閆 磊 張 璐

(交通運輸部北海航海保障中心青島航標處，山東青島 266011)

0 引言

航標是幫助船舶安全、經(jīng)濟、便利航行的重要設(shè)施，為了實現(xiàn)以上作用，航標一般具有4 項功能，即定位功能、危險警告功能、確認功能和指示交通功能[1]。工作狀態(tài)良好的航標，能為船舶航行發(fā)揮其應(yīng)有的助航效能；失常的航標會在不同程度上喪失其助航效能，甚至會給航行中的船舶帶來安全隱患。提高航標正常率，及時發(fā)現(xiàn)和修復(fù)失常航標，是提升航標助航效能的重要工作內(nèi)容。

1 固定航標失常的相關(guān)定義和規(guī)定

1.1 固定航標

為幫助船舶航行而設(shè)置的助航設(shè)施，稱為航標。位置固定的助航標志，稱為固定標志，例如燈塔、燈樁、立標等[2]。

1.2 航標失常

航標不能顯示其對外公布所述特征的技術(shù)狀態(tài)[2]，統(tǒng)稱為航標失常。

1.3 航標失常的發(fā)現(xiàn)

在航標維護工作中，發(fā)現(xiàn)航標失常的信息源主要包括以下幾個方面：航標巡檢時發(fā)現(xiàn)的航標失常；轄區(qū)海事部門和當?shù)厝嗣裾耐▓?；港航單位的報告；其他單位或個人的報告。

1.4 航標失常修復(fù)時限

根據(jù)《海區(qū)航標維護管理規(guī)則》（海航?！?019〕485 號）要求，除因為天氣無法開展修復(fù)外，航標失常修復(fù)時限根據(jù)失常的類型分為48 h 和72 h[3]。航標失常修復(fù)時限的規(guī)定，綜合考慮了修復(fù)的難易程度、修復(fù)時的特殊因素等。及時修復(fù)失常的航標，才能保證航標效能的正常發(fā)揮。

2 航標管理站的職責

航標管理站承擔著大量的航標巡檢和維護工作，是各航標處航標巡檢、維護工作的基層單位，在及時發(fā)現(xiàn)、搶修失常的航標、提高航標正常率等方面發(fā)揮著重要作用。以青島航標處青島航標管理站為例，主要管理轄區(qū)燈塔、燈樁、導(dǎo)標等固定航標設(shè)施。隨著科技的不斷進步與發(fā)展，將來會有越來越多的新技術(shù)運用到航標的管理維護中，這需要航標管理人員要積極學習，緊跟技術(shù)進步的潮流。本文結(jié)合航標站自身工作，立足于固定航標，研究討論固定航標失常的常見原因和應(yīng)對措施。

3 航標失常的種類和應(yīng)對措施

視覺航標、無線電航標、音響航標均有為滿足助航效能而要求的總體性能指標[3]，根據(jù)以上指標要求，固定航標失常的類別主要包括：燈質(zhì)錯誤或熄滅、標身結(jié)構(gòu)破損、涂色不鮮明、無線電信號錯誤、音響航標響聲不清等。

3.1 供電系統(tǒng)失常

3.1.1 市電供電系統(tǒng)失常及應(yīng)對措施

民用電網(wǎng)供電，又稱市電，在我國為220V 交流電。在離居民電網(wǎng)較近的燈塔、燈樁，架設(shè)輸電線路較方便和經(jīng)濟時，采用市電供電，是一種較為理想的供電方式，因為其成本低、可靠性較高，能滿足大功率燈器的耗電量，目前市電供電在固定航標上使用較為廣泛。

以市電為主要供電系統(tǒng)的燈塔、燈樁，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范和需求，設(shè)置電源線路及相應(yīng)的變、配電設(shè)備，市電供電系統(tǒng)的故障主要表現(xiàn)為：交流電供電中斷；電壓轉(zhuǎn)換設(shè)備故障。

針對故障原因，應(yīng)采取以下措施：市電供電的穩(wěn)定，需要依靠供電部門的支持，航標管理部門應(yīng)加強與供電部門的溝通協(xié)調(diào)，確保供電的穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)供電線路故障，能夠及時地采取維修措施；采用質(zhì)量優(yōu)良的電壓轉(zhuǎn)換設(shè)備；雷雨天氣后，加強巡檢，及時發(fā)現(xiàn)跳閘的空氣開關(guān)及故障的設(shè)備。

3.1.2 太陽能供電系統(tǒng)失常及應(yīng)對措施

太陽能供電是利用硅太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)換為電能，屬于再生電能源。除了太陽能供電，航標領(lǐng)域使用的再生電能源還有風能和波浪能：風力供電系統(tǒng)是利用風力發(fā)電機把風能轉(zhuǎn)換為電能；波浪供電是利用波力發(fā)電裝置把波浪能轉(zhuǎn)換為電能。

