免维护智能航标灯在北方河流的应用

范银彬

摘 要：免维护智能航标灯的结构、功能、创新点、实用性以及北方河流的应用前景。

关键词：智能航标灯 结构功能 实用性 应用前景

一、概述

北方河流航道里程长，范围广，其中部分河流为国际流域的界河，航标灯在这里不仅是助航设施，更重要的是有些地方通过它划分国界，其也代表国家科技水平，因此要求更先进的航标灯产品为船舶服务。

目前，在国内外航标灯器技术领域，以LED环形灯器较为普及，然而，这种灯器用于跨国界的界河时，不能满足界河航标设置的需要。早期的导标灯，不具备太阳能供电系统，没有远程监控功能，不利于航道管理人员对航标设置的远程监控。无论是早期的导标灯，还是近年普及使用的环形灯，无法调整航标灯器光源的方向以及太阳能电池板的朝向。由于河流地势、流向、太阳能光照等诸多因素的影响，导致导航灯器电能供应不足，无法满足为船舶导航的需要。

免维护智能航标灯是集太阳能电池、锂离子电池、LED光源、GPS/GPRS遥控遥测终端（简称RTU）于一体的新型航标灯器，简称免维护智能航标灯，它利用单片机技术及GPS定位技术进行现场数据采集、GPRS通讯技术、数字信息技术、计算机网络技术、电子海图等多项高新技术，实现了管理人员遥测遥控成千上万座航标灯，改变了航道管理部门每天开船出航查标的管理模式。

二、免维护航标灯的结构、功能及创新点

2.1结构

免维护智能航标灯由箱体总成、监测监控RTU终端总成、导标灯头总成、太阳能供电系统总成。

（1）箱体总成包括安装底座、固定环套、箱体、箱盖、灯头旋转座、防水压盖、密封圈等；

（2）导标灯头总成包括导标灯壳、透镜、反光杯、透镜盖、带发光LED电路板组成；

（3）供电系统系统总成由太阳能板、太阳能支架、支承连杆、大容量锂电池等主要零部件组成；

（4）航标RTU监控终端总成由底盒、上盖、天线架、RTU终端电路板、GPS/GPRS组合天线、O型密封圈等组成。

2.2功能

（1）保证连续20天的阴雨时间能正常工作，实现5年免维护。

（2）可将灯器的工作电压、工作电流、空载电流、充电电流、浮标的位置状况、定时或时实上报给管理者。

（3）可实现灯质（闪光频率）、光强、光敏阀值的远程控制

2.3创新点

（1）能够水平360°调整导表灯头的角度，垂直方向±10°调整导标灯光源的角度，满足内河与国境界河设标的需要；

（2）能够水平调整太阳能板的角度，能够最大限度的采集太阳能，适用于光照有限的山区河流；

（3）翻盖、底座、导标灯头、杆标安装具有防盗功能；

（4）导标灯头反光杯为抛物面，反光杯正面采用了塑件表面真空离子电镀技术，使反光杯表面反光膜光滑平整，镀层匀薄，光源的射程达到3km以上；

（5）太阳能支架支承件采用了钛合金材料，重量轻，强度高，耐低温严寒气候；

（6）箱体材料使用改性的ABS塑料，保证了产品结构的稳定以及使用环境的适应性；

（7）带有RTU智能监控终端，可以与航道部门现行使用的监控系统兼容，能够在监控中心远程监控导标灯的运行状态。

三、特性

1、实用性

采用低功耗电路，使用体积小、容量大、浮充浮放大于15000次的航标灯专用大容量的锂离子电池、太阳能电池，真正实现了5年免维护，维护安装方便，重量轻、体积小、外形美观、实用性强，同时便于储存。

2、可靠性

灯器在高、低温、防尘、防潮、防盐雾、防震、密封性等恶劣条件下正常工作，不出现故障。

3、互换性

灯器采用模块化设计，各部件之间采用模具批量生产，后期灯器维修时，各零部件互换以便航道工人维修。

4、经济性

航道管理人員能够在监控中心远程监控导标灯的运行状态，大大地减少了巡检的工作，节约维护成本、减轻劳动强度、提高了航道工作的安全性、可靠性。

四、应用前景

目前，免维护智能化太阳能导标灯已批量生产，首批70台套产品已在黑龙江省使用，使用效果良好，预计该型到标灯器将逐步安装在松花江、黑龙江等流域，替代老化失效、功能不全或无法修理的导标灯器，应用前景广阔。