摘要：對(duì)岸邊集裝箱起重機(jī)步道燈在實(shí)際生產(chǎn)中的能耗和可節(jié)約能源部分進(jìn)行分析，介紹了一種在岸橋步道燈在實(shí)際應(yīng)用中降低的技術(shù)，以及對(duì)在岸橋步道燈上的應(yīng)用和實(shí)際效果做了分析，該技術(shù)有很好的推廣前景。

　　關(guān)鍵詞：降低能耗、節(jié)能、岸橋步道燈

　　第一章 項(xiàng)目概況

　　第一節(jié) 現(xiàn)狀和前景：

　　岸邊集裝箱起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱橋吊)是專門(mén)在集裝箱碼頭沿岸進(jìn)行裝卸作業(yè)的起重機(jī)機(jī)械，由于存在靠離泊、讓機(jī)等實(shí)際工況，需要司機(jī)去懸臂室操作懸臂，步道燈在此過(guò)程中成為了唯一的照明工具，具有開(kāi)關(guān)狀態(tài)隨時(shí)切換的特性。當(dāng)司機(jī)在作業(yè)過(guò)程中或者不需要收放懸臂時(shí)，步道燈一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)，造成了不必要的能源浪費(fèi)。

　　如何在滿足安全生產(chǎn)要求的前提下，既可以降低步道燈的使用能耗又能讓步道燈在不需要工作的時(shí)候處于關(guān)閉狀態(tài)，這就要求步道燈采用能耗更低的照明方式，在不需要工作的時(shí)候能自動(dòng)關(guān)閉。實(shí)現(xiàn)以上兩種要求有很多解決方案：如采用帶定時(shí)器功能的步道燈，采用能耗更低的步道燈結(jié)合延時(shí)關(guān)斷方式等等。需要根據(jù)成本、現(xiàn)場(chǎng)的工況、設(shè)備設(shè)施的兼容性等進(jìn)行選擇。

　　第二節(jié) 項(xiàng)目總體目標(biāo)

　　結(jié)合公司的實(shí)際情況，選擇合適的改造方式以及制定切實(shí)可行的改造方案，并實(shí)施，實(shí)現(xiàn)步道燈的節(jié)能改造并論證節(jié)能效果是否良好，為規(guī)模推廣提供依據(jù)。

　　照明節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

　　節(jié)能減排已經(jīng)成為基本國(guó)策，深入人心，隨著技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的節(jié)能技術(shù)被應(yīng)用到日常工作、生活。如何通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)達(dá)到最有效的節(jié)能目的，一直是各國(guó)科技發(fā)展的方向之一，照明節(jié)能技術(shù)作為應(yīng)用最廣泛的節(jié)能技術(shù)，也逐漸的被采用于日常的工作、生產(chǎn)之中而受到廣泛關(guān)注。

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，能源需求的大幅增長(zhǎng)，能源供需矛盾突出。尤其是近兩年，全國(guó)范圍內(nèi)電力缺口的不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致居民生活用電有時(shí)都成問(wèn)題。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，照明用電量已占用我國(guó)用電量的10%~12%并且這一比例還在不斷擴(kuò)大。按照國(guó)家提出的“綠色照明工程”，照明節(jié)電已成為節(jié)能的主要構(gòu)成部分，目前的照明節(jié)能潛力很大，一般的節(jié)能方案均能達(dá)到節(jié)能20%及以上，按保守20%折算，全國(guó)節(jié)約的電能價(jià)值可觀，可想而知對(duì)于國(guó)家節(jié)能減排起到了多大的作用。

　　提倡照明節(jié)能，不等于降低對(duì)視覺(jué)作業(yè)的要求和照明質(zhì)量，因?yàn)檫@樣不僅會(huì)降低勞動(dòng)效率，還會(huì)帶來(lái)安全隱患。這樣非但不能達(dá)到節(jié)能的目的，反而會(huì)提高使用人的視覺(jué)要求，在保證不降低工作場(chǎng)所的視覺(jué)要求的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中的能量損失，最有效的利用電能，以單位照度及單位面積所需要的用電量(W/m2.1x)作為照明節(jié)能指標(biāo)，爭(zhēng)取做到提高照度而降低用電量。

　　第二章 主要目的和關(guān)鍵技術(shù)

　　第一節(jié) 主要研究?jī)?nèi)容

　　根據(jù)目前較為成熟的照明節(jié)能技術(shù)，再結(jié)合本公司橋吊步道燈實(shí)際工作情況以及電氣配置情況，將照明節(jié)能技術(shù)集成到現(xiàn)有的橋吊步道燈上，并實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，

