Rambler's Top100
Мир маяков
Мир маяков
Мир маяков
На главную    Полезная информация    Фото галлерея    Гостевая    Оборудование    Карта сайта    Ссылки

Сравнительный анализ проблесковых аппаратов серии "Луч-2002-БУЙ"

Предприятие ЧП "Светотехника"осуществляет проектирование, производство аппаратуры, модернизацию и поддержание бесперебойной работы действующих средст навигационного оборудования. Основное направление работы предприятия создание зрительных СНО, оснащение ими обслуживаемых и необслуживаемых маяков, светящихся навигационных знаков, навигационных огней. Специалистами предприятия был произведен сравнительный анализ некоторых средств навигационного оборудования для знаков и огней.

  1. Критерии оценки конструктивных и эксплуатационных показателей

    Для сравнительного анализа был изучен ряд проблесковых аппаратов и светооптических систем АП1(АП2), БЭПА-4(БЭПА-3), ПЭ-6/12, "Луч-2002". Сравнивались основные технические характеристики как отдельных узлов, так и аппаратов в целом. Исследования производились специалистами ЧП "Светотехника".
    Анализ производился по следующим оценочным категориям:

    1. Конструкция изделия.
    2. Схемотехника изделия.
    3. Используемые источники света.
    4. Надежность изделия.

  2. Конструкция изделия

    Сравнительный анализ конструктивных решений проблесковых аппаратов приведен в таблице:

    Конструкция изделия
    Наименование
    аппарата
    Сложность механических узлов изделия Надежность механических узлов изделия Герметичность изделия в целом
    АП-1 (А-П2) высокая низкая низкая
    БЭПА-4 (БЭПА-3) высокая низкая низкая
    ПЭ2-6/12 средняя средняя низкая
    ЛУЧ-2002 низкая высокая высокая

    Оценка сложности и надежности механических узлов производилась по наличию в аппаратах механически подвижных конструкций - лампоменятеля и юстировочных деталей источника света. Использование этих деталей в конструкциях проблескаторов вызвано прежде всего ненадежностью источника света - лампы накаливания и необходимостью свободного доступа для ее замены. Таким образом конструкция изделия предусматривает возможность частого очередного и внеочередного обслуживания аппарата и не позволяет надежно загерметизировать изделие вцелом. Перечисленные конструктивные недостатки учтены при разработке проблескового аппарата "Луч - 2002".

    Использование в качестве источника света светоизлучающих диодов не требующих дополнительного обслуживания позволило создать конструкцию в виде единого герметичного блока, имеющего в своем составе: корпус, оптически прозрачный колпак, светодиодный источник света, электронный блок с фотодатчиком. Юстировка источника света и герметизация всего изделия производится один раз в заводских условиях на весь гарантийный период эксплуатации.

  3. Схемотехника изделия

    Сравнительный анализ схемотехнических решений рассмативаемых проблесковых аппаратов:

    Схемотехника изделия
    Наименование
    аппарата
    Количество коммутационных элементов Удобство ввода проблесковой характеристики Наличие бросков тока на нагрузке Опасность переполюсовки питания
    АП-1 (А-П2) большое неудобно есть есть
    БЭПА-4 (БЭПА-3) большое неудобно есть есть
    ПЭ2-6/12 большое неудобно есть есть
    ЛУЧ-2002 малое удобно нет нет

    При оценке схемотехнических решений и устройства проблесковых аппаратов учитывалось количество механических коммутационных элементов, задействованных для установки необходимой проблесковой характеристики и удобство перенастройки новой. Также рассматривались вопросы возможной переполюсовки источника питания при подключении проблескового аппарата, наличие бросков тока на нагрузке при работе аппарата и средний потребляемый расход электроэнергии при различных режимах работы.
    Оценочные критерии принимались следующие:

    • количество коммутационных элементов считается большим - 15 и более, малым - менее 5;
    • неудобным ввод проблесковой характеристики считается при необходимости коммутировать проблесковую характеристику с помощью множества винтов, на нескольких платах, отсутствие визуального контроля органов осуществляющих установку характеристики;
    • опасность переполюсовки существует, если последняя приводит к необходимости замены предохранителей и вскрытию аппарата;
    • наличие бросков тока при включении источника света и среднее потребление в дневное время более 0,003 А, а в ночное более 0,5 А (при дальности видимости 3…4 мили) являются экономически невыгодными.

