för enheter från olika tillverkare att enkelt kommunicera med varandra. I båten installeras ett NMEA 2000-nätverk dit alla givare, sensorer, mätare och skärmar ansluts. Det går att dela upp produkter som använder NMEA 2000 i ett antal kategorier:

• Navigationsprodukter (GPS, väderdata, ekolod, AIS, kompass m.fl.).
• Fartygsövervakning (motordata, tank, flödesdata, temperatur, tryck, el m.fl.).
• Elstyrning (kontroll och styrning av elförbrukare ombord).
• Displayer för visning och styrning av data.
• Omvandlare (mellan NMEA 0183/2000/datorer/nätverk).
• Programvaror för visning och styrning av data.
• Planerings- och felsökningsverktyg av nätverket.
• Kablage och kontakter.
• Inspelare.

Data finns tillgängligt överallt i nätverket

NMEA 2000-nätverket är byggt så att flera enheter kan vara anslutna samtidigt och enkelt dela sin information med varandra. För att inte data ska krocka har givarna olika prioritet och turordning. En kursgivare har till exempel högre prioritet än en tankgivare, eftersom den informationen är viktigare. Om tankgivaren försöker sända ut information får den vänta på sin tur.

Beroende av vilken information som skickas i nätverket kan olika typer av skärmar användas. En plotter kan användas för att ta emot navigationsdata och viss fartygsövervakning, en tankmätare kan visa tankdata, en multidisplay kan visa navigationsdata och fartygsövervakningsdata och en dator eller iPad kan hantera all data.

Det går att övervaka fartygets sensorer och larma vid vissa förhållanden. Detta kan ske visuellt eller audiellt. Med en iPad, pc eller smartphone går det att övervaka på distans.

Certifierade produkter

För att säkerställa att en produkt levererar rätt format på sin information och inte stör andra enheter i nätverket så testas den med ett standardiserat testprogram. Produkter som är godkända är certifierade enligt NMEA 2000 (NMEA 2000® Certified) och märkta med NMEA 2000-logotypen.

Så här bygger du ett nätverk

Nätverket byggs upp av en stamkabel (s.k. backbonekabel) som oftast dras från för till akter (upp till masttoppen om så behövs).  På kabeln ansluts en eller flera strömförsörjningskablar som ger ström till enheterna i nätverket. Var den strömförsörjningen placeras beror på hur många enheter som ska drivas och hur långt det är till dessa. För att ansluta en NMEA 2000-enhet kopplas en T-kontakt på stamkabeln och en dropkabel dras från T-kontakten till enheten. Nätverket avslutas med en terminator i varsin ända.

Stamkabel	T-kontakt	Ström-T	Dropkabel	Terminator

 

Det finns tre kabeltyper som kan användas i ett nätverk; lite-, mid- samt heavykablar. I kabeln går ett datapar för NMEA 2000-data, ett strömpar som förser enheterna med ström samt jord. Skillnaden mellan de olika kablagetyperna är tjockleken på data- och strömparen. Kabeltypen avgör hur långt ett nätverk kan vara och hur många enheter som kan anslutas i nätverket. En litekabel har minst area och en heavykabel störst area.

Det går att välja mellan kablar med gjutna kontakter (en honkontakt och en hankontakt) som finns i längder mellan 0,25 meter och 10 meter. För längre kablar finns det 100-meters rullar. Sådan kabel dras ut till önskad längd varefter man sätter på egna kontakter. Observera dock maxlängden för dropkablar, se nedan!

Stamkabel (Backbone)

Stamkabeln byggs av lite-, mid- eller heavykablage. En stamkabel med litekablage får vara maximalt 100 meter och klarar 3 A strömmatning. En stamkabel med midkablage får vara maximalt 250 meter och klarar 4 A strömmatning. En stamkabel med heavykablage får vara maximalt 250 meter och klarar 8 A strömmatning.

Det viktigaste med en stamkabel är att dimensionera strömförbrukningen och spänningstappet. Ju fler enheter som finns, desto större spänningstapp blir det. Vi rekommenderar att midkablage alltid används som normal stamkabel. Ett nätverk med heavykablage används i stora nät där extra höga krav på strömförsörjning ställs.

Dropkabel

Dropkabeln kan vara av lite-, mid- eller heavykablage. En dropkabel får maximalt vara 6 meter från stamkabeln. Sammanlagt högst 78 meter dropkabel får finnas i varje nätverkssegment.

Lite-kablage

Rekommenderas som backbone i små nätverk samt dropkabel i små/normalstora nätverk. Har alltid mikrokontakter.

