减少虹桥机场站坪高杆灯运行经费.doc

减少虹桥机场高杆灯能耗上海虹桥国际机场公司飞行区管理部助航灯光管理科“启航”QC小组二O一年十二月减少虹桥机场高杆灯能耗一、 小组概况“启航”QC小组创建于2008年初，由虹桥机场飞行区管理部灯光科骨干组成，几年来每年选择一、二项不同课题进行活动，取得了一定的成果，具有较强的业务能力。小组所属科室荣获“上海市劳模集体”、“上海市文明班组”；中国民航的“工人先锋号”、“上海交通通信行业优秀质量管理小组”等荣誉称号。QC小组名称虹桥飞行区管理部灯光科“启航”QC小组课题名称减少虹桥机场高杆灯能耗成立时间2008年2月课题注册时间2010年5月注册登记号QCC-YX-2008-小组类型服务型活动时间2010年3月12月活动次数10次出勤率100%组员姓名性别职称组内分工QC培训情况顾鹏飞男技师组长，全面负责、总结成果参加QC基础知识培训，取得合格证徐 晖男工程师副组长，技术指导累积参加QC基础知识学习16小时叶柏根男政工师组员，质量控制累积参加QC基础知识学习16小时许峰男高级工组员，现场管理、累积参加QC基础知识学习16小时陈力二男高级工组员，技术支持、制定方案累积参加QC基础知识学习16小时孙继东男高级工组员，现场调查累积参加QC基础知识学习16小时张皓男技师组员，现场调查、方案实施累积参加QC基础知识学习16小时陆益沙男助理工程师组员，现场调查效果验证累积参加QC基础知识学习16小时於毅俊男助理工程师组员，数据整理、方案实施累积参加QC基础知识学习16小时张翔男助理工程师组员，数据整理、方案实施累积参加QC基础知识学习16小时表1 启航QC小组信息表二、选题理由l 虹桥机场公司提出增收省支口号，飞行区管理部节能指标为150万元，高杆灯为新运行设备，通过对高杆灯运行进行分析，高杆灯节能潜力巨大。l 高杆灯照明各区域亮度不同，且部分区域照度偏高，可能对飞机驾驶员或者机坪管制员造成眩光，降低服务质量。l 虹桥机场T2候机楼附近的高架道路与25米高的升降式高杆灯发光窗口位于同一视线高度，因虹桥机场站坪高杆灯照度较高，可能对来往机动车司机产生炫目且对周围环境产生光污染。因此，我们QC小组选定课题名称：减少虹桥机场高杆灯能耗。三、现状调查虹桥机场西区高杆灯共93基，其中西航站楼区域59基（含南北规划指廊），航站楼北侧货运机坪区域19基，南侧维修机坪区域15基。灯杆均为升降式，生产厂家上海艾伯克斯。西区高杆灯自傍晚17:00开启,至第二天清晨7:00关闭,每日运行14小时。西区93基高杆灯每小时耗能894.6KW。高杆灯灯具有1000W高压钠灯和400W高压钠灯两种，1000W高压钠灯用于机位照明，400W高压钠灯用于后侧服务车道照明。图1 虹桥机场高杆灯系统灯具设置典型机位区域灯具数量每基能耗平均水平照度平均垂直照度均匀比217机位西区南北规划指廊12*1KW+2*0.4KW12.8KW81Lx64Lux<4:1，符合261机位西区2号坪，近机位9*1KW+2*0.4KW9.8KW69Lx69Lux<4:1，符合412机位西区4号坪货运机坪7*1KW+2*0.4KW7.8KW48Lx53Lux<4:1，符合无机位西区4号坪北侧货运小车坪12*1KW12KW42Lx34Lux<4:1，符合表2 虹桥机场各区域典型照度图2 虹桥机场高杆灯系统能耗与照度对比表四、设定目标QC小组进行整体分析，发现照度高的高杆灯，能耗也大。目前站坪照度的实际测量值均高于行业规定的最低20Lx的标准值；根据现场测光实验，当虹桥机场站坪照明照度为25Lx时，机位照度效果最佳，相应能耗也最经济，于是本次QC活动的目标就是将高杆灯照度降低至25Lx来降低高杆灯能耗。预计目标主要问题图3 主要问题及预定目标五、目标论证对于降低能耗QC作出两种节能设想，减少高杆灯运行时间和降低运行中高杆灯的电能损耗，通过现状调查发现，若高杆灯照度由81Lx降至25Lx，照度下降30%，每基高杆灯能耗可由原先的12.8kw降低至3.8kw，能耗下降29%,而通过优化高杆灯运行时间，对高杆灯运行时间进行弹性调整，由原先每日运行14小时，下降至每日运行约11小时，更可大幅度减少运行能耗。未使用节能管理模式手动操作速度慢设备停放区设置有高杆灯发光窗口多开关灯时间不统一未区分半、全夜模式停航后可采用节能运行未跟随航班情况而调整每日固定运行14小时管理上不重视新设备不熟悉高杆灯位置设置不合理照度偏亮高杆灯出厂时间已设定监控系统功能不全控制系统不同高杆灯运行能耗高控制系统运行时间灯具布置人六、原因分析图4 原因分析七要因确认序号末端因素验证方法验证结果是否要因1每日运行14小时现场查看高杆灯出厂时时间设置均固定，没有根据季节不同而针对性地设定开关灯时间是2未跟随航班情况而调整现场查看在每日航班大间隙时（1：30-7：00），高杆灯全部仍然全部开启，浪费大量电能是3未区分半、全夜模式查看程序开关灯采取一刀切，没有分类设定。