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文档简介

一、工作简况

1.1任务来源

国家标准GB12708-1991《航标灯光信号颜色》自1991年颁发实施以来,

对于规范我国沿海及内海航标灯光信号的颜色,从而为船舶的航行提供了更有

效的指引。但《航标灯光信号颜色》GB12708-1991标准是1991年正式对外颁

布,使用至今已超过14年。随着科学技术的进步和航海业发展的需要,航标灯

器有了非常巨大发展,同时新型灯光信号颜色也开始在航标上使用并取得良好

的效果。另外,这些年来IALA对航标灯光信号颜色的有关导则建议也进行了多

次修订。因此GB12708-1991《航标灯光信号颜色》已不能适应新形势的发展需

要。基于此原因,提出修订申请。

《国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》(国标

委综合〔2017〕128号)将本标准列为国家标准修订计划项目(计划编号:

20173668-Q-348),由交通运输部南海航海保障中心负责牵头起草修订。

本标准由交通运输部提出并归口。

本标准主要起草单位:交通运输部南海航海保障中心、交通运输部北海航

海保障中心、交通运输部东海航海保障中心、中山大学。

1.2协作单位

在本标准的修订过程中,我们开展了广泛的调研工作,开展了灯光颜色检测试

验以验证测量方法,多次组织行业专家进行了研讨,在这个过程中得到了相关单位

的支持、协助和配合,取得了标准修订宝贵的意见、建议和试验数据,提高了标准

的修订质量。协作单位名单如下:

(1)交通运输部北海航海保障中心;

(2)交通运输部东海航海保障中心;

(3)中山大学。

1.3主要工作过程

交通运输部南海航海保障中心在接到《航标灯光信号颜色》标准的修订工作任务后,

立即着手进行标准修订工作,主要的工作过程如下:

(1)2016年6月~2016年9月,南海航海保障中心牵头成立了标准起草组。课题组

开展了三个方面的工作,首先是国际标准的解读,其次是国内标准的研究,而后在此基

础上对两个标准文件的相关指标和条款进行详尽的对比研究,提出了标准修订的原则、

编写思路及人员分工,编写了标准制定大纲,编写标准修订建议草案。

(2)2016年11月15日~16日,在中山大学学人馆举办了本课题的第一次编撰

会。会上由本课题组提出了标准建议草稿(第一版),与会专家对草稿进行了详尽

的分析,提出了相关意见:

为了与国际接轨,拓展我国海上航标灯的国际影响和产业发展空间,建议国标

与IALA标准基本一致。

蓝灯已经在我国部分海上使用,建议增加蓝灯。

建议给出测量方法,规范产品的测试。

(3)2016年11月~12月,与广州赛西标准检测研究院有限公司(以下简称广州赛

西)合作对现有中型航标灯进行了灯光信号颜色测试,验证测试的方法,收集相关的数

据。

(4)2016年12月15日~18日,在中山大学学人馆举办了本课题的第二次编撰

会。会上由本课题组提出了标准建议草稿(第二版),与会专家对草稿进行了详尽

的分析,提出了相关意见:

同意采用IALA建议E200建议《航标灯光信号》中关于航标灯光信号颜色的种

类与色品区域范围划分(选择推荐色品区域范围)。

测量方法放在资料性附录里面。

对于白光的测量方式建议进行调研。

(5)2017年2月,编写组组织北海航保中心烟台航标处、温州航标处以及莱特豪

斯电子科技有限公司进行航标检测中心的技术和颜色测量装置调研。调研结果基本显

示,厂家和监测部门都有技术力量进行航标灯的颜色测量,测量方法基本上都采用在光

强测量基础上进行光度学指标测量。

(6)2017年2月~3月,整理数据,编写完成标准征求意见稿初稿,采用发函的方

式向航标管理部门、生产厂家、大专院校等单位及专家征求意见。其中发函30余份,

收回各单位、专家意见、建议共22份,回函对标准修订内容、条款和增加的项目等提

出了富有建设性的意见和建议,为标准的修订工作打下良好的基础。我们依据回函意见

对原稿进行修改,形成标准征求意见稿。

(7)2018年6月22日,在广州组织开展了《航标灯光信号颜色》标准专家咨

询集中办公。与会专家听取了本标准的工作汇报,察看了相关的文件报告后,经充

分讨论,提出修改以下修改建议:

应依据IALAR0201的内容更新本标准的相关内容;

增加单色光的色域扩展图;

