ĐÈN BÁO HIỆU HÀNG HẢI

1.3.1. Các loại đèn báo hiệu hàng hải

1.3.1.1. Phạm vi áp dụng[1]

a. Các quy định tại phần này phải được áp dụng trong mọi điều kiện thời tiết. b. Các điều quy định về đèn phải được áp dụng từ khi mặt trời lặn đến khi mặt trời mọc và trong suốt khoảng thời gian này tàu thuyền không được trưng những đèn khác có thể gây nhầm lẫn với các đèn quy định tại Điều này hoặc làm giảm tầm nhìn xa hoặc gây ảnh hưởng đến đặc tính riêng biệt hoặc gây trở ngại cho việc cảnh giới thích đáng.

c. Những đèn quy định trong quy tắc này cũng có thể được trưng từ lúc mặt trời mọc đến lúc mặt trời lặn khi tầm nhìn xa bị hạn chế hoặc trong các trường hợp khác xét thấy cần thiết.

d. Các điều liên quan đến dấu hiệu phải được áp dụng vào ban ngày.

e. Các đèn và dấu hiệu quy định tại các điều này phải tuân thủ các yêu cầu của phụ lục quy tắc này.

1.3.1.2. Định nghĩa

a. "Đèn cột" (Masthead light) là một đèn trắng đặt lên mặt phẳng trục dọc của tàu thuyền, chiếu sáng liên tục trong phạm vi một cung chân trời 225° và bố trí sao cho chiếu sáng thẳng từ hướng phía trước mũi tàu đến 22,5° sau đường trục ngang của mỗi mạn.

Hình 1.11: Đèn cột

b. "Đèn mạn" (Sidelights) là một đèn xanh lục đặt ở mạn phải và một đèn đỏ đặt ở mạn trái, mỗi đèn chiếu sáng liên tục trong phạm vi một cung chân trời 112,5° và bố trí sao cho chiếu sáng thẳng từ hướng phía trước mũi tàu đến 22,5° sau đường trục ngang của mỗi mạn tương ứng. Trên các tàu thuyền có chiều dài nhỏ hơn 20m, các đèn mạn có thể kết hợp thành một đèn kép hai màu đặt ở mặt phẳng trục dọc của tàu thuyền ấy.

c. "Đèn lái" (Sternlight) là một đèn màu trắng đặt càng gần phía lái tàu thuyền càng tốt, chiếu sáng liên tục trong phạm vi một cung chân trời là 135° và bố trí sao cho chiếu sáng từ hướng thẳng góc với lái sang mỗi mạn là 67,5°.

Hình 1.13: Đèn lái

d. "Đèn lai dắt" (Towing light) là một đèn vàng, có những đặc tính như đèn lái đã quy định tại khoản (c) điều này.

Hình 1.14: Đèn lai dắt

e. "Đèn chiếu sáng khắp 4 phía" (All-round light) là một đèn chiếu sáng khắp vòng cung chân trời 360°.

Hình 1.15: Đèn chiếu sáng 3600

f. "Đèn chớp" (Flashing light) chỉ một đèn có chớp đều theo chu kỳ 120 chớp hoặc nhiều hơn trong 1 phút.

Hình 1.16: Đèn chớp 1.3.1.3. Tầm nhìn xa của các đèn

Các đèn được mô tả tại các điều này phải có đủ cường độ ánh sáng ghi ở điểm 8 của Phụ lục I Quy tắc này để các đèn ấy có thể nhìn thấy ở những khoảng cách tối thiểu sau:

a. Trên các tàu thuyền có chiều dài từ 50m trở lên: Đèn cột: 6 hải lý; Đèn mạn: 3 hải lý;

Đèn trắng, đỏ, xanh lục hoặc đèn vàng chiếu sáng khắp 4 phía: 3 hải lý. b. Trên các tàu thuyền có chiều dài từ 12m trở lên nhưng nhỏ hơn 50m:

