自動化無人空箱堆場軌道式龍門起重機節能照明系統改造

嚴俊+陳振宇

上港集團振東集裝箱碼頭分公司自動化無人空箱堆場軌道式龍門起重機（以下簡稱軌道吊）采用遠程操作模式，1位司機要操作2臺高型軌道吊和3臺矮型軌道吊，呈現“機多人少”的作業特點。在夜間多機配合作業結束后，司機往往不會主動關閉照明設備；在日間作業時，由于司機執行遠程操作，難以察覺現場照明設備開關情況，導致司機常常忘記關閉照明設備。針對上述能耗浪費問題，上港集團振東集裝箱碼頭分公司在比較半導體發光二級管（Light Emitting Diode，LED）燈與高壓鈉燈的光效、能耗和可再利用性的基礎上，對3臺矮型軌道吊實施節能照明系統改造。

1 LED燈與高壓鈉燈比較

軌道吊原采用由電弧管、燈芯、玻殼、消氣劑和燈頭等構成的高壓鈉燈作為照明設備。軌道吊節能照明系統采用LED燈，通過將電能轉化為可見光實現照明。

1.1 光效比較

由表1可見，光源功率的LED燈與光源功率250 W的高壓鈉燈的實際利用光通量相當，即兩者光照強度相當，而且前者的燈具光效與后者相比有大幅提高。

1.2 能耗比較

根據表1的計算公式，驗算得光源功率的LED燈與光源功率的高壓鈉燈的實際利用光通量相當，均為左右。在光照強度相同的條件下，LED燈比高壓鈉燈節約能耗60%左右（見表2）。

1.3 可再利用性比較

LED燈內部沒有松動部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉淀、光衰快等缺點[1]，其半導體芯片可回收再利用；相比之下，高壓鈉燈的電弧管內填充的是金屬汞和金屬鈉，對環境污染較大。

2 軌道吊節能照明系統改造

2.1 控制功能實現

將本節能照明系統應用于自動化無人空箱堆場的矮型軌道吊上。軌道吊的小車頂部裝有半導體光敏元件，能夠通過光照強度判斷日間模式和夜間模式。系統原理如圖1所示。

在日間模式下，節能照明系統關閉。此時即使司機按下燈光啟動按鈕，可編程邏輯控制器也不響應。當系統從夜間模式切換到日間模式時，LED燈自動關閉，從而避免因司機忘記關閉照明設備而造成能耗浪費。

在夜間模式下，節能照明系統啟動。此時若司機按下燈光啟動按鈕，LED燈常亮；若司機按下燈光熄滅按鈕，LED燈常暗。在此模式下，當軌道吊接到任務指令或司機手動操作軌道吊的起升機構、大車機構或小車機構時，節能照明系統自動啟動，司機可通過攝像頭遠程查看現場工況和作業狀況；若軌道吊各動作機構在內無動作，則系統自動切斷照明電路，進入休眠模式。

2.2 LED燈選型及布線

LED燈在軌道吊上的布局如圖2所示。原照明系統使用高壓鈉燈，其中：檻梁燈額定功率為，大梁燈和小車燈的額定功率均為。根據照明質量不變的原則，節能照明系統中檻梁位置LED燈的額定功率為，其他位置LED燈的額定功率為。

如圖3所示，軌道吊節能照明系統通過三相四線制、工頻線電壓的母線供電，分為大梁、小車和檻梁3條支路，由漏電保護開關提供過載和短路保護，通過可編程邏輯控制器輸出信號來觸發支路導通，控制燈光亮暗。以大梁燈為例，R6603、S6603和T6603為三相線，每相與06603之間的電壓為相電壓，分別為2盞LED燈供電。

3 軌道吊節能照明系統節能效果

軌道吊節能照明系統設計安裝完成后，使用縮微照度計對夜間作業現場的光照強度進行測量。結果顯示，LED燈節能照明系統的光照強度與原高壓鈉燈照明系統的光照強度相當，達到設計要求。按每臺軌道吊每天夜間工作計，軌道吊節能照明系統每年節電8 935.2 kW h，節能效果十分顯著。此外，節能照明系統在軌道吊各機構無動作后自動切斷照明電路，從而進一步降低能耗。

參考文獻：

[1] 曹慧. LED照明技術在試驗廠房中的應用[J].電氣制造，2014（1）：62-64.