增加测试方法的介绍内容。

(8)2018年6月~7月,对国内国外主要灯具检测实验室(中国检验认证集团、

天祥质量技术服务有限公司(intertek))就灯光信号颜色测量进行调研。在调研

的基础上,依据专家们的修改建议,修改完成征求意见稿。

1.4主要起草人及其所作的工作

本标准的主要起草人:杨有良、陈佳丽、赵福利、黄晓时、张临强、张海波。

上述同志承担的主要工作如下:

序号姓名单位承担的主要工作

1杨有良交通运输部南海负责组织、协调航标灯光信号颜色标准的修订研究;

航海保障中心负责标准试验验证工作;

参与标准的编写工作。

2陈佳丽交通运输部南海负责航标灯光信号颜色标准的收集、整理工作;

航海保障中心提出航标灯光信号颜色标准的测量方法;

参与标准的编写工作。

3赵福利中山大学主要负责航标灯光信号颜色标准的编写工作;

3黄晓时交通运输部东海航

参与调研和标准编写工作;

海保障中心

4张临强交通运输部北海航

参与调研和标准编写工作;

海保障中心

5张海波交通运输部南海航组织参与调研工作,并参与标准编写工作

海保障中心

二、标准修编原则和主要内容依据

2.1修编原则

2.1.1完善原标准

一是对原标准的不适应条款进行修订。如原来标准中的用直线方程作为色品范围边

界,新的标准文件采用了使用边界点来定义色品范围区域,更灵活,而且可以包括目前

直线方程难以表达的区域。二是对原标准不明确之处予以明确。鉴于目前还没有颁布航

标灯光信号颜色测量方法的标准,本文正文中增加测量原则,在附录A(资料性附录)测

量方法中提供了测量方法,以帮助完善产品质量。

2.1.2注意听取相关行业部门的意见和建议

《航标灯光信号颜色》是一本关乎信号传递正确与否的标准文件。修订时除注

意反映使用经验外,还特别注意尽可能收集吸纳使用单位和业界的意见和建议。

2.1.3注意与国际、国内现有相关标准的接轨

国际航标协会(IALA)是一个非盈利的、非政府间组织,为来自于世界各地

区的航标管理当局、生产厂商和咨询机构提供一个平台,共同致力于协调全球范

围内航标系统的标准、促进船舶安全和有效的航行、加强海上环境保护。IALA于

2008年制定了E200建议《航标灯光信号》、2017年更新了R0201建议《航标灯光

信号—颜色》,这个两个建议代表了航标管理当局、生产厂商对于航标灯光信号颜

色研究成果和普遍意见;同时近些年来,国内也出台与更新关于灯光颜色、颜色

的相关标准,像《GBT8417-2003灯光信号颜色》、《GBT3977-2008颜色的表示方

法》等,本标准在修订时,进行了广泛的资料收集与查证,注意与国际、国内现

有标准的接轨,如果有不一致的地方,进行了深入研究并进行验证。

2.1.4注意参编人员的广泛性与代表性

鉴于《航标灯光信号颜色》具有涉及面广、内容复杂、弹性内容多、实践性

强的特点,编写组中除了有具有丰富经验的各海区航标专业技术人员外,还有中

山大学激光与光谱学研究所的教授与研究员们、航标专家、航标灯器厂家等共同

参加。

2.2标准的主要内容的依据

由于GB12708-1991标准等效采用国际航标协会1977年12月关于“航标灯光

信号颜色的建议”所推荐的灯光信号颜色及其色度范围。为了与国际接轨,在充

分考虑E200建议《航标灯光信号》、R0201建议《航标灯光信号—颜色》的相关内

容后,本标准是E200、R0201的基础上进行修订与完善。相对于原标准,主要进

行了7个方面的修改,包括增加了术语与定义等,以下为修订的详细内容:

2.2.1增加了航标灯光信号颜色的种类

原标准2.1“航标灯光信号颜色采用白、红、绿、黄四色系统。”修改为“航

标灯光信号颜色采用红、黄、绿、白、蓝五色系统,不得使用其他颜色。”主要原

因如下:

