Indonesian Journal of Electrical  Engineer ing and Computer Scien ce   V o l. 9, N o . 2 ,  Febr u ar y 201 8, pp .  27 1 ~ 27 4  ISSN: 2502-4752, DOI: 10. 11591/ijeecs .v9. i 2 .pp271-274          2 71     Jo urn a l  h o me pa ge : http://iaescore.c om/jo urnals/index.php/ijeecs  Electri c al Interf e ren ce Problems o n Comm erci al Fi s hing  Ve sse l s: A Rev iew      Pank aj K um ar Sinh a 1 , Pree tha   Sh ar an 2  1  Res ear ch S cho l ar, D epartm ent   o f  E EEM,   A MET  Unive r sity ,  Chenna i   2  Departm ent   of   E le ctri cal  and  E l ectron i cs  Eng ine e ring,  Oxford C olleg e  of   Engin e ering & Techno log y , Bang a lor e       Article Info    A B STRAC T Article histo r y:  Received Oct 20, 2017  Rev i sed   D ec 30 , 20 17  Accepte d Ja n 17, 2018      Canadian  C oast  G uard  ( CCG)  provi des  Marine  C ommunications  centr e  (M CC)  w ith  f ina n cia l   a s s i s t an ce  s u rve y ed  f or  E le ctrom a gnet i c  Co mpa t i b ility   and  Electromagnetic  Interfer e nce  ( E MC/EM I)  corr elated   t roubles  on  industrial  b a sed   fishing  vessels  l ess  than  t wenty   metr es.  Th e  e le ctr i ca l   condition   should   be  p rov i ded   for   the  vessels  a nd  it  is   t he  goal   o f  the  surv ey .  B y   p erforming  "electrical  n o i se "  measurement  method  the  necessa ry   d a t a  was   obtain e d.   S evera l   a u t opilo t  s y s t em s   are   s u s cept i ble   to  H igh   F requen c y   Single  Side  B and  (HF  SSB)  t ransm itters  due  t o  the  absence  o f   e l ec tric a l   noise  s uppressio n   s cheme.  T he  m ai n  objectiv e  o f   t he  s urvey   is  t o   ana l y s e  the   better electrica l noise suppressio n  method  for   fis h ing vessels.   K eyw ords :   M a ri ne C om muni cat i o n   Electrical Nois e  Measurem ent  Electrical Nois e  Suppressi on  Electrical Inter fere nce P r oble m   Copyright ©  201 8 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d .  Co rresp ond i ng  Autho r :  Pan k aj  K um ar Si nha ,   Research Sc h olar, Depa rtm e nt of EEEM,   AM ET  Uni v er sity ,   Ch enn a i.  Em a il:        1.   INTRODUCTION  Navi gat i o n   f r a m ewor ks  a n d   E l ect r onic  i n form ation  syste m s  are  cu rre ntly  u sed  and  ordinarily  p laced  o n   s m a ll  b u s iness-related  and  con t en tm en t  craft.  T h e   c o m m o n   p r o blem s  are  EMC/EMImay  b e  regardless  of  th e vo lu m e  o r d i fficu lty o f the fish i n g v e ssel.      2.   BA C KGR OUN D   In  e lectronic  inform ation  syste m   h ave  s o me  p roblem s  are  often  i m pul si ve  i n  t h e  nat u re  o f  t h e   m a l f unct i o n  or   i n  t h e  e v ent   t i m i ng  [ 1 ] .   M C C ’s  m ai n  m o t i ve  i s  t o   h el p   C a nadi a n   i nd ust r y   an d  al s o   t o  devel o p   marin e   t ran s po rtation c orrelated c o m m o d itie s  an d   serv ices.  Th e  pr o b l e m s  a r e  s u b j e c t e d  t o   E M I / E M C   a n d   m o st ly   f unct i o ned  i n   a   m ari n e  envi ro nm ent   t h eref o r e  i t   i s   m anda te  f o r   M CC  to   a d d ress  th e  prob lem.  