Mid-kablage

Rekommenderas som backbone i de flesta nätverk samt dropkabel i stora nätverk. Kan ha mikro- eller minikontakter.

Heavy-kablage

Rekommenderas som backbone samt dropkabel i stora nätverk. Har alltid minikontakter.

Antal enheter på nätet

Ett NMEA 2000-nät är dimensionerat för att hantera upp till 50 olika enheter i varje segment. Om ett nätverk består av mer än 50 enheter kan det delas upp med hjälp av en Net Bus Extender.

T-kontakter

För att ansluta en dropkabel till stamnätet används en T-kontakt. Det finns även T-kontakter för anslutning till flera enheter, s.k. multikontakter.

Kontakter

En lite/mid-kabel har mikrokontakter och en heavykabel har minikontakter. Det finns övergångar mellan de olika kontaktstorlekarna. Alla enheter som ska anslutas till ett NMEA 2000-nätverk har en hankontakt. Det kan jämföras med att koppla in en vanlig stickpropp i ett el-urtag. Det innebär att en T-kontakt har en honkontakt till dropkabeln, samt en hon- och en hankontakt till stamkabeln.

Strömförsörjning

Nätverket strömförsörjs med hjälp av en eller flera strömförsörjningskablar.  Kabeln har en lös ände som ansluts till 12 V DC samt två stycken honkontakter, eller en hona och en hankontakt, för anslutning till stamkabeln.

Terminering

Stamkabeln avslutas i vardera ända med en terminator. Den säkerställer att rätt elektriska förhållanden fås. Om en stamkabel avslutas i en masttopp kan det vara svårt att få plats med en t-kontakt och terminator. Då går det att använda en inline-terminator som placeras mellan stamkabeln och t.ex. vindgivaren. Terminatorn har en hankontakt. (Det finns en specialterminator med honkontakt.)

Navigationsinstrument

De vanligaste navigationsprodukterna finns med NMEA 2000, tex GPS-mottagare, ekolod, kompasser, AIS, väderstationer och autopiloter.

Fartygsövervakning

Motordata

För att övervaka en eller flera motorer så ansluts de till ett NMEA 2000-nätverk med hjälp av en adapter. Motorn kan antingen ha en digital eller analog anslutning. Om motorn t.ex. har digital data (J1939), används en omvandlare, tex Maretron J2K100 eller Veratron LinkUp. En motor med analoga givare kan använda Actisense EMU-1. Information som kan visas är tex. varvtal, oljetryck, oljetemperatur, kylvattentemperatur, kylvattentryck, laddning och laddtryck, beroende av vilka givare som är installerade i motorn.

Tankdata

Det går att mäta tankinformation från bland annat bränsletankar (diesel eller bensin), olja samt vatten (färsk, gråvatten och svartvatten). Det finns olika sätt att mäta innehållet. En kapacitiv givare som är nedsänkt i vätskan, en ultraljudsgivare som sitter ovanför vätskan eller en tryckgivare som är installerad i botten av tanken. Det går även att ansluta en adapter till en befintlig flottörgivare om man vill ha tankdata i NMEA 2000-nätet utan att byta sin gamla tankgivare.

Om båten har olika gånglägen för olika farter kan det vara svårt att få exakta tankdata med traditionella givare. Med NMEA 2000 kan flera givare installeras på samma tank och dessa givare kan sedan samverka för att ge ett mycket exakt värde oavsett gångläge.

Vilken metod som används beror på vilken noggrannhet som behövs samt vilken typ av tank som ska mätas.

Flödesmätning

En sak som många båtägare är mycket intresserade av är motorns bränsleförbrukning per timme eller distans. Modulen FFM100 från Maretron installeras tillsammans med flödesgivare på motorns bränsletillförsel och eventuell returledning och levererar sedan bränsleflödesdata till alla plottrar och displayer som är anslutna till NMEA 2000-nätverket och har funktioner för att visa sådan data. FFM100 använder revolutionerande teknik för att mycket exakt mäta bränsleförbrukningen på en bensin- eller dieseldriven motor.

Dieselmotor

Bensinmotor

Temperaturer

För att mäta temperaturer ombord används till exempel en Maretron TMP100 med specifika givare som mäter exempelvis kabintemperatur, yttertemperatur, avgastemperatur, kylskåpstemperatur.

Batterier

Maretron DCM100 är en ”tankmätare” för batteribankerna. En DCM100 övervakar en batteribank och presenterar batterispänning, laddningsstatus och hur mycket ström som dras ur eller laddas in till batteriet eller batteribanken. Vill man övervaka flera batteribanker ansluter man en DCM100 till varje bank.