目前我国规定应急沉船示位标灯光信号采用蓝色,IALA推荐的应急沉船示位

标灯光信号也是采用蓝色,加上珠江口小船推荐航路航标灯光信号也是采用蓝色,

蓝光已经在中国海上已经使用多年,因此增加蓝色作为航标灯光信号颜色种类。

2.2.2删除了灯光色度范围的界线方程式

删除原标准2.2.1“白色、红色、绿色和黄色灯光色度范围的界线方程式见表”。

主要原因是:由于原标准制定是在上世界90年代,航标灯的发光源普遍采用热光灯,

热光灯包括白炽灯、卤素灯等,热光灯的光谱是由不同波长组成的连续光谱。热光

灯有耗能多、难维护等缺点。随着技术的发展出现了LED灯,LED灯具有节能、寿

命长等优点。近10年来LED灯技术发展迅速,在航标灯上发光源上的应用已经非常

成熟和广泛。LED灯的光谱是由不同波长组成的非连续光谱,因而用界线的方式不

能界定航标灯光信号颜色。IALAE200建议《航标灯光信号—颜色》及R0201建议

《航标灯光信号颜色》中均删除灯光色度范围的界线方程式。所以在本标准的这次

修订中删除了灯光光色范围的界线方程式。

2.2.3修改了航标灯光信号颜色的色品区域范围

修改了原标准2.2“航标灯光信号颜色的色度范围”内容,其中修改了2.2.1

“白色、红色、绿色和黄色灯光色度范围的界限方程式见表2。”和2.2.2“航标灯

光信号颜色的色度范围见航标灯光信号颜色色度范围图。”

考虑到随着海上休闲娱乐的发展,越来越多非专业航海者使用航标灯光信号系

统,因而这些人可能会有色觉异常,加上新型光源的技术发展,导致某些色纯度高

的光源可以得到良好的应用,原标准的色品区域范围需进行调整。而本标准的航标

灯光信号颜色的色品区域范围采用IALAR0201建议《航标灯光信号—颜色》中的红

色、黄色、白色、蓝色的色品区域范围,绿色采用采用推荐绿色A的色品区域范围。

修改后红色、黄色、绿色、白色和蓝色灯光色品区域范围的交叉点色品坐标

(x,y)值如表1所示。

12345

光色xyXyxyxyxY

红色0.7100.2900.6900.2900.6600.3200.6800.320

黄色0.58650.4130.5810.4110.5550.4350.5600.440

绿色0.0090.7200.2840.5200.2070.3970.0130.494

白色0.4400.3820.2850.2640.2850.3320.4530.4400.4530.382

蓝色0.1040.1000.1500.1000.1750.0700.1490.025

表1CIE1931色品坐标表

修改后在CIE1931色度图(x,y)上画出的航标灯光信号颜色的色品范围区

域如图1所示。

图1

2.2.3.1红色

红色的色品区域范围较原标准略微调整,调整后红色色品区域范围更加符合

CIEA[2]和EN14744[8]标准。对于缺乏红色视网膜色素的红色色盲者而言,长波

红色观测不到,因而y=0.29的红色界限就是为这部分人群设定的。具体修改见下

图2红色。

图2红色

2.2.3.2黄色

黄色的色品区域范围除了靠着红色的界线调整为在6500◦K的D65点外,其他

不变。黄色的色品区域范围相对来说是比较小的,非常接近光谱轨迹。虽说较长

的黄色光波,在能见度低的时候比较容易识别,但是容易受其他低色温的背景光。

黄色的色品区域范围减少红色弱或红色盲者在看黄色/绿色时的混淆。具体修改见

图3黄色。

图3黄色

2.2.3.3绿色

绿色的色品区域范围相比较原标准的范围,向黄色延伸,从而使绿色的色品

区域范围更符合CIEA[2]和EN14744[8]标准。同时为了降低红色弱或红色盲者区

分红和绿时的混淆,“黄-绿”色这次被排除。具体修改见图4绿色。

图4绿色

2.2.3.4白色

白色的色品区域范围色域的白色界线,在三个边界线都继续沿用了原来的界

线,黄色方向边界则延伸到2856K(x值=0.453)从而可以涵盖到白炽灯。白色区

域延伸至9500oK(x值=0.285)外,这样就可涵盖到大部分白色荧光LED灯光。

具体修改图5白色。

图5白色

2.2.3.5蓝色

近年来我国LED技术逐步成熟和产业的蓬勃发展的情况,蓝色的色品区域范

围选择IALAR0201建议《航标灯光信号—颜色》关于蓝色的色品区域范围。具体

修改见图6蓝色。

图6蓝色

2.2.4增加了测量原则

本次标准的修订中增加了“5测量原则”。考虑到航标灯中使用的LED光源逐

步增加的情况,色品指标的测量尤其需要注意LED光源的特点。对于单色LED光

源,由于发光机理基本上是半导体芯片载流子复合发光,因此发光带宽比较稳定,

颜色指标随空间变化较小,但LED白光光源目前采用使用两个或两个以上的互补

的发光二极管发光做混合光而形成白光,又或者采用发光二极管激发荧光粉发光,

因此颜色指标随空间可能出现变化。另一方面,考虑到航标灯的使用需要首先满

足射程的条件下保证颜色特征,因此,航标灯光信号颜色应测量其在辐射范围内

的空间颜色分布,同时在测量时应在航标灯光束有效发散角度范围内选取测量点。

选取测量点的原则是尽可能全面反映灯光有效辐射空间范围内不同位置的航标灯

光信号颜色。

2.2.5增加了测量方法(资料性附录)