在航班有大间隙时高杆灯仍然全部开启是4开关灯时间不统一现场查看高杆灯控制系统多样，有3种不同的控制方式，造成开启关闭时有5分钟的误差否5设备停放区设置高杆灯现场测量高杆灯配置不合理，停放区有相应独立的照明，无需高杆灯提供照明是6高杆灯发光窗口多现场测量站坪照度偏亮，造成眩光实际站坪照度均高于站坪照度最低20Lx标准是7未采用节能管理模式查看制度重视管理，相应制度健全、每日巡视、日常维护、应急预案通过现场验证，均切实可行否8手动操作速度慢培训及考试在高杆灯投入使用前，由生产对所有操作管理进行培训并取得相应证书否表3 要因确认表八、制定对策序号要因项目对策目标措施完成时间地点负责人1每日运行14小时优化高杆灯开启、关闭时间开关灯时间符合季节变化1. 每月进行2次修正2. 按上海市日出日落时间进行设置4月现场及监控许峰於毅俊2未跟随航班情况而调整启用监控节能模式，随航班间隙而调整航班大间隙时,采取半夜灯节能运行 1. 监控系统通讯线路进行分路设定，2. 修改高杆灯监控系统程序3. 航班大间隙使用半夜灯模式7月监控室徐晖张翔3未区分半、全夜模式4设备停放区设置高杆灯关闭7基不用于站坪照明的高杆灯确保高杆灯均用于机位照明1. 确认每基高杆灯的灯具照射范围2. 关闭用于设备停放照明的高杆灯11月现场陈力二张皓5高杆灯发光窗口多高杆灯内部线路优化在满足站坪照度的情况下，使照度接近25lx的最佳效果1. 通过照度测试仪对各区域典型机位进行采样，减少高杆灯发光窗口2. 对内部接线进行优化调整3. 减少各区域的高杆灯发光窗口4. 调整灯具照射照射角度11月现场孙继东陆益沙表4 对策表九、实施对策为深入推进节能工作的持续开展，小组成员在总结以往节能工作的基础上，结合站坪高杆灯系统的实际硬件设施条件，对高杆灯节能运行进行了分析、研究，在确保服务质量不降低、安全保障标准不变的前提下实行节能运行。对策1：优化高杆灯开启、关闭时间QC小组参照助航灯光的开启时间及计上海地区日出、日落的时间，自2010年4月1日对高杆灯的开启、关闭时间进行优化，每年分为24个时间段，在每月的5号、20号对所有高杆灯的开关时间进行微调，以最大限度符合日落开灯、日出关灯的时间。由此改变原先普遍实行的高杆灯系统傍晚17:00全部开启，至次日凌晨7：00关闭的简单运行模式。4月1日至12月31日通过采取优化开关灯时间的措施，可减少运行时间679.5小时，每小时降低能耗894.6KW。图5 优化后高杆灯系统运行时间对照表月份5号20号投入时间切除时间投入时间切除时间一月17:0007:0017:3007:00二月17:3006:4517:4506:30三月18:0006:1518:1506:00四月18:1505:4518:3005:15五月18:3005:1518:4505:00六月19:0005:0019:0005:00七月19:0005:0019:0005:00八月18:4505:1518:3005:30九月18:1505:3018:0005:45十月17:3006:0017:1506:00十一月17:0006:1517:0006:30十二月17:0006:4517:0007:00表5 优化后高杆灯系统运行时间表对策2：启用监控节能模式，随航班间隙而调整根据QC小组对西航站楼近机位59基高杆灯运行方式的研究，此59基高杆灯每基保留3只1000W灯具用于机位照明，另保留2只400W灯具用于后侧服务车道照明。在这种半夜灯模式下，机位平均照度还可达到23Lux，满足民航技术标准要求。保留服务车道照明的灯具，可满足夜间各生产保障人员、车辆的安全需要和空防安全的照明要求。经查询航班计划可知，每日凌晨1:30为正常航班结束时间（10月换季后，每日结束时间提前至12：30）。西区开航后凌晨1:30至早晨7:00期间航班起降量，一般都小于10架次。因此将节能模式的启用时间定为每日1:30，且节能模式的运行时间将随航班计划进行调整，以最大限度的满足安全运行和服务质量的需要。7月1日至12月31日通过采取西区2号坪采取节能运行模式的措施，节能模式运行881.5小时，每小时降低能耗414KW节能模式启用前节能模式启用后图6 高杆灯监控系统启用节能模式对策3：关闭7基不用于站坪照明的高杆灯关闭设备存放区的高杆灯，设备区照明也足够对93基高杆灯进行分析，发现其中7基高杆灯并不是用于站坪照明，其中4基高杆灯位于小车坪用于围界照明，2基位于25号门安检通道、1基位于航空加油站旁，共3基高杆灯为机务车辆停放提供照明。