◎ 鐘　輝　王冬梅　?？诤綐颂?/p>

淺談一體化燈器在燈浮標上的應用

◎ 鐘輝王冬梅海口航標處

本文介紹了一體化燈器主要構(gòu)造和功能，分析了一體化燈器在燈浮標上應用情況，探討一體化燈器的優(yōu)化完善和推廣應用。

一體化燈器應用

1.引言

燈器是燈浮標重要組成部分，對船舶安全夜航起重要助航作用。隨著航標技術的發(fā)展，燈器先后經(jīng)歷了燃油燈、白熾燈、鹵素燈、LED燈和一體化燈器時代，燈器技術的不斷發(fā)展，提高了燈浮標的助航效能。特別是一體化燈器的發(fā)展，能夠提高燈浮標工作的穩(wěn)定性和安全性，推動燈浮標的信息化水平，促進提升航標管理維護水平。

2.一體化燈器主要構(gòu)造和功能

一體化燈器是一種集LED發(fā)光源、能源系統(tǒng)、智能控制等模塊的燈器，具有重量較輕、功能豐富、穩(wěn)定性高等諸多優(yōu)點，越來越被廣泛應用于燈浮標等目視航標中，一體化燈器的主要的構(gòu)造和功能如下。

2.1發(fā)光源

一般為LED發(fā)光源。早期燈器采用普通燈泡、鹵素燈泡等光源，能耗大、故障率高。LED光源具有亮度高、能耗低、壽命長優(yōu)勢，被航標燈器廣泛采用。

2.2智能控制模塊

燈器控制系統(tǒng)，燈器的“大腦”。通過硬件電路和軟件編程設計，實現(xiàn)燈器狀態(tài)的檢測和控制等智能管理。

2.3通信模塊

一般為GSM/GPRS通信硬件和軟件結(jié)合模塊，通過GSM/GPRS移動通信公網(wǎng)傳輸燈器工作數(shù)據(jù)。

2.4定位模塊

通過接收衛(wèi)星信號，實現(xiàn)授時和定位功能，提供時間信息和位置信息。

2.5傳感器模塊

即電流、電壓、光照度傳感器及相應檢測電路等，采集燈器工作電壓、電流、光照度等數(shù)據(jù)，為燈器智能模塊實現(xiàn)自動開燈和關燈、監(jiān)控燈器工作狀態(tài)等智能管理提供數(shù)據(jù)支持。

2.6能源系統(tǒng)

一般為太陽能硅片和鋰電池，鋰電池為燈器工作提供電力保障，太陽能硅片利用太陽能給鋰電池充電。

一體化燈器

一體化燈器構(gòu)造示意圖

3.一體化燈器在燈浮標上應用

一體化燈器具有集成度高、重量較輕、功能豐富、穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點。一體化燈器在燈浮標上的應用，能較好地適應海洋腐蝕環(huán)境，提高航標管理和維護水平及效率，推動航標助航服務數(shù)字化、信息化和智能化發(fā)展，為航海者提供更加優(yōu)質(zhì)的助航保障服務。

3.1航標管理及時高效

一體化燈器自動采集電壓、電流、位置等數(shù)據(jù)，通過公用移動網(wǎng)絡實現(xiàn)燈浮標數(shù)據(jù)的實時傳輸。掌握了燈浮標的實時數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)信息，能夠快速評估和確認燈浮標工作狀態(tài)，及時發(fā)布航標運行狀況通報，有針對性地開展燈浮標日常巡檢和應急搶修工作，有效提高了燈浮標管理和維護的水平，提供更加安全、可靠的助航信息。

3.2海上作業(yè)安全便捷

燈浮標使用普通燈器時，一般還需配備太陽能硅片、蓄電池等其他設備。因此燈浮標海上作業(yè)時，不僅要攜帶燈器、蓄電池、太陽能硅片等大量配套設備，還需進行大量的現(xiàn)場安裝和調(diào)試工作，增加了海上作業(yè)時間、強度和難度，不利于海上作業(yè)安全。海況稍有變化時，甚至無法進行海上作業(yè)，導致燈浮標日常巡檢維護、應急搶修等作業(yè)無法按時開展，影響燈浮標的正常工作。