鉴于目前还没有颁布航标灯光信号颜色测量方法的标准,本文正文中增加测

量原则,在附录A(资料性附录)测量方法提供了测量方法,以帮助完善产品质量。

为了找到真实可行的测量方法,我们进行了广泛的调研。由于目前国内没有

针对航标灯器检测的国家认证实验室,于是我们对国内国外主要灯具检测实验室

(包括广州赛西标准检测研究院有限公司、中国检验认证集团、天祥质量技术服务

有限公司(intertek))、国内航标灯器厂家进行调研,同时为了论证测量方法,我

们委托了广州赛西标准检测研究院有限公司对现有中型航标灯进行了灯光信号颜

色测试,验证测试方法。测试数据见附件一。

2.2.6.1充分考虑LED技术

LED发光的光谱分布很狭窄。环境温度对辐射强度和光的主波长都有重要的

影响,低于标称值的电流同样也会影响一个LED灯的光谱分布,典型现象就是引

起主波长变长。

白色LED灯的荧光体转化要依赖宽频光谱分布的两个组成部分,一个是LED

芯片,一个是可以转化部分蓝光变成黄光的磷光剂。这样的话,从一个设备发出

来的光,目测是白色光,实际上是蓝色和黄色的混合光。但是,蓝光和黄光的数

量会因为光发射的角度不同而各自不同,因此不同的观察的角度也会引起颜色的

变化。

2.2.6.2测量结构采用导轨+测量设备

这几家灯具检测实验室(广州赛西标准检测研究院有限公司、中国检验认证

集团、天祥质量技术服务有限公司(intertek))对于灯具参数(光强、颜色等)的

检测主要采取积分球、导轨+测量设备两种测量结构。其中:积分球对所有反射光

的读取数值后积分求值得出灯具参数,但这种方式没有办法检测合成光辐射范围

内的空间颜色分布;导轨+测量设备方式能满足测量单色光、合成光的光色,同时

也能测量辐射范围内的空间颜色分布。因而本文建议采用导轨+测量设备测量结

构。

2.2.6.3测量原理

航标灯光信号颜色使用CIE1931色品坐标值(x,y)来描述。目前有两种测定

CIE1931色品坐标值(x,y)的方法,分别为光谱辐射测色法(也叫分光光度法)

和三刺激值直读法(也叫光电积分法)。这两种方法各有优缺点,其中:

光谱辐射测色法(也叫分光光度法)

是通过分光系统把混合光分成单色光,并根据光谱数据以及CIE三刺激值曲

线数据计算CIE1931色品坐标值(x,y)等颜色参数。光谱分析法可以测量连续光

谱的灯光颜色,也可以测量离散型光谱的灯光颜色(LED灯光),缺点就光谱分析

仪价格昂贵。

三刺激值直读法(也叫光电积分法)

