摘要：對岸邊集裝箱起重機步道燈在實際生產中的能耗和可節約能源部分進行分析，介紹了一種在岸橋步道燈在實際應用中降低的技術，以及對在岸橋步道燈上的應用和實際效果做了分析，該技術有很好的推廣前景。

　　關鍵詞：降低能耗、節能、岸橋步道燈

　　第一章 項目概況

　　第一節 現狀和前景：

　　岸邊集裝箱起重機(以下簡稱橋吊)是專門在集裝箱碼頭沿岸進行裝卸作業的起重機機械，由于存在靠離泊、讓機等實際工況，需要司機去懸臂室操作懸臂，步道燈在此過程中成為了唯一的照明工具，具有開關狀態隨時切換的特性。當司機在作業過程中或者不需要收放懸臂時，步道燈一直處于點亮狀態，造成了不必要的能源浪費。

　　如何在滿足安全生產要求的前提下，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候處于關閉狀態，這就要求步道燈采用能耗更低的照明方式，在不需要工作的時候能自動關閉。實現以上兩種要求有很多解決方案：如采用帶定時器功能的步道燈，采用能耗更低的步道燈結合延時關斷方式等等。需要根據成本、現場的工況、設備設施的兼容性等進行選擇。

　　第二節 項目總體目標

　　結合公司的實際情況，選擇合適的改造方式以及制定切實可行的改造方案，并實施，實現步道燈的節能改造并論證節能效果是否良好，為規模推廣提供依據。

　　照明節能技術發展趨勢

　　節能減排已經成為基本國策，深入人心，隨著技術的發展，越來越多的節能技術被應用到日常工作、生活。如何通過現有技術達到最有效的節能目的，一直是各國科技發展的方向之一，照明節能技術作為應用最廣泛的節能技術，也逐漸的被采用于日常的工作、生產之中而受到廣泛關注。

　　隨著我國經濟的快速增長，能源需求的大幅增長，能源供需矛盾突出。尤其是近兩年，全國范圍內電力缺口的不斷擴大，導致居民生活用電有時都成問題。

　　據統計，照明用電量已占用我國用電量的10%~12%并且這一比例還在不斷擴大。按照國家提出的“綠色照明工程”，照明節電已成為節能的主要構成部分，目前的照明節能潛力很大，一般的節能方案均能達到節能20%及以上，按保守20%折算，全國節約的電能價值可觀，可想而知對于國家節能減排起到了多大的作用。

　　提倡照明節能，不等于降低對視覺作業的要求和照明質量，因為這樣不僅會降低勞動效率，還會帶來安全隱患。這樣非但不能達到節能的目的，反而會提高使用人的視覺要求，在保證不降低工作場所的視覺要求的前提下，力求減少照明系統中的能量損失，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)作為照明節能指標，爭取做到提高照度而降低用電量。

　　第二章 主要目的和關鍵技術

　　第一節 主要研究內容

　　根據目前較為成熟的照明節能技術，再結合本公司橋吊步道燈實際工作情況以及電氣配置情況，將照明節能技術集成到現有的橋吊步道燈上，并實現安全運行，

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

　　第二節 關鍵技術

　　節能技術方案選擇

　　目前照明節能技術的實現由以下幾種方案，

　　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，此方案雖然簡單可行，但在實際運用中也存在能耗浪費的情況，節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定時器，在不需要照明工作的時候將燈具關閉，此方案只在照明的時間控制上采取了節能，并沒有從根本解決原先燈具能源利用率不高的問題，節能效果不理想。

　　三、采用能源利用率更高的照明燈具，并且在照明時間上采用定時關斷的延時控制，這樣既能解決傳統照明燈具能源利用率不高的問題，又能解決在不需要的時候關斷照明用具達到節能的要求，所以采用此種節能方案能較好的解決以上兩種問題。

　　第三章 技術方案的實施

　　在確定了采用何種照明節能方案后，則進入了具體的實施階段，包括燈具的選型、安裝位置的確定、程序設計、現場施工、調試等幾大部分。

　　第一節 燈具類型選擇

　　原先的照明燈具為普通的雙管日光燈，單個燈管功率為18W，鎮流器為36W，兩盞燈所要消耗的功率為108W，根據現場工況及實際工作中所需的單位照度，選取南華機電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有太大差異。