（編輯：張敏 收稿日期：2014-08-28）

上港集團振東集裝箱碼頭分公司自動化無人空箱堆場軌道式龍門起重機（以下簡稱軌道吊）采用遠程操作模式，1位司機要操作2臺高型軌道吊和3臺矮型軌道吊，呈現“機多人少”的作業特點。在夜間多機配合作業結束后，司機往往不會主動關閉照明設備；在日間作業時，由于司機執行遠程操作，難以察覺現場照明設備開關情況，導致司機常常忘記關閉照明設備。針對上述能耗浪費問題，上港集團振東集裝箱碼頭分公司在比較半導體發光二級管（Light Emitting Diode，LED）燈與高壓鈉燈的光效、能耗和可再利用性的基礎上，對3臺矮型軌道吊實施節能照明系統改造。

1 LED燈與高壓鈉燈比較

軌道吊原采用由電弧管、燈芯、玻殼、消氣劑和燈頭等構成的高壓鈉燈作為照明設備。軌道吊節能照明系統采用LED燈，通過將電能轉化為可見光實現照明。

1.1 光效比較

由表1可見，光源功率的LED燈與光源功率250 W的高壓鈉燈的實際利用光通量相當，即兩者光照強度相當，而且前者的燈具光效與后者相比有大幅提高。

1.2 能耗比較

根據表1的計算公式，驗算得光源功率的LED燈與光源功率的高壓鈉燈的實際利用光通量相當，均為左右。在光照強度相同的條件下，LED燈比高壓鈉燈節約能耗60%左右（見表2）。

1.3 可再利用性比較

LED燈內部沒有松動部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉淀、光衰快等缺點[1]，其半導體芯片可回收再利用；相比之下，高壓鈉燈的電弧管內填充的是金屬汞和金屬鈉，對環境污染較大。

2 軌道吊節能照明系統改造

2.1 控制功能實現

將本節能照明系統應用于自動化無人空箱堆場的矮型軌道吊上。軌道吊的小車頂部裝有半導體光敏元件，能夠通過光照強度判斷日間模式和夜間模式。系統原理如圖1所示。

在日間模式下，節能照明系統關閉。此時即使司機按下燈光啟動按鈕，可編程邏輯控制器也不響應。當系統從夜間模式切換到日間模式時，LED燈自動關閉，從而避免因司機忘記關閉照明設備而造成能耗浪費。

在夜間模式下，節能照明系統啟動。此時若司機按下燈光啟動按鈕，LED燈常亮；若司機按下燈光熄滅按鈕，LED燈常暗。在此模式下，當軌道吊接到任務指令或司機手動操作軌道吊的起升機構、大車機構或小車機構時，節能照明系統自動啟動，司機可通過攝像頭遠程查看現場工況和作業狀況；若軌道吊各動作機構在內無動作，則系統自動切斷照明電路，進入休眠模式。

2.2 LED燈選型及布線

LED燈在軌道吊上的布局如圖2所示。原照明系統使用高壓鈉燈，其中：檻梁燈額定功率為，大梁燈和小車燈的額定功率均為。根據照明質量不變的原則，節能照明系統中檻梁位置LED燈的額定功率為，其他位置LED燈的額定功率為。

如圖3所示，軌道吊節能照明系統通過三相四線制、工頻線電壓的母線供電，分為大梁、小車和檻梁3條支路，由漏電保護開關提供過載和短路保護，通過可編程邏輯控制器輸出信號來觸發支路導通，控制燈光亮暗。以大梁燈為例，R6603、S6603和T6603為三相線，每相與06603之間的電壓為相電壓，分別為2盞LED燈供電。

3 軌道吊節能照明系統節能效果

軌道吊節能照明系統設計安裝完成后，使用縮微照度計對夜間作業現場的光照強度進行測量。結果顯示，LED燈節能照明系統的光照強度與原高壓鈉燈照明系統的光照強度相當，達到設計要求。按每臺軌道吊每天夜間工作計，軌道吊節能照明系統每年節電8 935.2 kW h，節能效果十分顯著。此外，節能照明系統在軌道吊各機構無動作后自動切斷照明電路，從而進一步降低能耗。

參考文獻：

[1] 曹慧. LED照明技術在試驗廠房中的應用[J].電氣制造，2014（1）：62-64.