M CC   has  f u r n i s he d  EM C / EM I  sur v ey   w i t h   t he  h el p  o f   C C G .   It   i ncl udes  twenty-t hree  business -related  f ishing  v e ssels b en eath   twen ty m etre s [2 ].       3.   THE PROBLEM  Gene ral l y   t he  v essel s   a re  c onst r uct e d  usi ng  no n  m e t a lli c  m a t e ri als   since  it  has  ease  and  idea l   infra struct ure  fo r  electro nics   i n s tallatio n s .  Th e  targ et  o f  th e   e xam i nat i on  wa s  t o   m ake  i n f o rm at i on  t o   b e   av ailab l e wh ile con sid e ring  el ectrical co n d itio n of t h e se v esse ls [ 3] .      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        ISS N :  2502- 4 752  In d onesi a n  J  E l ec En g &   C o m p  Sci , Vol .   9 ,  N o.  2 ,   Fe br uar y  20 1 8   :   2 71 – 274  27 2 4.   PROP OSE D   S OLUTI O N  The objective s  of  the s u rvey were:   (i)   To  e num erate  the  c h aracteristi c  of   E l ect r o -M agnet i c  (EM )  e nvi ro nm ent   (ra di at ed  a nd   c o n duct e d)   o n  t h es e  vessels.   (ii)   To  r ecognize, t he  r ange a nd typ es of electrical installation pr obl em s;  t hi s fo un d  o n  t he se fi s hi n g   v essel s .       5.   MEASUREMENTS METHODOL OGY   To  f i n d  o u t   t h e   am ount   o f  "el ect ri cal   c ont am i n at i on"  r adi a t e d  n oi se  m easurem e nt s  wer e   e xecut e d  o n   all  expe rim e ntal  v essels  i n  t h e  High  F re quency  ( LF),  M e d ium   Fre q u e n c y  ( M F ) ,  a n d   L o w  F r e q u e n c y  ( H F )   spect r u m s   a s  o p erat i o n  res u l t   of  a   s hi p' s  eq ui pm ent .   T he  c o m par i s ons  a re  m adeam ong   t h e   o bt ai ned   val u es  o f   radi at ed  n oi se  l evel   a nd  bac k gr o u nd  n oise  l evel  o f  the  experim e ntal  d evice.  T he  b ackground  noise  l e v el  i s  not hi n g   b ut   t he  r efe r e n ce  noi se  l evel   m easurem ent   was  t a ken  as  th e  in itial  m e a s u r em en t  at  p o ssib l e  conditions  [ 4]-[5].  From   t his  re fe rence  scan  t he  r ecei ver's  con t r ol   c om pu t e r  w oul d  sel e ct   fre que nci e s  t o   b e  use d   f or  s u b se que nt   t est i n g .   B ased  o n  t h e  m i nim u m   acti v i t y   r ang e  of  t es t  freque n cies  t he  c om puter  p rogram   i s   s el ect ed  f o r   t he  p art i c ul ar  a ppl i cat i o n.  T he   fre que nci e s  o b t ained  from   t he  e xperim ental  value  are  e x a m ined  and  t h e  val u e   cont ai n s   h i g h e r  ene r gy   s uc h  as  r a d i o   r a n ge  t ra nsc ei ve r   fre que nci e s  a r e  excl ude d  fr om   t he  radiated  e xpe rimental  r esults.  By   t his  way  the  de vice  that  g ene rates  higher  radiated  noi se  can  b e  determined  in  easier way [6 ].   The  probable  noise  g e n erat ors  we re  e xperi e nced  i n  t h e  measurem e nt   p art   of  t he  s ur vey s o  t h at   t he   devices  o f  the  vessels  can  b e  determ ined.  This  p rovide s  large  a m ount   o f  i n f o rm at i on  ab out   t he  d e v i ce  prese n t   i n  t he  f i s hi ng  v essel s . T he  r ad i a ted   no ise test s resu lts are su mmar i s e d   as   f ollo w s .      