專利名稱：大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域，具體地講是一種大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前，干線燈塔上使用的大型航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器主要是上世紀(jì)八十年代從英國(guó)生產(chǎn)的 PRB系列燈器，這種燈器能耗大、智能化程度低，且由于長(zhǎng)期使用，技術(shù)狀況越來(lái)越差。在燈 器構(gòu)成技術(shù)上，現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)燈器大部分為步進(jìn)式電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)或步進(jìn)電機(jī)通過(guò)同步帶或齒 輪箱傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，前者旋轉(zhuǎn)精度低，后者機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)工作量大，穩(wěn)定性也受到限 制。因此，人們開始了旋轉(zhuǎn)精度更高、機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器的研制。如中 國(guó)專利ZL200710014463. 3，智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器及其控制方法，該專利中的航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器， 其旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)為步進(jìn)式電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定度太低，不利于航海者精確觀察使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈 器。 本發(fā)明的另一 目的是提供一種大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器的控制方法。 本發(fā)明主要解決了現(xiàn)有的航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性差、能耗高、智能化程度低、結(jié)
構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器，由燈體和控 制器兩個(gè)部分組成，二者采用線路連接，其特殊之處在于在燈體的底盤上安裝有中心支桿、 軸承支架、護(hù)罩、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和接線排，中心支桿下部安裝有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)連軸 器帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸由軸承固定在軸承支架上；透鏡籠由下托板、上夾板和立柱構(gòu)成，透 鏡籠由下托板連接于轉(zhuǎn)軸，透鏡籠的相臨的立柱間安裝有光學(xué)透鏡；中心支桿上端安裝有 換泡機(jī)底座，換泡機(jī)安裝于換泡機(jī)底座上，燈泡安裝在換泡機(jī)上；控制器由MCU控制主板、 操作界面、系統(tǒng)通信單元、外設(shè)控制單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、遠(yuǎn)程通信單元、供電單元、日光檢測(cè) 單元、環(huán)境檢測(cè)單元、GPS接收單元、電源檢測(cè)單元和分控單元組成。 本發(fā)明的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器，其所述的步進(jìn)電機(jī)為空心軸步進(jìn)電機(jī)，中心
支桿由步進(jìn)電機(jī)的軸和燈體的轉(zhuǎn)軸的中間穿過(guò)，步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)燈體的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，控制