是通过滤色片使探测器的响应光谱灵敏度与CIE三刺激值曲线匹配,从而对

探测器接收到的光谱能量进行积分测量,可直接测得三刺激值X,Y,Z,进而获

得其CIE1931色品坐标值(x,y)。三色激励测量法不适用LED灯光颜色的测量。

三色激励测量法最适合用于快速对比相近颜色;但三色激励测量法不适用LED灯

光颜色的测量。

这两种测量方法,在进行航标灯光颜色测量时根据不同的测量需求和灯器类

型,选择使用。

2.2.6.4测量距离

在灯具的参数测量时,测量设备探头与灯具的距离一般为灯具长度的10倍

(一般不超过15倍)。当我们在进行航标灯器的参数测量,航标灯光信号颜色也需

在能全面反映灯光参数的一定物理距离测量,也就是在这个物理距离光源能充分

显影,测量设备的探头孔径能完全收集光源的影像。这个物理距离就是测量距离。

测量距离在知道焦距、光源宽度、探头孔径的情况下可以通过公式计算出来。当

不知道光学元件大小时,由于航标灯的使用需要首先满足射程的条件下保证颜色

特征,在国内外检测实验室在进行颜色检测也是基本上都采用在光强测量基础上

进行光度学指标测量,所以测量距离可以是测量航标灯光强的测量距离。如何确

定测量距离,就是当把测量设备探头中心和航标灯光束中心轴线处于同一水平线,

水平和垂直误差小于0.1o,在这水平线上逐步拉大航标灯与测量设备探头的距离,

直到航标灯光强开始稳定,此时航标灯与测量设备探头的距离为测量距离。当测

量距离超过导轨的长度时,可以引入漫反射工作标准白板,从而延长测量光路以

获得所需要的测量距离。当引入漫反射工作标准白板时,航标灯光线垂直照射到

漫反射工作标准白板上,与漫反射工作标准白板的法线成45o角的漫射光进入测

量设备的探头。

2.2.6.5测量设备的校正

无论采用哪种测量原理进行测量,所使用的测量设备必须有国家授权计量机

构出具的校准证书,否则在测量前需对设备进行校准。这是因为本标准定义的色

品区域范围是在建立在CIE标准光源、标准观测者的基础上的。

三、国外相关法律、法规和标准情况的说明

IALA国际航标协会是航标维护管理方面的国际组织,它把世界上80个国家中

负责提供和维修灯塔、浮标和其它助航设备的单位组织起来,除了国家的航标部

门外,共有160多个会员,包括港口当局、助航设备制造商和咨询单位等。IALA

的主要目标是通过制定技术建议与导则,促进助航设备的不断改进,保证船舶安

全航行。IALA已经制定了关于航标灯光颜色的建议,2008年制定了E200建议《航

标灯光信号》、2017年更新了R0201建议《航标灯光信号—颜色》,这个两个建议

代表了国际上航标管理当局、生产厂商对于航标灯光信号颜色研究成果和普遍意

见。

因此本标准修编过程中参考了国际航标协会IALA建议E200、E0201。编写人

员在充分分析现行国标存在问题的基础上,结合IALA相关建议,通过充分调研各

行业相关方专业人士、开展现场测试等科学、有效的手段,展开标准修编工作,

达到了国际先进、适合国情的要求。

四、与我国相关现行法律、法规和其它强制性标准的关系

目前我国现行相关法律、法规并无涉及航标灯光信号颜色的规定。

涉及航标灯器、灯光颜色、灯器检测方法等内容的标准有以下几个:(1)