6.   ALTERNAT O R ME ASUREMENTS  Al t e rnat or  i s   t h e  pri n ci pal   s o ur ce   u se d  t o   m easure   the  nois e  pr esent  on  a l l   v essels.  Se ve nteen  o f  the   twen ty  t hree  vessels  s urv e yed   (82 % )  h a d  in sufficien t  altern at o r   n o i se  c o n t ain m en t  filters  r esu ltan t   i n  no ise  intensities  ranges  3 0  -  80  d B  a bove  b ackground.  T he  a lternat or  no ise  lev e ls  f or  s ev en   o f  th e  v e ssel s   ( 36 %)  out   o f  w h ol e  were   c o n si de re d  e x cessi ve   w i t h  i n t e n s i t y   s u p eri o r  t h an   5 0  dB .  T o   c ol l a ps e  t h e  c o m m uni cat i on,   t h e  pe rf o r m a nce  an d  navi gat i onal   ut ensi l s   o n   t h e  vessel   t h i s   n o ise  i n tensity  i s  g o o d   e no ugh   [ 7 ] .  For   6 0 %  of  the  survey  v es sels  polystyrene   capacitors  w ith  1 .0μf  i s  connect e d   f rom   each  o utput  lead   o f  the  alternator  t o  the  case  of  t he  a lternator  b y  MCC  a g en t.   T h e   n ew ly  c on n e c t ed   v e s s e l s  a r e  t a k e n  f o r  r a d i a t e d   n o i s e   measurem ent periodica l l y  for   c om pari son .     6. 1.   DC  M ot ors     DC   m ot ors  ge nerat e s  ra di at ed  n oi se  m easurem ent s   on  t h e   sur v ey ed   v e s s e ls,  the  m easurem ents  a re   p e rform e d   in   D C  m o to rs  c on tain ed   i n   twen ty  t h r ee  v e ssels.  Th e  r ad iated   no ise  m easu r e m en ts  r esu lts  u p   to   60  dB  ab o v e t h e   b ackg r ou n d . Ty pi cal l y  t he m otor n oi se w as 1 0 -   3 0   dB  a bo v e  t he back gr o u n d   l e vel .  T he fi l t e red  capaci t o rs  a re   a dde d  t o   s i x t een  m ot ors  a m ong  t h em nine  m ot ors  ar eclear  v iew  sc reen  m otors.  M CC  technician’s us es  0 .1pF  cera m ic  capacitors  t o  installacross  the  dc  p o w er  l eads  i n si d e   t he  m ot or  h ousi n g  seco nd  radi at e d   n oi se  m easurem ent   do ne   s im ul t a neous l y .  Acr o ss  i np u t   p ow er   l ead s  1pf   p o l ystyr e ne  cap acito rs was in s talled   wh ich l ead s t o  1 0 -   20  d B r e du ctio n in  t he  3 0 0   k H z  t o  3 M H z ra n g e.      6. 2.   Electrical Equipment   Anothe r  noise   source,  v ery  high  o n  som e   v essels,  was  the  electr ical  e qui pm ent  such  a s  battery   char ger s   a nd  d c -t o- 1 2 0   v o l t - a c   p owe r   c on ve rt ers.  O nl y   a  f e w  po w er  c onverters  w e r e  e n countere d  during  t h e   sur v ey ,  ho we v e r  al l   pr od uce d   v e r y   hi g h   l e v el s  o f   r a d i a t e d  n o i s e .  T h e  r e duct i o n  of  n o i se  from   t h ese  devi ce s   was n o t  atte m p ted   du e t o  tim e   con s train t s.    6. 3.   Electronic Equipment   The  fi nal   cl ass  of  n oi se  s ou r ces   m easured  w as  t he  e lectronic  br idg e   e qu ip m e n t .  Gen e rally,  th ese  devices   w e r e  fairly  quiet;  howeve r ,  t h ere   were  o c casions  w he n  v ery   hi g h   r a d i a t e d  n o i s e  (3 0  -  50   d B )   l evel s   were   m easured.  