航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用研究

摘要：航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)航標(biāo)燈進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本文從航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，研究航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合上海航標(biāo)處目前現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，從而形成獨(dú)特的檢測(cè)體系，旨在提升管理人員的職業(yè)素養(yǎng)，加快航標(biāo)維護(hù)的效率，降低航標(biāo)維護(hù)的成本，提高航標(biāo)管理的能力。

關(guān)鍵詞：航標(biāo)燈；檢測(cè)；標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)用

0 引 言

航標(biāo)是指在航行中為引導(dǎo)船舶安全通行而設(shè)置的標(biāo)志物或設(shè)施，包括燈浮、燈船、固定標(biāo)志等。航標(biāo)的作用是指示航道、警示危險(xiǎn)等信息，幫助船舶確定自身位置和航向，確保船舶安全通行。航標(biāo)燈指的是設(shè)置在航標(biāo)上的燈光，用于為船舶提供導(dǎo)航和警示。航標(biāo)燈的顏色和閃爍方式也有一定的規(guī)定，以便船舶在夜間或低能見(jiàn)度條件下能夠準(zhǔn)確地識(shí)別和判斷航標(biāo)位置和方向。航標(biāo)燈的亮度和范圍也需要滿(mǎn)足一定的標(biāo)準(zhǔn)，確保船舶能夠遠(yuǎn)距離識(shí)別和辨認(rèn)航標(biāo)。

上海航標(biāo)處作為上海轄區(qū)管理維護(hù)單位，負(fù)責(zé)轄區(qū)1567座航標(biāo)，其中視覺(jué)航標(biāo)1349座。為了保證航標(biāo)燈在航標(biāo)上能夠正常運(yùn)行，滿(mǎn)足實(shí)際使用的需求，須周期性或不定期對(duì)航標(biāo)燈進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)對(duì)航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用進(jìn)行研究，形成檢測(cè)體系，可以更好地對(duì)航標(biāo)燈的質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)監(jiān)控，不僅可以降低航標(biāo)管理的難度，減少航標(biāo)維護(hù)的成本，還能提高上海航標(biāo)處在專(zhuān)業(yè)技術(shù)上的水平，提高從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，提高整體的航標(biāo)管理能力，實(shí)現(xiàn)安全、有序、高效的運(yùn)行保障。

1 航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)概述

航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是指對(duì)航標(biāo)燈進(jìn)行檢測(cè)、測(cè)試、評(píng)估和判定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，包括航標(biāo)燈的亮度、顏色、閃爍頻率、光束角度、光源壽命等各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定方法和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)旨在確保航標(biāo)燈的正常運(yùn)行和安全性能，以保障航行安全和海上交通的暢通。

1.1航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)行的航標(biāo)燈檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

（1）JT/T 761-2022《航標(biāo)燈通用技術(shù)條件》；

（2）JT/T 730-2008《航標(biāo)燈光強(qiáng)測(cè)量和燈光射程計(jì)算》；

（3）GB 12708-1991《航標(biāo)燈光信號(hào)顏色》等；

（4）GB 4696-2106《中國(guó)海區(qū)水上助航標(biāo)志》；

（5）JT/T 788-2010《航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。

1.2航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容

隨著我國(guó)航海保障事業(yè)的快速發(fā)展，航標(biāo)燈技術(shù)性能和質(zhì)量要求越來(lái)越高，因此航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于航標(biāo)燈的檢測(cè)要求是有明確規(guī)定的，具體如下：

（1）航標(biāo)燈的光學(xué)性能：包括發(fā)光強(qiáng)度、射程、色溫、色度、光束角度、水平配光均勻度、閃爍頻率等方面的測(cè)試，以確保燈具的照明效果符合要求。

