[发明专利]大型智能化航标旋转灯器及控制方法

说明书

技术领域：

本发明涉及航标技术领域，具体地讲是一种大型智能化航标旋转灯器及其控制方法。

背景技术：

目前，干线灯塔上使用的大型航标旋转灯器主要是上世纪八十年代从英国生产的PRB系列灯器，这种灯器能耗大、智能化程度低，且由于长期使用，技术状况越来越差。在灯器构成技术上，现有的旋转灯器大部分为步进式电机驱动旋转或步进电机通过同步带或齿轮箱传动驱动旋转，前者旋转精度低，后者机械结构复杂、维护工作量大，稳定性也受到限制。因此，人们开始了旋转精度更高、机械结构更简单的智能化航标旋转灯器的研制。如中国专利ZL200710014463.3，智能化航标旋转灯器及其控制方法，该专利中的航标旋转灯器，其旋转系统为步进式电机驱动旋转，旋转稳定度太低，不利于航海者精确观察使用。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种大型智能化航标旋转灯器。

本发明的另一目的是提供一种大型智能化航标旋转灯器的控制方法。

本发明主要解决了现有的航标旋转灯器旋转稳定性差、能耗高、智能化程度低、结构相对复杂的问题。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：大型智能化航标旋转灯器，由灯体和控制器两个部分组成，二者采用线路连接，其特殊之处在于在灯体的底盘上安装有中心支杆、轴承支架、护罩、电机驱动器和接线排，中心支杆下部安装有步进电机，步进电机通过连轴器带动转轴转动，转轴由轴承固定在轴承支架上；透镜笼由下托板、上夹板和立柱构成，透镜笼由下托板连接于转轴，透镜笼的相临的立柱间安装有光学透镜；中心支杆上端安装有换泡机底座，换泡机安装于换泡机底座上，灯泡安装在换泡机上；控制器由MCU控制主板、操作界面、系统通信单元、外设控制单元、A/D转换单元、远程通信单元、供电单元、日光检测单元、环境检测单元、GPS接收单元、电源检测单元和分控单元组成。

本发明的大型智能化航标旋转灯器，其所述的步进电机为空心轴步进电机，中心支杆由步进电机的轴和灯体的转轴的中间穿过，步进电机直接驱动灯体的转轴旋转，控制器控制电机采取递进式加(减)速度，实现了灯器的平稳起动和停止。

本发明的大型智能化航标旋转灯器，其所述的光学透镜为焦距为400mm的细纹菲涅尔平板透镜，每个灯器上可安装1-6面透镜；透镜制作材料采用透光性能很好的聚甲基丙烯酸甲酯；外形尺寸为1000×450×5(mm)；焦距为400mm，中心透射比为87.5％，发散角为0.2°。

本发明的大型智能化航标旋转灯器，其所述的控制器部分在于：硬件组成上采用了模块化的结构设计，在功能的实现上依靠预置的软件程序；采取了GPRS和SMS/GSM两种数字通信方式同时在线运行的模式，实现了灯器的远程监测控制和技术诊断，并保证了数据的可靠传输；电源检测单元实现了灯器对供电系统单节电池电压的实时检测，远程通信单元具有远程数字通信能力。

本发明大型智能化航标旋转灯器的控制方法，其特殊之处在于：

(1)按下列步骤进行灯器旋转控制：

(1.1)开始；

(1.2)判断旋转方式，如果为自动旋转方式，则判断灯器是否发光，如果为全天旋转方式，则直接进入修改转速判断；

(1.3)判断灯器是否发光，在自动旋转方式下，判断灯器是否发光，如果灯器不发光，则停止旋转，如果灯器发光，则进入修改判断程序；

(1.4)判断是否修改转速，如果不需要修改转速，则直接按照原有的转速设置进入旋转状态，如果进行转速修改，则输入转速值，并将所输入的新的转速值进行保存，保存后灯器按照新转速进入旋转状态；

(1.5)结束。

(2)按下列步骤进行灯器转速调整过程控制：

(2.1)开始；

(2.2)以设定的加速度值变速度驱动灯器的电机旋转；

(2.3)检测灯器转速；

(2.4)判断测得的转速是否达到预置转速，如果达到，则进入稳定的状态(稳定旋转或停止)；

(2.5)如果转速没有达到预置转速，由判断当前转速是否符合预期值，如果不符合预期值，则对加速度进行调整，如果符合预期，则不调整加速度，只要转速没有达到预置转速，则一直变速驱动电机旋转，直到转速达到预置转速；

(2.6)结束。

(3)按下列步骤进行灯器发光控制：

(3.1)开始；

(3.2)判断开灯方式，如果为自动开灯方式，则进入自动发光控制程序，如果为手动开灯方式，则进入手动发光控制程序

(3.3)自动发光控制程序：