冰区四季通用灯浮标研究与应用

北海航海保障中心 文号: 索引号:   发布日期:2018-11-29

天津航标处成功开发研制了“冰区四季通用灯浮标”项目,该项目突破了国际上灯浮标四季助航效能不一致的现状,彻底改变冰冻港口冬季助航效能低于其他季节的难题,大幅提升冬季船舶通航安全的助航保障作用。该项目荣获2017年中国航海学会航海科技奖二等奖,获得2项实用新型专利和1项外观设计专利。

一、主要技术内容

1、冰区四季通用灯浮标集常规灯浮标的目视效果与冰区灯浮标的导抗冰性能于一身,秉承“四季通用”的创新理念,实现了冰区水上航标助航效能的四季一致性,彻底改变了冰区水上浮动助航标志的维护管理模式。

2、浮体采用超高分子量聚乙烯材料和三维旋转滚塑成型工艺制作,在高盐碱度、低温、流冰、紫外线照射等条件下长期使用后,表面不褪色、不脱落,可以保证浮标目视效果稳定。

浮体内部填充聚乙烯泡沫。相较于钢制冰标,充塑提升了浮标的抗撞击和抗沉性能。

3、采用一字型不锈钢骨架和中部圆柱体、两端圆锥体的流线型结构,结构稳定、导(抗)冰能力强,能有效抵御一般流冰的冲击和碰撞。如遇大面积强冰,标体可被动浮于冰面下,保证标志不移位、灯器电池不进水损坏。

4、设计出超大容量锂离子电池作为主能源,配备由应急备用能源和控制电路组成的综合供电系统,放置于浮体内部水线以下空间,保证电池稳定放电,将浮标能源更换周期延长至2年以上。

5、自主研制的TYH-100型抗冰灯器由LED阵列光源、环形菲涅尔透镜和防腐铜外壳组成,外壳坚固、体积小、抗老化性能强、透镜高度低,可有效抵御流冰的冲击;水平光束聚焦特性均匀,水平配光均匀度大于85%;可配置SMS/GPRS/CDMA/北斗卫星等模块,从而实现遥测遥控。

二、技术经济指标

1、目视效果:显形面积≥3.8 m2,灯光射程≥3nm,焦面高度≥3m。

2、导(抗)冰性能:在流冰厚度小于20cm,冰块面积小于100 m2海况条件下,航标处于正常助航状态。

3、适应环境:水深范围-4m~-20m,工作环境温度-35C°~+40C°。

4、维护要求:更换周期≥2年,适宜大中小型航标船进行水上巡检维护。

三、应用推广和效益情况

    冰区四季通用灯浮标适用于冰区四季的助航需求,成功解决了冰冻港口冬季航标助航效能弱于其他季节、一年两次换标作业的固有模式等问题,降低了灯浮标损失和维护成本,提高了航标管理维护效率和整体助航效能。已在大连港、唐山港、天津港、黄骅港和潍坊港等得以应用,其目视和雷达扫测效果与常规灯浮标相当,提高了冰冻港口助航效能。