《GBT8417-2003灯光信号颜色》,该标准规定了灯光信号(包括闪光信号)颜色

的色品区域范围和测试方法。但该标准不适用于海上信号灯所使用的色温很低

的光源。而测试方法规定“应采用光谱辐射计来测量信号灯发出的光谱功率分

布,并使用GB/T3977来计算CIE1931色品坐标(x,y)。”(2)《GB/T24824-2009

普通照明用LED模块测试方法》界定功率大于或者等于1W,在恒定电压、恒

定电流或恒定功率下稳定工作的、外置控制的LED模块;以及采用直流250V

以下或者交流50Hz或60Hz、1000V以下电源供电的稳定工作的自镇流LED模

块的基本性能(含颜色)的测量方法。(3)《GB/T7922-2008照明光源颜色的

测量方法》规定了照明光源(含各类照明光源)颜色的测量方法。上述标准中,

《GBT8417-2003灯光信号颜色》不适用于海上信号灯;《GB/T24824-2009普通

照明用LED模块测试方法》界定的是LED模块的测试方法,航标灯(LED航标

灯)是LED模块集成成航标灯,航标灯的特性不同于LED模块,因而也不能采

用LED模块的测试方法;《GB/T7922-2008照明光源颜色的测量方法》主要针

对照明光源,航标灯是用于助航的一种特殊灯器,航标灯光信号颜色的测量要

能尽可能全面反映灯光有效辐射空间范围内不同位置的航标灯光信号颜色,因

而测量方法也不使用于航标灯器。

五、重大意见分歧的处理结果和依据

目前本标准无遗留的重大意见分歧。

六、标准作为强制性标准的理由及预期的经济社会效果

6.1标准作为强制性标准的理由

航标灯光颜色在夜间用于及早而又准确的标识航道走向、危险物、海上功能

区等作用,如果颜色不符合标准容易引起误解而造成事故;加上随着我国半导体

光源产业的迅猛发展和全球禁止白炽灯计划的逐步完善的实施,国内航标灯产业

也出现了显著的改变,航标灯中半导体LED灯具逐步占有了大部分产品市场;另

一方面,半导体光源的光谱结构与白炽灯有明显的不同,窄带光源可以导致高色

纯度指标但是对于白光则产生部分色差。考虑以上这些因素,为确保航标的明确

指示功能和广大使用者的安全性和对使用者的公平性以及惠及最大量的群体,建

议本标准继续作为强制性标准。

6.2预期的经济效果、社会效果及环境效果分析

《航标灯光信号颜色》GB12708-1991标准是1991年正式对外颁布,使用至今

已超过27年。该标准规定了航标灯光信号颜色及色度范围,适用于中国海区和内

河航标的各种灯光信号。该标准等效采用国际航标协会1977年12月关于“航标

灯光信号颜色的建议”所推荐的灯光信号颜色及其色度范围。

随着科学技术的进步和航海业发展的需要,航标灯器有了非常巨大发展,新

型航标灯器、新型灯光信号颜色也开始在航标上使用并取得良好的效果。特别是

LED灯器,目前航标灯器上广泛应用。这些年来IALA对航标灯光信号颜色的有关

导则建议也进行了多次修订。我们进行《航标灯光信号颜色》修订,这能规范了

我国的航标灯光信号颜色,使我国海区及内河航标使用的各类灯光颜色与国际通

行航标灯光信号颜色相吻合,促进我国各类港口通航国际化,为各类船舶的航行

提供了更好的助航效果,促进了我国航标灯器产品走向世界。

七、贯彻标准的要求、措施及实施日期建议

7.1实施要求

(1)加大对标准的宣传力度

(2)对新建航标的灯器,按照本标准执行;

(3)对于现有航标的灯器更新,应进行统筹安排,平稳过渡。

7.2设置过渡期的理由及措施建议

由于我国海区航标灯器分布广、数量大,灯器更新不能采取截断式管理,同

时本次规范修编,对原规范并没有否定性的操作,只是做了部分调整、丰富和优

化。因此,建议对灯器更新设置过渡期,过渡期建议为标准实施后3年。

7.3实施日期的建议

本次标准修订,考虑到国内LED航标灯技术发展已非常成熟,成规模的生产厂

家也较多,基本可以满足本次标准修订增加的要求。建议本次修编后的标准自正

式批准后6个月开始实施。

八、废止现行有关标准的建议

本标准的修订,对现行标准《航标灯光信号颜色》(GB12708-1991)部分内容进

行了修订,并进一步增加了蓝色航标灯光信号颜色的相关规定,明确了现行标准

未明事宜。因此,建议对现行标准《航标灯光信号颜色》(GB12708-1991)进行废

止。

九、其它应予说明的事项

在本标准的修订过程中,我们得到了相关单位的支持、协助和配合,取得了标

准修订宝贵的意见、建议和试验数据,提高了标准的修订质量。相关单位名单如下:

(1)温州莱特豪斯电子科技有限公司;

(2)上海炜实信号控制设备有限公司;

(3)广州赛西标准检测研究院有限公司。

附录1测试报告

国家标准

《航标灯光信号颜色》

(征求意见稿)

编制说明

标准起草组

2019年3月

一、工作简况

1.1任务来源

国家标准GB12708-1991《航标灯光信号颜色》自1991年颁发实施以来,

对于规范我国沿海及内海航标灯光信号的颜色,从而为船舶的航行提供了更有

效的指引。但《航标灯光信号颜色》GB12708-1991标准是1991年正式对外颁

布,使用至今已超过14年。随着科学技术的进步和航海业发展的需要,航标灯

器有了非常巨大发展,同时新型灯光信号颜色也开始在航标上使用并取得良好

的效果。另外,这些年来IALA对航标灯光信号颜色的有关导则建议也进行了多

次修订。因此GB12708-1991《航标灯光信号颜色》已不能适应新形势的发展需

要。基于此原因,提出修订申请。

《国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》(国标

委综合〔2017〕128号)将本标准列为国家标准修订计划项目(计划编号:

20173668-Q-348),由交通运输部南海航海保障中心负责牵头起草修订。

本标准由交通运输部提出并归口。

本标准主要起草单位:交通运输部南海航海保障中心、交通运输部北海航

海保障中心、交通运输部东海航海保障中心、中山大学。

1.2协作单位

在本标准的修订过程中,我们开展了广泛的调研工作,开展了灯光颜色检测试

验以验证测量方法,多次组织行业专家进行了研讨,在这个过程中得到了相关单位

的支持、协助和配合,取得了标准修订宝贵的意见、建议和试验数据,提高了标准

的修订质量。协作单位名单如下:

(1)交通运输部北海航海保障中心;

(2)交通运输部东海航海保障中心;

(3)中山大学。

1.3主要工作过程

交通运输部南海航海保障中心在接到《航标灯光信号颜色》标准的修订工作任务后,

立即着手进行标准修订工作,主要的工作过程如下:

(1)2016年6月~2016年9月,南海航海保障中心牵头成立了标准起草组。课题组

开展了三个方面的工作,首先是国际标准的解读,其次是国内标准的研究,而后在此基

础上对两个标准文件的相关指标和条款进行详尽的对比研究,提出了标准修订的原则、

编写思路及人员分工,编写了标准制定大纲,编写标准修订建议草案。

(2)2016年11月15日~16日,在中山大学学人馆举办了本课题的第一次编撰

会。会上由本课题组提出了标准建议草稿(第一版),与会专家对草稿进行了详尽

的分析,提出了相关意见:

