矿区站场照明节能降消系统应用

徐先荣兖州煤业股份有限公司铁路运输处运输科，山东济宁　273500



矿区站场照明节能降消系统应用

徐先荣
兖州煤业股份有限公司铁路运输处运输科，山东济宁273500

摘要根据目前的经济发展形势，以及提倡的“三俭三提”活动。经过现场调查，建议解决：长期困绕矿车站的突出问题“如何提高站场照明，并能节约用电，降低运输成本

关键词站场照明；LED照明；眩光；光敏开关；远程控制系统

我们矿区铁路车站的站场照明问题，是长期以来难以解决的问题，影响着站内的运输作业。矿区共有13个车站，经过现场调查有7个站站场照明不足、或是设置灯塔、灯杆数已满足，但灯源的照射范围小，对现场作业人员人身安全存在很大隐患。另外3个车站，照明符合要求，但是用电量很大，整夜都全部灯源处于点亮状态，对于我们所提出的“节能减排，节支降耗”背道而驰。为了改善目前的现状，达到站场作业要求，并能降低用电的消耗，采取以下几个措施。

1　更换灯源采用新的“LED照明灯”射灯

根据调查说明，LED就是二极管，其具有发光的作用。如果能在铁路站场照明领域应用，将具有很大的现实意义。LED灯具备的很多特点和优势：

1）大大的节约了电量。传统白炽灯的用电量是它的8倍以上，在功率相同相同的情况下，比白炽灯亮10们；2）寿命长：它的使用寿命大约在50，000小时以上，相当于传统钨丝灯的50倍；3）非常的环保。因为它几乎不含任何有害元素如铅、汞等，当然对对环境也没有什么污染；4）不受雷电的影响，更不像其它的，会出现红外线和紫外线的辐射。5）没玻璃外壳和灯丝，不会出现传统灯管碎裂现象，也就不会对人的身体产生伤害和辐射。

2　消除灯源的眩光问题

眩光使人们产生不舒适感，严重时还会损害视觉功效。按CLE标准将直接眩光限制质量分为5个质量等级，我国分为3个等级。实验证明，只要在450发射角至r的临界角的范围内，灯具各方向上的平均亮度均小于即制曲线规定的亮度极限值，假如选用这种灯具，超出以上等级的眩光问题是不会出现的。

LED发光有一定的角度且具有方向性，在两个范围内是不会现场眩光的。发光角度小于90°，不会产生直接眩光；向下照射时，发出的光身在垂线周围在与垂线呈小于45°角的发光区内，在与垂线呈大于45度角以外的区域几乎不发光，因此也不会产生直接眩光。

3　采用光敏开关

光敏开关的工作业原理适用于矿区铁路照明：能根据检测到的实际光照强度相应调节照明回路的开断：在没有足够光照或黑暗情况下，可自动调节打开照明回路，在光照足够的情况下，自动关闭照明回路，实现节能的目的（检测亮度范围可调节）。免螺钉安装方式，实现快速接线；正面设有2个信号灯，明确指示工作情况；正面设有“test”按钮，工作和接线情况下可以在任意亮度下检测；适用于各类室内外公共照明场所；维修价格低零部件更换仅2～3元。

4　站场照明采取远控技术

现照明的开启是人工开启，按规定的时间启用灯，站场上照明灯源的功率很大，灯数众多，在无作业时整夜点亮；由于天亮时间的不同也不能在日光充足时及时开关灯，这样对电能存在很大的浪费。

4.1站场照明分组远控制

结合照度要求，将站场内灯源分成两类，一类为作业照明灯，另一类为值班用的照明灯，有两组作业照明灯，一组值班照明灯，值班照明灯需要在整个夜晚持续开启。而作业照明灯的开启长短则取决于每个场区的作业时间。系统智能化实时控制3组灯具的开关，实现对灯具的分组控制。从而达到节约能源，减少浪费；从灯具的使用寿命分析，采用智能控制后，相对的保持每组灯源电压的相对稳定，达到延长灯具的使用寿命。

实现值班照明灯的智能调压控制，值班照明灯要求从天黑至第二天天亮期间开启，照明时间长，但是在整个晚上值班照明灯的亮度要求视情况变化，例如装卸作业时的有无、天刚黑(或天快亮)时与夜间时、晴天夜晚时与阴雨天夜晚时的亮度都有不同的要求，如果只采用简单的开关控制值班照明灯，必然浪费大量能源并增大运营成本，所以采用智能节电装置进行调压稳压控制，通过调节值班照明回路的电压改变值班照明灯的功率，进而降低能源消耗和运行成本。

4.2远程控制系统组成

它由以下几部分组成，集分散控制、集中控制、节能控制和手机短信控制。

一是由管理人员根据站场的实际需要通过集控装置进行照明控制软件指辉开关灯控制命令，通过通信网络送到高杆灯的智能控制器，智能控制器控制高杆灯接触器实现明系统的明灭。

二是由人工操作，终端GSM无线通信网络的铁路站场照明远控，采用的租用移动信号集站方式。

这种系统类似于移动通讯电话通讯，由以下三部分组成，一是控制端、二是无线通信网、三是受控端。控制端：控制端通常由固定电话或移动电话组成，用于发射照明灯明灭的信号。无线通信网采用现行的的GSM无线移动通信网络。GSM无线通信网主要由基站子系统和网络子系统组成。基站子系统包括2个部分，其一是基站收发台，其二是基站控制器；网络子系统包括3个中心和3个寄存器，3个中心为操作维护中心和移动交换中心以及鉴权中心，而3个寄存器分别为地位置寄存器和访问位置寄存器以及设备标志寄存器。

受控端：信号接受、控制装置，由手机模块和单片机组成。根据站场对灯源的使用情况，由现场人员进行控制，通过作业用的站场区段，采取语音或按键信令方式开启灯源。

5　预期实施效果

5.1降低费用

以一个车站为例：站站场2个灯桥用电消耗，一座灯桥22个灯，瓦数1000，夏季一天（19：00—6：00）用电：22×2×11＝484（度）；

采取以上措施：

根据天亮时间约（19：30—4：30），分组点亮：12个灯值班用灯，32个为作业用灯。

12×9＝108（度），32×6＝192（度）

一个车站一年节约用电为：（484－108－192）×365＝67160（度）

节约电费：67160*0.8＝53728（元）

矿区10个车站灯桥节约费用：53728×10＝537280（元）

5.2投入费用：光敏开关、人工费用、维修费用

通过此项措施，仅以每站的灯桥计算节量一年达到67160度，10个车站电费节约达53万多元，如果再计算上灯塔及多数灯柱等用电，节省费用会更大，而投入的远低于节省费用，并且是一次投入多年受益。

6　结论

该系统可能满足铁路站场特定环境的要求与应用，具有改善环电力负荷紧张，创造舒适视觉照明环境等特点，可节约成本，降低工程造价，经济社会效益显著。

作者简介：徐先荣，助理工程师，工作单位为兖州煤业股份有限公司铁路运输处运输科，研究方向为铁路运输行车作业及安全

中图分类号TP3

文献标识码A

文章编号1674-6708（2016）155-0087-01