Đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS

Ngày 11/05/2012

Thiết bị đèn báo hiệu có chớp đồng bộ sử dụng công nghệ GPS cho các báo hiệu hàng hải là một trong các nghiên cứu ứng dụng tiên tiến đang được hầu hết các cơ quan Bảo đảm ATHH của các quốc gia phát triển sử dụng.

Với sự phát triển của khoa học công nghệ, các tiến bộ của khoa học trong nhiều lĩnh vực đã được ưu tiên ứng dụng trong ngành Hàng hải, đặc biệt là lĩnh vực bảo đảm an toàn hàng hải (ATHH). Bên cạnh các thiết bị thông tin liên lạc hiện đại được chế tạo phục vụ ngành Hàng hải như Inmarsat, GPS, ITS..., còn có những thiết bị báo hiệu hàng hải được nghiên cứu chế tạo và tích hợp các công nghệ tiên tiến như vệ tinh, số hóa...

Thiết bị đèn báo hiệu có chớp đồng bộ sử dụng công nghệ GPS cho các báo hiệu hàng hải là một trong các nghiên cứu ứng dụng tiên tiến đang được hầu hết các cơ quan Bảo đảm ATHH của các quốc gia phát triển sử dụng.

Ở Việt Nam, Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII đã khẳng định : “khoa học công nghệ là khâu đột phá trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước”. Trong lĩnh vực bảo đảm ATHH, những thành tựu KHCN hiện đại cho phép nghiên cứu, chế tạo các thiết bị báo hiệu hàng hải và công cụ hỗ trợ hàng hải công nghệ cao có tính năng kỹ thuật vượt trội so với thiết bị truyền thống, và việc sử dụng chúng đã góp phần thúc đẩy hình thành một hành lang ATHH, đồng thời góp phần thực hiện quyền và nghĩa vụ của quốc gia có biển, khẳng định chủ quyền và quyền chủ quyền của nước ta trên biển đảo.

Xác định hoạt động KHCN của doanh nghiệp cần đi sâu nắm vững cơ sở khoa học của công nghệ, công nghệ nền, tiếp thu và làm chủ công nghệ được chuyển giao qua nhiều hình thức và từng bước sáng tạo công nghệ mới, Lãnh đạo Tổng công ty Bảo đảm ATHH miền Bắc đã có chủ trương, chỉ đạo tập trung đầu tư, nghiên cứu ứng dụng KHCN vào chế tạo các các sản phẩm công nghệ cao phục vụ trực tiếp hoạt động sản xuất kinh doanh của đơn vị. Trong đó phải kể đến những sản phẩm công nghệ cao như hải đồ điện tử, dùng AIS quản lý đèn báo hiệu cùng nhiều công trình khoa học về đổi mới công nghệ, nghiên cứu chế tạo các loại hải đăng…, và mới đây là đề tài: «Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS».

Trước đây, Công ty TNHH MTV Bảo đảm ATHH miền Bắc đã nghiên cứu thành công đề tài «Ứng dụng công nghệ mới - DIODE phát quang (LED-Light Emitting Diode) và thiết bị vô tuyến điện(UHF) để chế tạo đèn báo hiệu có chớp đồng bộ sử dụng cho báo hiệu hàng hải dẫn luồng », nhưng tầm phủ sóng điều khiển chớp đồng bộ của những thiết bị này còn hạn chế do công suất thu-phát, năng lượng tiêu thụ lớn ; tín hiệu bị nhiễu khi có nhiều thiết bị thu-phát cùng hoạt động trong khu vực.

Hiện nay, trong nước cũng chưa có đề tài khoa học nào nghiên cứu đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS. Việc nghiên cứu đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS sẽ có tác dụng tăng cường sự nhận biết cho các phương tiện hành hải trên biển, giảm thiểu tai nạn hàng hải; tạo động lực thúc đẩy đầu tư mạnh cho nguồn nhân lực kỹ thuật cao của Tổng công ty nhằm tiếp cận gần hơn với sự phát triển KHKT tiên tiến trong khu vực và trên thế giới.

