石學(xué)林+陳妍

高桿燈是集裝箱碼頭的主要輔助設(shè)施，一般安裝于碼頭通道和堆場，為裝卸作業(yè)、安全監(jiān)控提供照明，平均照度約為。高桿燈功率較大，夜間使用時(shí)間較長，導(dǎo)致耗電量較大，是影響集裝箱碼頭用電量的主要因素之一。本文基于集裝箱碼頭高桿燈的實(shí)際使用情況，結(jié)合大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得出高桿燈最早和最晚開啟時(shí)間、最長照明時(shí)長、最大用電量等具有實(shí)際指導(dǎo)意義的結(jié)論，從而建立高桿燈用電量的數(shù)據(jù)集模型，并據(jù)此提出高桿燈使用管控建議。

1 集裝箱碼頭高桿燈使用概況

天津港太平洋國際集裝箱碼頭有限公司（以下簡稱“太平洋國際碼頭”）現(xiàn)有81座高桿燈，其中：集裝箱堆場內(nèi)有61座，倉儲物流堆場內(nèi)有12座，外租天津地海集裝箱堆場內(nèi)有8座。高桿燈高度為35 m，每座高桿燈安裝有20盞照明燈具。太平洋國際碼頭建立了集裝箱碼頭高桿燈智能管理系統(tǒng)，對高桿燈使用實(shí)行智能化管理。高桿燈智能管理系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程開啟和關(guān)閉高桿燈，還可以

實(shí)現(xiàn)每座高桿燈燈具的分組照明及統(tǒng)計(jì)高桿燈的用電量。太平洋國際碼頭的能源消耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2013年高桿燈用電量占公司主要生產(chǎn)用電量的16.7%，2014年占17.4%，2015年占18.1%。合理使用高桿燈，加強(qiáng)對高桿燈使用的數(shù)據(jù)分析及控制管理，對公司節(jié)能降耗具有積極意義。

2 集裝箱碼頭高桿燈使用管理

通過查閱資料、咨詢交流、現(xiàn)場調(diào)查等手段采集并分析2014年1―12月太平洋國際碼頭集裝箱堆場內(nèi)61座高桿燈（1～52號及61～69號）的用電量、開啟時(shí)間、關(guān)閉時(shí)間、照明時(shí)長等數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析，研究高桿燈用電量與季節(jié)、光照、分布場地等因素的關(guān)聯(lián)性，理清高桿燈用電量的控制點(diǎn)，從而通過合理、規(guī)范地使用高桿燈，達(dá)到安全照明、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、高效利用的目的。

2.1 高桿燈月度用電量

2014年太平洋國際碼頭高桿燈月度用電量（見圖1）數(shù)據(jù)顯示：1月高桿燈用電量最高，為34.48萬kW h；6月高桿燈用電量最低，為17.14萬kW h。高桿燈月度用電量曲線總體呈現(xiàn)波谷特點(diǎn)。高桿燈的月度用電量受季節(jié)影響明顯：夏季用電量較低，冬季和春季用電量較高。

2.2 各高桿燈月度用電量

2014年10月太平洋國際碼頭高桿燈用電量數(shù)據(jù)顯示：（1）27號高桿燈用電量最高，為 h；（2）65號高桿燈用電量最低，為 h；（3）44號高桿燈沒有產(chǎn)生用電量；（4）各高桿燈用電量不均衡，電量消耗差距較大。

2.3 月度最高用電量的高桿燈數(shù)量分布

月度最高用電量的高桿燈數(shù)量分布在[30，35]區(qū)間的達(dá)8個月，占比為67%。盡管各高桿燈月度最高用電量不同，但是月度最高用電量的高桿燈數(shù)量分布具有趨同性。

2.4 月度最高用電量的高桿燈概率分布

月度最高用電量的高桿燈概率分布統(tǒng)計(jì)顯示：月度最高用電量超過90%的高桿燈有27 座，數(shù)量占比為44%；月度最高用電量超過80%的高桿燈有4座，數(shù)量占比為7%。在月度最高用電量超過90%的27座高桿燈中，25座分布在堆場進(jìn)出口，1座位于冷箱堆場，1座位于緩沖區(qū)，說明這些區(qū)域用電量集中，對高桿燈月度用電量影響最大。