The   shi p s'   r ada r s  were   t he  noi si est   of   t hi s  gr ou p,   f ol l o we d  by   f i s h  fi n d i n g  e q ui pm ent   (so u nde rs  a n d   sona r) .  D u e  t o   t he  c om pl exi t y   o f  t h ese  devi ces  a n d   t h eir  in stallatio n s ,  as  w ell  as  t i m e   con s t r ai nt s,   n o   at t e m p t   was  m a de  t o  re duc e  t h e  ra di at ed  noi se .  It   i s  likely  that  i n  order  to  r e d uce  t h e  noise   fr om   s om e  of  t he  r a d a r s  a  c o m b i n at i on  o f   s ol ut i o ns  m ay   b e  re qui red.  C ab le  s h i eld i ng ,  t r an sm itter  sh ield ing  and   sca nne r m o t o r  deco u p l i n g a r e s o m e  pos si bl e sol u t i o n s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In d onesi a n  J  E l ec En g &   C o m p  Sci    ISS N :   2 5 0 2 - 47 52       Electrical Inter f erence Pr oblemson C o mmer c ial Fi shi n g  Ve ssel s : A  Revi ew  ( P ank aj  K u mar  Si nh a)   27 3 6. 4.   Vulnera b ility Tests  Vu l n erab ility  t ests  w ere  p e rfo r m e d   d u ring   t h e   s u r v e y.  T he  f ield   s t r en gt hs  f r o m   t h e  SSB   and  V H F   radi os  o n  t h e  shi p   i s  m easur ed  i n  t h e  pri m ary   t e st   a nd  t h e  i n t e rferen ce  l ev el  t o   th e  sh ip’s  a u t op ilot  was   d e term in ed   i n  th e  second ary  test  w h i ch   r esu lts  o p e ratio n   of  H F  SS B   radi o .   D et e r m i ni ng  R a di o   Fi el d   St ren g t h ’s  ( R F S)  i s  t h e  pri m ary   t a sk  i n  t h e   hi gh  fre que nc y   SSB   t r ansm it t e r  by   m easuri ng  ant e nn a  i n   t he  wheel house .   T he  t ypical  calculated  level  was  160dBpV/m.  T he  s ec on dary  v u l n e rab ility   t est  is  c o n d u c t e d   fo r  autopilot  susce p tibility .  This  t est  is  c onducted  d uri ng  the  t r a nsm i ssi on  m a de  u si ng  t h e  shi p s  HF  SSB   r adi o   an d   in   t h e   a u t o m at ic  s teerin g   m o d e .  Malfu n c tion s   w ere  illu strio u s   during   th is  t est.  T h e   e xp erim e n t  was  usu a l l y  fi n i s he d  wi t h  t he  ra d i o  i n   AM  m ode   w i t h  a n  out put   p o w e r   o f a p pr o x i m at el y   25  w a t t s  [8] .   Po wer,  e l ect r oni c  m e ssage  a nd  na vi ga t i onal   devi ce s  gene rat e   r ad iated   and  co nd u c ted  electrom a gnetic  i nterfe re nce  i n   t he   v es sels  a nd  t hese  m easurem e n t s  ar e  t a k e n  du r i ng   t he  s ur v e y.  I n   commo n   con d i t i on  of  t h e   e l ect ri cal   c oor di nat i o n  sy st em   d at a  was  al so  r e c o r d e d  a l o n g  w i t h  t h e  n o i s e  m e a s u r e m e n t s   rega rdi n g   t h e   c o n j unct i o n  [ 9 ] .   T he   s t a t e   o f  t h e  st udi e d   v es sel s   m a y   s hift  o f  the  electrica l  fram e works  on  t he   revi e w ed  v ess e l s   c han g ed  e x t raor di na ri l y   D esi gn  a nd  per f o rm ance   a nal y si s  of  M IM O - OF DM   s y s t e m   usi n g  di ffe re nt   a nt e nna  c o n fi gu rat i ons  i s  di scu s sed  i n   [ 10] .  