Landström och elverk

Kvalitet och prestanda på landströmsanslutning, elverk och inverter ombord övervakas med till exempel en Maretron ACM100. ACM100 mäter spänning, frekvens, strömuttag och effektförbrukning.

Händelser ombord

Det går att övervaka alla tänkbara typer av brytare och enheter som sluter eller bryter en krets ombord, t ex magnetkontakter, microswitchar, relän, IR-detektorer, rökdetektorer, gasdetektorer mm. Maretron har ett komplett sortiment av övervakningsgivare som ansluts till kontaktindikatormodulen SIM100.

Driftsövervakning

Vill man övervaka om en elförbrukare ombord är påslagen, t ex att en länspump har spänning så är Maretron RIM100 rätt produkt. RIM100 känner av om en enhet är spänningssatt och rapporterar det på NMEA 2000-nätverket så att indikatorer eller larm kan triggas. Till RIM100 kan även en speciell vattendetektor anslutas så att man får ett larm om bränslet är förorenat med vatten.

Tryck

Över- eller undertryck i ett system kan övervakas av Maretron FPM100 med tillbehör. Ett komplett sortiment av givare finns tillgängligt för att tillsammans med FPM100 rapportera exempelvis oljetryck, vattentryck, hydraultryck mm. Med en display som kan konfigureras med larmnivåer för tryck, t ex Maretron DSM250 håller man enkelt koll på att korrekt tryck råder.

Larm

Som presenterats ovan finns det övervaknings- och mätmoduler för i stort sett allt man kan komma på att övervaka ombord. För att kunna se data från övervakningsmodulerna och för att kunna generera larm om ett värde inte håller sig inom rätt nivå används till exempel Maretrons produkter ALM100, DSM410 eller DSM570. DSM410 och DSM570 är multifunktionsdisplayer som kan visa data från nästan alla sensorer och övervakningsmoduler i ett NMEA 2000-nätverk. I DSM410/DSM570 kan man definiera vilka av de övervakade parametrarna som man vill ska larma vid värden utanför rätt nivå. DSM410/DSM570 har en inbyggd summer för ändamålet. Vill man ha ett mer högljutt larm kompletterar man displayen med larmpanelen ALM100. Flera ALM100-paneler kan installeras så att man kan påkalla uppmärksamhet ifall något inte står rätt till oavsett var man befinner sig ombord på båten.

Displayer för visning och styrning

Det finns olika typer av displayer för visning och styrning av NMEA 2000-data. En funktionsdisplay tar emot data för en uppgift, t.ex. en tankmätare. En multidisplay tar emot data från flera enheter, t.ex. Maretron DSM410.

Samtliga större plottertillverkare har plottrar som tar emot navigationsdata från NMEA 2000. Beroende på modell kan även vissa fartygsdata som tank- och motordata visas.

Programvaror for visning och styrning

Maretron N2KView® är ett perfekt program vare sig du är intresserad av att övervaka fartygets system under gång eller på distans från hemmet eller kontoret. Maretron N2KView visar den information du behöver, inklusive motorer, generatorer, tankar, roder, navigationsinstrument, lokalt väder, elsystem och mera. Maretron N2KView kan även styra på- och avslag av elförbrukare ombord. Programmet finns till PC, Android, iPhone, iPad samt färdigkonfigurerad i en black boxdator eller paneldator. Navigationsprogram som Coastal Explorer kan ta emot navigationsdata samt fartygsdata som  tank- och motordata från ett NMEA 2000-nätverk.

Omvandlare (mellan NMEA 0183/2000/datorer/nätverk)

Om ett NMEA 2000-nätverk ska ersätta en äldre installation är det vanligt att behålla vissa givare och omvandla data till NMEA 2000. Det görs med hjälp av Actisense NGW-1 eller Veratron LinkUp. Om ett NMEA 2000-nätverk ska anslutas till en dator finns det flera möjligheter, till exempel Actisense NGT-1 och Maretron USB100 som omvandlar NMEA 2000 till USB, Maretron IPG100 som omvandlar NMEA 2000 till ethernet eller Actisense W2K-1 som omvandlar NMEA 2000 till Wifi.. Med hjälp av en trådlös router kan data delas ut till en Android/iPhone/iPad som använder Maretron N2KView. IPG100 gör det även enkelt att ansluta till båtens nätverk på distans via internet.

Om nätverket kommer att överstiga nätverksspecifikationerna går det att dela upp det i flera segment med hjälp av Maretron NBE100 som även kan användas för att bygga redundanta nätverk.