为了与国际接轨,拓展我国海上航标灯的国际影响和产业发展空间,建议国标

与IALA标准基本一致。

蓝灯已经在我国部分海上使用,建议增加蓝灯。

建议给出测量方法,规范产品的测试。

(3)2016年11月~12月,与广州赛西标准检测研究院有限公司(以下简称广州赛

西)合作对现有中型航标灯进行了灯光信号颜色测试,验证测试的方法,收集相关的数

据。

(4)2016年12月15日~18日,在中山大学学人馆举办了本课题的第二次编撰

会。会上由本课题组提出了标准建议草稿(第二版),与会专家对草稿进行了详尽

的分析,提出了相关意见:

同意采用IALA建议E200建议《航标灯光信号》中关于航标灯光信号颜色的种

类与色品区域范围划分(选择推荐色品区域范围)。

测量方法放在资料性附录里面。

对于白光的测量方式建议进行调研。

(5)2017年2月,编写组组织北海航保中心烟台航标处、温州航标处以及莱特豪

斯电子科技有限公司进行航标检测中心的技术和颜色测量装置调研。调研结果基本显

示,厂家和监测部门都有技术力量进行航标灯的颜色测量,测量方法基本上都采用在光

强测量基础上进行光度学指标测量。

(6)2017年2月~3月,整理数据,编写完成标准征求意见稿初稿,采用发函的方

式向航标管理部门、生产厂家、大专院校等单位及专家征求意见。其中发函30余份,

收回各单位、专家意见、建议共22份,回函对标准修订内容、条款和增加的项目等提

出了富有建设性的意见和建议,为标准的修订工作打下良好的基础。我们依据回函意见

对原稿进行修改,形成标准征求意见稿。

(7)2018年6月22日,在广州组织开展了《航标灯光信号颜色》标准专家咨

询集中办公。与会专家听取了本标准的工作汇报,察看了相关的文件报告后,经充

分讨论,提出修改以下修改建议:

应依据IALAR0201的内容更新本标准的相关内容;

增加单色光的色域扩展图;

增加测试方法的介绍内容。

(8)2018年6月~7月,对国内国外主要灯具检测实验室(中国检验认证集团、

天祥质量技术服务有限公司(intertek))就灯光信号颜色测量进行调研。在调研

的基础上,依据专家们的修改建议,修改完成征求意见稿。

1.4主要起草人及其所作的工作

本标准的主要起草人:杨有良、陈佳丽、赵福利、黄晓时、张临强、张海波。

上述同志承担的主要工作如下:

序号姓名单位承担的主要工作

1杨有良交通运输部南海负责组织、协调航标灯光信号颜色标准的修订研究;

航海保障中心负责标准试验验证工作;

参与标准的编写工作。

2陈佳丽交通运输部南海负责航标灯光信号颜色标准的收集、整理工作;

航海保障中心提出航标灯光信号颜色标准的测量方法;

参与标准的编写工作。

3赵福利中山大学主要负责航标灯光信号颜色标准的编写工作;

3黄晓时交通运输部东海航

参与调研和标准编写工作;

海保障中心

4张临强交通运输部北海航

参与调研和标准编写工作;

