灯驱分离式全防护远射程航标灯器的设计与应用.pdfVIP

201埤。苏浙闽粤桂沪”航海学会学术研讨会论文集 灯驱分离式全防护远射程 航标灯器的设计与应用 林登山 (南海航保中心汕头航标处广东汕头515041) 摘要：本文介绍一种新型灯驱分离式全防护远程航标灯器的设计及其应用。采用大功率LED为光源，单点菲涅 尔透镜处理、自适应驱动功率驱动，以及光源和电子控制驱动结构分离，提高了灯器射程，并极大地方便了信 息化管理和日常维护。 关键词：大功率LED单点菲涅尔透镜灯驱分离遥测遥控装置设计应用 0前言 灯塔是位于海岸、港口或河道，用以指引船舶安全航行的建筑物，它在目视航标中占有非常重要的地位。 而灯器就是灯塔的心脏，灯器的射程决定了灯塔的级别。 目前，国内灯塔使用的灯器基本上采用传统光源，如高压钠灯或金卤灯，加整体式菲涅尔透镜结构形式， 由于受光源和光学镜头的限制，一般都安装在具有环境防护的灯塔建筑内。不能在野外恶劣环境下单独安装。 同时，现有的灯塔所使用的灯器的灯质改变均为机械旋转方式实现，产品均为国外进口产品，因为厂商限制， 通讯接口不统一不公开，实现远程控制管理困难，同时在维护方面也很难及时到位。 为了解决现有灯塔灯器的性能缺陷，本方案采用大功率LED为发光光源，用单点LED菲涅尔透镜进行光 学准直，通过多点光源组合提高灯器光源效率和射程；同时用灯驱分离式结构代替传统整体密封式结构，一是 增强灯器防风、防潮以及抗雾化性能，二是把光源和电子驱动、遥测遥控单元分离，给现场调试、安装和维护 带来极大的便利。三是通过实际应用提出推广建议 1灯驱分离式航标灯技术方案 1．1系统方案 航标灯工作原理框图为： 1．2灯器的外观 霹4航海 1．3光源选择 用大功率LED为光源，只需少数几颗LED，其综合光强大于上百颗小功率LED的光强。 新型灯驱分离式灯器光源采用单颗lW大功率LED为发光光源。其红、绿、黄、白各色技术基本参数为： 灯色 光通量(Lm) 电流(mA) 电压(V) 红 3旷一60 350 2．2 绿 5小一80 350 3．2 黄 30—50 350 2．2 白 100—130 350 3．2 l’4光学处理 1)光学透镜 大功率LED为半球面点光源，在未进行光学处理的情况下，LED的发光为半球面发光。新型灯器的LED光 源采用基于“半球面点光源水平360。准直聚焦”专利技术的单点菲涅尔透镜进行二次光学处理，透镜准直聚 焦角度为垂直±4。，水平±23。，且在结构上透镜和LED紧密配合，保证了LED所有出光都经过透镜汇聚， 减少了光线散射，出光效率大于90％。经过测量，对于具有光通量1301m的单颗白光LED，经过单点菲涅尔透 镜聚焦准直后，在水平方向的光强大于1000cd。 航海砑5 201埤“苏浙闽粤桂沪。航海学会学术研讨会论文集 I 删蝴嘲躺鳓《黔 单颗透镜光学模拟图 光学透镜设计图 276—游 光学透镜实物图 2)整灯光学设计 因为每颗透镜的水平角度为46。，为保证灯器水平360。均匀发光，整灯光学面为等边八角形分布。经 任意方向发光强度定光大于70000cd。 L的(45度平行散射角菲漳尔透视) 火泌 ℃ ×× ／