LED照明改造對當代內河航運事業的深遠影響①

摘 要:本文通過對已經竣工并投入使用的淮陰一線船閘LED照明改造工程的項目背景、改造方案和試運行現狀的介紹，系統闡明了LED照明代替高壓鈉燈在節能減排、保障大型船舶在夜間和大霧等不良氣候條件下安全通航等方面的深遠影響，為LED照明在內河航運中的全面推廣提供了技術支持，積累了寶貴經驗。

關鍵詞:船閘管理 LED照明 應用

中圖分類號:U641文獻標識碼:Ａ文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0038-011 項目背景

淮陰船閘位于淮安市西南6km清河區與淮陰區交界處，為單向水頭船閘，建成有三線船閘。閘區內二、一、三線船閘自北向南錯位平行布置，中心間距分別為160m和105m。淮陰一線船閘于1968年建成，規模為21m×230m×5.0m(口門寬×閘室長×檻上最小水深)。

淮陰一線船閘全年平均每天的照明時間約為10h，原有照明使用的是250W高壓鈉燈光源，燈桿高度5.5m，桿間距50m，單側閘室布設5盞照明燈，燈桿采用蘇北航務處工程總隊自加工燈桿，燈具是為小海螺型。照明燈桿位置布設為左右對稱型，閘室照明線路采用兩相交叉式連接。

隨著社會經濟和科學技術的飛速發展，水路運輸在國民經濟發展中的作用越來越重要，船舶噸位、通航頻率與日俱增，原有250W高壓鈉燈光源由于以下幾點問題:(一)高壓鈉燈能耗高;(二)閘室照明的密度不夠，兩盞燈之間有明顯的暗區;(三)對船閘夜間監視監控存在眩光干擾;(四)夜間照度隨著距離光源的不同，光衰嚴重;(五)船閘照明重點在閘室水面，不方便船民夜間帶纜;(六)閘室照明燈桿的高度偏低、燈臂傾角不合理等問題，已經不能滿足大型船舶夜間和大霧等不良氣候條件下的通航安全。

2 改造方案

2.1 前期測試

為使照明滿足船閘安全運行的需要和夜間監視監控的需要，我所在前期組織工程人員在閘室分別對高壓鈉燈和3個廠家提供LED照明的實時功率、照度、發熱溫度等數據進行測量。珠海廠家提供120W多泡源、四個發光面、發光角度可調節型的LED燈，揚州廠家提供120W多泡源、兩個發光面、發光角度不可調節、整體燈罩型的LED燈具，大連廠家提供100W單泡源LED燈具。

燈具的安裝位置如下:一號閘以人行橋為界上游安裝8盞珠海廠家提供的LED燈(燈具的四個發光面安裝角度為180°，沒有向上的仰角)，下游右岸安裝4盞揚州廠家LED燈，下游左岸安裝4盞原來船閘使用的250W高壓鈉燈。我們選取3種燈桿高度分別為5.5m、6m，測試燈桿水平伸出閘室墻的距離分別為0m、0.6m，燈具仰角為0°和10°;分別對燈桿正下方、兩盞燈中央、兩盞燈四分之一處、系纜鉤、河道中央、人行道另一側等位置進行重點測試。

通過現場測試結果我們發現我們發現在相同位置上LED照明比之高壓鈉燈光源的耗能更低、照度更大、范圍更廣、視覺更清晰，其中珠海廠家提供的LED燈具在實時功率、發熱溫度等數據上相較之其他兩個廠家表現的更出色。

2.2 設計方案

根據現場實際測得數據并結合淮陰一線船閘的實際情況，需對目前船閘的照明系統進行如下優化改造:

（1）使用新型LED光源代替高壓鈉燈，高壓鈉燈啟動時間長、照度隨距離增加衰減大、成像效果差、抗眩光能力低、壽命相對較短、功耗大，新型LED照明色溫高，便于成像，適用船閘夜間監視監控。

（2）增加照明密度，目前船閘照明燈桿的間距偏大，合理間距在26m左右，且不宜選用功率偏大的燈泡，便于夜間整體成像。

（3)改變船閘照明重點區域，船閘照明不同于公路照明，照明重點放在閘室水中間沒有任何意義，由于短廊道輸水方式的局限性，要求閘室墻系船柱和系船鉤附近要保證足夠的照度，便于船民夜間帶纜，保證船舶及船閘安全，因此，燈桿宜布置在系船設施附近。

(4)選擇的LED燈具照射角度可以調節，并通過現場的調節后保證最佳的照度和滿足監控畫面的需求。

(5)合理布置攝像頭與照明燈桿的位置，將攝像頭與照明燈具的位置有效拉開，減小照明光源對監視監控系統的干擾。

3 試運行現狀

淮陰一線船閘LED照明改造工程截止到2011年10月25日竣工驗收后開始試運行，通過近5個月的設備運行及現場檢查情況發現:(一)新安裝新型LED照明，對照明光源進行二次配光，明顯光感柔和，照度較之高壓鈉燈有較大幅度提升;(二)閘室采用100WLED燈具，每側閘室布置9盞，照明重點在閘室墻系船鉤附近，試運行期間，閘室墻系船鉤附近照度較以往高壓鈉燈有較大幅度提升。上下游門頭燈采用100WLED燈具，閘門周圍照度較以往有很大提升;(三)閘室照明燈桿采用可傾倒式艾伯克斯成型燈桿，桿高6.0m，橫臂1.5m長，傾角10°，較原有高壓鈉燈燈桿的高度得到了提升，照射范圍更加寬廣，照明覆蓋面積更大;(四)閘室燈桿基礎尺寸0.9m×0.9m×1m，澆筑基礎十分牢固;(五)LED照明設備均運轉正常。

我們認為通過本次LED照明代替高壓鈉燈改造達到了減少能源消耗、增加閘室照度，保障大型船舶夜間和大霧等不良氣候條件下通航安全的目的。