高杆灯是集装箱码头的主要辅助设施，一般安装于码头通道和堆场，为装卸作业、安全监控提供照明，平均照度约为15 lx。高杆灯功率较大，夜间使用时间较长，导致耗电量较大，是影响集装箱码头用电量的主要因素之一。本文基于集装箱码头高杆灯的实际使用情况，结合大量统计数据，得出高杆灯最早和最晚开启时间、最长照明时长、最大用电量等具有实际指导意义的结论，从而建立高杆灯用电量的数据集模型，并据此提出高杆灯使用管控建议。

1、集装箱码头高杆灯使用概况

     天津港太平洋国际集装箱码头有限公司（以下简称“太平洋国际码头”）现有81 座高杆灯，其中：集装箱堆场内有61 座，仓储物流堆场内有12 座，外租天津地海集装箱堆场内有8 座。高杆灯高度为35m，每座高杆灯安装有20 盏照明灯具。太平洋国际码头建立了集装箱码头高杆灯智能管理系统，对高杆灯使用实行智能化管理。高杆灯智能管理系统不仅可以实现实时、远程开启和关闭高杆灯，还可以实现每座高杆灯灯具的分组照明及统计高杆灯的用电量。太平洋国际码头的能源消耗统计数据显示，2013 年高杆灯用电量占公司主要生产用电量的16.7%，2014 年占17.4%，2015 年占18.1%。合理使用高杆灯，加强对高杆灯使用的数据分析及控制管理，对公司节能降耗具有积极意义。

2、 集装箱码头高杆灯使用管理

      通过查阅资料、咨询交流、现场调查等手段采集并分析2014 年1―12 月太平洋国际码头集装箱堆场内61 座高杆灯（1~52 号及61~69 号）的用电量、开启时间、关闭时间、照明时长等数据。通过数据分析，研究高杆灯用电量与季节、光照、分布场地等因素的关联性，理清高杆灯用电量的控制点，从而通过合理、规范地使用高杆灯，达到安全照明、经济节能、高效利用的目的。
2.1 高杆灯月度用电量
      2014 年太平洋国际码头高杆灯月度用电量（见图1）数据显示：1 月高杆灯用电量最高，为34.48 万kW/h；6 月高杆灯用电量最低，为17.14 万kW h。高杆灯月度用电量曲线总体呈现波谷特点。高杆灯的月度用电量受季节影响明显：夏季用电量较低，冬季和春季用电量较高。

2.2 各高杆灯月度用电量

       2014 年10 月太平洋国际码头高杆灯用电量数据显示：（1）27 号高杆灯用电量最高，为6 700 kW h；（2）65 号高杆灯用电量最低，为40.59 kW h；（3）44号高杆灯没有产生用电量；（4）各高杆灯用电量不均衡，电量消耗差距较大。

2.3 月度最高用电量的高杆灯数量分布

      月度最高用电量的高杆灯数量分布在[30，35]区间的达8 个月，占比为67%。尽管各高杆灯月度最高用电量不同，但是月度最高用电量的高杆灯数量分布具有趋同性。
2.4 月度最高用电量的高杆灯概率分布
       月度最高用电量的高杆灯概率分布统计显示：月度最高用电量超过90%的高杆灯有27 座，数量占比为44%；月度最高用电量超过80%的高杆灯有4座，数量占比为7%。在月度最高用电量超过90%的27 座高杆灯中，25 座分布在堆场进出口，1 座位于冷箱堆场，1 座位于缓冲区，说明这些区域用电量集
中，对高杆灯月度用电量影响最大。
2.5 高杆灯月度最早开灯时间

佰富彩      2014 年太平洋国际码头高杆灯月度最早开灯时间（见图2）数据显示：1―2 月高杆灯开灯时间最早，为16:44；6 月高杆灯开灯时间最晚，为18:57。高杆灯的月度最早开灯时间曲线总体呈现波峰特点，且高杆灯的最早开灯时间均早于日落时间。5 月和7 月多多云天气，导致开灯时间提前。

2.6 高杆灯月度最晚关灯时间
       2014 年太平洋国际码头高杆灯月度最晚关灯时间（见图3）数据显示：6 月高杆灯关灯时间最早，为04:34；12 月高杆灯关灯时间最晚，为07:16。高杆灯的月度最晚关灯时间曲线总体呈现波谷特点，1―6 月最晚关灯时间均早于日出时间，7―12 月最晚关
灯时间均晚于日出时间。7 月和9 月多多云天气，导致关灯时间滞后。

2.7 高杆灯月度照明时长

      2014 年太平洋国际码头高杆灯月度照明时长（见图4）数据显示：1―2 月高杆灯照明时长最长，为15.28 h；6 月高杆灯照明时长最短，为9.55 h。高杆灯月度照明时长曲线总体呈现波谷特点，且月度照明时长基本长于夜间时长。

3 、高杆灯用电量数据集模型

佰富彩建立高杆灯用电量数据集模型（见图5）。在高杆灯的实际使用过程中，须不断对作业场地分布范围、安保和交通照明需求、作业持续时间、季节光照、环境和天气、人为开闭合理性、使用发光二极管灯泡等因素进行规范、细化和改进。

4 、高杆灯使用改进策略
（1）将场地作业生产计划与高杆灯智能管理系统相结合。原高杆灯智能管理系统的控制模式与现场作业缺乏关联性：仅由操作人员主观控制集装箱堆场高杆灯的照明范围和持续时间，不能针对生产情况及时调整现场照明，容易造成电能浪费。经过改进后，在高杆灯智能管理系统中加入场地作业生产计划（夜间）模块，将现场照明与实际生产相结合，使得堆场照明控制精确到具体时间段。高杆灯智能管理系统确保在堆场开始作业前开启高杆灯进行区域照明，并根据现场生产进度控制照明时间，使照明控制更加合理、规范。
（2）量化开关灯依据标准，避免随意性。高杆灯的开关时间及使用的灯具数量由操作人员根据现场的环境和亮度决定，缺乏相应参考标准，存在较大的随意性。在邻近场地高杆灯下方安装照度计，照度计的测量信号通过高杆灯的控制光缆反馈给高杆灯智能管理系统，作为开关高杆灯的触发信号，并且不同的照度值对应开关不同数量的高杆灯，从而实现高杆灯使用的标准化。
（3）定义高杆灯使用属性，确定高杆灯使用标准。集装箱码头一般未针对提供安保照明和交通照明的高杆灯建立明确的使用标准。为此，有必要根据高杆灯的使用属性及照明区域（见表1）确定使用标准，确保满足不同属性的照明需求，从而达到高效利用、节能降耗的目的。