器控制電機(jī)采取遞進(jìn)式加(減)速度，實(shí)現(xiàn)了燈器的平穩(wěn)起動(dòng)和停止。 本發(fā)明的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器，其所述的光學(xué)透鏡為焦距為400mm的細(xì)紋菲
涅爾平板透鏡，每個(gè)燈器上可安裝1-6面透鏡；透鏡制作材料采用透光性能很好的聚甲基
丙烯酸甲酯；外形尺寸為1000X450X5 (mm);焦距為400mm，中心透射比為87. 5%，發(fā)散角
為0.2° 。 本發(fā)明的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器，其所述的控制器部分在于硬件組成上采用 了模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在功能的實(shí)現(xiàn)上依靠預(yù)置的軟件程序；采取了GPRS和SMS/GSM兩種數(shù)字通信方式同時(shí)在線運(yùn)行的模式，實(shí)現(xiàn)了燈器的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制和技術(shù)診斷，并保證了數(shù) 據(jù)的可靠傳輸；電源檢測(cè)單元實(shí)現(xiàn)了燈器對(duì)供電系統(tǒng)單節(jié)電池電壓的實(shí)時(shí)檢測(cè)，遠(yuǎn)程通信 單元具有遠(yuǎn)程數(shù)字通信能力。 本發(fā)明大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器的控制方法，其特殊之處在于
(1)按下列步驟進(jìn)行燈器旋轉(zhuǎn)控制
(1. 1)開始； (1.2)判斷旋轉(zhuǎn)方式，如果為自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式，則判斷燈器是否發(fā)光，如果為全天旋 轉(zhuǎn)方式，則直接進(jìn)入修改轉(zhuǎn)速判斷； (1. 3)判斷燈器是否發(fā)光，在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式下，判斷燈器是否發(fā)光，如果燈器不發(fā) 光，則停止旋轉(zhuǎn)，如果燈器發(fā)光，則進(jìn)入修改判斷程序； (1. 4)判斷是否修改轉(zhuǎn)速，如果不需要修改轉(zhuǎn)速，則直接按照原有的轉(zhuǎn)速設(shè)置進(jìn)入 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，如果進(jìn)行轉(zhuǎn)速修改，則輸入轉(zhuǎn)速值，并將所輸入的新的轉(zhuǎn)速值進(jìn)行保存，保存后 燈器按照新轉(zhuǎn)速進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；
(1.5)結(jié)束。
(2)按下列步驟進(jìn)行燈器轉(zhuǎn)速調(diào)整過(guò)程控制
(2. 1)開始； (2. 2)以設(shè)定的加速度值變速度驅(qū)動(dòng)燈器的電機(jī)旋轉(zhuǎn)；
(2. 3)檢測(cè)燈器轉(zhuǎn)速； (2. 4)判斷測(cè)得的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速，如果達(dá)到，則進(jìn)入穩(wěn)定的狀態(tài)(穩(wěn)定旋 轉(zhuǎn)或停止)； (2. 5)如果轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速，由判斷當(dāng)前轉(zhuǎn)速是否符合預(yù)期值，如果不符合 預(yù)期值，則對(duì)加速度進(jìn)行調(diào)整，如果符合預(yù)期，則不調(diào)整加速度，只要轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn) 速，則一直變速驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直到轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速；
(2.6)結(jié)束。
(3)按下列步驟進(jìn)行燈器發(fā)光控制
(3. 1)開始； (3.2)判斷開燈方式，如果為自動(dòng)開燈方式，則進(jìn)入自動(dòng)發(fā)光控制程序，如果為手 動(dòng)開燈方式，則進(jìn)入手動(dòng)發(fā)光控制程序
(3.3)自動(dòng)發(fā)光控制程序