　　是本次改造的主要內(nèi)容。但是如何做到：1)成本低、節(jié)能效果好，具有良好的抗振動(dòng)性能，不影響橋吊步道燈正常使用 2)不僅能與原設(shè)備很好的融合一體，同時(shí)又具有一定的獨(dú)立性，方便安裝和維護(hù)。

　　第二節(jié) 關(guān)鍵技術(shù)

　　節(jié)能技術(shù)方案選擇

　　目前照明節(jié)能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)由以下幾種方案，

　　一、用照明效能更為高效的燈具代替原先的普通燈管的照明燈具，此方案雖然簡(jiǎn)單可行，但在實(shí)際運(yùn)用中也存在能耗浪費(fèi)的情況，節(jié)能效果還不是很理想。

　　二、利用原先的照明燈具，在照明燈具的控制電路中增加一個(gè)定時(shí)器，在不需要照明工作的時(shí)候?qū)艟哧P(guān)閉，此方案只在照明的時(shí)間控制上采取了節(jié)能，并沒(méi)有從根本解決原先燈具能源利用率不高的問(wèn)題，節(jié)能效果不理想。

　　三、采用能源利用率更高的照明燈具，并且在照明時(shí)間上采用定時(shí)關(guān)斷的延時(shí)控制，這樣既能解決傳統(tǒng)照明燈具能源利用率不高的問(wèn)題，又能解決在不需要的時(shí)候關(guān)斷照明用具達(dá)到節(jié)能的要求，所以采用此種節(jié)能方案能較好的解決以上兩種問(wèn)題。

　　第三章 技術(shù)方案的實(shí)施

　　在確定了采用何種照明節(jié)能方案后，則進(jìn)入了具體的實(shí)施階段，包括燈具的選型、安裝位置的確定、程序設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工、調(diào)試等幾大部分。

　　第一節(jié) 燈具類型選擇

　　原先的照明燈具為普通的雙管日光燈，單個(gè)燈管功率為18W，鎮(zhèn)流器為36W，兩盞燈所要消耗的功率為108W，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況及實(shí)際工作中所需的單位照度，選取南華機(jī)電LW460A 12W的LED等作為替代照明光源，使得照明燈具在替換前后單位照度沒(méi)有太大差異。

　　第二節(jié) 燈具安裝位置確定

　　由于原先燈具的安裝位置對(duì)照明及安全均有考慮，故新的燈具采用原先照明燈具的安裝位置，只需將原先照明燈具拆除，安裝新照明燈具即可。

　　第三節(jié) 電氣設(shè)計(jì)

　　在確定了安裝位置以后，我們對(duì)原先控制步道燈的PLC程序進(jìn)行修改，以達(dá)到進(jìn)一步節(jié)能的效果，具體修改如下：

　　我們先找到了步道燈控制程序，發(fā)現(xiàn)原先步道燈并沒(méi)有在原先的燈具照明控制程序中，發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題后，只需要將步道燈定時(shí)開(kāi)關(guān)控制加入到燈具控制系統(tǒng)中，就能從根本上解決步道燈的不能定時(shí)關(guān)閉的問(wèn)題，我們對(duì)此設(shè)計(jì)了相關(guān)程序如下：

　　在燈具系統(tǒng)控制程序中加入紅圈內(nèi)的程序，從程序上可以看出，先將步道燈的定時(shí)時(shí)間設(shè)定為3分鐘，測(cè)試下功能。

　　第四節(jié) 節(jié)能方案具體實(shí)施

　　在完成了電氣設(shè)計(jì)后，我們隨機(jī)展開(kāi)了具體的改造工作，包括節(jié)能燈具的安裝、各種電纜的布線和接線以及PLC程序的調(diào)試。下圖為改造完成前后的布局對(duì)比圖。

　　第五節(jié) 照明節(jié)能裝置的測(cè)試及運(yùn)行

　　照明節(jié)能裝置安裝完畢后，我們又進(jìn)行了3天的測(cè)試。此次測(cè)試我們制定了一套測(cè)試方案，包括響應(yīng)能力測(cè)試、光照強(qiáng)度測(cè)試。

　　1) 響應(yīng)能力測(cè)試：由于新的照明節(jié)能燈具采用的是LED光源，在燈具啟動(dòng)上比傳統(tǒng)的燈具響應(yīng)速度快。

　　2) 光照強(qiáng)度測(cè)試：由于要考慮新的照明燈具在實(shí)際工況中的使用，所以特別制訂了新的節(jié)能照明燈具在原先的光照強(qiáng)度上必須等于或大于傳統(tǒng)的照明燈具，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)采用LED為光源的照明燈具完全符合這項(xiàng)要求。