Đèn cột: 5 hải lý, nếu chiều dài của tàu thuyền nhỏ hơn 20m thì 3 hải lý. Đèn mạn: 2 hải lý; Đèn lái: 2 hải lý; Đèn lai dắt: 2 hải lý;

Đèn trắng, đỏ, xanh lục hoặc đèn vàng chiếu sáng khắp 4 phía: 2 hải lý. c. Trên các tàu thuyền có chiều dài dưới 12m:

Đèn cột: 2 hải lý; Đèn mạn: 1 hải lý; Đèn lái: 2 hải lý; Đèn lai dắt: 2 hải lý;

Đèn trắng, đỏ, xanh lục hoặc đèn vàng chiếu sáng khắp 4 phía: 2 hải lý. d. Trên các tàu thuyền loại nhỏ khó phát hiện hoặc trên các vật bị lai:

Đèn trắng, chiếu sáng khắp bốn phía: 3 hải lý.

1.3.2. Đèn báo hiệu hàng hải trên tàu khai thác lưới vây[1]

Theo Quyết định số 49/2005/QĐ-BGTVT ngày 04 tháng 10 năm 2005 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải về Áp dụng Quy tắc Quốc tế phòng ngừa đâm va tàu thuyền trên biển, trong đó có quy định về “Đèn và Dấu hiệu” đối với tàu thuyền đánh cá như sau:

 Tàu thuyền đang đánh cá bằng lưới vét hoặc một dụng cụ đánh cá khác kéo lê chìm dưới nước phải trưng:

+ Hai đèn chiếu sáng khắp bốn phía đặt trên một đường thẳng đứng (đèn trên màu xanh lục, đèn dưới màu trắng);

+ Hoặc một dấu hiệu gồm hai hình nón châu đỉnh chóp vào nhau, cái nọ đặt cách cái kia trên một đường thẳng đứng và một đèn cột đặt cao hơn ở phía sau đèn có màu xanh lục chiếu sáng khắp bốn phía.

 Tàu thuyền có chiều dài dưới 50m không nhất thiết phải trưng đèn này, nhưng nếu trưng cũng được. Khi tàu thuyền còn trớn thì ngoài những đèn quy định còn phải trưng các đèn mạn và đèn lái.

 Tàu thuyền đang đánh cá bằng lưới vét có chiều dài từ 20m trở lên, dù sử dụng hay không sử dụng dụng cụ đánh cá chìm dưới đáy hoặc dụng cụ đánh cá voi

+ Khi thả lưới mang hai đèn trắng đặt trên dưới theo chiều thẳng đứng.

+ Khi kéo lưới mang đèn trắng trên, đèn đỏ dưới theo chiều thẳng đứng.

+ Khi lưới bị vướng mắc vào chướng ngại vật mang hai đèn đỏ đặt trên dưới theo chiều thẳng đứng.

 Mỗi tàu, thuyền đang rà kéo lưới đôi có chiều dài từ 20m trở lên phải trưng: Dọi đèn pha về phía trước và hướng về tàu thuyền kia đang cùng rà kéo lưới đôi với mình (ban đêm).

 Tàu thuyền đang đánh cá mà dụng cụ đánh cá không phải là lưới vét hoặc một dụng cụ đánh cá kéo lê chìm dưới nước phải trưng:

+ Hai đèn chiếu sáng khắp bốn phía đặt trên một đường thẳng đứng, đèn trên màu đỏ, đèn dưới màu trắng hoặc một dấu hiệu gồm hai hình nón châu đỉnh chóp vào nhau, cái nọ đặt cách cái kia trên một đường thẳng đứng;

+ Nếu dụng cụ đánh cá trải trên biển cách xa tàu thuyền trên 150m theo mặt phẳng ngang thì phải trưng một đèn trắng chiếu sáng khắp bốn phía hoặc treo một dấu hiệu hình nón đỉnh chóp lên trên đặt ở phía có dụng cụ đánh cá;

+ Khi tàu thuyền còn trớn thì ngoài những đèn quy định tại khoản này còn phải trưng các đèn mạn và đèn lái.