海保障中心

5张海波交通运输部南海航组织参与调研工作,并参与标准编写工作

海保障中心

二、标准修编原则和主要内容依据

2.1修编原则

2.1.1完善原标准

一是对原标准的不适应条款进行修订。如原来标准中的用直线方程作为色品范围边

界,新的标准文件采用了使用边界点来定义色品范围区域,更灵活,而且可以包括目前

直线方程难以表达的区域。二是对原标准不明确之处予以明确。鉴于目前还没有颁布航

标灯光信号颜色测量方法的标准,本文正文中增加测量原则,在附录A(资料性附录)测

量方法中提供了测量方法,以帮助完善产品质量。

2.1.2注意听取相关行业部门的意见和建议

《航标灯光信号颜色》是一本关乎信号传递正确与否的标准文件。修订时除注

意反映使用经验外,还特别注意尽可能收集吸纳使用单位和业界的意见和建议。

2.1.3注意与国际、国内现有相关标准的接轨

国际航标协会(IALA)是一个非盈利的、非政府间组织,为来自于世界各地

区的航标管理当局、生产厂商和咨询机构提供一个平台,共同致力于协调全球范

围内航标系统的标准、促进船舶安全和有效的航行、加强海上环境保护。IALA于

2008年制定了E200建议《航标灯光信号》、2017年更新了R0201建议《航标灯光

信号—颜色》,这个两个建议代表了航标管理当局、生产厂商对于航标灯光信号颜

色研究成果和普遍意见;同时近些年来,国内也出台与更新关于灯光颜色、颜色

的相关标准,像《GBT8417-2003灯光信号颜色》、《GBT3977-2008颜色的表示方

法》等,本标准在修订时,进行了广泛的资料收集与查证,注意与国际、国内现

有标准的接轨,如果有不一致的地方,进行了深入研究并进行验证。

2.1.4注意参编人员的广泛性与代表性

鉴于《航标灯光信号颜色》具有涉及面广、内容复杂、弹性内容多、实践性

强的特点,编写组中除了有具有丰富经验的各海区航标专业技术人员外,还有中

山大学激光与光谱学研究所的教授与研究员们、航标专家、航标灯器厂家等共同

参加。

2.2标准的主要内容的依据

由于GB12708-1991标准等效采用国际航标协会1977年12月关于“航标灯光

信号颜色的建议”所推荐的灯光信号颜色及其色度范围。为了与国际接轨,在充

分考虑E200建议《航标灯光信号》、R0201建议《航标灯光信号—颜色》的相关内

容后,本标准是E200、R0201的基础上进行修订与完善。相对于原标准,主要进

行了7个方面的修改,包括增加了术语与定义等,以下为修订的详细内容:

2.2.1增加了航标灯光信号颜色的种类

原标准2.1“航标灯光信号颜色采用白、红、绿、黄四色系统。”修改为“航

标灯光信号颜色采用红、黄、绿、白、蓝五色系统,不得使用其他颜色。”主要原

因如下:

目前我国规定应急沉船示位标灯光信号采用蓝色,IALA推荐的应急沉船示位

标灯光信号也是采用蓝色,加上珠江口小船推荐航路航标灯光信号也是采用蓝色,

蓝光已经在中国海上已经使用多年,因此增加蓝色作为航标灯光信号颜色种类。

2.2.2删除了灯光色度范围的界线方程式

删除原标准2.2.1“白色、红色、绿色和黄色灯光色度范围的界线方程式见表”。

主要原因是:由于原标准制定是在上世界90年代,航标灯的发光源普遍采用热光灯,

热光灯包括白炽灯、卤素灯等,热光灯的光谱是由不同波长组成的连续光谱。热光

灯有耗能多、难维护等缺点。随着技术的发展出现了LED灯,LED灯具有节能、寿

命长等优点。近10年来LED灯技术发展迅速,在航标灯上发光源上的应用已经非常

成熟和广泛。LED灯的光谱是由不同波长组成的非连续光谱,因而用界线的方式不

能界定航标灯光信号颜色。IALAE200建议《航标灯光信号—颜色》及R0201建议

《航标灯光信号颜色》中均删除灯光色度范围的界线方程式。所以在本标准的这次

修订中删除了灯光光色范围的界线方程式。

2.2.3修改了航标灯光信号颜色的色品区域范围

修改了原标准2.2“航标灯光信号颜色的色度范围”内容,其中修改了2.2.1

“白色、红色、绿色和黄色灯光色度范围的界限方程式见表2。”和2.2.2“航标灯

光信号颜色的色度范围见航标灯光信号颜色色度范围图。”

考虑到随着海上休闲娱乐的发展,越来越多非专业航海者使用航标灯光信号系

统,因而这些人可能会有色觉异常,加上新型光源的技术发展,导致某些色纯度高

的光源可以得到良好的应用,原标准的色品区域范围需进行调整。而本标准的航标

灯光信号颜色的色品区域范围采用IALAR0201建议《航标灯光信号—颜色》中的红

色、黄色、白色、蓝色的色品区域范围,绿色采用采用推荐绿色A的色品区域范围。

修改后红色、黄色、绿色、白色和蓝色灯光色品区域范围的交叉点色品坐标

(x,y)值如表1所示。

12345

光色xyXyxyxyxY

红色0.7100.2900.6900.2900.6600.3200.6800.320

黄色0.58650.4130.5810.4110.5550.4350.5600.440

绿色0.0090.7200.2840.5200.2070.3970.0130.494

白色0.4400.3820.2850.2640.2850.3320.4530.4400.4530.382

蓝色0.1040.1000.1500.1000.1750.0700.1490.025

表1CIE1931色品坐标表

修改后在CIE1931色度图(x,y)上画出的航标灯光信号颜色的色品范围区

域如图1所示。

图1

2.2.3.1红色

红色的色品区域范围较原标准略微调整,调整后红色色品区域范围更加符合

CIEA[2]和EN14744[8]标准。对于缺乏红色视网膜色素的红色色盲者而言,长波

红色观测不到,因而

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