　　第二節 燈具安裝位置確定

　　由于原先燈具的安裝位置對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 電氣設計

　　在確定了安裝位置以后，我們對原先控制步道燈的PLC程序進行修改，以達到進一步節能的效果，具體修改如下：

　　我們先找到了步道燈控制程序，發現原先步道燈并沒有在原先的燈具照明控制程序中，發現了這個問題后，只需要將步道燈定時開關控制加入到燈具控制系統中，就能從根本上解決步道燈的不能定時關閉的問題，我們對此設計了相關程序如下：

　　在燈具系統控制程序中加入紅圈內的程序，從程序上可以看出，先將步道燈的定時時間設定為3分鐘，測試下功能。

　　第四節 節能方案具體實施

　　在完成了電氣設計后，我們隨機展開了具體的改造工作，包括節能燈具的安裝、各種電纜的布線和接線以及PLC程序的調試。下圖為改造完成前后的布局對比圖。

　　第五節 照明節能裝置的測試及運行

　　照明節能裝置安裝完畢后，我們又進行了3天的測試。此次測試我們制定了一套測試方案，包括響應能力測試、光照強度測試。

　　1) 響應能力測試：由于新的照明節能燈具采用的是LED光源，在燈具啟動上比傳統的燈具響應速度快。

　　2) 光照強度測試：由于要考慮新的照明燈具在實際工況中的使用，所以特別制訂了新的節能照明燈具在原先的光照強度上必須等于或大于傳統的照明燈具，通過測試發現采用LED為光源的照明燈具完全符合這項要求。

　　第四章 技術創新點

　　在具體的改造過程中，在對照明燈具選型、電氣設計、通用性方面有較大創新

　　1、 使用LED為光源的步道燈替代傳統照明燈具，在橋吊上的使用，為照明節能技術在橋吊的應用提供了實例，為以后照明節能燈具在橋吊上的使用提供了基礎和平臺。

　　2、 對照明燈具的程序做了相應的修改，通過在程序中采用定時器的方式來滿足步道燈定時開關，這樣既節約了電器元件采購的費用，又對設備的正常運行帶來了方便。

　　第五章 節能產生的效益

　　一、 經濟效益

　　自橋吊步道燈照明節能改造后，2014年11月投入運行后，截止5月底，經過測算后得出，橋吊步道燈節能改造后電能能耗節約50%以上。

　　根據橋吊實際工作情況，橋吊燈具在日常工作中平均工作10個小時，而步道燈在通常情況下司機一旦開啟一般等下個司機交接班想到時才會關閉，按平均工作10小時來計算，實際使用一般0.5小時計算，每盞步道燈改造一年可減少電能消耗400kwh，而傳統的日光燈管存在壽命問題，普通日光燈壽命為2500小時，而且由于工作原理不同，經常會存在由于鎮流器、啟輝器、外殼破裂、進水等引起壽命縮短問題，一般將使用壽命折算值為1500小時，而鎮流器、啟輝器、外殼破裂、熱量散步不均勻等也會存在更換日光燈。而采用新型的LED作為光源的照明燈具，存在防護等級高(IP56)，散熱均勻(鋁制燈罩)，使用壽命長(>=50000小時)?？紤]到LED光源存在衰減引起光源不足等問題，一般衰減到百分之70時就應更換，將光源的運行時間設定為35000小時，按每天運行0.5小時計算，一般可運行10年，每盞燈按3~5年就可收回投資成本。

　　二 社會效益

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

　　第六章 結論與展望

　　一、 結論

　　通過對橋吊步道燈節能改造在橋吊實際工作中的應用，發現了橋吊步道燈節能改造大面積推廣的可行性。應用橋吊步道燈節能改造，可以實現橋吊在作業空閑時延長橋吊步道燈的使用壽命，對能源的利用率也有很大程度的提升。 通過對于橋吊步道燈節能改造的研究，使我們對于橋吊步道燈在實際工況中的使用有了更深的了解，發現了橋吊步道燈節能改造在碼頭的實際生產工況中還是大有裨益的。

　　二、展望

　　橋吊步道燈節能改造還值得大規模推廣，目前我們就對5臺橋吊步道燈進行了節能改造，通過對于改造后的吊具跟蹤發現，橋吊步道燈對于電能的利用率大大提高，而且對于橋吊步道燈光源的使用壽命也得到了延長。下一步我們將繼續討論展開大規模橋吊步道燈改造的可行性方案。