(3. 3. 1)判斷發(fā)光控制選擇； (3. 3. 2)如果為日光閥控制發(fā)光，則判斷環(huán)境光照度值，環(huán)境光照度值高于所設(shè)定 的日光閥值時(shí)燈泡熄滅，環(huán)境光照度值低于所設(shè)定的日光閥值時(shí)燈泡發(fā)光；
(3. 3. 3)如果為時(shí)鐘控制發(fā)光，則當(dāng)時(shí)鐘處于開燈時(shí)間范圍時(shí)燈泡發(fā)光，當(dāng)時(shí)鐘不 處于開燈時(shí)間范圍時(shí)燈泡熄滅； (3. 4)手動(dòng)發(fā)光控制程序判斷是否人工控制開燈，如果人工控制開燈，則燈泡發(fā)
光，否則，燈泡熄滅； (3.5)結(jié)束。
(4)按下列步驟進(jìn)行燈器自動(dòng)換泡控制
(4. 1)開始;
(4. 2)在沒(méi)有進(jìn)入換泡流程前，不停地判斷燈器是否處于發(fā)光狀態(tài)，只有當(dāng)燈器發(fā) 光后，才進(jìn)入換泡流程； (4. 3)判斷燈泡電流，如果燈泡工作電流小于先設(shè)定，則判定為燈泡故障； (4.4)切斷燈泡供電； (4. 5)檢查是否還有備用燈泡； (4. 6)如果換泡機(jī)上還有備用燈泡，則控制換泡機(jī)更換上新燈泡，然后重新給燈泡 供電使燈泡發(fā)光； (4. 7)如果已經(jīng)沒(méi)有備用燈泡，則發(fā)出燈泡故障告警；
(4.8)結(jié)束。
(5)按下列步驟進(jìn)行燈器通信模式自動(dòng)控制 (5. 1)開始； (5. 2)對(duì)通信單元進(jìn)行初始化； (5. 3)首先進(jìn)行GPRS連接； (5. 4)判斷GPRS連接是否成功； (5. 5)如果GPRS連接成功，則進(jìn)入GPRS通信模式與遙控中心建立數(shù)據(jù)通信；
(5. 6)如果GPRS連接不成功，則進(jìn)入SMS通信模式與遙控中心建立數(shù)據(jù)通信；
(5. 7)在SMS通信模式下，不斷進(jìn)行連接GPRS嘗試，如果GPRS連接成功，則立即轉(zhuǎn) GPRS通信模式，否則就繼續(xù)保持SMS模式通信；
(5.8)結(jié)束。 本發(fā)明的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器及控制方法與已有技術(shù)相比具有突出的實(shí)質(zhì) 性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，1、采用步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)航標(biāo)燈器旋轉(zhuǎn)，既充分利用了步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速 精度高的優(yōu)點(diǎn)，提高了轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性，又簡(jiǎn)化了旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而使燈器的穩(wěn)定性 得以提高、使用壽命得到了明顯的延長(zhǎng)；2、燈器具有良好的實(shí)用性能，操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、 運(yùn)行穩(wěn)定、功能完善3、燈器自身具備了完善的數(shù)字通信能力，可以方便地接入遙測(cè)遙控系 統(tǒng)4、采用高光效燈泡和高透光率的透鏡，使燈器在保證達(dá)到射程要求的前提下，能耗大大 降低，可以使用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源供電，從而為干線燈塔實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守創(chuàng)造了條件。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的控制系統(tǒng)原理圖； 圖3是本發(fā)明的燈器旋轉(zhuǎn)控制程序流程圖； 圖4是本發(fā)明的燈器轉(zhuǎn)速調(diào)整過(guò)程控制程序流程圖； 圖5是本發(fā)明的燈器發(fā)光控制程序流程圖； 圖6是本發(fā)明的燈器自動(dòng)換泡控制程序流程圖； 圖7是本發(fā)明的燈器通信模式自動(dòng)控制程序流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。 