这7基高杆灯旁都有围界照明系统提供足够的照度，因此关闭7基高杆灯一定程度上减少了不必要的电能浪费。图7 关闭不用于站坪照明的高杆灯对策4：高杆灯内部线路优化QC小组对货运机坪共13基高杆灯，形式均为“7+2”升降式高杆灯进行优化改接，重新分配供电线路上的灯具，调整发光窗口角度，每日运行时，只开启4只1KW灯具，每基可少开启3只1KW的高压钠灯。11月1日至12月31日通过采取优化货运机坪内部接线及关闭非机坪照明的高杆灯的措施，运行831.5小时，每小时减少能耗102.8KW。实地排摸灯具线路走向货运机坪优化灯具图8 货运机坪高杆灯优化线路后灯具布置图十、效果检查1、效果对比：根据小组成员的验证及数据记录，我们进行了统计，经过小组成员的共同努力，实现了初定的课题目标。典型机位每基能耗减少能耗（%）机位照度减少照度（%）QC活动前QC活动后QC活动前QC活动后规划指廊12.8Kw3.8 Kw-71%81 Lx23 Lx-71%近机位9.8 Kw3.8 Kw-66%69 Lx23 Lx-66%维修机坪货运机坪7.8 Kw4.8Kw-20%48Lx32 Lx-33%北侧货运小车坪12 Kw0 Kw-100%42 Kw0 Lx-100%表6 QC活动后各区域对照表2、经济效益：虹桥机场高杆灯系统从3月16日至12月31日，共运行290天，每日运行14小时，每小时能耗894.6KW，高杆灯系统能耗为，290×14×894.6=3632076KWH，根据0.86元/千瓦时工业电费计算，运行经费为312万元。通过QC活动，小组采取了多种节能措施，逐步推广高杆灯系统各种节能方式，经计算如一年节约经费如下：4月1日至12月31日通过采取优化开关灯时间的措施，可减少运行时间679.5小时，每小时降低能耗894.6KW；7月1日至12月31日通过采取西区2号坪采取节能运行模式的措施，节能模式运行881.5小时，每小时降低能耗414KW；11月1日至12月31日通过采取优化货运机坪内部接线及关闭非机坪照明的高杆灯的措施，运行831.5小时，每小时减少能耗102.8KW。2010年通过多种节能措施减少电能：679.5×894.6+881.5×414+831.5×102.8=1058300KWH，根据0.86元/千瓦时工业电费计算，可节约经费91余万元，降低运行经费29%，而本次QC活动投入的经费为零。经推算2011年运行经费为365×14×894.6=4571406KWH，约为393万元。采取以上的节能措施，一年可减少777.25×894.6+1967×414+4332.75×102.8=1955073KWH，约为168万元，降低运行经费42%。图9 QC活动经济效益计算3、社会效益：虹桥机场是上海市的窗口单位，停机坪是机场形象之一。在本次QC活动中，通过优化照明控制，使机坪高杆灯照明开启关闭时间更加合理化、标准化。世博会保障期间而未出现一起因站坪照明故障而影响航班运行的安全事件，为迎来送往的中外旅客创造了更加舒适和谐的环境，从而提升了机坪的服务质量及整体形象。4、无形效益：通过本次QC小组活动，小组成员的质量意识、节能意识、攻关意识、团队精神都取得了成效。详见雷达图：项目自我评价活动前（分）活动后（分）质量意识34节能意识24攻关意识34掌握工具24团队精神35质量意识节能意识攻关意识掌握工具团队精神活动前活动后图10 QC活动质量意识图十一、巩固措施措施一：更新台帐，密切跟踪设备运行状况，提升应急维修能力QC小组每日对高杆灯开启节能模式情况进行巡检，并记入站坪助航设施日巡检记录台帐内。将进一步完善高杆灯应急预案，加强对高杆灯凌晨12:30的节能运行状态跟踪。如有地勤人员的相关反映，将通过AOC做好解释工作。如有特殊原因，可开启特定机位高杆灯的全开模式。措施二：修改制度，加强日常设备巡检力度QC小组重新制定了站坪设施巡检制度，将加强对灯具发光情况的巡检，由原先的每日二次增加为每日四次，分别为上午、下午、开灯后及半夜节能模式，当发现灯具损坏及时修复，以保证夜间机位照明的照度仍可控。灯光科站坪设施巡检制度站坪设施巡检记录台帐高杆灯节能模式巡检记录图10 修订巡视制度及巡检台帐十二、总结及下一步打算通过本次QC活动，取得了预期的目标，并且员工在专业技术知识及其它各方面的能力都得到了提高。下一步“启航”QC小组准备将把改造东区高杆灯灯具布置，改善东区站坪高杆灯灯具照射角度的问题，作为下次QC活动的研究课题，为不断改善虹桥机场站坪高杆灯系统照明环境作贡献。