　　第四章 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

　　在具體的改造過(guò)程中，在對(duì)照明燈具選型、電氣設(shè)計(jì)、通用性方面有較大創(chuàng)新

　　1、 使用LED為光源的步道燈替代傳統(tǒng)照明燈具，在橋吊上的使用，為照明節(jié)能技術(shù)在橋吊的應(yīng)用提供了實(shí)例，為以后照明節(jié)能燈具在橋吊上的使用提供了基礎(chǔ)和平臺(tái)。

　　2、 對(duì)照明燈具的程序做了相應(yīng)的修改，通過(guò)在程序中采用定時(shí)器的方式來(lái)滿足步道燈定時(shí)開(kāi)關(guān)，這樣既節(jié)約了電器元件采購(gòu)的費(fèi)用，又對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)了方便。

　　第五章 節(jié)能產(chǎn)生的效益

　　一、 經(jīng)濟(jì)效益

　　自橋吊步道燈照明節(jié)能改造后，2014年11月投入運(yùn)行后，截止5月底，經(jīng)過(guò)測(cè)算后得出，橋吊步道燈節(jié)能改造后電能能耗節(jié)約50%以上。

　　根據(jù)橋吊實(shí)際工作情況，橋吊燈具在日常工作中平均工作10個(gè)小時(shí)，而步道燈在通常情況下司機(jī)一旦開(kāi)啟一般等下個(gè)司機(jī)交接班想到時(shí)才會(huì)關(guān)閉，按平均工作10小時(shí)來(lái)計(jì)算，實(shí)際使用一般0.5小時(shí)計(jì)算，每盞步道燈改造一年可減少電能消耗400kwh，而傳統(tǒng)的日光燈管存在壽命問(wèn)題，普通日光燈壽命為2500小時(shí)，而且由于工作原理不同，經(jīng)常會(huì)存在由于鎮(zhèn)流器、啟輝器、外殼破裂、進(jìn)水等引起壽命縮短問(wèn)題，一般將使用壽命折算值為1500小時(shí)，而鎮(zhèn)流器、啟輝器、外殼破裂、熱量散步不均勻等也會(huì)存在更換日光燈。而采用新型的LED作為光源的照明燈具，存在防護(hù)等級(jí)高(IP56)，散熱均勻(鋁制燈罩)，使用壽命長(zhǎng)(>=50000小時(shí))。考慮到LED光源存在衰減引起光源不足等問(wèn)題，一般衰減到百分之70時(shí)就應(yīng)更換，將光源的運(yùn)行時(shí)間設(shè)定為35000小時(shí)，按每天運(yùn)行0.5小時(shí)計(jì)算，一般可運(yùn)行10年，每盞燈按3~5年就可收回投資成本。

　　二 社會(huì)效益

　　橋吊步道燈節(jié)能改造為港口的節(jié)能減排、打造綠色碼頭作出了新的榜樣。是節(jié)能減排工作的一次創(chuàng)新，具有非常良好的社會(huì)效益。

　　第六章 結(jié)論與展望

　　一、 結(jié)論

　　通過(guò)對(duì)橋吊步道燈節(jié)能改造在橋吊實(shí)際工作中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)了橋吊步道燈節(jié)能改造大面積推廣的可行性。應(yīng)用橋吊步道燈節(jié)能改造，可以實(shí)現(xiàn)橋吊在作業(yè)空閑時(shí)延長(zhǎng)橋吊步道燈的使用壽命，對(duì)能源的利用率也有很大程度的提升。 通過(guò)對(duì)于橋吊步道燈節(jié)能改造的研究，使我們對(duì)于橋吊步道燈在實(shí)際工況中的使用有了更深的了解，發(fā)現(xiàn)了橋吊步道燈節(jié)能改造在碼頭的實(shí)際生產(chǎn)工況中還是大有裨益的。

　　二、展望

　　橋吊步道燈節(jié)能改造還值得大規(guī)模推廣，目前我們就對(duì)5臺(tái)橋吊步道燈進(jìn)行了節(jié)能改造，通過(guò)對(duì)于改造后的吊具跟蹤發(fā)現(xiàn)，橋吊步道燈對(duì)于電能的利用率大大提高，而且對(duì)于橋吊步道燈光源的使用壽命也得到了延長(zhǎng)。下一步我們將繼續(xù)討論展開(kāi)大規(guī)模橋吊步道燈改造的可行性方案。