城市建设高速发展以及电力、通信、交通等基础设施的不断加固，高层建筑、铁塔设施、超高烟囱、山地风电场及桥梁等高耸结构物数量持续增加。为了确保航空飞行安全，民航法规要求所有高于障碍限高的建筑及设施须安装航空障碍灯，用以在夜间或能见度较低条件下提醒飞行器避让。传统障碍灯普遍依赖市电供电，但在山区、海岛、输电铁塔等复杂场景中布设电源线路难度大、施工成本高、维护周期长。因此，太阳能航空障碍灯作为一种免布线、低成本、绿色环保的自主供电型解决方案，逐渐成为行业主流。

本方案旨在针对不同应用场景，为太阳能航空障碍灯的设计、配置、安装、运行维护提供完整可实施的系统性解决路径。

一、系统构成与工作原理

太阳能航空障碍灯主要由以下几个部分构成：

1. 太阳能供电系统

• 太阳能电池板（组件）：采用高转换率单晶或多晶硅光伏板，将太阳光能转换为电能。

• 充电控制器：具备过充、过放、短路、反接保护等功能，确保系统长期稳定运行。

• 蓄电池组：通常采用锂电池或胶体电池，以储存白天光伏组件产生的电能，为夜间负载提供稳定电源。

2. 光源系统

• LED光源：采用高亮度、低功耗、寿命长的进口LED灯珠，发光效率高、颜色纯正，具备显著的远距离识别度。

• 透镜与光学系统：专业光学透镜确保光线均匀分布，满足民航障碍灯光强等级要求。

3. 灯体结构

• 主体采用高强度UV抗老化PC或铝合金外壳，具备耐高温、抗紫外、抗冲击、耐腐蚀等性能。

• 防护等级可达 IP65–IP67，适应极端环境（海岛、沙漠、风电山顶、沿海地区等）。

4. 智能控制系统

• 自动光控：白天自动关闭、夜晚自动点亮。

• 智能闪烁控制：按照国际民航组织（ICAO）标准进行 30 次/分钟等闪烁频率。

• 可选远程监控模块，实现运行状态远传、电池电量监测、故障报警等。

二、设计依据

太阳能航空障碍灯设计需符合以下标准与规范：

1. ICAO《附件14 · 第一卷：机场障碍物标志和灯光》

2. CAAC《MH/T 6012-2015 航空障碍灯》

3. GB/T 14000-2008 航空障碍灯通用技术条件

4. GB 7000.1-2015 灯具安全要求

依据场景高度、可视距离、防护等级等参数，可配置低光强、中光强或高光强障碍灯。

三、解决方案设计内容

1. 能源系统优化设计

为确保全年可靠运行，本方案根据现场日照条件、安装高度及负载功耗，采用如下设计策略：

• 光伏板选型原则：

• 满足连续雨天 5–7 天的电力需求

• 光伏转换效率 ≥ 18%

• 支持抗风等级 ≥ 60m/s

• 蓄电池选型原则：

• ≥ 2000 次循环寿命

• 大于灯具功耗 3 倍的储能容量

• 支持 -20℃ 至 60℃ 环境

• 控制器策略：

• MPPT最大功率追踪技术确保阴天仍能有效充电

• 温度补偿延长电池使用寿命

2. 航空障碍灯配置设计

根据不同高度结构物，本方案提供以下配置参考：

（1）输电铁塔场景

• 塔高 45–90m：低光强障碍灯（L-810）

• 塔高 90–150m：中光强闪光障碍灯（L-865）+ 低光强补充灯

• 塔高 ≥150m：高光强障碍灯（L-856）+ 中光强联动

障碍灯应分层布设以确保 360°无盲区。

（2）高层建筑场景

• 屋顶四角布灯

• 若建筑凹凸多，可增加中部补光点

• 灯具采用抗光污染设计，可调节亮度避免扰民

（3）桥梁桥塔场景

• 桥塔顶部设置主灯

• 桥面两侧布设警示灯以确保航道安全

（4）大型烟囱与风电场

• 烟囱：螺旋布灯方式

• 风电场叶轮影响遮光，应在塔筒顶部及机舱处各安装一组

3. 安装施工方案

（1）安装要求

• 光伏板朝正南（北半球）安装，倾角根据当地纬度调整为 ±10°

• 避免被塔件、天线、建筑遮挡

• 灯具安装平稳、牢固，防止高空风振

• 所有线缆采用抗紫外防水材料

（2）典型安装步骤

1. 勘测现场，确认太阳能组件与灯具安装位置

2. 固定支架与基础件

3. 安装光伏组件、蓄电池箱与控制器

4. 安装航空障碍灯并进行方位调整

5. 完成布线并测试

6. 运行验收

四、系统优势

✅ 免布线、施工简单

适用于偏远山区、海岛、风电场、输电铁塔等无市电环境。

✅ 绿色能源、零能耗运行

完全依靠太阳能供电，环保节能。

✅ 高可靠性、低维护

LED灯珠寿命可达 10 万小时，系统具备自动光控功能。

✅ 高防护等级，适应恶劣环境

防尘、防水、抗震、抗腐蚀，可在 -40℃ 至 +70℃ 范围内稳定工作。

✅ 运行成本极低

仅需每年检查一次蓄电池状态，可运行多年不间断。

五、运行与维护方案

1. 日常巡检（每6个月）

• 检查光伏板是否有灰尘、鸟粪

• 检查灯具外壳是否破损

• 测试闪烁频率、光控功能

2. 电池维护（每12个月）

• 检测蓄电池容量衰减

• 检查线缆和接头防水情况

• 如发现鼓包或漏液，应立即更换

3. 故障处理

• 灯不亮：检查蓄电池电量、光控开关、LED模组

• 亮度不足：检查光伏板是否遮挡、灰尘覆盖

• 控制器报错：执行复位或更换模块

六、应用场景效果

太阳能航空障碍灯具备适用于多种行业的特性：

• 电力系统（输电线路铁塔）

• 通信塔与广播电视塔

• 高层建筑（写字楼、酒店、电梯塔）

• 大型工业设施（烟囱、储罐、石化装置）

• 交通设施（大桥、风电塔架、机场轨迹灯）

• 海上平台与航标

其亮度均匀、识别度高，能有效在夜间、雾天、雨天提醒飞行器及高空作业设备安全避让。

太阳能航空障碍灯以其 免维护、零能耗、安装灵活、高可靠性 等优势，已成为当下高空障碍物标识系统的首选方案。本解决方案从系统构成、设计标准、安装原则到维护方案提供了完整路线，可为电力、通信、建筑、交通等行业提供高效、可靠、经济的安全警示保障。