免維護智能航標燈在北方河流的應用

范銀彬

摘 要：免維護智能航標燈的結構、功能、創新點、實用性以及北方河流的應用前景。

關鍵詞：智能航標燈 結構功能 實用性 應用前景

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，航標燈在這里不僅是助航設施，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燈產品為船舶服務。

目前，在國內外航標燈器技術領域，以LED環形燈器較為普及，然而，這種燈器用于跨國界的界河時，不能滿足界河航標設置的需要。早期的導標燈，不具備太陽能供電系統，沒有遠程監控功能，不利于航道管理人員對航標設置的遠程監控。無論是早期的導標燈，還是近年普及使用的環形燈，無法調整航標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，導致導航燈器電能供應不足，無法滿足為船舶導航的需要。

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

二、免維護航標燈的結構、功能及創新點

2.1結構

免維護智能航標燈由箱體總成、監測監控RTU終端總成、導標燈頭總成、太陽能供電系統總成。

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

（2）導標燈頭總成包括導標燈殼、透鏡、反光杯、透鏡蓋、帶發光LED電路板組成；

（3）供電系統系統總成由太陽能板、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RTU監控終端總成由底盒、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20天的陰雨時間能正常工作，實現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、浮標的位置狀況、定時或時實上報給管理者。

（3）可實現燈質（閃光頻率）、光強、光敏閥值的遠程控制

2.3創新點

（1）能夠水平360°調整導表燈頭的角度，垂直方向±10°調整導標燈光源的角度，滿足內河與國境界河設標的需要；

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

（3）翻蓋、底座、導標燈頭、桿標安裝具有防盜功能；

（4）導標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，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，耐低溫嚴寒氣候；

（6）箱體材料使用改性的ABS塑料，保證了產品結構的穩定以及使用環境的適應性；

（7）帶有RTU智能監控終端，可以與航道部門現行使用的監控系統兼容，能夠在監控中心遠程監控導標燈的運行狀態。

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次的航標燈專用大容量的鋰離子電池、太陽能電池，真正實現了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，不出現故障。

3、互換性

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

4、經濟性

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

四、應用前景

目前，免維護智能化太陽能導標燈已批量生產，首批70臺套產品已在黑龍江省使用，使用效果良好，預計該型到標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標燈器，應用前景廣闊。