實(shí)施例1 ，如圖1和圖2所示，加工制成燈體1和控制器2兩部分；在燈體1的底盤3上安裝中心支桿4、軸承支架5、護(hù)罩6、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器7和接線排8;中心支桿4制成空心結(jié)構(gòu)， 該空心分別開口于桿的上端和底部側(cè)面，形成由燈體1底部向透鏡籠13走過(guò)信號(hào)控制線和 燈泡電源線的通道；在中心支桿4下部安裝步進(jìn)電機(jī)9，步進(jìn)電機(jī)9為空心軸步進(jìn)電機(jī)，控 制器2控制電機(jī)采取遞進(jìn)式加(減)速度，實(shí)現(xiàn)了燈器的平穩(wěn)起動(dòng)和停止；步進(jìn)電機(jī)9通過(guò) 連軸器10帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸11由軸承12固定在軸承支架5上，中心支桿4為空心結(jié) 構(gòu)，它由步進(jìn)電機(jī)9的軸和轉(zhuǎn)軸11的中間穿過(guò)，步進(jìn)電機(jī)9直接驅(qū)動(dòng)燈器轉(zhuǎn)軸11旋轉(zhuǎn)；透鏡 籠13由下托板14、上夾板15和立柱16構(gòu)成，透鏡籠13由下托板14連接于轉(zhuǎn)軸11 ;透鏡 籠13上安裝有光學(xué)透鏡17，透鏡為大型細(xì)紋菲涅爾平板透鏡，每個(gè)燈器上可安裝1-6面透 鏡，透鏡制作材料采用透光性能很好的聚甲基丙烯酸甲酯，外形尺寸為1000 X 450 X 5 (mm)， 焦距為400mm，中心透射比為87. 5%，發(fā)散角為0. 2° ;在中心支桿4上端安裝有換泡機(jī)底 座18，將換泡機(jī)19安裝于換泡機(jī)底座18上，再將燈泡20安裝在換泡機(jī)19上，換泡機(jī)19的 電源線和控制信號(hào)線，從控制器2進(jìn)入燈體1下部后，經(jīng)由中心支桿4中心的空心管道連接 到換泡機(jī)19，燈泡20選用CDM-T/942系列陶瓷金屬鹵化物燈泡，該燈泡發(fā)光效率高，色溫為 Tc = 4200K符合國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)的相關(guān)要求，發(fā)光體金鹵陶瓷管物理尺寸為①7X12mm，便于 同透鏡配合產(chǎn)生所要求的光束，平均使用壽命達(dá)12000小時(shí)； 控制器2由MCU控制主板21、操作界面22、系統(tǒng)通信單元23、外設(shè)控制單元24、A/ D轉(zhuǎn)換單元25、遠(yuǎn)程通信單元26、供電單元27、日光檢測(cè)單元28、環(huán)境檢測(cè)單元29、 GPS接 收單元30、電源檢測(cè)單元31和分控單元32組成，控制器2內(nèi)預(yù)置軟件程序，依靠程序的運(yùn) 行實(shí)現(xiàn)燈器的旋轉(zhuǎn)和發(fā)光控制，以及電源監(jiān)測(cè)、日光閥監(jiān)測(cè)等功能，采取了 GPRS和SMS/GSM 兩種數(shù)字通信方式同時(shí)在線運(yùn)行的模式，實(shí)現(xiàn)了燈器的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制和技術(shù)診斷，并保證 了數(shù)據(jù)的可靠傳輸； 燈體1與控制器2通過(guò)控制電纜連接起來(lái)，構(gòu)成智能化步進(jìn)電機(jī)直驅(qū)的航標(biāo)旋轉(zhuǎn) 燈器。 本發(fā)明的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器的控制方法，是由控制器2來(lái)完成的，控制器2 內(nèi)的MCU控制主板21是控制器的核心，根據(jù)所預(yù)置的控制程序，完成了整個(gè)燈器的所有控 制功能，其中包括燈器旋轉(zhuǎn)控制、開關(guān)燈控制、換泡控制、燈器各種數(shù)據(jù)采集與處理、通信管 理、備用燈器啟動(dòng)控制和主用燈器歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)記憶等。 控制器2內(nèi)的操作界面22為燈器操作控制的總界面，操作人員的所有操作控制和 燈器狀態(tài)監(jiān)測(cè)都是通過(guò)人機(jī)界面完成的，操作控制的具體內(nèi)容包括系統(tǒng)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、 工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換、燈器功能檢查、查看歷史記錄和發(fā)送狀態(tài)報(bào)告等。 控制器2內(nèi)的系統(tǒng)通信單元23承擔(dān)燈器控制系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，來(lái)自日光檢 測(cè)單元28、環(huán)境檢測(cè)單元29、 GPS接收單元30和電源檢測(cè)單元31的數(shù)據(jù)通過(guò)些單元傳送 到MCU控制主板21，分控單元32也是由此單元與主控制箱進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