Su bseq ue n tly,  so m e   m o r e  estab lish e d  boats  h ad  electrical  frameworks  that   u t ili zed   p ri v a te  w iring   m a terials  an d  t ech ni q u es,   w h i l e   m ore  up   t o  dat e   v essel s   u tilized   m arin e  con v e yan ce  bo ard s   a nd   m arin e  pro t ected   l in k s   o r   c o ndu cto r   R eactiv e  Po wer  Pricing   Using   Gr ou p Sea r c h  Opt i m i zati on i n  De r egulated Electricity  M ar ket  is  expl ai ne d i n  [ 11] . As a t e st  t o check w het h e r   th e  m o re  c urren t   e stab lish m en ts  a ffected  t h e   t ran s m itted   co mm o t io n   fro m   th e  sh ip,  ex am in atio n s   o f  th e  deliberate  em anated  c lam our  l evel s  were  m ade  betwee n  boats,  w it h   co n t rastin g  electrical  fram e work s  yet  with  a similar g ear ru n n i ng  [1 2 ] .  Sin ce  th e  v a st  m aj o r ity  o f  th e  b o a ts  u tilized   c o m p a rab l e  altern at ors ,   t he  a l t ernat o r  est i m at i ons  w ere   i n co rp orat e d   i nt o  t h e  i nvest i g a tio n.  R ad ar  e sti m at io n s   w ere  lik ewise  picked  o n  the  gr ou nd s  th at  n u m er ou s  vessel s   h a d   s i m i l a r  m odel s   a nd  t h e  ra da rs  b y   and  l a rge  del i vere d  gen u i n e l y   hi gh  em anated  c om m o t i on  whe n   cont rast ed  w i t h   a   l arge  p o r t i on  of  a l t e r n at e   har d wa re.  T h e   dat a   d em onst r at ed  t hat   u nde r   no  c o n d i t i on  was  an   ol de r  ve ssel   l e ss  l o u d   t han  t h e  m o re  up  t o   d at e  vessel   wi t h   w hi c h   it  was  com p ared.  Some  o f  this  e xpans i on  might  b e   ide n tified  with  m aturin g:  o f  hardware  o r  decay  o f  the  sh ip 's  e lectrical  fram e work  b y  and   larg e.  I t  is  likely  in  a ny  c ase,  t hat  the  protected  m arine  links  a nd  c h a nnel   u tilized   o n   th e  m o re  u p   to   d ate  v e ssels  h av e  adde d t o  t he  c h a nge .       7.   CO NCL USI O N   The  sm all  vessel  survey  h as   g iven   i m p res s ive  data  o n  the  electr ical  s tate  o f  th e  k i nd   o f  v e ssel   rev i ewed.  Th e  o b t ain e d   i n fo rmatio n   b a se  i s  m o d e rately  little  ( 2 2  vessel s ),  s o  t h e  s u r v e y   m ay   not   p re ci sel y   spea k  to  t he   g eneral  e lectric a l  state  of  t his   class  of  v ess e l.  I n   a ny   case,   t he  h i g h  rat e   o f  vari at i o ns  f r o m   t h e  norm   w atched  d em onstrates   t hat  c oncei vably  difficult  issues  e xi s t   w h i c h  c o u l d  i n f l u e n c e  t h e   v e s s e l s   security.Practically  n one  of  t he   v essels’  ele c trical  d evices   ( m otors,  b attery  c hargers,  e tc.)  h ad  a de quate  noise   su ppr ession   a nd ,  i n   f act,  m o st  d ev ices   h a d   n one.  G reater  p art  o f   t h e   de vi ces  p r o d u ce d  noi se   l evel s  whi c h   coul d  p o ssi bl y i nfl u e n ces  r a d i o   n a v i g at i o n  a nd  c o m m uni cat i ons.  B y   of fer i ng  rel i a bl e  a n d  ade q u a t e   s hi el di ng  an d   filtering   t ech n i q u e s  several  prob lem s   lik e  emissio n s  and   in terference  affects  c oul d  be  r e d uc ed  t o  acceptable le ve ls.       