    На всех аппаратах, кроме "Луч-2002" возникают дополнительные сложности при смене проблесковой характеристики. Они вызваны необходимостью коммутировать порядка тридцати механических элементов и плохой визуальной наглядностью производимых действий.

    Особенно трудно производить смену проблесковой характеристики в морских условиях. После введения новой проблесковой характеристики требуется дополнительная операция - юстировка светооптической системы. Большое количество коммутационных элементов отрицательным образом сказывается на общей надежности проблескового аппарата. В схемотехническом решении светосигнального устройства "Луч - 2002" перечисленные недостатки в большей степени учтены.

    Случайная переполюсовка при подключении источника питания к проблескатору "Луч -2000" не требует замены предохранителя и вскрытия аппарата. При несоблюдении полярности световой сигнал отсутствует, проблескатор не работает, батарея и аппарат повреждений не получают при любом количестве и продолжительности ошибочных включений.

    Электронная схема проблескового аппарата "Луч" позволяет осуществлять ограничение импульсного тока через источник света и производить плавное включение нагрузки. На всех остальных проблескаторах включение нагрузки - лампы накаливания, сопровождается неуправляемым скачком тока, в несколько раз превышающим номинальный ток нагрузки. При использовании галогеновой лампы МГ 10/15 такие броски достигают 20 А.

  4. Используемые источники света

    Сравнительный анализ качества, надежности и эксплуатационных показателей источников света различных проблесковых аппаратов:

    Используемые источники света
    Наименование
    аппарата
    Вид источника света Наличие механических контактов Надежность источника света Необходимость юстировки после смены источника Герметичность источника света
    АП-1 (А-П2) лампы есть низкая есть отсутствует
    БЭПА-4 (БЭПА-3) лампы есть низкая есть отсутствует
    ПЭ2-6/12 лампы есть низкая есть отсутствует
    ЛУЧ-2002 светодиоды нет высокая нет полная

    Анализ данной оценочной категории показывает приемущество проблескового аппарата "Луч-2002", имеющего источник света на светоизлучающих диодах над проблесковыми аппаратами с ламповыми источниками света. Основным приемуществом светодиодов перед лампами является их долговечность. Без потери светотехнических параметров светодиоды могут работать сотни тысяч часов, в отличии от лучших ламп накаливания, имеющих среднюю проложительность работы на отказ 2000 - 4000 часов. Изготовление источников на светодиодах позволяет получить полностью герметичную конструкцию, при этом светодиодный модуль юстируется только один раз в заводских условиях, что позволяет увеличить гарантийный срок работы изделия без профилактического обслуживания до пяти лет. По светотехническим характеристикам светодиодные источники света не уступают, а могут и превосходить ламповые, поскольку последние нуждаются в светофильтрах, применение которых приводит к потере светового потока.
    Испытания показали, что по дальности видимости светодиодныые модули не уступают ламповым, а по потреблению электроэнергии являются более экономичными. Углы излучения в горизонтальной и вертикальной плоскостях лампового источника и светодиодного модуля одинаковые. Отсутствие бросков тока при включении светодиодного модуля позволяет максимально использовать емкость батареи, особенно в последней четверти ее разрядной характеристики, когда внутреннее сопротивление батареи растёт. Использование на этом участке разрядной характеристики лампового проблескатора приводит к преждевременному разряду батареи ниже конечного напряжения.

    Следует отметить, что ламповые источники имеют механический контакт между цоколем и ламподержателем, надежность которого в условиях повышенной влажности и ударных нагрузок достаточно низкая, часто приводящая к отказу проблескового аппарата.

  5. Надежность изделий

    Надежность светосигнального устройства вцелом определяется надежностью отдельных его узлов. Анализ предыдущих оценочных категорий показывает, что в светосигнальном устройстве "Луч" реализованы наиболее современные, эксплуатационно удобные и конструктивно надежные решения.