控制器2內(nèi)的外設(shè)控制單元24是控制器2對(duì)燈體實(shí)行各種控制的總接口 ，控制器 2還通過(guò)此單元給備用燈器供電。 控制器2內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換單元25完成各種模擬量的采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送 到MCU控制主板21。 控制器2內(nèi)的遠(yuǎn)程通信單元26為GSM通信模塊，具有GPRS和SMS/GSM兩種數(shù)字 通信功能，燈器通過(guò)此單元完成與遙測(cè)遙控端的數(shù)據(jù)傳輸。
控制器2內(nèi)的供電單元27有兩個(gè)方面的作用一是防護(hù)作用，可以抑制雷電等造 成的強(qiáng)電磁脈沖造成的強(qiáng)干擾和電浪涌；二是電壓轉(zhuǎn)換作用，將來(lái)自電源的單一電壓轉(zhuǎn)換 為控制系統(tǒng)所需要的各種電壓，保證控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。 控制器2內(nèi)的日光檢測(cè)單元28具有數(shù)字環(huán)境光照度檢測(cè)功能，精確地檢測(cè)環(huán)境光 照度，并以數(shù)據(jù)的形式傳送到控制器的核心MCU控制主板。 控制器2內(nèi)的環(huán)境檢測(cè)單元29為用來(lái)檢測(cè)燈器工作環(huán)境周圍的溫度和相對(duì)濕度， 檢測(cè)結(jié)果以數(shù)據(jù)的形式傳送到控制器的核心MCU控制主板。 控制器2內(nèi)的GPS接收單元30接收GPS系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)，為燈器運(yùn)行提供準(zhǔn)確的時(shí) 鐘。 控制器2內(nèi)的電源檢測(cè)單元31檢測(cè)電源的電壓，如果供電電源為蓄電池，則該單 元可以檢測(cè)單元節(jié)電池電壓，檢測(cè)結(jié)果傳送到控制器的核心MCU控制主板，并只可以通過(guò) 遠(yuǎn)程通信單元26發(fā)送到遙測(cè)遙控中心。 控制器2內(nèi)的分控單元32能夠?qū)崿F(xiàn)與操作界面22同樣的功能，它可以通過(guò)通信 電纜由系統(tǒng)通信單元23接入控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)燈器的遠(yuǎn)距離操作控制。 接通電源后，燈器即進(jìn)入工作狀態(tài)，透鏡開始旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)開始時(shí)，控制器控制步 進(jìn)電機(jī)以漸進(jìn)的方式逐步提升轉(zhuǎn)速，直至轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)定值，即進(jìn)入穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)；燈器一直監(jiān)測(cè) 環(huán)境光照度，一旦環(huán)境光照度低于設(shè)定值，燈器即發(fā)光，當(dāng)環(huán)境光照度高于設(shè)定值后，燈器 即熄滅；如果燈器接入了遙測(cè)遙控系統(tǒng)，則其通過(guò)內(nèi)置的通信單元通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中 心構(gòu)成數(shù)字通信，隨時(shí)向監(jiān)控中心發(fā)送燈器的各種運(yùn)行狀態(tài)信息，并接受監(jiān)控中心的操作 控制；如果用戶選用了分控功能，則可將分控器的電纜連接到控制器，操作人員在距離燈器 一定的范圍內(nèi)即可完成所有的操作控制。 