姜春起 高連燁 穆勝軍

（中海油能源發(fā)展采油服務(wù)公司 天津塘沽 300452）

引言

直升機助降燈光系統(tǒng)由邊界燈、狀態(tài)燈、泛光燈、風(fēng)向標志燈及控制器組成，能夠在夜間或白天低能見度情況下，為直升機駕駛員提供海工平臺的識別、位置等信息[1]，為直升機的安全降落提供保障。

直升機助降燈光系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)CAA《CAP 437 Offshore Helicopter Landing Areas Gudiance on Standards》[2]，該規(guī)范由CAA發(fā)布，其中對移動平臺直升機助降燈光系統(tǒng)進行了詳細的闡述。

1 工作原理和接口情況

1.1 工作原理

直升機助降燈控制器主要由控制面板實現(xiàn)控制操作，以RS485通信方式通過控制箱完成對各種燈具的開關(guān)控制。

1.2 接口情況

2 系統(tǒng)組成

直升機助降燈光系統(tǒng)由邊界燈、狀態(tài)燈、泛光燈、風(fēng)向標志燈及控制器組成，能夠在夜間或白天低能見度情況下，為直升機駕駛員提供海工平臺的識別、位置等信息，為直升機的安全降落提供保障。如圖1。

圖1 系統(tǒng)組成

2.1 邊界燈

2.1.1 概述

應(yīng)用于海工平臺直升機助降燈光系統(tǒng)，安裝在起降平臺邊界標志線上，為直升機駕駛員提供起降平臺降落區(qū)域的邊界燈光標志。

2.1.2 邊界燈技術(shù)參數(shù)

?

2.2 狀態(tài)燈

2.2.1 概述

應(yīng)用于海工平臺直升機助降燈光系統(tǒng)，安裝在直升機甲板，對平臺上存在的可能對直升機或機上人員有危險的情況發(fā)出警告[3]。

2.2.2 狀態(tài)燈技術(shù)參數(shù)

?

2.3 泛光燈

2.3.1 概述

應(yīng)用于海工平臺直升機助降燈光系統(tǒng)，對起降平臺進行照明，使直升機駕駛員和地勤人員能清楚地識別各種標志線，并保證順利地進行各種起降平臺作業(yè)。

2.3.2 泛光燈技術(shù)參數(shù)

?

2.4 風(fēng)向標志燈

2.4.1 概述

應(yīng)用于海工平臺直升機助降燈光系統(tǒng)，用于晝夜指示起降平臺上方的風(fēng)向，為直升機起降提供進入平臺的最佳角度。

2.4.2 風(fēng)向標志燈技術(shù)參數(shù)

?

2.5 控制器

直升機平臺信號燈控制器是海上移動平臺用于直升機起降的信號控制裝置，它采用模塊化的架構(gòu)設(shè)計，獨立的驅(qū)動和檢測單元，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及維修性，它采用觸摸顯示器作為控制面板，親善的操作界面，使人機溝通零距離，控制面板與控制箱之間采用RS485通信方式[4]，使用戶輕松控制并了解各種燈具的工作狀態(tài)、歷史記錄，同時用來控制系統(tǒng)內(nèi)各燈具的開啟和關(guān)閉、各種工作狀態(tài)的選擇和顯示以及一些特殊控制要求等。

3 產(chǎn)品優(yōu)勢對比

新一代直升機助降燈光系統(tǒng)總結(jié)了國內(nèi)同類產(chǎn)品在使用中出現(xiàn)的各種問題，在燈具結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能及控制方式上做了最優(yōu)化的設(shè)計，使產(chǎn)品更加適合海洋環(huán)境的使用，使該產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定可靠，同時在控制方面更加人性化[5]，該系統(tǒng)在國內(nèi)已處于領(lǐng)先水平。

3.1 光源

傳統(tǒng)直升機助降燈光系統(tǒng)多采用鹵素或白熾光源，存在發(fā)光效率低，可靠性差，使用壽命短等缺陷，本助降燈光系統(tǒng)采用LED光源替代傳統(tǒng)光源，使得上述問題得到根本的解決。

3.1.1 發(fā)光效率高

LED光效是白熾光源的7倍，采用高光效的LED芯片替代傳統(tǒng)光源，整個系統(tǒng)的功耗大大降低，有效改善了傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)在節(jié)能方面的缺陷。如圖2。