+ Tàu thuyền đang đánh cá bằng lưới nổi có thể trưng hai đèn vàng đặt trên dưới theo chiều thẳng đứng. Những đèn này mỗi giây phải luân phiên nhau chớp, khoảng thời gian sáng tối bằng nhau và có thể chỉ mang những đèn kể trên khi tàu thuyền di chuyển khó khăn do các dụng cụ đánh cá gây nên.

Tuy nhiên, tầm nhìn xa của các đèn được quy định Mục 1.3.1.3. Đối với loại tàu QNa 90170 có kích thước chiều dài <20m nên được áp dụng các loại đèn như sau: a. Đèn cột màu trắng, góc chiếu 2250, tầm nhìn xa 3 hải lý

b. Đèn mạn phải màu xanh, góc chiếu 11205, tầm nhìn xa 2 hải lý c. Đèn mạn trái màu đỏ, góc chiếu 11205, tầm nhìn xa 2 hải lý d. Đèn sau lái màu trắng, góc chiếu 1350, tầm nhìn xa 2 hải lý

Hình 1.17: Trạng thái tàu máy đang hành trình

e. Đèn neo màu trắng, góc chiếu 3600, tầm nhìn xa 2 hải lý

Hình 1.18: Trạng thái tàu đang neo

f. Đèn đánh cá lưới vây màu đỏ, góc chiếu 3600, tầm nhìn xa 2 hải lý đặt trên cùng một cột thẳng đứng ở phía trên

g. Đèn đánh cá lưới vây màu trắng, góc chiếu 3600, tầm nhìn xa 2 hải lý đặt trên cùng một cột thẳng đứng ở phía dưới

h. Đèn đánh cá lưới vây màu trắng, góc chiếu 3600, tầm nhìn xa 2 hải lý đặt ở vị trí có lưới trải dài ra mặt nước > 150m

Hình 1.19: Trạng thái tàu đang đánh cá lưới vây còn trớn

a. Đèn sự cố, tai nạn hàng hải màu đỏ, góc chiếu 3600, tầm nhìn xa 2 hải lý

1.4. TÀU KHAI THÁC LƯỚI VÂY QNA 90170 VÀ THỰC TRẠNG TRANG BỊ ĐÈN HÀNG HẢI, ĐÈN CHIẾU SÁNG SINH HOẠT

Hiện tại, chiếu sáng sinh hoạt chủ yếu trên tàu vẫn là các loại bóng đèn sợi đốt, huỳnh quang, compact.... hiệu suất các loại bóng đèn này rất thấp, tốn nhiều năng lượng, ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe ngư dân. Trên tàu dùng nguồn điện chủ yếu là Ắc quy và động cơ máy phát nhưng trong trường hợp chết máy xảy ra thì không có nguồn điện sinh hoạt cũng như cung cấp cho các đèn cũng như các thiết bị hàng hải làm việc và làm việc không ổn định trên môi trường khắc nhiệt nhất là biển. Độ sáng các bóng đèn này là cố định hoặc phụ thuộc chủ yếu nguồn điện và làm việc với điện áp không ổn định làm tuổi thọ nhanh các loại đèn này.

Hình 1.21: Thực trạng chiếu sáng sinh hoạt trên tàu

1.4.1. Tham số kỹ thuật chính của tàu QNA 90170

Chủ tàu QNA 90170 là: Anh Võ Công Thảo là loại tàu đánh cá hành nghề lưới rê vỏ gỗ với công suất 1010 sức ngựa (theo đơn vị tính của ngư dân). Ở xã Tam Hải, huyện Núi Thành tỉnh Quảng Nam, kích thước tàu chiều dài 19,5 m, chiều rộng 5,8 m, chiều cao 2,5 m. Động cơ chính công suất 450 CV, 2 động cơ phụ mỗi động cơ công suất 280 CV. Nguồn điện chính trên tàu được tạo ra do máy phát có công suất 50 kW cung cấp cho hệ thống chiếu sáng sinh hoạt, đánh cá, máy điện hàng hải....