（編輯：張敏 收稿日期：2014-08-28）

上港集團振東集裝箱碼頭分公司自動化無人空箱堆場軌道式龍門起重機（以下簡稱軌道吊）采用遠程操作模式，1位司機要操作2臺高型軌道吊和3臺矮型軌道吊，呈現“機多人少”的作業特點。在夜間多機配合作業結束后，司機往往不會主動關閉照明設備；在日間作業時，由于司機執行遠程操作，難以察覺現場照明設備開關情況，導致司機常常忘記關閉照明設備。針對上述能耗浪費問題，上港集團振東集裝箱碼頭分公司在比較半導體發光二級管（Light Emitting Diode，LED）燈與高壓鈉燈的光效、能耗和可再利用性的基礎上，對3臺矮型軌道吊實施節能照明系統改造。

1 LED燈與高壓鈉燈比較

軌道吊原采用由電弧管、燈芯、玻殼、消氣劑和燈頭等構成的高壓鈉燈作為照明設備。軌道吊節能照明系統采用LED燈，通過將電能轉化為可見光實現照明。

1.1 光效比較

由表1可見，光源功率的LED燈與光源功率250 W的高壓鈉燈的實際利用光通量相當，即兩者光照強度相當，而且前者的燈具光效與后者相比有大幅提高。

1.2 能耗比較

根據表1的計算公式，驗算得光源功率的LED燈與光源功率的高壓鈉燈的實際利用光通量相當，均為左右。在光照強度相同的條件下，LED燈比高壓鈉燈節約能耗60%左右（見表2）。

1.3 可再利用性比較

LED燈內部沒有松動部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉淀、光衰快等缺點[1]，其半導體芯片可回收再利用；相比之下，高壓鈉燈的電弧管內填充的是金屬汞和金屬鈉，對環境污染較大。

2 軌道吊節能照明系統改造

2.1 控制功能實現

將本節能照明系統應用于自動化無人空箱堆場的矮型軌道吊上。軌道吊的小車頂部裝有半導體光敏元件，能夠通過光照強度判斷日間模式和夜間模式。系統原理如圖1所示。

在日間模式下，節能照明系統關閉。此時即使司機按下燈光啟動按鈕，可編程邏輯控制器也不響應。當系統從夜間模式切換到日間模式時，LED燈自動關閉，從而避免因司機忘記關閉照明設備而造成能耗浪費。

在夜間模式下，節能照明系統啟動。此時若司機按下燈光啟動按鈕，LED燈常亮；若司機按下燈光熄滅按鈕，LED燈常暗。在此模式下，當軌道吊接到任務指令或司機手動操作軌道吊的起升機構、大車機構或小車機構時，節能照明系統自動啟動，司機可通過攝像頭遠程查看現場工況和作業狀況；若軌道吊各動作機構在內無動作，則系統自動切斷照明電路，進入休眠模式。

2.2 LED燈選型及布線

LED燈在軌道吊上的布局如圖2所示。原照明系統使用高壓鈉燈，其中：檻梁燈額定功率為，大梁燈和小車燈的額定功率均為。根據照明質量不變的原則，節能照明系統中檻梁位置LED燈的額定功率為，其他位置LED燈的額定功率為。

如圖3所示，軌道吊節能照明系統通過三相四線制、工頻線電壓的母線供電，分為大梁、小車和檻梁3條支路，由漏電保護開關提供過載和短路保護，通過可編程邏輯控制器輸出信號來觸發支路導通，控制燈光亮暗。以大梁燈為例，R6603、S6603和T6603為三相線，每相與06603之間的電壓為相電壓，分別為2盞LED燈供電。

3 軌道吊節能照明系統節能效果

軌道吊節能照明系統設計安裝完成后，使用縮微照度計對夜間作業現場的光照強度進行測量。結果顯示，LED燈節能照明系統的光照強度與原高壓鈉燈照明系統的光照強度相當，達到設計要求。按每臺軌道吊每天夜間工作計，軌道吊節能照明系統每年節電8 935.2 kW h，節能效果十分顯著。此外，節能照明系統在軌道吊各機構無動作后自動切斷照明電路，從而進一步降低能耗。

參考文獻：

[1] 曹慧. LED照明技術在試驗廠房中的應用[J].電氣制造，2014（1）：62-64.

（編輯：張敏 收稿日期：2014-08-28）