Elstyrning / Digital Switching

För att bygga ett digitalt elsystem med styrning via NMEA 2000 används till exempel Maretron CLMD12. Det är en strömmodul med som strömförsörjs med grov matning från batteriet och sedan distribuerar elkraft till upp till 12 anslutna elförbrukare per modul ombord. Den har inbyggt säkring per kanal och ersätter därmed även en säkringscentral. Storleken på båt och hur mycket utrustning som finns installerad avgör hur många strömmoduler som behövs för en komplett installation. Med hjälp av knappar som styrs via NMEA 2000 går det att bygga sitt elsystem med minimalt antal kablar och möjlighet att bygga funktioner som önskas, till exempel att badrumsfläkten är i gång fem minuter efter att badrumslampan släkts, eller att belysningen i båten tänds med hjälp av en fjärrkontroll när du kommer till båten. 

Installation, planering och underhåll

Innan man bygger ett nätverk är det smart att planera hur det ska se ut och vilka typer av kablar samt givare som ska användas. För att säkerställa att nätverket kommer att fungera finns det några regler som måste följas:

• En stamkabel (lite/mid-kabel) får inte vara längre än 100 meter.
• En stamkabel (heavykabel) får inte vara längre än 250 meter.
• En dropkabel får högst vara 6 meter lång till enheten.
• Om en multikontakt används får den sammanlagda dropkabeln vara högst 6 meter lång.
• Maximalt 78 meter dropkabel får användas.
• Spänningsfallet får inte bli för stort i nätverket.
• Jordning får endast ske på ett ställe.

Om nätverket kommer att överstiga nätverksspecifikationerna går det att dela upp det i flera segment med hjälp av Maretron NBE100 som även kan användas för att bygga redundanta nätverk.

Om flera typer av givare av samma typ används samtidigt måste de få ett unikt nummer (s.k. instans). Annars vet inte systemet vilken givare som rapporterar. Detta kan konfigureras från en dator, en multidisplay eller manuellt på vissa givare.

Det enklaste sättet att planera nätverket är med hjälp av det kostnadsfria programmet Maretron N2K Builder. Här byggs nätverket upp virtuellt och det syns direkt om strömförsörjningen räcker till eller och om rätt kablar har använts. I programmet går det även att konfigurera givarnas namn, t.ex.”babords tankgivare” samt sätta instansnummer.

Om en enhet är gammal kan den behöva uppdateras för att ta emot meddelanden från en ny. Genom att ansluta en dator till nätverket görs detta enkelt. Programmet Maretron N2K Analyzer kontrollerar automatiskt om en ny version finns att installera.

Maretron N2KMeter är ett diagnostiskt mätinstrument för NMEA 2000-nätverk som gör det möjligt att validera kompabilitet och funktion under installation av en enskild enhet eller ett komplett system samt diagnostisera möjliga nätverksproblem som finns iom ett befintligt nätverk inte fungerar som det ska.

iPad/mobil i båten

En iPad är en revolution på många sätt. Att snabbt kunna kolla sina mail, surfa på nätet och läsa tidningar är stort i sig. Men det går även att använda sin iPad i båten och få enormt trevliga och prisvärda lösningar både för navigation och fartygsövervakning. En iPad har bra ljusstyrka, lång batteritid och är extremt enkel att använda. Några modeller har inbyggd GPS och WLAN. Egenskaper som är perfekta för användning till sjöss.

Om du har en skyddad placering räcker det med ett iPad-fäste och ett navigationsprogram för att du ska få en 9.7” skärm till bråkdelen av den traditionella plotterns pris. Vill du ha din iPad mer skyddad placerar du den i ett vatten- och stötskyddat hårt fodral.

Tack vare NMEA 2000 går det med hjälp av appen Maretron N2KView Mobile att ansluta en iPad till båtens övervakningssystem där data från båtens NMEA 2000-nätverk med sensorer och givare som navigation-, motor-, tank- och elsystem finns. Har du en internetrouter går det att kontrollera och övervaka båten på distans!

Vill du kontrollera båten riktigt enkelt och smidigt installerar du ett digitalt elsystem i båten dit du kopplar dina strömställare och strömförbrukare. Då kan du även slå på och av din utrustning från din iPad. Och självklart går det att integrera din iPad med din dator och mediasystem ombord. Innovativt och användarvänligt!

Utbildning

Odelco AB är certifierade av National Marine Electronics Association, NMEA. Vi arrangerar varje år ett antal kurser för att utbilda våra återförsäljare, installatörer och varvskunder i NMEA 2000-teknik.

NMEA 2000 installationsguide

Läs mer om hur du installerar ett NMEA 2000-nätverk.