长江重庆航道处 重庆 400010
一、概述
航标素有“行轮”眼睛之称，肩负着标示航道方向、界线与碍航物位置的功能，包括过河标、沿岸标、侧面标、左右通航标、示位标、横流标、界限标、鸣笛标、泛滥标及桥涵标等，对引导船舶航行安全起着重要的作用。航标在白天主要依靠航标标体的颜色、图案和形状来发挥导航功能，晚上则主要依靠航标灯的发光来实现助航功能，且由于晚上视觉导航目标较弱，因此航标灯灯光就显得尤其重要。随着三峡蓄水成库后江面变宽，以及长江生态环境的改善，江面鸟类的活动也大幅增加，航标容易成为江面鸟类的临时落脚点和栖息地，鸟类栖息航标会产生粪便，长期累积在航标灯器上会对航标灯造成覆盖和遮挡。同时由于环境、天气等因素，空气中的灰尘、行轮排放的烟雾废气也会附着在航标灯上，尤其是灯罩凸棱上，从而影响航标灯的发光强度和作用距离，严重时甚至完全遮挡，使得航标灯不能发挥正常导航助航功能，给行轮的日常航行带来较大的安全隐患。因此，航标维护人员就只能通过频繁的清洗航标灯来确保灯光明亮，保障其功能的正常发挥。清洗航标灯已成为航标日常维护的重要内容，而传统的纯手工清洗效果不佳、效率低、作业强度大、操作风险大，该项工作已成为航标日常维护的较大负担。
为了提高辖区航标维护的效率，降低职工的劳动强度，长江重庆航道局联合重庆塍罩科技有限公司研制一种航标灯快速自动清洗装置，运用现代科技手段来推动航道维护的进步与创新，提升船舶夜间航行安全指数，提高航标灯清洗维护的自动化程度，提高作业效率，减轻航道职工的劳动强度，降低职工清洗操作风险，节约航道维护成本，践行“科技兴航”的发展战略。
二、研究目标
本项目的主要研究目标是开发一种适用于重庆辖区的航标灯快速自动清洗装置，来解决航道职工人工清洗航标灯罩效果不佳、效率不高、操作安全风险较大等难题，可以大幅降低人工清洗工作量，确保航标灯清洗及时，充分发挥航标灯夜间助航功能，降低航道维护成本和清洗作业安全风险。
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三、研究过程
为了顺利开展研究，并使得研究成果能够达到预定的目标，降低项目的研究成本和风险，将研究任务分了六个阶段实施。
（1）方案设计阶段。
本阶段主要开展前期调研，完成整个项目的方案制定工作，为项目的后续进行提供方案支撑。
（2）元器件选型阶段。
在前一阶段详细的方案设计的基础上，开展相关元器件的比对选型、测试和采购工作，要求采购的元器件在工作效果、可靠性和成本等方面加强控制，使其达到设计的目标。
（3）样机研制生产阶段。
根据设计方案和采购的元器件进行研制和试生产，是将设计方案向样品转换的过程。一般情况下，样机试生产阶段只生产1到2台供测试试验的原型机，来检验方案可行性。
（4）样机测试阶段。
样机测试阶段就是在实验室环境下对样机开展测试，以检验样机是否能够正常工作，性能指标是否达到设计目标要求，样机不间断工作时间和可靠性是否达到设计要求，如果不满足设计要求，则需要进一步修改完善设计方案并重新试生产，必要时会进行多次迭代进行验证，样机测试过程是一个反反复复测试修改再测试的过程，目的就是样机功能要达到设计要求。
（5）小批量生产试验阶段。
在样机测试结果满意的情况下，开展样机小批量生产，以供在一定范围内进行现场试验，要求持续较长试验运行时间，以进一步验证产品的有效性和可靠性。经过项目组和长江重庆航道局协商，确定了本项目小批量生产的样机数量为5台，并由长江重庆航道局选定试验基地开展航标灯清洗试验，要求现场基地试验周期不少于1个月，实验过程中发现的问题及时反馈给项目组，要求项目组派专人在现场与航道职工一同试验和分析，并针对试验过程中发现的问题和不足及时改进完善，完善后在试验，最后试验周期结束后提交试用情况报告。
（6）批量生产阶段。
通过小批量生产和试验的结果，项目组和使用单位开会研究试验和试用情况，针对使用中发现的新的问题开展研究，如果觉得有必要继续改进产品设计和研制方案，则继续开展改进工作。一般来讲在这一阶段只需要进行较小范围的修改完善，而后再进入批量生产阶段；否则该方案直接进入批量生产阶段。
三、研究成果
技术参数：
清洗透镜尺寸:155mm
电池容量:5A日
额定功率:12W
额定转速:50转/min
清扫线速度:22m/min
驱动电源:DC12V
额定工作电流:1A
整机净重:5Kg
论文作者:幸坤华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/22
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