赵俊杰 张晨

摘  要：为了精准、高效进行高杆灯照射范围调整工作，此项目设计人员受象限仪工作原理启发，基于原有高杆灯照明灯具照射范围调整工艺，设计并制做一种高杆灯照射范围调节装置。此装置主要由连接杆、刻度盘、重锤、前瞄具、后瞄具、转轴、纵手柄和橫手柄几部分构成。同时，设计人员明确了自制象限校正灯具照射角度的新方法，全部操作共分三步进行：一是在高杆灯照射范围并无明显明暗边界的前提下，确定其理想照射范围;二是操作人员通过手持本装置在地面测得灯具理想俯仰角度;三是在灯盘将至地面后，再次通过本装置，将上述理想角度精确实现到灯具调整操作中。通过使用此装置、此方法，实现了高杆灯照射范围调整的一步到位，解决了以往调整灯具过程只凭感觉、无据可依的难题，节省了以往调整过程中反复升降灯盘所耗费的大量时间，最大程度发挥了高杆灯的作用。通过此方法调整后的高杆灯，既保证了作业区域照明效果，又不对其他工作人员或行人造成干扰，实现了高杆灯光源照明效果的最优化。

关键词：高杆灯 象限仪 照射范围

引言：

高杆灯一般是指15米以上由钢制锥形灯杆和大功率组合灯架构成的照明装置，主要由光源、灯盘和灯杆三部分组成，广泛用于码头、货场等地点。在高杆灯实际使用过程中，如果高杆灯照射范围过小，不能充分发挥高杆灯照明作用，造成资源浪费;但如果一味加大高杆灯照射范围，则会导致强光投射方向与垂线的夹角过大，会影响周围交通安全或对工作区域内值班人员造成干扰。因此，高杆灯照射范围的精确调整，成为其最大程度发挥作用的关键。

受高杆灯结构所限，光源俯仰角度的每一分变化都会对照射范围产生较大影响。在以往的高杆灯调节工作中，作业人员将灯盘降至地面后，只能凭靠感觉和经验手动调整灯具的俯仰角度，调整后无法即时验证其俯仰角对应的实际照射范围。当灯盘升至最高处后，如发现其照射范围仍存在偏差，便只能再次降下灯盘降进行重新调整。高杆灯灯盘通过灯杆根部外接专用电机带动升降，每升降一次需30-60分钟，反复升降调整需要消耗大量时间，并且对高杆灯传动机构的使用寿命造成影响。为提高工作效率，延长设备使用寿命，特提出一种基于象限仪原理的高杆灯照射范围装置及其使用方法。

一、技术方案

1、象限仪的设计与制作

象限仪又称地平纬仪，最初起源于古代天文观测，用于测量天体高度角。本项目基于象限仪原理，根据高杆灯照明灯具照射范围调整工作工艺，设计并制作专用工具。此工具为自制象限仪，由瞄具、角度盘、重垂、连接杆以及手柄等部分组成，如图1所示：

2、使用方法：

1、确定理想照射范围

高杆灯照射范围虽无明显的明暗边界，但经过现场实际勘查，仍可以按照光源对人眼的刺激程度分为“强光区”和“较弱光区”。如图2所示：

为了验证其光强效果，设计人员夜间戴墨镜于高杆灯照射范围内反复移动并观测灯具，发现人眼是否对高杆灯光线产生强烈刺感，取决于光线是否直接从光源射入人眼。由此可得出，如图2所示，“强光区”范围即为灯具灯泡与灯罩上沿连线延长线以内的照射区域，而该区域外虽然也可获得照射，但其光线来源于灯罩内壁反射的光线，因此相对较弱。因此，高杆灯的理想照射范围的边界，即灯泡与灯罩上沿连线的延长线。

2、确定灯具理想俯仰角度

操作人员站在理想照射范围边界，左手握住装置纵手柄，右手横卧橫手柄，不断调节转轴角度，通过瞄具看向高杆灯光源。当视线透过后瞄具，在前瞄具的圆框内与光源重合，此时重垂线指示的刻度盘角度即为调节该灯具的理想角度。

3、基于理想角度调整灯具

在地面测得理想角度后，即可将该角度用于灯具调整验证。当灯盘下降至地面，调整灯具角度后，左手握住装置纵手柄，右手横卧橫手柄，通过手柄不断调节转轴角度，视线透过后瞄具，沿着灯罩上沿，在前瞄具的圆框内与灯泡下沿重合。如果此时装置重垂所指角度与之前测得理想角度一致，则灯具调整到位;如不一致，则需对灯具角度进一步调整，然后按上述方法验证，直至此角度与步骤二中测得的理想角度一致。通过此方法，可以在地面把测得的理想角度准确实现在灯具上。

二、主要创新点

1.将自制象限仪应用于高杆灯照射范围调整，解决了以往调整灯具只凭感觉、无据可依的难题。

2.通过实地勘察分析，确定了高杆灯照射范围是否恰当的界定标准，为此项工作提供了参考依据。

3.制定了灯具角度调整时运用自制象限仪校正的新方法，确保理论角度的准确实现。

三、结束语

目前该设计应用于秦皇岛港煤四期堆场高杆灯维修中，在其堆场LT17/18/19/20/21/22高杆灯利用新装置、新方法完成了照射范围调整工作，单台高杆灯调整时间由原来的120分钟左右降至60分钟左右，维修效率提升了一倍，且避免了反复升降灯盘对高杆灯传动机构造成的不必要影响，延长了设备的使用寿命，同时也实现了高杆灯光源投射范围利用程度最大化。本设计可以在各类高杆灯使用地点进行推广。

参考文献：

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