（2）航標(biāo)燈的電氣性能：包括電壓、電流、耗電功率、電阻等方面的測(cè)試，以確保航標(biāo)燈的電氣性能符合要求。

（3）航標(biāo)燈的防水性能：包括防水等級(jí)、漏電流等方面的測(cè)試，以確保航標(biāo)燈能夠在惡劣的天氣條件下正常工作。

（4）航標(biāo)燈的機(jī)械性能：包括搖擺、沖擊、振動(dòng)、碰撞等方面的測(cè)試，以確保航標(biāo)燈能夠在海洋環(huán)境中保持穩(wěn)定。

（5）航標(biāo)燈的耐腐蝕性能：包括耐鹽霧、耐紫外線(xiàn)等方面的測(cè)試，以確保航標(biāo)燈能夠在海洋環(huán)境中長(zhǎng)期使用。

2 航標(biāo)燈檢測(cè)的必要性

針對(duì)上海航標(biāo)處目前狀況，無(wú)論是采購(gòu)的航標(biāo)燈還是返修的航標(biāo)燈，都必須經(jīng)過(guò)檢測(cè)才能投入現(xiàn)場(chǎng)使用，如圖1所示。

2.1海區(qū)要求和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1 海區(qū)要求

按照《東海航海保障中心航標(biāo)器材技術(shù)規(guī)格及檢測(cè)說(shuō)明（2022版）》關(guān)于航標(biāo)燈檢測(cè)的規(guī)定，同時(shí)由2019年至2022年上海航標(biāo)處航標(biāo)燈采購(gòu)統(tǒng)計(jì)表（見(jiàn)表1）可知，上海航標(biāo)處每年平均采購(gòu)約287臺(tái)的航標(biāo)燈用于航標(biāo)維護(hù)和庫(kù)存?zhèn)溆?。因此每臺(tái)航標(biāo)燈除經(jīng)過(guò)生產(chǎn)廠(chǎng)家的出廠(chǎng)檢驗(yàn)，并提供燈器檢測(cè)報(bào)告才能入庫(kù)。還應(yīng)為保證燈器質(zhì)量，根據(jù)到貨驗(yàn)收、日常實(shí)際使用情況等綜合評(píng)估后，進(jìn)行第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，獲得CNAS報(bào)告后才能投入現(xiàn)場(chǎng)使用。

2.1.2 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

中國(guó)沿海所設(shè)置的助航標(biāo)志上航標(biāo)燈的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和驗(yàn)收需滿(mǎn)足《航標(biāo)燈通用技術(shù)條件》的規(guī)定，見(jiàn)表2。

2.2 內(nèi)業(yè)要求

航標(biāo)燈常年處于海上復(fù)雜惡劣環(huán)境，易受帶有鹽堿的空氣和風(fēng)浪霧等惡劣氣候影響，航標(biāo)燈的元器件容易受損，導(dǎo)致如航標(biāo)燈亮度減弱、射程不足、供電不暢等影響燈器正常使用的問(wèn)題。因此上海航標(biāo)處每年需定期或非定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)航標(biāo)進(jìn)行巡檢。由于航標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)巡檢、局部保養(yǎng)、整體更換等原因?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的航標(biāo)燈進(jìn)行更換，每年返回待修庫(kù)的航標(biāo)燈為約670臺(tái)。為確保返修的航標(biāo)燈是否處于正常狀態(tài)，是否能夠滿(mǎn)足日常工作的需求，需對(duì)航標(biāo)燈的光強(qiáng)、燈質(zhì)、遙測(cè)信息、電子元器件和外觀(guān)等要求進(jìn)行檢測(cè)，只有滿(mǎn)足檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)才能投入現(xiàn)場(chǎng)使用，才能進(jìn)一步減少航標(biāo)作業(yè)人員重復(fù)作業(yè)的工作強(qiáng)度，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看減少用船和用人成本，節(jié)省開(kāi)支。

3 航標(biāo)燈的檢測(cè)內(nèi)容

目前上海航標(biāo)處檢測(cè)條件有限，只能進(jìn)行基礎(chǔ)方面的檢測(cè)，比如燈質(zhì)（燈光節(jié)奏和燈光顏色）、遙測(cè)信息和報(bào)文播發(fā)情況，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足航標(biāo)燈檢測(cè)的需求。因此針對(duì)于航標(biāo)燈參數(shù)的多樣性以及上海航標(biāo)處目前具備的檢測(cè)條件，提出多種檢測(cè)方式，通過(guò)自我檢測(cè)或者第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，讓航標(biāo)燈達(dá)到“6個(gè)滿(mǎn)足”的要求，如圖2所示。

