摘要：分析集裝箱碼頭進出港閘口的照明節能設計，闡明了照明智能控制系統及LED照明光源是閘口建筑照明節能設計的主要方向，為閘口建筑的照明節能設計提供了一種新思路。

　　關鍵詞：閘口,照明設計, LED燈,智能控制系統,節能

　　0 前言

　　我國于1996年正式開始實施了《中國綠色環保照明工程實施方案》，經過十幾年的實踐，取得了顯著成效。“節能減排、低碳經濟”為當今社會所倡導，綠色照明被列入我國中長期節能十大課題之一，在工程建設中，綠色照明是必需考慮的一個環節。

　　1.閘口監管流程簡介

　　按集裝箱碼頭的進出港閘口監管方式，其流程主要有兩種類型：一是在閘口每個車道旁設置人工服務的檢查房;二是采用無人閘口。

　　本文以第二種類型進行闡述。如圖1所示，通過控制機和監控設備，自動識別車輛及集裝箱信息(車牌號、箱號、車及箱其它信息)，工作人員在后臺通過這些設備對閘口的監管。

　　2.照明設計方案

　　2.1 無人閘口監管流程中照明需滿足以下要求

　　a. 車輛能安全行駛通過閘口;b. 自動識別車輛車牌號和箱號;c. 自動顯示通道圖像信息;d.自動抓拍通過車輛的圖像信息;e. 司機通過控制機與后臺監管人員交流;f. 符合GB50034-2004《建筑照明設計標準》。

　　2.2 閘口照明燈具的安裝及功能

　　在每個車道，每只識別用的攝像槍各配一套燈具作輔助照明，滿足攝像照度需求。在車道中線與車道控制機垂直位置設一套燈具，為車道控制機及道閘提供照明。車道進出口方向各設一信號燈，作通行及禁止逆行的指示，車道入口方向兩側還各設置一盞霧燈，在大霧天氣時點亮，防止車輛碰撞車擋。

　　輔助照明的燈具只是做信息自動識別用時，配置強力的具有自動功能的補光用閃光燈即可，但集裝箱碼頭進出港閘口通常還需要對通道情況進行監視，故通常采用連續照明的方式。輔助照明的燈具兼作車道的環境照明。

　　2.3 照明節能設計方法

　　照明節能設計考慮的因素主要有：a. 選擇高效的光源和燈具;b. 照明控制方式;c. 合理的照明方案;d. 選擇節能的整流器(或變壓器、驅動電源裝置等);e. 合理的配電系統;f. 符合標準的電能質量。

　　e和f在配電設計中考慮，d需在光源確定的情況下考慮，由于集裝箱碼頭進出港閘口對于照明燈具的布置和功能已確定，故c不作討論，只有a和b是照明節能設計必須重點考慮的。

　　2.4 光源的選擇

　　目前金屬鹵素燈在閘口作攝像機的輔助照明和道路照明，其照明效果能很好滿足要求，但其不可瞬時熱啟動，在夜間作業的車道，燈必須是整夜點亮的。

　　LED作為功能性照明在近幾年才得以快速發展。隨著白光LED的迅速發展，LED應用于大型照明項目成為一種新的趨勢。目前LED白光技術已使LED的光效達到70~90lm/w，現已知實驗室數據LED燈的光效達230~240lm/w，預測到2015年，批量生產的LED燈光效更可能高達150~200lm/w。

　　白光LED燈有以下優勢：

　　a. 啟動性能好，達到納秒級，可全光通輸出;b. 使用低壓直流驅動，容易實現調光;c. 發光的指向性非常強，不需要配反射罩;d. 發光能量非常集中;e. 壽命長，耐氣候性強，抗震抗沖擊;f. 環保，不含汞，不填充氣體。

　　因此，采用LED燈作閘口的輔助照明和道路照明是一種高效的照明光源。

　　2.5 照明控制方式

　　在自動閘口中，車來開燈，車走關燈，是理想的省電的方法。采用金屬鹵化物燈時，由于其不可瞬時熱啟動，只能讓燈整夜亮著，如果采用LED燈，就可以隨時開、關燈。要進一步節省電能，需要引入智能照明控制系統。

　　在閘口中給予照明控制信息的設備有車道控制機、地感線圈、RFID等設備，通過這些設備傳輸過來的信息，智能照明控制系統可以按預定的程序控制開、關燈。以下用1個10車道的閘口為例說明閘口智能照明控制系統的組成和功能。

　　閘口智能照明控制系統的組成如圖2，其各部分主要功能如下：

　　a. 智能照明管理系統：可實現監控和管理;b. 照明控制柜：安裝配電和控制設備的裝置;c.液晶觸摸屏：系統的管理和操作界面;e. 交換機：以太網交換機;f. 總線交換機：系統總線與以太網接口;g. 定時器：多種時間控制模式;h. 智能繼電器模塊：開關輸出單元;i. DC24V電源模塊：提供系統模塊DC24V電源;j. 12按鍵面板：可實現12種預定的控制模式;k. 環境亮度傳感器：檢測環境的亮度;l. 4通道干接點輸入模塊：提供4路無源輸入信號;m. 車道控制機：信息交換設備，實現對道閘的控制;n. RFID：識別車輛信息的無線設備，可提供無源觸點信號。

　　閘口智能照明控制系統的基本控制流程：RFID檢測到車輛進閘→輸出信號→啟動車道照明→入口地感線圈檢測到車輛進閘→輸出信號→啟動輔助照明→計時→車輛前進→出口地感線圈檢測車輛出閘→輸出信號→延時關閉輔助光源。

　　3. 技術經濟分析

　　目前，價格過高是LED燈和智能控制系統在閘口應用的一個主要障礙，采用LED燈是否有經濟效益?

　　注：貨幣為RMB;電費按0.8元/度;閘口夜間年平均運行時間按3000小時計。

　　由上表可見，LED燈結合智能照明控制系統在工程初期投入高，需要近10年才顯示其經濟效益，但其節能效果很明顯，節能減排的社會效益顯著。LED燈是十分有潛力的新光源，隨著技術進步，LED燈的效能和質量將進一步提高;LED燈的廣泛應用，其價格必將逐漸降低。

　　4.結 語

　　閘口的照明用電雖然不多，如能將閘口照明節能設計的方法應用到整個物流領域，對綠色照明、節能減排發揮積極貢獻，其產生的經濟和社會效益是相當可觀的。

　　參 考 文 獻：

　　[1]任元會.照明設計新技術發展與應用[J].建筑電氣，2012年，第7期:3-10.

　　[2]北京照明學會照明設計專業委員會.照明設計手冊[M].北京：中國電力出版社，2006第二版.