    В наибольшей степени современным требованиям к проблесковым аппаратам из числа рассмотренных отвечает проблесковый аппарат "ЛУЧ-2002". Аппарат выполнен на современной элементной базе - светодиодный модуль, микроконтроллер, DC-DC преобразователь. Аппарат практически не имеет механических коммутационнных элементов, отсутствуют механические подвижные узлы. Применение микроконтроллера позволяет воспроизводить с помощью проблескового аппарата "ЛУЧ-2002" практически любые проблесковые характеристики и оперативно производить их смену. Высокие светотехнические параметры, герметичность, высокая надежность, простота и удобство эксплуатации - все говорит в пользу использования проблескового аппарата "ЛУЧ-2002". То есть, технические характеристики проблескового аппарата "ЛУЧ-2002" в достаточной степени отвечают современным требованиям как в части схемотехнических решений, так и в части надежности и удобства эксплуатации.

  6. Краткое техническое описание светосигнальных устройств "Луч - 2002".

    Устройство предназначено для оборудования буев и береговых навигационных знаков. Электронная схема проблескатора выполнена на современных электронных компанентах с использованием микропроцессорной техники. В качестве источника опорной частоты применен кварцевый резонатор, обеспечивающий высокую стабильность проблесковых характеристик.

    Технические характеристики проблескового аппарата:

    • диапазон рабочих напряжений - 5 - 15 В;
    • максимальный потребляемый ток в темное время суток, при проблесковой характеристике 0,5 сек.(свечение)\ 0,5 сек..(пауза) - 0,26 А;
    • максимальное потребление в светлое время суток - не более 0,003 А;
    • память проблескового аппарата расчитана на 128 проблесковых характеристик, по требованию заказчика может быть расширена;
    • постоянство силы света светодиодного модуля во всем диапазоне рабочих напряжений источника питания;
    • возможность оперативной регулировки силы света светодиодного модуля.

    Управление характеристикой проблескового аппарата "Луч-2002" осуществляется с помощью DIP переключателя, он позволяет визуально контролировать и выставлять все режимы работы:

    • проблесковая характеристика;
    • режим энергосбережения.

    В качестве источника света установлен светодиодный модуль с низким потреблением электроэнергии, заменяющий ламповые источники света.

    Светодиоды обладают чрезвычайно продолжительным средним временем наработки на отказ, составляющим десятки и сотни тысяч часов. Высокоэффективное электронное управление диодным модулем обеспечивает, фактически, постоянную силу света во всем рабочем диапазоне напряжений источника питания. Светодиодные источники света позволяют получить хорошую повторяемость светотехнических параметров, и видимы на морских буях на больших расстояниях. Постоянное совершенствование технологии производства светоизлучающих диодов позволяет прогнозировать появление более мощных источников света с лучшими характеристиками.

    Проблесковые аппараты со светодиодными модулями значительно надежнее ламповых. Проблесковые аппараты со светодиодными модулями значительно проще и удобнее в эксплуатации.

    Из вышеизложенного и на основании опыта использования светотехнических аппаратов "Луч 2002" можно сделать вывод о экономической целесообразности их применения. Ощутимый экономический эффект складывается из двух основных составляющих:

    • экономии на использовани источников питания(батареи);
    • экономии на эксплуатационных затратах.

    Даже одноразовая замена старых комплектов электрооборудования буев на новые светосигнальные устройства является экономически выгодной и не требует дополнительных капиталовложений. Один комплект более дешевых батарей (для аппаратов "Луч-2002") может окупить стоимость приобретения аппарата "Луч-2002". Стоимость проблескового аппарата "Луч-2002" с новой батареей (более дешевой для потребляющего меньший ток аппарата "Луч-2002") сопоставима со стоимостью только одной (более мощной) батареи для аппаратов старого образца.

Информация предоставлена единственным предприятием на Украине занимающееся изготовлением современного навигационного оборудования для визуальных маяков. «Светотехника»
KAA_ST@inbox.ru

Сайт оптимизирован для просмотра в IE 5.5 с разрешением экрана 1024х7682006KAA_ST@inbox.ru
Сайт создан в системе uCoz