资源描述：
《太阳能灯光警示浮标系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第16卷第2期海洋技术Vol.16,No.21997年6月OCEANTECHNOLOGYJune,1997太阳能灯光警示浮标系统张立伟(中国科学院北海研究站,青岛,166023)1灯光警示浮标的必要性随着工业现代化建设和国防现代化建设的飞速发展,海洋开发和港口建设日新有异。海洋开发项目琳琅满目,水上的、水下的、海底的应有尽有。无论海洋开发还是港口建设,一个迫在眉睫的问题就是安全防护。为了防患于未然,都应有相应的安全预警体系。对于水上的工程设施,白天尚且可以看见,夜晚就需要安全警示;对于水下设施,其问题就更严重。无论是海底电缆、海底管道,还是岸用声呐站
2、等,即使发布了公告,又标上了海图,若自身没有相应的安全警示信号,也难以避免遭受过往船只抛锚、起锚、拖锚等的损害。一旦事故发生,将会给国家、单位和个人造成难以预料的严重后果。2安全警示系统方案的选择作为海洋开发、海底石油管道安全防护的警示系统,可供选择的方案多种多样,有简有繁、有利有弊。现简要分述如下。(1)发布新闻通告、标注海图标记这是海上重要设施安全防护、警示所采取的非常必要的第一步。优点:简单。只要登报宣布一下在某海区、在某经纬度上有海底设施,圈定一定范围,禁止抛锚,或禁止靠近,并标在海图上即可。这样在法律上就站住了脚,受法律保护,出了问题有法可
3、循。缺点:它不能避免出现问题的可能性,还可能会出现重大事故。这方面已有不少出问题的教训。如军用岸边声呐站,被过往船只的拖锚将电缆拖出,将基阵架弄翻而造成重大损失的例子已有不少。(2)海上打桩、设置灯光或禁锚标志就是在沿海底电缆或海底管道线附近,隔一定距离打一个桩子,在桩子上设灯光警示信号收稿日期:1996-12-05第2期太阳能灯光警示浮标系统13或禁锚标志。优点:它比发布新闻、标注海图前进一步。一般可以避免过往船只在海底设施附近抛锚、拖锚而造成的危害。缺点:受海上环境的限制,深海区域无法实现。既使海深允许,在海上打桩,施工难度太大。经济费用高。因故
4、拆除时,拔桩或切桩更要增加工程费用。(3)用电池作电源的警示信号灯无论采用浮标还是打桩,都可以设置上国标规定的特定灯质的灯光警示信号。优点:规范。可以采用国标规定的中国海区特定需要的闪光灯质信号;缺点:单纯靠干电池或蓄电池作灯光信号的能源,既使信号灯设计得再省电也必须定期(一个月、一季度或半年)给电池充电。这会给使用、维护带来不少麻烦,并增加了额外费用。(4)太阳能灯光警示浮标太阳能灯光安全警示浮标,对于海底设施,是沿海底管道或海底电缆的铺设主线,每隔一定距离投放一个太阳能灯光浮标。对于港口航道,为保证船舶安全,用它作航道左侧标、右侧标的航标灯。在上
5、述诸方案中,我们采用太阳能灯光警示浮标方案,其主要理由是:(1)规范。灯光警示信号的闪光灯质符合国标GB4696-84及国际航标协会海上浮标系统的要求。(2)采用了全新的能源形式。用太阳能作为能量转换装置。在有阳光时利用硅太阳能电极板给蓄电池充电,在夜间自动开启灯光信号消耗能量。只要参数设计合理,可以做到一次安装、长期、重复使用,免于维护,无人值守。在利用太阳能灯光信号自动报警方面,我们已经有了设计、使用的经验和数据。胜利油田和辽河油田都已采用了我们的产品。(3)在系统中,我们既有灯光警示信号,又可以附设萤光反射板的“禁锚”标志,孤立危险物标或专用标
6、。可以全天候地警示、防护。(4)我们采用的是小型浮标。利用锚链来系住灯体浮标,结构简单。而不是那种几十吨、上百吨的大型浮标。这样在制造、加工、海上安装施工上都比较简便,经济上费用也较低。3太阳能灯光警示浮标的系统结构太阳能灯光警示浮标系统在结构上自上而下可分为三部分:太阳能警示信号灯、灯标浮体、锚链和海底锚固定沉块。系统示意图如图1所示。(1)太阳能警示信号灯这一部分包含特定闪光灯质警示信号的发生,太阳能的转换,还有萤光反射板“禁锚”等标志。这一部分距海面有一定的高度。它用一根钢管与灯标浮体刚性连接。灯光警示信号的闪光灯质符合国标GB4696-84及
7、国际航标协会海上浮标系统的要求。对于海底管道、海底电缆等的海上灯光警示系统,我们采用的是“莫尔斯U”信号,它也是“海上固定平台安全规则”中规定的信号。“莫尔斯U”信号闪光灯质的明暗表达式是:0.5+(0.5)+0.5+(0.5)+1.5+(8.5)14海洋技术第16卷图1太阳能灯光警示浮标系统示意图式中括号内的数据是暗信号,单位为s。对于航道的航标灯,其闪光灯质是:左侧标:红光,单闪,周期4s,明暗表达式是:0.5+(3.5)=4.0s右侧标:绿光,联闪2次,周期6s,明暗表达式是:0.5+(1.0)+0.5+(4.0)=6.0s浮标在海上,由于受风
8、、浪、流的影响,其方向是不定的,为了更好地在各个方向采光,我们在一个斜棱台的三个侧面安装了三块太阳能电极板,