Hình 1.22: Tàu QNA90170 đang neo gần bờ

1.4.2. Thực trạng đèn hàng hải trên tàu QNA 90170

Các đèn tín hiệu hành trình trước đây điều sử dụng các loại bóng đèn sợi đốt tùy thuộc vào kích thước tàu quyết định đến tầm xa các đèn tổn hao rất nhiều năng lượng lên các bóng đèn sợi đốt có công suất tương ứng. Một vấn đề lớn nữa là tổn hao trong quá lọc màu để đảm bảo đúng tín hiệu các đèn. Các đèn tín hiệu hành trình trước đây quy định mày chủ yếu là vỏ đèn quyết định gây tổn hao lớn và làm việc trong môi trường khắc nhiệt thì tính chất màu các đèn này cũng bị thay đổi Hình 1.24. 1.4.3. Thực trạng đèn chiếu sáng phục vụ sinh hoạt trên tàu QNA 90170

Ánh sáng phục vụ sinh hoạt chủ yếu là các loại bóng đèn sợi đốt làm tổn hao nhiều năng lượng, ảnh hưởng xấu đến môi trường, các loại bóng đèn sợi đốt này đã được nhà nước cấm nhập khẩu nên cần nghiên cứu giải pháp thay thế các loại bóng đèn truyền thống này.

Hình 1.23: Thực trạng chiếu sáng dùng bóng đèn sợi đốt

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐÈN HÀNG HẢI BẰNG LED DÙNG ĐIỆN MẶT TRỜI TRÊN TÀU KHAI THÁC LƯỚI VÂY QNA 90170

Theo như quy định về các loại đèn hàng hải có tầm nhìn phụ thuộc vào đặc điểm các loại tàu khác nhau, tầm xa các đèn hàng hải phụ thuộc kích thước tàu và phụ thuộc vào công suất của các loại đèn này. Phương pháp chế tạo đèn hành trình bằng LED là lấy thông số loại đèn sử dụng rộng rãi trên thị trường có tầm nhìn của nhà sản xuất đưa ra, bằng thực nghiệm sử dụng đồng hồ đo cường độ sáng (MS – 1500) kiểm tra trường sáng tại một vị trí nhất định để lấy thông số độ sáng. Sử dụng thông số đo được làm chuẩn để chế tạo và kiểm tra độ sáng các đèn khi ứng dụng LED. Đối với tàu lưới vây QNa 90170 có kích thước dài 19,5 m và rộng 8,5m thuộc loại tàu có kích thước <20m nên các loại đèn hảng hải có tầm xa 2 hải lý và được trang bị các đèn hàng hải theo quy định luật hảng hải.

Hình 2.1: Thông số vỏ đèn trên thị trường

2.1. PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ ĐÈN HÀNH TRÌNH HÀNG HẢI BẰNG LED SỬ DỤNG ĐIỆN MẶT TRỜI TRÊN TÀU KHAI THÁC LƯỚI VÂY QNA 90170 DỤNG ĐIỆN MẶT TRỜI TRÊN TÀU KHAI THÁC LƯỚI VÂY QNA 90170 2.1.1. Giải pháp chiếu sáng bằng đèn LED

Cho đến nay, đèn LED được coi là một thế hệ công nghệ chiếu sáng mới. So với bóng đèn huỳnh quang và bóng đèn dây tóc thì đèn LED có hiệu quả hơn lần lượt

gấp 4 lần và 15 lần. So với bóng đèn huỳnh quang, nó tiêu thụ ít năng lượng hơn và không chứa thủy ngân độc hại cho người tiêu dùng. Còn đối với bóng đèn sợi đốt, đèn LED vượt trội hoàn toàn từ khả năng chiếu sáng cho đến khả năng tiết kiệm điện năng cũng như tuôi thọ sử dụng.