本發(fā)明的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器的控制方法如下 1、燈器旋轉(zhuǎn)控制，參見圖3，燈器開始旋轉(zhuǎn)，首先判斷旋轉(zhuǎn)方式，如果為自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方 式，則判斷燈器是否發(fā)光，如果為全天旋轉(zhuǎn)方式，則直接進(jìn)入修改轉(zhuǎn)速判斷；在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方 式下，判斷燈器是否發(fā)光，如果燈器不發(fā)光，則停止旋轉(zhuǎn)，如果燈器發(fā)光，則進(jìn)入修改判斷程 序；最后判斷是否修改轉(zhuǎn)速，如果不需要修改轉(zhuǎn)速，則直接按照原有的轉(zhuǎn)速設(shè)置進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀 態(tài)，如果進(jìn)行轉(zhuǎn)速修改，則輸入轉(zhuǎn)速值，并將所輸入的新的轉(zhuǎn)速值進(jìn)行保存，保存后燈器按 照新轉(zhuǎn)速進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；然后結(jié)束。 2、燈器轉(zhuǎn)速調(diào)整過(guò)程控制，參見圖4，開始，以設(shè)定的加速度值變速度驅(qū)動(dòng)燈器的 電機(jī)旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)燈器轉(zhuǎn)速，判斷測(cè)得的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速，如果達(dá)到，則進(jìn)入穩(wěn)定的狀 態(tài)(穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)或停止)；如果轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速，由判斷當(dāng)前轉(zhuǎn)速是否符合預(yù)期值，如 果不符合預(yù)期值，則對(duì)加速度進(jìn)行調(diào)整，如果符合預(yù)期，則不調(diào)整加速度，只要轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá) 到預(yù)置轉(zhuǎn)速，則一直變速驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直到轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速；然后結(jié)束。
3、燈器發(fā)光控制，參見圖5，開始，判斷開燈方式，如果為自動(dòng)開燈方式，則進(jìn)入自 動(dòng)發(fā)光控制程序，如果為手動(dòng)開燈方式，則進(jìn)入手動(dòng)發(fā)光控制程序；自動(dòng)發(fā)光控制程序判 斷發(fā)光控制選擇，如果為日光閥控制發(fā)光，則判斷環(huán)境光照度值，環(huán)境光照度值高于所設(shè)定 的日光閥值時(shí)燈泡熄滅，環(huán)境光照度值低于所設(shè)定的日光閥值時(shí)燈泡發(fā)光；如果為時(shí)鐘控 制發(fā)光，則當(dāng)時(shí)鐘處于開燈時(shí)間范圍時(shí)燈泡發(fā)光，當(dāng)時(shí)鐘不處于開燈時(shí)間范圍時(shí)燈泡熄滅； 手動(dòng)發(fā)光控制程序判斷是否人工控制開燈，如果人工控制開燈，則燈泡發(fā)光，否則，燈泡熄
8滅；然后結(jié)束。 4、燈器自動(dòng)換泡控制，參見圖6，開始，在沒(méi)有進(jìn)入換泡流程前，不停地判斷燈器是 否處于發(fā)光狀態(tài)，只有當(dāng)燈器發(fā)光后，才進(jìn)入換泡流程；判斷燈泡電流，如果燈泡工作電流 大于預(yù)先設(shè)定，則判定為燈泡正常，燈泡繼續(xù)發(fā)光，如果燈泡工作電流小于預(yù)先設(shè)定，則判 定為燈泡故障；切斷燈泡供電；檢查是否還有備用燈泡；如果換泡機(jī)上還有備用燈泡，則控 制換泡機(jī)更換上新燈泡，然后重新給燈泡供電使燈泡發(fā)光；如果已經(jīng)沒(méi)有備用燈泡，則發(fā)出 燈泡故障告警；然后結(jié)束。 5、燈器通信模式自動(dòng)控制，參見圖7，開始，對(duì)通信單元進(jìn)行初始化；首先進(jìn)行 GPRS連接；判斷GPRS連接是否成功；如果GPRS連接成功，則進(jìn)入GPRS通信模式與遙控中 心建立數(shù)據(jù)通信；如果GPRS連接不成功，則進(jìn)入SMS通信模式與遙控中心建立數(shù)據(jù)通信； 在SMS通信模式下，不斷進(jìn)行連接GPRS嘗試，如果GPRS連接成功，則立即轉(zhuǎn)入GPRS通信模 式，否則就繼續(xù)保持SMS模式通信；然后結(jié)束。