Ưu điểm của đề tài «Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS» là tạo ra một hệ thống đèn báo hiệu dẫn luồng chớp đồng bộ, không phụ thuộc vào khoảng cách các phao báo hiệu, không bị ảnh hưởng của môi trường xung quanh; tiết kiệm được năng lượng sử dụng cho thiết bị, lắp đặt và vận hành đơn giản. Do đó, việc nghiên cứu chế tạo thử nghiệm và làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS là rất cần thiết, giúp chủ động trong công nghệ chế tạo và từng bước nội địa hóa khâu sản xuất các thiết bị báo hiệu hàng hải với giá thành hợp lý, cung cấp cho Ngành để chủ động trong sản xuất kinh doanh và tiết kiệm ngoại tệ nhập thiết bị.

Quá trình nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm thiết bị đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng GPS cũng đặt ra yêu cầu nghiên cứu phải đáp ứng được các quy định của báo hiệu hàng hải Việt Nam, phù hợp với các quy chuẩn quốc gia về báo hiệu hàng hải QCVN 20:2010/BGTVT, theo xu hướng phát triển của báo hiệu hàng hải thế giới và phù hợp với chỉ dẫn về báo hiệu hàng hải của Hiệp hội Hải đăng quốc tế IALA.

Để nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm, trước tiên tác giả đề tài đã đi sâu vào các nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS và các thiết bị điều khiển để chế tạo đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ, bao gồm các nghiên cứu:

+ Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các chỉ tiêu kỹ thuật của công nghệ GPS…

+ Nghiên cứu ứng dụng tín hiệu gốc thời gian GPS để tạo chớp đồng bộ cho đèn báo hiệu hàng hải.

Về nghiên cứu thiết kế, chế tạo đèn báo hiệu sử dụng công nghệ GPS cho chớp đồng bộ, tác giả đã tự nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thử nghiệm các phần:

- Thiết kế cơ khí: Thiết kế các chi tiết cơ khí, thiết kế công nghệ chế tạo

- Thiết kế điện: Thiết kế các mạch điện tử, thiết kế công nghệ chế tạo mạch điện tử…

- Thiết kế lắp đặt thiết bị GPS, gồm thiết kế chi tiết và quy trình công nghệ lắp đặt.

Khó khăn nhất trong nghiên cứu chế tạo thử nghiệm đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS là quá trình nghiên cứu phương pháp đồng bộ chu kỳ sử dụng gốc thời gian GPS như: Xây dựng thuật toán đồng bộ gốc thời gian GPS và thử nghiệm khả năng kết hợp đồng hồ thời gian thực và xung đồng bộ GPS.

Sau khi nghiên cứu và chế tạo thử nghiệm, đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS đã được lắp đặt thử nghiệm trên luồng hàng hải tại Hải Phòng. Qua 1 tháng theo dõi hoạt động của thiết bị chớp đồng bộ báo hiệu trên luồng, thiết bị đã hoạt động tốt, ổn định về các tính năng và đặc tính theo thiết kế; phù hợp với quy chuẩn quốc gia về báo hiệu hàng hải QCVN 20:2010/BGTVT, đáp ứng các tiêu chuẩn của IALA và tương đương các tiêu chuẩn, đặc tính kỹ thuật chính của đèn thiết bị nhập ngoại.

Thành công lớn của đề tài «Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm đèn báo hiệu hàng hải có chớp đồng bộ sử dụng vệ tinh GPS» là đã cho ra đời một chủng loại thiết bị đèn báo hiệu chớp đồng bộ GPS được chế tạo trong nước có giá thành thấp hơn so với nhập ngoại, giúp Tổng công ty Bảo đảm ATHH miền Bắc chủ động hơn trong sản xuất kinh doanh, đồng thời cũng góp phần nâng cao trình độ chuyên môn cho các cán bộ, chuyên viên trong Tổng công ty.

Về tiềm năng, thiết bị đèn báo hiệu chớp đồng bộ GPS sau khi nghiên cứu, chế tạo thành công sẽ được lắp đặt trên các phao, tiêu dẫn luồng của ngành Bảo đảm ATHH Việt Nam. Do giá thành cạnh tranh (chỉ bằng khoảng 60-70% giá thành sản phẩm nhập ngoại), việc chế tạo thành công thiết bị đèn báo hiệu chớp đồng bộ GPS cũng mở ra một tương lai về xuất khẩu sản phẩm bảo đảm ATHH sang các nước đang phát triển. Trên hết, việc tạo chớp đồng bộ cho các báo hiệu hàng hải trên toàn tuyến luồng sẽ nâng cao khả năng nhận biết các báo hiệu hàng hải, giúp người và phương tiện hành hải luôn được an toàn.

Theo tạp chí Hàng hải