孫建海 交通運輸部北海航海保障中心煙臺航標處

1.燈塔介紹

北長山燈塔位于長山列島北長山島上，始建于1951年，1953年改建為鐵架結(jié)構(gòu)，1973年又改建為石砌圓柱形石塔，1978年擴建，1998年移址重建，重建后塔高12米，燈高102米，射程22海里。2020年由大頂山移址大頭山重建，占地面積約749m，其中燈塔場區(qū)占地面積約361m，燈塔建筑面積314m，層高3層，建筑高度36.35m,新建道路長度67m,配套停車位5個，重建后的長山燈塔頂部安裝一座直徑3米的全燈籠，燈籠內(nèi)安裝航標燈器，射程24海里。

圖1 重建前和重建后的北長山燈塔

2.項目概況

燈塔重建完成后，進行了《北長山燈塔航標燈器和配套太陽能供電系統(tǒng)采購及安裝項目》招投標工作，本項目為交鑰匙項目，中標人必須完成所有工作內(nèi)容，以及相關(guān)設(shè)備的安裝調(diào)試并提供所有安裝調(diào)試所需的設(shè)備等附材，要求達到安全及其相關(guān)規(guī)范要求。

項目采購和安裝1套大型旋轉(zhuǎn)航標燈器和配套太陽能供電系統(tǒng)，包括但不限于以下配件：主燈光源模組、燈器主控板、燈器電機驅(qū)動器、燈器通信終端、燈器控制箱、燈器顯示屏組件、備用燈模組、燈器旋轉(zhuǎn)電機、主燈外殼組件、主燈底座組件、太陽能充電控制箱和匯流箱。

3.技術(shù)參數(shù)

3.1 北極星-24旋轉(zhuǎn)航標燈器

北極星-24（Polaris-24）旋轉(zhuǎn)燈器是一款符合國際IALA推薦標準的大型智能航標燈器，最大作用距離可達24海里以上。供電電壓為直流24V,燈器光源為LED免維護光源。

（1）燈器設(shè)備包括主燈和備用燈器，發(fā)生故障時主、備燈之間自動切換。

（2）主備燈都具有遠程北斗通訊遙測遙控功能，可接入到北方海區(qū)航標運行信息監(jiān)控系統(tǒng)平臺（后附入網(wǎng)證明）。

（3）北斗通訊服務(wù)費用終身免費。

（4）日光閥值：300±50Lu x（100～2000Lux）可調(diào)

（5）轉(zhuǎn)速設(shè)置：每周3～120s可調(diào)，步進1秒，誤差≦±1%。

（6）燈器外殼為抗腐蝕金屬外殼，具有良好散熱性能。所有組件均可拆裝替換。

（7）主燈光源模組、燈器主控板、燈器電機驅(qū)動器、燈器通信終端、燈器控制箱、燈器顯示屏組件、備用燈模組、燈器旋轉(zhuǎn)電機、主燈外殼組件、主燈底座組件配件滿足北極星-24旋轉(zhuǎn)航標燈器的技術(shù)參數(shù)。

（8）通信終端為外置式通信終端信鴿-W120B型。

3.2 太陽能供電系統(tǒng)

大型旋轉(zhuǎn)航標燈器配套的太陽能供電系統(tǒng)由5塊36V300W太陽能電池板、24塊2V500AH鉛酸蓄電池、太陽能充放電控制箱、安裝支架、匯流箱、供電控制柜和配電箱等組成。并且滿足以下參數(shù)。

（1）單晶硅玻璃面板太陽能電池板，額定電壓36 V，總功率1500W。

（2）太陽能充放電控制箱，具有過欠壓及過流保護功能，并適配于項目太陽能電池板及鉛酸蓄電池。

（3）免維護鉛酸蓄電池，電壓24V，容量1000AH。

（4）連續(xù)陰雨天工作時間可達22天。

4.施工方案

首先安裝太陽能供電系統(tǒng)，太陽能供電系統(tǒng)主要包括太陽能板、鉛酸電池以及太陽能充放電控制器。太陽能板具有獨特的工藝，使組件密封緊密、美觀堅固抗風雪。卓越的弱光效應(yīng)，在同個單晶下比，轉(zhuǎn)化效率越高，弱光性越好。高效的PET材料和防腐蝕EVA材料對電池板有效保護，EVA起到一個粘結(jié)作用，達到密封效果。太陽能板支架采用316L材料，安裝簡便、靈活，高耐久性，防腐蝕性能好，能承受極端氣候。

太陽能板安裝在塔身2樓外部基礎(chǔ)平臺，在澆灌完的4塊C40混凝土上預(yù)埋錨桿，每塊混凝土預(yù)埋6根錨桿，通過增強型螺栓將太陽能供電系統(tǒng)支架和預(yù)埋錨桿組裝拼接，結(jié)構(gòu)設(shè)計及安裝方案滿足遠離大陸島礁施工需求，減少施工難度避免大型安裝設(shè)備的使用和運輸。

太陽能板匯流后，通過彎頭進入塔身2樓內(nèi)部電源控制箱給蓄電池充電。電源控制箱內(nèi)的太陽能充電控制器為全智能自動控制模式，具有過充、過放、電子短路、過載保護、獨特的防反接保護等特點，有效延長鉛酸電池的使用壽命。充放電控制器采用工業(yè)級芯片，能在寒冷、高溫、潮濕環(huán)境運行自如，使用簡單方便。

圖2 北極星-24旋轉(zhuǎn)航標燈器

蓄電池放電線纜進入電源控制箱給負載供電，供電線纜沿塔身從2樓直達燈塔頂層，進入燈器控制箱，給旋轉(zhuǎn)航標燈和遙測遙控終端供電。

旋轉(zhuǎn)航標燈安裝在燈塔頂部燈籠內(nèi)，燈器采用模塊化設(shè)計，主要由轉(zhuǎn)臺組件、主燈、應(yīng)急燈三個部分組成，拆裝方便、快捷，在運輸通道狹窄的現(xiàn)場環(huán)境，在不更改燈塔結(jié)構(gòu)的情況下，可以將燈器拆分運輸、安裝，既能保證燈器的正常安裝、運輸，也能保持燈塔的結(jié)構(gòu)完整，可以為維護歷史燈塔更新燈器提供有效方案。燈器底座有3個φ14mm的安裝孔均勻分布，用調(diào)平螺栓將燈器固定在燈籠內(nèi)平臺上，然后結(jié)合水平儀進行燈器調(diào)平。

燈器工況信息通過外置適配終端傳回岸基平臺。外置適配終端連接線纜穿過固定桿，并將接頭查到適配終端上，用連接螺栓穿過固定桿和終端上的固定孔，并用螺母固定。外置適配終端通過安裝支架將終端固定至燈塔上無遮擋位置，以確保終端信號良好。

所有接線檢查無誤后，設(shè)置發(fā)光方式、日光閥值、旋轉(zhuǎn)周期，確保沒問題后測試燈器工作狀態(tài)。

5.結(jié)論

北長山燈塔航標燈器安裝運行后，滿足設(shè)計射程，燈質(zhì)達標，運行穩(wěn)定，為航行于長山水道和猴磯的船舶提供夜間助航服務(wù)，助航效果良好。