圖2 光效對比

3.1.2 可靠性高

傳統(tǒng)白熾光源為燈絲形式，在振動環(huán)境下，極易出現(xiàn)燈絲震斷的現(xiàn)象，故障率高，現(xiàn)場人員需經(jīng)常更換光源，加大了工作量，增加維護成本。

LED為固體光源，抗震性好，不會因振動出現(xiàn)光源不亮的現(xiàn)象，充分做到免維護。

3.1.3 使用壽命長

LED使用壽命長，可達5萬小時，傳統(tǒng)白熾光源壽命僅為1千小時，使用LED光源，可以大大降低燈具的維護費用，避免經(jīng)常更換光源之苦。如圖3。

圖3 光源壽命對比

3.2 材料

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)外殼材料耐腐蝕性較差，外殼涂層質(zhì)量不過關(guān)，造成燈具在短時間內(nèi)出現(xiàn)掉漆、銹蝕等現(xiàn)象，本系統(tǒng)燈具殼體采用優(yōu)質(zhì)海洋級鋁合金和不銹鋼316L制成，涂層采用采用戶外型純聚酯，抗腐蝕、耐氣候、抗紫外，涂層5年以上不褪色、不生銹、不脫落、不起泡，能夠達到C5-M海洋大氣的應(yīng)用標準。

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)采用玻璃燈罩，在燈具使用過程中，因受熱不均，極易出現(xiàn)燈罩破裂的現(xiàn)象，本系統(tǒng)燈具燈罩采用優(yōu)質(zhì)PC材料，保證良好透光性的同時，提高產(chǎn)品的可靠性。

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)燈具采用氯丁橡膠作為密封件，易老化，本系統(tǒng)燈具采用硅橡膠密封材料，耐老化，耐高溫，大大提升了燈具的防水性能。

3.3 性能

3.3.1 光學(xué)性能

CAP437根據(jù)實際的使用情況，對助降燈光的光學(xué)性能，作出了明確的規(guī)定，傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)受光源、結(jié)構(gòu)等限制，很難滿足其光學(xué)性能的實現(xiàn)，本助降燈光系統(tǒng)通過專業(yè)的光學(xué)測試設(shè)備和光學(xué)實驗室，保證燈具合理的光學(xué)分配，滿足標準要求。

3.3.2 電氣性能

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)對現(xiàn)場電壓波動的適應(yīng)性差，電壓過高造成燈具損壞，電壓過低造成燈具提供照度不足，本助降燈光系統(tǒng)采用寬電壓設(shè)計，適應(yīng)現(xiàn)場電壓不穩(wěn)等惡劣條件，驅(qū)動電源選用高效可靠的LED專用恒流驅(qū)動電源，設(shè)置抗雷擊浪涌保護，使故障率降到最低，真正做到免維護。

3.4 控制方式

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)采用按鈕開關(guān)的傳統(tǒng)控制方式，易損壞，故障率高，本助降燈光系統(tǒng)通過觸摸屏的人機交互[6]，方便實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能，減少了按鈕控制造成的操作失誤，并且可以更直觀的觀察各種燈具的工作狀態(tài)。如圖4。

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)只能進行實時性的操作，新的系統(tǒng)增加了事件查詢功能，使系統(tǒng)發(fā)生的各種事件具有可追溯性，這對于系統(tǒng)的管理和維護是至關(guān)重要。如圖5。

控制器的執(zhí)行單元采用模塊化方式搭建，模塊根據(jù)功能劃分為開關(guān)單元、采集單元，各單元之間完全獨立工作，提高了系統(tǒng)的安全性、可靠性以及維護性。

圖4

圖5

3.5 美觀性

傳統(tǒng)助降燈光系統(tǒng)燈具外觀大都笨重、粗糙，本助降燈光系統(tǒng)在外觀上進行了精心設(shè)計，燈具造型整體精致美觀，提升了平臺的整體檔次。

結(jié)語

本助降燈光系統(tǒng)通過在上述方面的改進和創(chuàng)新，并通過嚴酷的雙“85”測試，即在85%相對濕度、85℃的環(huán)境下，連續(xù)測試168小時、嚴格的振動模擬實驗、嚴格的電學(xué)測試、嚴格的防護等級、外殼強度測試，以此保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性，該系統(tǒng)在國內(nèi)同類產(chǎn)品中已處于領(lǐng)先水平。