3.1 燈光射程

3.1.1 檢測(cè)原理

常用航標(biāo)燈的燈光基本都為扇形光束，扇形光束是指集中在一個(gè)面內(nèi)或接近在一個(gè)面內(nèi)發(fā)射的呈扇形的光束。航標(biāo)燈的理論射程（如圖3所示）是指晴天黑夜，當(dāng)測(cè)量者眼高為5 m時(shí)，理論上能夠看見(jiàn)（燈塔、燈樁特有）燈光的最大距離。通俗的來(lái)講，就是一個(gè)人在海上能看到航標(biāo)燈發(fā)出的燈光的最遠(yuǎn)距離。

而燈光的射程往往是由燈光強(qiáng)度決定的，通過(guò)將航標(biāo)燈固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上（如圖4、圖5所示），通過(guò)光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得燈光強(qiáng)度，再通過(guò)燈光射程計(jì)算公式與夜間航標(biāo)燈光強(qiáng)與標(biāo)稱(chēng)燈光射程換算表（見(jiàn)表3），可以算出燈光射程。

3.1.2實(shí)例分析

3.2水平配光均勻度

3.2.1檢測(cè)原理

通常來(lái)講，水平配光均勻度是指在定光狀態(tài)下，最小發(fā)光強(qiáng)度與最大發(fā)光強(qiáng)度的百分比。一般情況下航標(biāo)燈的水平配光均勻度不應(yīng)小于70%。

水平配光均勻度是否滿(mǎn)足檢測(cè)要求對(duì)于船舶航行至關(guān)重要。一方面，均勻的光線(xiàn)分布可以避免出現(xiàn)明暗不均的情況，使得發(fā)光效果更加自然和舒適。另一方面，好的水平配光均勻度可以提高發(fā)光的可視性，減少眩光和陰影的出現(xiàn)，使得船舶在夜間環(huán)境下的航行更加安全和高效。

3.2.2實(shí)例分析

以北斗一體化LED燈器（型號(hào)：WX-C-4B）的檢測(cè)為例，理論射程為4 n mile，相當(dāng)于光強(qiáng)為36.4cd。經(jīng)過(guò)分布光度計(jì)檢測(cè)，軟件分析得出水平配光曲線(xiàn)（如圖7所示），測(cè)得最小發(fā)光強(qiáng)度（Imin）為50.7cd和最大發(fā)光強(qiáng)度（Imax）為59.3cd，根據(jù)水平配光均勻度公式U=（最小發(fā)光強(qiáng)度Imin/最大發(fā)光強(qiáng)度Imax）*100%=（50.7/59.3）*100%，算出水平配光均勻度為85%，滿(mǎn)足航標(biāo)燈的水平配光均勻度不應(yīng)小于70%的條件，檢測(cè)合格。

3.3 光束發(fā)散角

3.3.1檢測(cè)原理

一般來(lái)講，浮動(dòng)助航標(biāo)志的航標(biāo)燈的光束發(fā)散角就是指垂直發(fā)散角。浮動(dòng)標(biāo)志是隨海面起伏而晃動(dòng)的，為了能夠讓過(guò)往船舶在規(guī)定的射程范圍內(nèi)看到航標(biāo)燈發(fā)出的燈光，則需要航標(biāo)燈在燈浮處于一定的傾斜角度時(shí)仍能發(fā)出足夠強(qiáng)度的燈光，而這個(gè)傾斜角度就是垂直發(fā)散角。固定助航標(biāo)志由于是固定的，不隨海面波浪而晃動(dòng)，因此只要滿(mǎn)足比較小的垂直發(fā)散角，就可以讓射程范圍內(nèi)的船舶觀(guān)測(cè)到。