2.5 高桿燈月度最早開燈時(shí)間

2014年太平洋國際碼頭高桿燈月度最早開燈時(shí)間（見圖2）數(shù)據(jù)顯示：1―2月高桿燈開燈時(shí)間最早，為16：44；6月高桿燈開燈時(shí)間最晚，為18：57。高桿燈的月度最早開燈時(shí)間曲線總體呈現(xiàn)波峰特點(diǎn)，且高桿燈的最早開燈時(shí)間均早于日落時(shí)間。5月和7月多多云天氣，導(dǎo)致開燈時(shí)間提前。

2.6 高桿燈月度最晚關(guān)燈時(shí)間

2014年太平洋國際碼頭高桿燈月度最晚關(guān)燈時(shí)間（見圖3）數(shù)據(jù)顯示：6月高桿燈關(guān)燈時(shí)間最早，為04：34；12月高桿燈關(guān)燈時(shí)間最晚，為07：16。高桿燈的月度最晚關(guān)燈時(shí)間曲線總體呈現(xiàn)波谷特點(diǎn)，1―6月最晚關(guān)燈時(shí)間均早于日出時(shí)間，7―12月最晚關(guān)燈時(shí)間均晚于日出時(shí)間。7月和9月多多云天氣，導(dǎo)致關(guān)燈時(shí)間滯后。

2.7 高桿燈月度照明時(shí)長

2014年太平洋國際碼頭高桿燈月度照明時(shí)長（見圖4）數(shù)據(jù)顯示：1―2月高桿燈照明時(shí)長最長，為15.28 h；6月高桿燈照明時(shí)長最短，為9.55 h。高桿燈月度照明時(shí)長曲線總體呈現(xiàn)波谷特點(diǎn)，且月度照明時(shí)長基本長于夜間時(shí)長。

3 高桿燈用電量數(shù)據(jù)集模型

建立高桿燈用電量數(shù)據(jù)集模型（見圖5）。在高桿燈的實(shí)際使用過程中，須不斷對作業(yè)場地分布范圍、安保和交通照明需求、作業(yè)持續(xù)時(shí)間、季節(jié)光照、環(huán)境和天氣、人為開閉合理性、使用發(fā)光二極管燈泡等因素進(jìn)行規(guī)范、細(xì)化和改進(jìn)。

4 高桿燈使用改進(jìn)策略

（1）將場地作業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃與高桿燈智能管理系統(tǒng)相結(jié)合。原高桿燈智能管理系統(tǒng)的控制模式與現(xiàn)場作業(yè)缺乏關(guān)聯(lián)性：僅由操作人員主觀控制集裝箱堆場高桿燈的照明范圍和持續(xù)時(shí)間，不能針對生產(chǎn)情況及時(shí)調(diào)整現(xiàn)場照明，容易造成電能浪費(fèi)。經(jīng)過改進(jìn)后，在高桿燈智能管理系統(tǒng)中加入場地作業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃（夜間）模塊，將現(xiàn)場照明與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，使得堆場照明控制精確到具體時(shí)間段。高桿燈智能管理系統(tǒng)確保在堆場開始作業(yè)前開啟高桿燈進(jìn)行區(qū)域照明，并根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)進(jìn)度控制照明時(shí)間，使照明控制更加合理、規(guī)范。

（2）量化開關(guān)燈依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，避免隨意性。高桿燈的開關(guān)時(shí)間及使用的燈具數(shù)量由操作人員根據(jù)現(xiàn)場的環(huán)境和亮度決定，缺乏相應(yīng)參考標(biāo)準(zhǔn)，存在較大的隨意性。在鄰近場地高桿燈下方安裝照度計(jì)，照度計(jì)的測量信號通過高桿燈的控制光纜反饋給高桿燈智能管理系統(tǒng)，作為開關(guān)高桿燈的觸發(fā)信號，并且不同的照度值對應(yīng)開關(guān)不同數(shù)量的高桿燈，從而實(shí)現(xiàn)高桿燈使用的標(biāo)準(zhǔn)化。

（3）定義高桿燈使用屬性，確定高桿燈使用標(biāo)準(zhǔn)。集裝箱碼頭一般未針對提供安保照明和交通照明的高桿燈建立明確的使用標(biāo)準(zhǔn)。為此，有必要根據(jù)高桿燈的使用屬性及照明區(qū)域（見表1）確定使用標(biāo)準(zhǔn)，確保滿足不同屬性的照明需求，從而達(dá)到高效利用、節(jié)能降耗的目的。

（編輯：許玲 收稿日期：2017-09-25）endprint