淺談太陽能一體化LED航標燈的推廣應用

施忠坤 李強 交通運輸部東海航海保障中心福州航標處 福州 350000施文輝 交通運輸部東海航海保障中心上海通信中心 上海 201210

1 引言

20世紀50年代時，我國使用煤油燈作為航標燈通航指向標，之后60年代慢慢發(fā)展成乙炔氣燈和原始的電燈，之后又由普通的電燈發(fā)展成機械的電子發(fā)光燈，直到80年代之后，由于半導體的發(fā)展，在航標燈上開始使用太陽能技術(shù)，搭載太陽能光板的航標燈逐漸取代傳統(tǒng)航標燈，這種太陽能航標燈為分離部件組合式，體積大而笨重，通過導線互相連接。由于航標燈工作環(huán)境惡劣，電纜導線長期裸露在空氣中，容易老化斷裂，連接部位易氧化腐蝕，造成航標效能不穩(wěn)定的因素多。近年隨著電子科技的進步，太陽能一體化LED航標燈趨于完善，已經(jīng)逐漸成為主流技術(shù)。

2 概述和分類

2.1 概述

太陽能一體化LED航標燈主要由航標燈模塊、通信模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)采集通信模塊組成，其技術(shù)指標能夠滿足航道維護生產(chǎn)的要求，具有節(jié)能、環(huán)保、選型新穎、防水密封性能好等優(yōu)點，且整體結(jié)構(gòu)堅固、小巧，安裝使用方便、可靠，適用于浮標及中小型燈樁。

2.2 分類

1.太陽能一體化GPRS航標燈，其核心部位采用了最近先進、高穩(wěn)定性單片機技術(shù)、GPRS數(shù)據(jù)通信技術(shù)和GPS微信定位技術(shù)，使其航標燈能通過手機短信通信和GPRS數(shù)據(jù)通信，達到控制航標燈改變燈質(zhì)、LED亮度，檢測當前航標燈工作狀態(tài)，檢測航標燈漂移位置，并且航標燈按規(guī)定時間與計算機控制中心平臺上傳各種數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了航標燈24小時不間斷管理和實時檢測，真正實現(xiàn)了航標燈科學化和人性化管理。

2.太陽能一體化AIS航標燈，其連接了AIS系統(tǒng)，安裝與AIS基站覆蓋范圍內(nèi)燈浮、燈船、燈塔等航標設(shè)施上，成為航標系統(tǒng)的一部分，將航標設(shè)施與航標管理部門有機地聯(lián)系起來，并為航行船舶提供數(shù)字化導航服務。一體化AIS航標燈不僅能準確定位，且不受大霧、雨、雪等惡劣天氣影響，能夠?qū)⒅叫畔l(fā)送給航道上的船舶，使得航標不但可以用眼睛觀察到，也可以在電子海圖上顯示出來，使航標的助航效能提升到一個新的層面。

3.太陽能BD型航標燈，將BD1 BD2集成于燈器控制系統(tǒng)內(nèi)，實現(xiàn)了用BD1通訊功能，主要針對GPRS和AIS無覆蓋區(qū)域。通訊可靠穩(wěn)定，自主性強。在特殊區(qū)域和特殊時期對航海助航具有獨特作用。太陽能一體化BD型燈器同樣包含了國際標準209種燈質(zhì)和國內(nèi)256種燈質(zhì)，能實現(xiàn)與其他通訊形式燈器的數(shù)據(jù)兼容和數(shù)據(jù)共享。

3 特點和優(yōu)勢

3.1 特點

1.一體化設(shè)計，安裝維護方便；解決線路老化等問題，性能穩(wěn)定。

2.采用低功耗設(shè)計，獨特的省電機理，連續(xù)陰雨天氣工作時間長。

3.采用定制的北斗/GPS/AIS模塊，定位速度快。

4.簡化了安裝過程，方便安裝。

5.支持參數(shù)遠程修改，支持數(shù)據(jù)中心遙控、遙測功能，支持短信遙控、遙測等功能，用戶通過遠程向燈器發(fā)送指令，能及時了解燈器的工作狀態(tài)。

6.固定信息：燈器每天開、關(guān)燈時自動報告運行狀態(tài)，包括：燈質(zhì)、電流、電壓、位置及燈器的開關(guān)狀態(tài)。

7.及時信息：定時發(fā)送的信息，發(fā)送信息的時間間隔可以單獨設(shè)置。

8.異常信息：燈器檢測到異常，包括位置偏移、電壓過高或過低、電流異常、通訊超時等參數(shù)，燈器立即報告。

3.2 優(yōu)勢

一體化航標燈取代了傳統(tǒng)燈浮標的大型蓄電池、大塊太陽能硅板、通訊終端、燈器安裝接線等，其燈器模塊、能源模塊、通信模塊、數(shù)據(jù)采集通信模塊全密封在燈器中各個層中，不會因為海水的腐蝕和風吹雨打損壞，體積小、重量輕，可一定程度上避免了往來船舶碰撞造成的燈光熄滅情況，如果這種一體化燈器出現(xiàn)損壞，拆卸返回后整體維修也方便快捷，極大的節(jié)省了航標維護的人力，更能節(jié)省成本，另外一體化航標具有免維護、智能化等功能，它將極大地減輕航標養(yǎng)護人員的勞動強度。

4.應用前景

1.經(jīng)濟效益前景

目前大部分的航標燈日常維護主要以更換LED航標燈、太陽能光板、蓄電池、通信終端設(shè)備為主，加上線路連接易老化腐蝕，故障率高等原因，一年下來的更換和維護費用相對較高，加上航標登陸船出海作業(yè)時間長，燃油消耗大，花費較大的人力物力，據(jù)統(tǒng)計，單個太陽能一體化LED航標燈較傳統(tǒng)的航標燈一年的維護費用能節(jié)省約40%左右。

2.社會效益前景

太陽能一體化LED航標燈具有良好的質(zhì)量和技術(shù)性能，體積小而輕便，在中小型燈樁、燈浮上投入生產(chǎn)使用后，在搬運器材過程中能夠節(jié)省大量的人力物力，還對提高維護航標質(zhì)量，節(jié)省航標維護人員的作業(yè)時間，確保安全生產(chǎn)發(fā)揮積極的作用，社會效益巨大。

3.應用前景廣泛

隨著全球資源消耗的不斷增長，節(jié)能、環(huán)保將成為世界發(fā)展的主題。太陽能一體化航標燈亮度高、能耗少、造成價低、助航效果好，符合節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟實用的時代要求，必然是未來航標燈的發(fā)展趨勢，非常值得推廣應用。

5 結(jié)束語

從航標維護管理工作實際情況出發(fā)，使用太陽能一體化LED航標燈更能體現(xiàn)航標現(xiàn)場維護的標準化，對其經(jīng)濟效益分析和測算，每年可以節(jié)省一大筆維護費用。太陽能一體化LED航標燈以其優(yōu)越的特性在航標生產(chǎn)過程中得到推廣應用，在很大程度上提高了航標的性能和可靠性，也深得一線航標作業(yè)人員的喜愛。因此，要繼續(xù)推廣太陽能一體化LED航標燈的實際應用，并鼓勵廣大航標人員參與航標新技術(shù)領(lǐng)域的研究和創(chuàng)新，采取有效的方法，及時將科技成果產(chǎn)業(yè)化、市場化，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加快產(chǎn)品升級換代，真正實現(xiàn)航標管理理代化，為航標轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展作出積極的貢獻。