航標(biāo)燈的光束發(fā)散角都有明確規(guī)定，浮動(dòng)航標(biāo)應(yīng)考慮到搖擺角度以及觀(guān)察者所處的位置，垂直發(fā)散角不小于8°，以提高浮動(dòng)航標(biāo)燈在搖擺過(guò)程中的助航效果；用于固定助航標(biāo)志的航標(biāo)燈不小于2.5°。

3.3.2實(shí)例分析

以衛(wèi)訊北斗一體化LED燈器（型號(hào)：WX-C-4B）的檢測(cè)為例，經(jīng)過(guò)分布光度計(jì)檢測(cè)（如圖8所示，見(jiàn)表4），軟件分析得出垂直配光曲線(xiàn)，測(cè)得基準(zhǔn)面最小發(fā)光強(qiáng)度點(diǎn)所在的垂直面發(fā)散角為9.1°、第十百分位發(fā)光強(qiáng)度點(diǎn)所在垂直面發(fā)散角為9.0°和基準(zhǔn)面最大發(fā)光強(qiáng)度點(diǎn)所在垂直面發(fā)散角為7.3°，最終取各測(cè)量面光束發(fā)散角的平均值8.4°作為航標(biāo)燈的垂直發(fā)散角。

3.4 燈質(zhì)

3.4.1檢測(cè)原理

航標(biāo)燈的燈質(zhì)通常來(lái)講是指閃光節(jié)奏。這種特定的節(jié)奏模式有助于船只區(qū)分不同的航標(biāo)，并確定自己的位置。航標(biāo)燈的閃光節(jié)奏都是有明確規(guī)定的，以確保船只能夠準(zhǔn)確地解讀和識(shí)別這些燈光信號(hào)。

根據(jù)《航標(biāo)燈通用技術(shù)條件》的規(guī)定，燈質(zhì)的測(cè)量通常是任意指定至少五種節(jié)奏光燈質(zhì)，采用光電探測(cè)器以不小于500Hz的采樣頻率測(cè)量燈光節(jié)奏。而由于上海航標(biāo)處目前檢測(cè)設(shè)備的限制，也可以采用秒表計(jì)時(shí)的方式進(jìn)行測(cè)量，跳過(guò)航標(biāo)燈閃爍開(kāi)始的第一個(gè)周期，從第二個(gè)發(fā)光開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)的三個(gè)完整周期，取平均值，算出燈光節(jié)奏。

3.4.2 實(shí)例分析

以衛(wèi)訊北斗一體化LED燈器（型號(hào)：WX-C-4B）的檢測(cè)為例，根據(jù)《中國(guó)海區(qū)水上助航標(biāo)志》GB 4696-2016的規(guī)定要求，分別將航標(biāo)燈的燈質(zhì)設(shè)定為聯(lián)閃2次，周期6S、混合聯(lián)閃2次加1次，周期6S、等明暗4S、聯(lián)甚快閃6次加一長(zhǎng)閃，周期10S和莫（P）12S，通過(guò)秒表計(jì)時(shí)，分別測(cè)得3個(gè)周期讀數(shù)，見(jiàn)表5。

3.5 燈光顏色

3.5.1檢測(cè)原理

航標(biāo)燈光信號(hào)顏色應(yīng)采用紅、黃、綠、白、藍(lán)五色系統(tǒng)，不應(yīng)使用其他顏色。航標(biāo)燈的燈光顏色在航海中起著至關(guān)重要的作用。它們不僅能夠幫助船只確定位置和安全航道，還能提供重要的導(dǎo)航信息。航標(biāo)燈的顏色選擇是基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，以確保全球范圍內(nèi)的一致性和可靠性。此外，航標(biāo)燈的燈光顏色也對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。因此，我們應(yīng)該高度重視航標(biāo)燈的燈光顏色，并確保其正確使用，以促進(jìn)船只的安全航行和海洋生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)。因此航標(biāo)燈燈光顏色應(yīng)滿(mǎn)足CIE 1931色品坐標(biāo)象限要求（見(jiàn)表6）。

