摘要：对岸边集装箱起重机步道灯在实际生产中的能耗和可节约能源部分进行分析，介绍了一种在岸桥步道灯在实际应用中降低的技术，以及对在岸桥步道灯上的应用和实际效果做了分析，该技术有很好的推广前景。

　　关键词：降低能耗、节能、岸桥步道灯

　　第一章 项目概况

　　第一节 现状和前景：

　　岸边集装箱起重机(以下简称桥吊)是专门在集装箱码头沿岸进行装卸作业的起重机机械，由于存在靠离泊、让机等实际工况，需要司机去悬臂室操作悬臂，步道灯在此过程中成为了唯一的照明工具，具有开关状态随时切换的特性。当司机在作业过程中或者不需要收放悬臂时，步道灯一直处于点亮状态，造成了不必要的能源浪费。

　　如何在满足安全生产要求的前提下，既可以降低步道灯的使用能耗又能让步道灯在不需要工作的时候处于关闭状态，这就要求步道灯采用能耗更低的照明方式，在不需要工作的时候能自动关闭。实现以上两种要求有很多解决方案：如采用带定时器功能的步道灯，采用能耗更低的步道灯结合延时关断方式等等。需要根据成本、现场的工况、设备设施的兼容性等进行选择。

　　第二节 项目总体目标

　　结合公司的实际情况，选择合适的改造方式以及制定切实可行的改造方案，并实施，实现步道灯的节能改造并论证节能效果是否良好，为规模推广提供依据。

　　照明节能技术发展趋势

　　节能减排已经成为基本国策，深入人心，随着技术的发展，越来越多的节能技术被应用到日常工作、生活。如何通过现有技术达到最有效的节能目的，一直是各国科技发展的方向之一，照明节能技术作为应用最广泛的节能技术，也逐渐的被采用于日常的工作、生产之中而受到广泛关注。

　　随着我国经济的快速增长，能源需求的大幅增长，能源供需矛盾突出。尤其是近两年，全国范围内电力缺口的不断扩大，导致居民生活用电有时都成问题。

　　据统计，照明用电量已占用我国用电量的10%~12%并且这一比例还在不断扩大。按照国家提出的“绿色照明工程”，照明节电已成为节能的主要构成部分，目前的照明节能潜力很大，一般的节能方案均能达到节能20%及以上，按保守20%折算，全国节约的电能价值可观，可想而知对于国家节能减排起到了多大的作用。

　　提倡照明节能，不等于降低对视觉作业的要求和照明质量，因为这样不仅会降低劳动效率，还会带来安全隐患。这样非但不能达到节能的目的，反而会提高使用人的视觉要求，在保证不降低工作场所的视觉要求的前提下，力求减少照明系统中的能量损失，最有效的利用电能，以单位照度及单位面积所需要的用电量(W/m2.1x)作为照明节能指标，争取做到提高照度而降低用电量。

　　第二章 主要目的和关键技术

　　第一节 主要研究内容

　　根据目前较为成熟的照明节能技术，再结合本公司桥吊步道灯实际工作情况以及电气配置情况，将照明节能技术集成到现有的桥吊步道灯上，并实现安全运行，

　　是本次改造的主要内容。但是如何做到：1)成本低、节能效果好，具有良好的抗振动性能，不影响桥吊步道灯正常使用 2)不仅能与原设备很好的融合一体，同时又具有一定的独立性，方便安装和维护。

　　第二节 关键技术

　　节能技术方案选择

　　目前照明节能技术的实现由以下几种方案，

　　一、用照明效能更为高效的灯具代替原先的普通灯管的照明灯具，此方案虽然简单可行，但在实际运用中也存在能耗浪费的情况，节能效果还不是很理想。

　　二、利用原先的照明灯具，在照明灯具的控制电路中增加一个定时器，在不需要照明工作的时候将灯具关闭，此方案只在照明的时间控制上采取了节能，并没有从根本解决原先灯具能源利用率不高的问题，节能效果不理想。

　　三、采用能源利用率更高的照明灯具，并且在照明时间上采用定时关断的延时控制，这样既能解决传统照明灯具能源利用率不高的问题，又能解决在不需要的时候关断照明用具达到节能的要求，所以采用此种节能方案能较好的解决以上两种问题。

　　第三章 技术方案的实施

　　在确定了采用何种照明节能方案后，则进入了具体的实施阶段，包括灯具的选型、安装位置的确定、程序设计、现场施工、调试等几大部分。

　　第一节 灯具类型选择

　　原先的照明灯具为普通的双管日光灯，单个灯管功率为18W，镇流器为36W，两盏灯所要消耗的功率为108W，根据现场工况及实际工作中所需的单位照度，选取南华机电LW460A 12W的LED等作为替代照明光源，使得照明灯具在替换前后单位照度没有太大差异。

