免維護智能航標(biāo)燈在北方河流的應(yīng)用

范銀彬

摘 要：免維護智能航標(biāo)燈的結(jié)構(gòu)、功能、創(chuàng)新點、實用性以及北方河流的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：智能航標(biāo)燈 結(jié)構(gòu)功能 實用性 應(yīng)用前景

一、概述

北方河流航道里程長，范圍廣，其中部分河流為國際流域的界河，航標(biāo)燈在這里不僅是助航設(shè)施，更重要的是有些地方通過它劃分國界，其也代表國家科技水平，因此要求更先進的航標(biāo)燈產(chǎn)品為船舶服務(wù)。

目前，在國內(nèi)外航標(biāo)燈器技術(shù)領(lǐng)域，以LED環(huán)形燈器較為普及，然而，這種燈器用于跨國界的界河時，不能滿足界河航標(biāo)設(shè)置的需要。早期的導(dǎo)標(biāo)燈，不具備太陽能供電系統(tǒng)，沒有遠程監(jiān)控功能，不利于航道管理人員對航標(biāo)設(shè)置的遠程監(jiān)控。無論是早期的導(dǎo)標(biāo)燈，還是近年普及使用的環(huán)形燈，無法調(diào)整航標(biāo)燈器光源的方向以及太陽能電池板的朝向。由于河流地勢、流向、太陽能光照等諸多因素的影響，導(dǎo)致導(dǎo)航燈器電能供應(yīng)不足，無法滿足為船舶導(dǎo)航的需要。

免維護智能航標(biāo)燈是集太陽能電池、鋰離子電池、LED光源、GPS/GPRS遙控遙測終端（簡稱RTU）于一體的新型航標(biāo)燈器，簡稱免維護智能航標(biāo)燈，它利用單片機技術(shù)及GPS定位技術(shù)進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、GPRS通訊技術(shù)、數(shù)字信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子海圖等多項高新技術(shù)，實現(xiàn)了管理人員遙測遙控成千上萬座航標(biāo)燈，改變了航道管理部門每天開船出航查標(biāo)的管理模式。

二、免維護航標(biāo)燈的結(jié)構(gòu)、功能及創(chuàng)新點

2.1結(jié)構(gòu)

免維護智能航標(biāo)燈由箱體總成、監(jiān)測監(jiān)控RTU終端總成、導(dǎo)標(biāo)燈頭總成、太陽能供電系統(tǒng)總成。

（1）箱體總成包括安裝底座、固定環(huán)套、箱體、箱蓋、燈頭旋轉(zhuǎn)座、防水壓蓋、密封圈等；

（2）導(dǎo)標(biāo)燈頭總成包括導(dǎo)標(biāo)燈殼、透鏡、反光杯、透鏡蓋、帶發(fā)光LED電路板組成；

（3）供電系統(tǒng)系統(tǒng)總成由太陽能板、太陽能支架、支承連桿、大容量鋰電池等主要零部件組成；

（4）航標(biāo)RTU監(jiān)控終端總成由底盒、上蓋、天線架、RTU終端電路板、GPS/GPRS組合天線、O型密封圈等組成。

2.2功能

（1）保證連續(xù)20天的陰雨時間能正常工作，實現(xiàn)5年免維護。

（2）可將燈器的工作電壓、工作電流、空載電流、充電電流、浮標(biāo)的位置狀況、定時或時實上報給管理者。

（3）可實現(xiàn)燈質(zhì)（閃光頻率）、光強、光敏閥值的遠程控制

2.3創(chuàng)新點

（1）能夠水平360°調(diào)整導(dǎo)表燈頭的角度，垂直方向±10°調(diào)整導(dǎo)標(biāo)燈光源的角度，滿足內(nèi)河與國境界河設(shè)標(biāo)的需要；

（2）能夠水平調(diào)整太陽能板的角度，能夠最大限度的采集太陽能，適用于光照有限的山區(qū)河流；

（3）翻蓋、底座、導(dǎo)標(biāo)燈頭、桿標(biāo)安裝具有防盜功能；

（4）導(dǎo)標(biāo)燈頭反光杯為拋物面，反光杯正面采用了塑件表面真空離子電鍍技術(shù)，使反光杯表面反光膜光滑平整，鍍層勻薄，光源的射程達到3km以上；

（5）太陽能支架支承件采用了鈦合金材料，重量輕，強度高，耐低溫嚴(yán)寒氣候；

（6）箱體材料使用改性的ABS塑料，保證了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及使用環(huán)境的適應(yīng)性；

（7）帶有RTU智能監(jiān)控終端，可以與航道部門現(xiàn)行使用的監(jiān)控系統(tǒng)兼容，能夠在監(jiān)控中心遠程監(jiān)控導(dǎo)標(biāo)燈的運行狀態(tài)。

三、特性

1、實用性

采用低功耗電路，使用體積小、容量大、浮充浮放大于15000次的航標(biāo)燈專用大容量的鋰離子電池、太陽能電池，真正實現(xiàn)了5年免維護，維護安裝方便，重量輕、體積小、外形美觀、實用性強，同時便于儲存。

2、可靠性

燈器在高、低溫、防塵、防潮、防鹽霧、防震、密封性等惡劣條件下正常工作，不出現(xiàn)故障。

3、互換性

燈器采用模塊化設(shè)計，各部件之間采用模具批量生產(chǎn)，后期燈器維修時，各零部件互換以便航道工人維修。

4、經(jīng)濟性

航道管理人員能夠在監(jiān)控中心遠程監(jiān)控導(dǎo)標(biāo)燈的運行狀態(tài)，大大地減少了巡檢的工作，節(jié)約維護成本、減輕勞動強度、提高了航道工作的安全性、可靠性。

四、應(yīng)用前景

目前，免維護智能化太陽能導(dǎo)標(biāo)燈已批量生產(chǎn)，首批70臺套產(chǎn)品已在黑龍江省使用，使用效果良好，預(yù)計該型到標(biāo)燈器將逐步安裝在松花江、黑龍江等流域，替代老化失效、功能不全或無法修理的導(dǎo)標(biāo)燈器，應(yīng)用前景廣闊。