3.5.2 實(shí)例分析

以衛(wèi)訊北斗一體化LED燈器（型號(hào)：WX-C-4B）的檢測(cè)為例，燈光顏色為紅色經(jīng)過(guò)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，通過(guò)光譜儀測(cè)得色品坐標(biāo)值（如圖11所示），測(cè)得數(shù)據(jù)為x=0.693 y=0.306，x的數(shù)據(jù)均在（0.660，0.710）內(nèi)，y的數(shù)據(jù)均在（0.290，0.320）內(nèi)，滿(mǎn)足航標(biāo)燈光信號(hào)顏色的色品坐標(biāo)象限（如圖12所示）的要求。

4 目前現(xiàn)狀分析

為了更好地適應(yīng)航保業(yè)務(wù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的改變，滿(mǎn)足對(duì)航標(biāo)燈的日常管理和維護(hù)，上海航標(biāo)處對(duì)航標(biāo)燈實(shí)行精細(xì)化管理，已經(jīng)采購(gòu)了部分檢測(cè)工具用于燈器檢測(cè)。

目前，上海航標(biāo)處用于航標(biāo)燈器檢測(cè)的工具有數(shù)位式照度計(jì)和萬(wàn)用表，見(jiàn)表7。

5 規(guī)劃與展望

航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用對(duì)于提高航標(biāo)燈質(zhì)量和保障航行安全具有重要的作用。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要結(jié)合具體情況，選擇合適的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)結(jié)果采取相應(yīng)的維護(hù)和改進(jìn)措施，以確保航標(biāo)燈的質(zhì)量和性能滿(mǎn)足航標(biāo)需求。但在具體實(shí)施的時(shí)候還存在不足需要我們?nèi)ジ倪M(jìn)和完善。為更好地將航標(biāo)燈檢測(cè)應(yīng)用到實(shí)際工作中，提出幾點(diǎn)建議：

（1）加強(qiáng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)理論學(xué)習(xí)：雖然國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）和國(guó)際海事組織（IMO）等機(jī)構(gòu)已經(jīng)制定了一系列的航標(biāo)燈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，我國(guó)也制定了航標(biāo)燈檢測(cè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，但是從目前現(xiàn)狀來(lái)看檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的普及程度還不夠高，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容一知半解，對(duì)檢測(cè)的定義、流程和分析沒(méi)有充分了解?？梢酝ㄟ^(guò)系統(tǒng)性的培訓(xùn)和實(shí)踐操作，加深對(duì)航標(biāo)燈檢測(cè)的理解，從而加強(qiáng)對(duì)航標(biāo)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的學(xué)習(xí)。

（2）加強(qiáng)與檢測(cè)機(jī)構(gòu)合作共建：與航標(biāo)燈檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行溝通交流是近距離接觸先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的有效途徑。目前國(guó)內(nèi)的航標(biāo)燈檢測(cè)機(jī)構(gòu)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，不管是參與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，還是檢測(cè)設(shè)備的先進(jìn)程度都值得學(xué)習(xí)。通過(guò)實(shí)踐觀(guān)察航標(biāo)燈具體檢測(cè)流程，對(duì)理論知識(shí)的鞏固和后期航標(biāo)燈的自我檢測(cè)都具有深遠(yuǎn)意義。

（3）引進(jìn)檢測(cè)設(shè)備完善檢測(cè)體系：目前航標(biāo)燈的檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)體系的不完善也是制約檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際應(yīng)用的重要原因之一。缺少標(biāo)準(zhǔn)的航標(biāo)燈檢測(cè)設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足航標(biāo)燈的日常檢測(cè)需求，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確地評(píng)估航標(biāo)燈的狀態(tài)。可以嘗試引進(jìn)專(zhuān)業(yè)的航標(biāo)燈檢測(cè)設(shè)備，讓理論落到實(shí)處，以學(xué)以致用為落腳點(diǎn)，完善航標(biāo)燈檢測(cè)體系。

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