Đèn LED dần trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng rãi hơn, từ ánh sáng đường phố, đèn giao thông, đèn hàng hải đến màn hình máy tính hay điện thoại thông minh. Đèn LED thường có mức đầu tư ban đầu cao hơn so với các loại bóng đèn khác. Tuy nhiên, giá của nó liên tục được giảm theo thời gian và dự kiến xuống mức được áp dụng rộng rãi ở các nước nghèo. Việc sử dụng đèn LED có thể cải thiện chất lượng cuộc sống của họ. Đèn LED chiếu sáng góp mặt trong nhiều những lĩnh vực của xã hội và dù được sử dụng ở bất kỳ đâu thì đèn LED cũng mang lại sự hài lòng và đóng góp những lợi ích tốt nhất trong sử dụng. Trong giao thông công chính, công nghệ LED trong đèn LED chiếu sáng tỏ ra vượt trội trong việc thỏa mãn tiêu chí tiết kiệm điện năng, mỹ quan, dễ điều khiển và bảo vệ môi trường. Sử dụng đèn LED trong giao thông hàng hải giúp các hoạt động diễn ra dễ dàng và thuận tiện hơn, mặt khác đèn LED với tuổi thọ lâu dài còn giúp hạn chế khả năng hỏng hóc của những đèn tín hiệu khác

2.1.1.1. Phương pháp chọn LED nghiên cứu cho đề tài

Để sử dụng đèn LED đạt hiệu quả, đảm bảo các ưu điểm LED, ta cần xây dựng phương án sử dụng một cách phù hợp. Đối với các loại LED có các thông số kỹ thuật đảm bảo chất lượng do chính hãng sản xuất cung cấp thì việc sử dụng là rất đơn giản. Tuy nhiên, hầu hết trên thị trường Việt Nam hiện nay, đèn LED là của Trung Quốc sản xuất, các thông số kỹ thuật như dòng điện và điện áp định mức, đồ thị đặc tuyến V-A không được công bố, hoặc không rõ ràng. Vì vậy trước khi đưa vào sử dụng, chúng ta cần thực nghiệm để xác định tính đồng nhất, đường đặc tuyến làm việc của LED và một số thông số khác như sự ổn định nhiệt theo thời gian… Từ đó tìm ra điểm làm việc tối ưu của LED. Sau đó tùy vào mục đích sử dụng mà chọn loại LED phù hợp.

Dụng cụ thí nghiệm:

 Nguồn một chiều đầu ra có điều chỉnh

 Đồng hồ vạn năng hiển thị số: Sanwa - CD771

 Đồng hồ đo cường độ sáng: MS - 1500 Các thông số cần xác định:

 Dòng điện là việc: I (A)

 Điện áp: U (V)

 Cường độ sáng: E (lux)

Hình 2.2: Dụng cụ thí nghiệm

Cơ cấu tối ưu cho việc chế tạo đèn bằng LED là sử dụng LED dải. LED dải với trường sáng rộng. Quang độ của LED dải trải trên bề mặt tạo ánh sáng phân cực mà không tập trung như LED đơn vị, nên ánh sáng tạo ra sẽ gần với hiệu ứng sáng huỳnh quang hơn. Ta chọn 2 mẫu đèn LED như trong Hình 2.3, Hình 2.4 mỗi loại thử với 1 đèn để tiến hành làm thí nghiệm. Sau đó so sánh kết quả để chọn loại LED phù hợp

Hình 2.3: Mẫu thử nghiệm số 1 LED 3mm siêu sáng

Hình 2.4: Mẫu thử nghiệm số 2 LED 5mm sử dụng rộng rãi

Tiến hành thí nghiệm

Dùng nguồn điều chỉnh điện áp cấp cho LED (dòng điện cũng thay đổi). Tại mỗi điểm điều chỉnh, tương ứng một cặp (U,I), ta xác định được cường độ sáng của LED thông qua đồng hồ đo cường độ sáng. Kết quả thu được cho trong Bảng 2.1; 2.2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6 và đường đặc tuyến V-A trong Biểu đồ 2.1; 2.2; 2.3.

(a) (b) (c)

(a): LED 3mm dẹp ngắn màu xanh (b): LED 3mm dẹp ngắn màu đỏ (c): LED 3mm dẹp ngắn màu trắng

(1): LED 5mm tròn dài màu xanh