權(quán)利要求
大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器，由燈體(1)和控制器(2)兩個(gè)部分組成，二者采用線路連接，其特征在于在燈體(1)的底盤(3)上安裝有中心支桿(4)、軸承支架(5)、護(hù)罩(6)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(7)和接線排(8)，中心支桿(4)下部安裝有步進(jìn)電機(jī)(9)，步進(jìn)電機(jī)(9)為空心軸步進(jìn)電機(jī)，中心支桿(4)由步進(jìn)電機(jī)(9)的軸和燈體(1)的轉(zhuǎn)軸(11)的中間穿過(guò)，步進(jìn)電機(jī)(9)通過(guò)連軸器(10)直接驅(qū)動(dòng)燈體(1)的轉(zhuǎn)軸(11)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸(11)由軸承(12)固定在軸承支架(5)上；透鏡籠(13)由下托板(14)、上夾板(15)和立柱(16)構(gòu)成，透鏡籠(13)由下托板(14)連接于轉(zhuǎn)軸(11)，透鏡籠(13)的立柱(16)間安裝有光學(xué)透鏡(17)；中心支桿(4)上端安裝有換泡機(jī)底座(18)，換泡機(jī)(19)安裝于換泡機(jī)底座(18)上，燈泡(20)安裝在換泡機(jī)(19)上；控制器(2)由MCU控制主板(21)、操作界面(22)、系統(tǒng)通信單元(23)、外設(shè)控制單元(24)、A/D轉(zhuǎn)換單元(25)、遠(yuǎn)程通信單元(26)、供電單元(27)、日光檢測(cè)單元(28)、環(huán)境檢測(cè)單元(29)、GPS接收單元(30)、電源檢測(cè)單元(31)和分控單元(32)組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器，其特征在于所述的光學(xué)透鏡(17) 為焦距為400mm的細(xì)紋菲涅爾平板透鏡，每個(gè)燈器上可安裝1_6面透鏡。
3. 權(quán)利要求1或2所述的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器的控制方法，其特征是(1) 按下列步驟進(jìn)行燈器旋轉(zhuǎn)控制 (1. 1)開始；(1. 2)判斷旋轉(zhuǎn)方式，如果為自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式，則判斷燈器是否發(fā)光，如果為全天旋轉(zhuǎn)方 式，則直接進(jìn)入修改轉(zhuǎn)速判斷；(1. 3)判斷燈器是否發(fā)光，在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式下，判斷燈器是否發(fā)光，如果燈器不發(fā)光，則 停止旋轉(zhuǎn)，如果燈器發(fā)光，則進(jìn)入修改判斷程序；(1. 4)判斷是否修改轉(zhuǎn)速，如果不需要修改轉(zhuǎn)速，則直接按照原有的轉(zhuǎn)速設(shè)置進(jìn)入旋轉(zhuǎn) 狀態(tài)，如果進(jìn)行轉(zhuǎn)速修改，則輸入轉(zhuǎn)速值，并將所輸入的新的轉(zhuǎn)速值進(jìn)行保存，保存后燈器 按照新轉(zhuǎn)速進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；(1.5) 結(jié)束。(2) 按下列步驟進(jìn)行燈器轉(zhuǎn)速調(diào)整過(guò)程控制 (2. 1)開始；(2. 2)以設(shè)定的加速度值變速度驅(qū)動(dòng)燈器的電機(jī)旋轉(zhuǎn)； (2. 3)檢測(cè)燈器轉(zhuǎn)速；(2. 4)判斷測(cè)得的轉(zhuǎn)速是否達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速，如果達(dá)到，則進(jìn)入穩(wěn)定的狀態(tài)(穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)或 停止)；(2. 