　　第二节 灯具安装位置确定

　　由于原先灯具的安装位置对照明及安全均有考虑，故新的灯具采用原先照明灯具的安装位置，只需将原先照明灯具拆除，安装新照明灯具即可。

　　第三节 电气设计

　　在确定了安装位置以后，我们对原先控制步道灯的PLC程序进行修改，以达到进一步节能的效果，具体修改如下：

　　我们先找到了步道灯控制程序，发现原先步道灯并没有在原先的灯具照明控制程序中，发现了这个问题后，只需要将步道灯定时开关控制加入到灯具控制系统中，就能从根本上解决步道灯的不能定时关闭的问题，我们对此设计了相关程序如下：

　　在灯具系统控制程序中加入红圈内的程序，从程序上可以看出，先将步道灯的定时时间设定为3分钟，测试下功能。

　　第四节 节能方案具体实施

　　在完成了电气设计后，我们随机展开了具体的改造工作，包括节能灯具的安装、各种电缆的布线和接线以及PLC程序的调试。下图为改造完成前后的布局对比图。

　　第五节 照明节能装置的测试及运行

　　照明节能装置安装完毕后，我们又进行了3天的测试。此次测试我们制定了一套测试方案，包括响应能力测试、光照强度测试。

　　1) 响应能力测试：由于新的照明节能灯具采用的是LED光源，在灯具启动上比传统的灯具响应速度快。

　　2) 光照强度测试：由于要考虑新的照明灯具在实际工况中的使用，所以特别制订了新的节能照明灯具在原先的光照强度上必须等于或大于传统的照明灯具，通过测试发现采用LED为光源的照明灯具完全符合这项要求。

　　第四章 技术创新点

　　在具体的改造过程中，在对照明灯具选型、电气设计、通用性方面有较大创新

　　1、 使用LED为光源的步道灯替代传统照明灯具，在桥吊上的使用，为照明节能技术在桥吊的应用提供了实例，为以后照明节能灯具在桥吊上的使用提供了基础和平台。

　　2、 对照明灯具的程序做了相应的修改，通过在程序中采用定时器的方式来满足步道灯定时开关，这样既节约了电器元件采购的费用，又对设备的正常运行带来了方便。

　　第五章 节能产生的效益

　　一、 经济效益

　　自桥吊步道灯照明节能改造后，2014年11月投入运行后，截止5月底，经过测算后得出，桥吊步道灯节能改造后电能能耗节约50%以上。

　　根据桥吊实际工作情况，桥吊灯具在日常工作中平均工作10个小时，而步道灯在通常情况下司机一旦开启一般等下个司机交接班想到时才会关闭，按平均工作10小时来计算，实际使用一般0.5小时计算，每盏步道灯改造一年可减少电能消耗400kwh，而传统的日光灯管存在寿命问题，普通日光灯寿命为2500小时，而且由于工作原理不同，经常会存在由于镇流器、启辉器、外壳破裂、进水等引起寿命缩短问题，一般将使用寿命折算值为1500小时，而镇流器、启辉器、外壳破裂、热量散步不均匀等也会存在更换日光灯。而采用新型的LED作为光源的照明灯具，存在防护等级高(IP56)，散热均匀(铝制灯罩)，使用寿命长(>=50000小时)。考虑到LED光源存在衰减引起光源不足等问题，一般衰减到百分之70时就应更换，将光源的运行时间设定为35000小时，按每天运行0.5小时计算，一般可运行10年，每盏灯按3~5年就可收回投资成本。

　　二 社会效益

　　桥吊步道灯节能改造为港口的节能减排、打造绿色码头作出了新的榜样。是节能减排工作的一次创新，具有非常良好的社会效益。

　　第六章 结论与展望

　　一、 结论

　　通过对桥吊步道灯节能改造在桥吊实际工作中的应用，发现了桥吊步道灯节能改造大面积推广的可行性。应用桥吊步道灯节能改造，可以实现桥吊在作业空闲时延长桥吊步道灯的使用寿命，对能源的利用率也有很大程度的提升。 通过对于桥吊步道灯节能改造的研究，使我们对于桥吊步道灯在实际工况中的使用有了更深的了解，发现了桥吊步道灯节能改造在码头的实际生产工况中还是大有裨益的。

　　二、展望

　　桥吊步道灯节能改造还值得大规模推广，目前我们就对5台桥吊步道灯进行了节能改造，通过对于改造后的吊具跟踪发现，桥吊步道灯对于电能的利用率大大提高，而且对于桥吊步道灯光源的使用寿命也得到了延长。下一步我们将继续讨论展开大规模桥吊步道灯改造的可行性方案。