REFERE NC ES   [1]   Perera  L .   P.  a n d   S oares  C.   G . ,   “ Maritim e   Tr affic   Monitorin g   B as ed  O n  V e s s e l  Det ect ion,   T ra cking ,   S ta t e   Es tim ation   and   Traj ector y P r edi c tion , ”  IEEE Trans .  Intell. Transp. Syst. , vol/issue: 13(3) , pp . 118 8–1200, 2012 .  [2]   “Mapping  UK  shipping  density   a nd  r outes   from   AIS , ”  M a rine   M anag ement  Or ganisation ,   N ew castle  upon  Ty n e ,  U.K., MMO Project no . 1066 , pp . 35 , 2015 .  [3]   Yue  Y.  a nd  Krishnan  R.,  “Non- M y opic  Adaptiv e  Route  Plannin g   i n  Uncer tain   C ongestion  Env i ronments,”  IEEE   Transactions Knowledge Data  Eng ., vol/issue: 2 7(9), pp . 2438–2 451, 2015 .  [4]   C.  J .  Saunders,  “Procedure  for  Mi nimu m  Electrical  I nterfer e nce  in   N ew  R es earch  L abora t ori e s , ”   in  Electromagnetic Compatib ility Symposium Record, IEEE In tern ational , pp . 1-2 , 1973.  [5]   Melvin  a nd  Hic k s,  “ Results  o f  a  surve y   o f  el ectr i ca l  int e rfer e n ce  prob lems  on  commercial  fishing  vessels,”  in  Vehicle Navig a tion and  Information S y stem s  C onfer enc e ,  Pr oc eedings  o f  th e I E EE , pp. 777-779, 1993.  [6]   W h itehead   S .  an d  Gill  A.   J .,   “ El ectr i ca l  in terf ere n ce  with   r ad i o  r ecep tion, ”   Journal of  the Institution of  Electrica l   Engineers,  vol/issue: 83(501) , pp .  345-386, 1938.  [7]   R.  Z hang  and  C .   K .  Ho,  “MIMO  br oadcasting  for  simultaneous  w ire less  information  and  power   t ransfer,”  IE EE  Transactions on  Wireless Communications ,  vol/issue: 12(5) , pp . 19 89-2001, 2015 .  [8]   Mahboub  A.  a nd  M.  A rioua,  “Energ y - Efficient  H y brid  K - M eans  Algo rith m  for  Clustered  Wireless  Sen s or  Networks,”  Inter national Journal of Electrical  an d Computer Eng i neering ( I JECE) ,  vol/issue:  7 (4),  pp.  2054-2060,  2017.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        ISS N :  2502- 4 752  In d onesi a n  J  E l ec En g &   C o m p  Sci , Vol .   9 ,  N o.  2 ,   Fe br uar y  20 1 8   :   2 71 – 274  27 4 [9]   M.  D .  N.  B hange  a nd  C.  G .  Dethe,   “ Performance  of  P ilot-Aided   3D -OFDM  Cha nnel  Estim at ion  Using  Different  Antenna  C onfig urations,”  Indon esian Journal o f  Electrical  En g i neering and  C o mputer Scien c e ,  vol/issue:  8 (1) ,   2017.  [10]   Agarwal  A.  a nd  M e hta  S .   N .,  “ D es ign  and  perfor m ance  anal ys is   o f   M IMO- OFDM  s y s tem  using  differen t   a ntenn a   configurations,”  i n  Electrical, Electr onics, and O p timization Tech niques ( I C EEOT) , International  Conference on ,  pp. 1373-1377 , 2016.  [11]   Kannan  G.,  et al. ,  “Reactiv e  Power  Pricing  Using  Group  Search  O ptimization  in  D e re gul at e d   E l e ct ri ci ty   M a r ke t, ”  in  Pow e r Electronics and  Re n e w able Energy  Systems , pp. 305-31 2, 2015 .  [12]   V.  N agara j ,  et al. ,  “Development  of  C ommunication  Techno logies  a nd  Networks  f or  S mart  G rid,”  IJMS R ,  vol/issue: 8(1), p p. 81-92 , 2016 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.