5)如果轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速，由判斷當(dāng)前轉(zhuǎn)速是否符合預(yù)期值，如果不符合預(yù)期 值，則對(duì)加速度進(jìn)行調(diào)整，如果符合預(yù)期，則不調(diào)整加速度，只要轉(zhuǎn)速?zèng)]有達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速，則 一直變速驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直到轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速；(2.6) 結(jié)束。(3) 按下列步驟進(jìn)行燈器發(fā)光控制 (3. 1)開始；(3. 2)判斷開燈方式，如果為自動(dòng)開燈方式，則進(jìn)入自動(dòng)發(fā)光控制程序，如果為手動(dòng)開 燈方式，則進(jìn)入手動(dòng)發(fā)光控制程序 (3.3)自動(dòng)發(fā)光控制程序(3. 3. 1)判斷發(fā)光控制選擇；(3. 3. 2)如果為日光閥控制發(fā)光，則判斷環(huán)境光照度值，環(huán)境光照度值高于所設(shè)定的日 光閥值時(shí)燈泡熄滅，環(huán)境光照度值低于所設(shè)定的日光閥值時(shí)燈泡發(fā)光；(3. 3. 3)如果為時(shí)鐘控制發(fā)光，則當(dāng)時(shí)鐘處于開燈時(shí)間范圍時(shí)燈泡發(fā)光，當(dāng)時(shí)鐘不處于 開燈時(shí)間范圍時(shí)燈泡熄滅；(3. 4)手動(dòng)發(fā)光控制程序判斷是否人工控制開燈，如果人工控制開燈，則燈泡發(fā)光， 否則，燈泡熄滅；(3. 5)結(jié)束。(4) 按下列步驟進(jìn)行燈器自動(dòng)換泡控制 (4. 1)開始;(4. 2)在沒(méi)有進(jìn)入換泡流程前，不停地判斷燈器是否處于發(fā)光狀態(tài)，只有當(dāng)燈器發(fā)光 后，才進(jìn)入換泡流程；(4. 3)判斷燈泡電流，如果燈泡工作電流小于先設(shè)定，則判定為燈泡故障；(4.4)切斷燈泡供電；(4. 5)檢查是否還有備用燈泡；(4. 6)如果換泡機(jī)上還有備用燈泡，則控制換泡機(jī)更換上新燈泡，然后重新給燈泡供電 使燈泡發(fā)光；(4. 7)如果已經(jīng)沒(méi)有備用燈泡，則發(fā)出燈泡故障告警； (4.8)結(jié)束。(5) 按下列步驟進(jìn)行燈器通信模式自動(dòng)控制 (5. 1)開始；(5. 2)對(duì)通信單元進(jìn)行初始化；(5. 3)首先進(jìn)行GPRS連接；(5. 4)判斷GPRS連接是否成功；(5. 5)如果GPRS連接成功，則進(jìn)入GPRS通信模式與遙控中心建立數(shù)據(jù)通信； (5. 6)如果GPRS連接不成功，則進(jìn)入SMS通信模式與遙控中心建立數(shù)據(jù)通信； (5. 7)在SMS通信模式下，不斷進(jìn)行連接GPRS嘗試，如果GPRS連接成功，則立即轉(zhuǎn)入 GPRS通信模式，否則就繼續(xù)保持SMS模式通信； (5.8)結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器及控制方法，由燈體(1)和控制器(2)兩個(gè)部分組成，其特點(diǎn)是燈體(1)的底盤(3)上的中心支桿(4)下部安裝有步進(jìn)電機(jī)(9)，通過(guò)連軸器(10)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，透鏡籠(13)由下托板(14)連接于轉(zhuǎn)軸(11)，中心支桿(4)上端安裝有換泡機(jī)底座(18)、換泡機(jī)(19)、燈泡(20)；控制器(2)由控制單元組成，可進(jìn)行燈器旋轉(zhuǎn)控制、燈器轉(zhuǎn)速調(diào)整過(guò)程控制、發(fā)光控制、自動(dòng)換泡控制、通信模式自動(dòng)控制，是一種智能化程度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、射程遠(yuǎn)、運(yùn)輸、安裝及維護(hù)方便的大型智能化航標(biāo)旋轉(zhuǎn)燈器。
文檔編號(hào)F21V19/00GK101694275SQ20091001834
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月5日
發(fā)明者侯嘉, 劉德波, 孔繁弘, 孫小鵬, 孫文遠(yuǎn), 張臨強(qiáng), 徐津津, 曲辰, 李建濤, 李鮮楓, 王如政, 辛藝強(qiáng), 郜喆, 鐘建軍, 馬亞平 申請(qǐng)人:中華人民共和國(guó)天津海事局;