一體化燈器內(nèi)部集成了電池等設備，可提前實施燈器設備綜合調(diào)試等操作，把本該在海上進行的工作轉(zhuǎn)移到岸上和維修間里進行，減少海上作業(yè)程序。海上作業(yè)也不用攜帶大量裝備和工具，作業(yè)人員可以輕裝出海。無需大量設備固定、線路連接等操作，只需固定四枚燈器底座螺絲，作業(yè)人員即可獨立完成燈浮標配套設備安裝。大大縮短了海上作業(yè)的人員和時間，使海上作業(yè)更加安全、高效、便捷。

3.3燈器工作穩(wěn)定可靠

一體化燈器所有設備全部密封在燈殼內(nèi)，免受海洋強烈腐蝕環(huán)境侵蝕。因此，燈器設備耐酸堿、耐腐蝕性好，不易老化，工作更加穩(wěn)定。燈器內(nèi)部使用的高性能鋰電池工作溫度范圍寬，沒有充電和放電記憶效應，充電效率高、容量穩(wěn)定，適應溫差較高的海上工作環(huán)境和燈器頻繁充放電工作特點。同時，一體化燈器內(nèi)部高效的LED點光源，耗電量低、工作電流小，能有效減少電池耗損、延長電池使用壽命。此外，一體化燈器內(nèi)部電子元器件和設備高度集成化，沒有各種容易出現(xiàn)松動、斷裂的接頭和連線，燈器故障率有效降低，整體工作穩(wěn)定性大大提高。

3.4符合E-航海（E-navigation）發(fā)展需要

為滿足E-航海時代船舶大型化、高速化對航海保障提出的更高需求，國際海事組織提出了E-航海的概念。E-航海是一個全面的助航信息服務系統(tǒng)，代表了航海未來發(fā)展方向。E-航海主要通過收集、綜合和顯示水文潮汐、助航信息等海上交通信息，為船舶提供航行助航服務。E-航海需要航標助航保障信息支持，一體化燈器可以提供相應的數(shù)據(jù)信息支持。一體化燈器具有工作數(shù)據(jù)采集和傳輸功能，可通過公用移動網(wǎng)絡將燈浮標工作數(shù)據(jù)上傳，建立航標工作數(shù)據(jù)庫與E-航海綜合助航系統(tǒng)對接，為E-航海提供穩(wěn)定、可靠的助航信息。

4.一體化燈器優(yōu)化改進建議

雖然一體化燈器具有諸多優(yōu)點，但結(jié)合實際使用情況，為加快一體化燈器的推廣應用，一體化燈器還需要進行持續(xù)優(yōu)化改進。

4.1進一步提高在線率

燈浮標大多處于公網(wǎng)信號較弱沿海港口，燈器容易掉線。應繼續(xù)改進天線通信系統(tǒng)，提高信號在線率，使通信信號更加穩(wěn)定。

4.2進一步保障數(shù)據(jù)完整性

燈器數(shù)據(jù)傳輸受公網(wǎng)信號掉線或中斷影響，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失情況，應優(yōu)化燈器工作數(shù)據(jù)傳輸和處理程序，確保燈器工作數(shù)據(jù)完整傳輸。

4.3進一步優(yōu)化能源和能效

進一步優(yōu)化硬件電路和程序設計，降低燈器能耗，提高能源容量和LED發(fā)光亮度，使燈器閃光更亮、更省電、更持久。增加亮度調(diào)節(jié)功能，不同光照條件時可調(diào)節(jié)合適亮度，使燈器處于最佳工作狀態(tài)。

5.結(jié)束語

一體化燈器是未來燈浮標燈器的發(fā)展趨勢，結(jié)合一體化燈器使用效果進行持續(xù)優(yōu)化改進，有利于加快一體化燈器推廣使用步伐，提高航標維護管理水平，提供更加優(yōu)質(zhì)的助航服務。

洪四雄.沿海航標管理及維護運行信息化探討［J］.中國海事，2011，（1）：56-59.