遠離陸地的固定航標，難以接入市電，再生電能源成為其首選供電方式。因為太陽能供電具有可靠性高、設(shè)備簡單、維護方便、壽命長、安裝后維護成本低、無噪聲和適用面廣等優(yōu)點，且太陽能發(fā)電技術(shù)能與航標上廣泛使用的LED 燈完美結(jié)合[4]，其應(yīng)用范圍遠超風力供電和波浪供電，本文僅討論太陽能供電系統(tǒng)，航標領(lǐng)域使用的太陽能供電系統(tǒng)如圖1 所示。

圖1 太陽能供電系統(tǒng)示意圖

由圖1 可知，一個完整的太陽能供電系統(tǒng)一般由太陽能板、蓄電池組和電源控制器組成。在近年的航標維護中，太陽能供電系統(tǒng)的失常主要原因為：連續(xù)陰雨天氣造成太陽能板給蓄電池充電受限；蓄電池老化，儲存電量下降，無法提供足夠的航標用電；太陽能板老化或被鳥糞等異物遮擋，無法提供足夠的電壓和電流；電源控制器故障。

針對以上的失常原因，航標維護人員應(yīng)關(guān)注太陽能板和蓄電池的使用年限，密切監(jiān)測即將到達使用壽命的設(shè)備，及時更新充放電效能明顯下降的設(shè)備；及時清理太陽能板上的異物，必要的時候可安裝驅(qū)鳥設(shè)備；在供電系統(tǒng)設(shè)計之初，應(yīng)充分考慮到陰雨天氣的影響，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的容量應(yīng)滿足連續(xù)陰雨天氣下的供電需求；及時更換出現(xiàn)故障的電源控制器，防止蓄電池過充或過放，為負載提供穩(wěn)定的電壓，延長蓄電池和負載的使用壽命。

3.1.3 柴油發(fā)電機組供電

因距離原因不能接入市電的有人值守的燈塔，柴油發(fā)電機常用作基本電源。近些年來，新型燈器的耗能大幅降低，射程較遠的燈器的供電需求，單純使用太陽能供電也可滿足，柴油發(fā)電機組多作為應(yīng)急和備用電源。因使用頻率的大幅下降，由柴油發(fā)電機組導(dǎo)致的航標失常已較為少見。需注意的是，按照發(fā)電機組要求，定期開展維護保養(yǎng)，定期開機試機，確保發(fā)電機組處于可用狀態(tài)。

3.1.4 線路故障及其應(yīng)對措施

線路故障主要表現(xiàn)為，接線處松動，造成接觸不良；剝線時造成線路損傷，隨著時間的推移，線路開路；走線時線路彎折過于劇烈，造成線路開路。這需要航標管理人員在接線時，線路走向合理，剝線和接線符合相關(guān)規(guī)范，接線完成檢查相關(guān)的接線點，保證設(shè)備間連接正常。

3.1.5 備用發(fā)電設(shè)施的使用

在重要位置的燈塔、燈樁上，為保證在主供電設(shè)備發(fā)生故障時，航標設(shè)備能正常工作，常采用備用供電設(shè)施的設(shè)計。例如，青島航標處千里巖燈塔，地處偏遠海島，無市電供應(yīng)，主要采用太陽能發(fā)電的方式供電。一旦太陽能供電系統(tǒng)發(fā)生故障，需緊急派船前往維修，遇到惡劣氣象時，將導(dǎo)致無法及時修復(fù)故障。如上文所述，柴油發(fā)電機組是常用的備用電源。備用發(fā)電機組原理簡單，通過監(jiān)測目前供電設(shè)備的運行狀態(tài)，在發(fā)生故障時，自動啟動發(fā)電，可保證供電的可靠性，為工作人員上島維修爭取充足的時間。

3.2 燈器、無線電設(shè)備等設(shè)備故障

近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，燈器、無線電設(shè)備等故障率在不斷下降，但任何產(chǎn)品都無法做到完全不發(fā)生故障，加之航標設(shè)施所處位置大多氣候環(huán)境惡劣，隨著使用年限的增長，設(shè)備故障也是航標失常的重要原因之一。

為了提高航標器材的質(zhì)量，在航標器材的應(yīng)用及采購中，可采取以下措施。一是目前航標器材的生產(chǎn)廠商眾多，結(jié)合航標器材采購和各航標處在器材使用中的問題，加強航標器材的對比，選擇可靠性更高的產(chǎn)品；二是加強與企業(yè)的溝通，將使用中的問題及時反饋給生產(chǎn)廠家，幫助廠家提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化器材的使用效果；三是嚴格器材驗收，保證各設(shè)備符合質(zhì)量標準；四是規(guī)范保修條例，對出現(xiàn)質(zhì)量問題的設(shè)備有具體的維修、賠償?shù)冉鉀Q方案，以提高廠家對質(zhì)量的重視；五是加強與科研單位、生產(chǎn)廠家的合作，提升航標科技含量，生產(chǎn)制造更方便使用、更符合要求的設(shè)備，進一步提高航標質(zhì)量和可靠性；六是在重要的航路位置或者出現(xiàn)故障難以及時維修的航標上，可采用備用燈器的設(shè)計，例如青島航標處千里巖燈塔和朝連島燈塔均有備用燈器。

3.3 標體結(jié)構(gòu)受損、涂色不鮮明

人們可直接觀測的助航標志稱為視覺航標，航海人員白天時通過觀察視覺航標標身的形狀、顏色等，協(xié)助航海活動的開展。根據(jù)標體材質(zhì)的不同，標體的結(jié)構(gòu)、涂色主要存在以下問題：混凝土開裂、瓷磚脫落、涂色不鮮明、油漆開裂或脫落等。為減少此類問題的出現(xiàn)，航標管理者應(yīng)按規(guī)定維護航標。對已經(jīng)出現(xiàn)問題的標題，應(yīng)及時修復(fù)。

3.4 接地電阻失常

固定航標通常有避雷設(shè)施保護，一般是在燈器頂端裝有避雷器，由接地裝置接入大地或海水中。避雷設(shè)施不直接影響固定航標的效能，但在保護航標免遭雷電損壞方面發(fā)揮重要作用。避雷設(shè)施的接地電阻實質(zhì)上是電流由接地裝置流入大地再經(jīng)大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻[5]，他直接影響到固定航標的避雷效果。

為保護固定航標免遭雷擊損壞，避雷設(shè)施的接地電阻應(yīng)在安全范圍內(nèi)，固定航標的接地電阻要小于10 Ω。在地阻的測試過程中，針對接地點土壤的不同特性，可采用多點測量，然后取平均值計算；在接地極上存在電阻過大的影響因素時，可采用在接地處潑水處理來調(diào)節(jié)接地電阻；對接地線上的接觸電阻較大的問題，應(yīng)使用銼刀對測試夾和接地線進行拋光處理[6]。當?shù)刈璨荒軡M足要求時，應(yīng)檢查接地線的腐蝕程度以及斷裂情況，損壞嚴重時，要及時更換接地線；檢查接地線是否松動，連接是否可靠。采取措施后，地阻仍不能達到要求，應(yīng)對避雷設(shè)施重新設(shè)計整改。

3.5 人為破壞與盜竊引起航標失常

在某些民眾法治意識或保護航標意識不強的地方，蓄電池、太陽能板、燈器等航標設(shè)施存在被污損或被盜的情況。如某些釣魚者經(jīng)常會污損固定航標標體。

針對此種破壞航標的情況，管理者應(yīng)通過新聞媒體、開展航標日活動等加強航標保護相關(guān)法律法規(guī)的宣傳，提高社會公眾保護航標的意識；應(yīng)用科技手段，提高破壞盜竊航標設(shè)施的追查，依據(jù)有關(guān)法律、法規(guī)，向肇事者提出相關(guān)索賠要求，依法打擊相關(guān)的違法行為。近年來，隨著民眾保護和愛護航標的法律意識的提高，人為破壞航標的行為在逐漸減少。

3.6 其他應(yīng)采取的應(yīng)對措施

3.6.1 做好航標巡檢工作

加強航標定期巡視巡檢工作，是確保航標正常最傳統(tǒng)和有效的方法之一。按規(guī)定對航標進行定期巡視巡檢，可及時發(fā)現(xiàn)問題，排除故障，使航標處于良好的技術(shù)狀態(tài)，航標管理人員應(yīng)嚴格按照規(guī)定要求開展航標的巡視巡檢工作。

3.6.2 加強北斗航標監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著航標信息化的發(fā)展，航標遙測遙控在航標狀態(tài)監(jiān)控方面的作用越來越重要，航標管理部門應(yīng)鼓勵開發(fā)電子監(jiān)控，豐富航標監(jiān)控手段[3]。北斗監(jiān)控技術(shù)可實現(xiàn)對航標位置、燈器和電源狀態(tài)等的檢測和失常報警，方便航標管理人員監(jiān)視、查詢航標設(shè)備運行信息。目前，北方海區(qū)公用航標北斗覆蓋率已達到100%，依托北斗監(jiān)控系統(tǒng)，可更快發(fā)現(xiàn)航標失常，并幫助診斷航標設(shè)備故障類型，縮短設(shè)備維修時間。通過北斗系統(tǒng)報警已成為獲取航標運行狀態(tài)的重要手段之一。

3.6.3 加強與固定航標所在地單位人員的溝通

目前，有大量固定航標位于其他單位的經(jīng)營場所，加強與所在地單位人員的溝通，建立良好的關(guān)系，所在地單位的工作人員能在一定程度上協(xié)助提供航標的狀態(tài)，能夠幫助航標管理人員更快掌握航標狀態(tài)。

4 結(jié)語

固定航標失常原因有多種情況，主要包括供電系統(tǒng)失常、設(shè)備失常、標體受損、人為破壞失常等，通過提高航標維護保養(yǎng)的質(zhì)量、加強航標的巡檢、把關(guān)設(shè)備質(zhì)量、密切關(guān)注極端天氣、加強保護航標的法治宣傳等，可以有效減少航標失常頻次，及時發(fā)現(xiàn)和修復(fù)失常的航標，保障船舶的安全行駛。期待本文能為其他航標轄區(qū)提供一定的借鑒意見，提高固定航標失常應(yīng)對水平，為船舶提供更為優(yōu)質(zhì)的航海保障服務(wù)。