郭歡歡
（晉鋼控股集團）
摘要：在全球能源短缺與企業(yè)成本管控雙重壓力下，照明系統(tǒng)的能源浪費問題已成為企業(yè)運營管理中的重要痛點。本文以某企業(yè)車棚、廁所、辦公樓樓梯照明系統(tǒng)為研究對象，針對“長明燈”現(xiàn)象及缺乏有效監(jiān)控的問題，提出并實施了感應開關自動節(jié)電項目。
項目創(chuàng)新性地采用“光感+紅外感應”雙重控制模式，構建智能化照明系統(tǒng)，實現(xiàn)了“照明不足+人員經(jīng)過”雙條件觸發(fā)照明，有效解決了單一感應開關的浪費問題。通過經(jīng)濟效益測算，每5盞燈每年可節(jié)約成本294元，同時在安全環(huán)保、設備壽命、管理效率等方面均取得顯著成效，為企業(yè)照明系統(tǒng)節(jié)能改造提供了可復制、可推廣的實踐方案。
關鍵詞：感應開關；節(jié)能改造；智能化照明；雙重控制；成本管控
1 引言
1.1 研究背景
隨著我國“雙碳”目標（碳達峰、碳中和）的推進，能源節(jié)約與高效利用已成為各行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心議題。企業(yè)作為能源消耗的重要主體，其內部基礎設施的節(jié)能改造不僅關乎運營成本的降低，更與企業(yè)的社會責任及綠色發(fā)展戰(zhàn)略緊密相關。在企業(yè)日常運營中，照明系統(tǒng)是基礎且關鍵的能耗環(huán)節(jié)，尤其在車棚、廁所、辦公樓樓梯等公共區(qū)域，由于使用頻率不穩(wěn)定、人工開關管理不及時等因素，“長明燈”現(xiàn)象普遍存在，造成了大量的電能浪費，同時也增加了照明設備的損耗與更換成本。 傳統(tǒng)照明系統(tǒng)主要依賴人工控制，存在兩大核心問題：一是開關操作依賴人員自覺性，在非工作時段或無人使用時，照明設備常處于開啟狀態(tài)，形成能源浪費；二是缺乏有效的監(jiān)控機制，管理人員難以實時掌握各區(qū)域照明設備的運行狀態(tài)，無法及時發(fā)現(xiàn)并解決“長明燈”問題。此外，市場上常見的單一感應開關（如光感開關、紅外感應開關）雖能在一定程度上實現(xiàn)自動控制，但仍存在明顯缺陷——光感開關僅依據(jù)環(huán)境亮度觸發(fā)，在照明不足但無人使用時仍會開啟，造成浪費；紅外感應開關僅依據(jù)人員活動觸發(fā)，在環(huán)境亮度充足時仍會開啟，同樣形成浪費。 因此，針對企業(yè)公共區(qū)域照明系統(tǒng)的節(jié)能改造，亟需一種能夠結合環(huán)境亮度與人員活動雙重條件的智能化控制方案，以實現(xiàn)“按需照明”，在保障照明需求的同時，最大限度降低能源消耗與運營成本。
1.2 研究意義
本研究的實踐意義主要體現(xiàn)在以下三個方面：
1. **經(jīng)濟層面**：通過實施感應開關自動節(jié)電項目，可顯著降低企業(yè)照明系統(tǒng)的電能消耗與設備維護成本，提升企業(yè)成本管控能力，為企業(yè)創(chuàng)造直接的經(jīng)濟效益。
2. **管理層面**：項目構建的智能化照明系統(tǒng)減少了對人工管控的依賴，提升了能源管理的智能化水平，降低了管理人員的工作強度，優(yōu)化了企業(yè)運營管理流程。
3. **社會與環(huán)境層面**：項目的實施符合國家“雙碳”目標與綠色發(fā)展戰(zhàn)略，減少了電能消耗帶來的碳排放，有助于提升企業(yè)的綠色形象，踐行企業(yè)社會責任。 同時，本研究的成果可為其他企業(yè)或公共區(qū)域（如學校、醫(yī)院、社區(qū)）的照明系統(tǒng)節(jié)能改造提供參考，具有廣泛的推廣價值。
2 研究內容與框架
本文以感應開關自動節(jié)電項目的實施過程為核心，圍繞“問題診斷—方案設計—實施過程—效益分析—成果總結”的邏輯展開研究。具體內容包括：分析企業(yè)現(xiàn)有照明系統(tǒng)存在的問題；設計“光感+紅外感應”雙重控制的改進方案；闡述項目實施的具體措施與技術細節(jié)；測算項目的經(jīng)濟效益與社會效益；總結項目成果對企業(yè)運營管理的提升作用，為后續(xù)推廣提供建議。 ## 二、企業(yè)現(xiàn)有照明系統(tǒng)問題診斷
2.1 問題現(xiàn)狀
本次研究的對象為企業(yè)內部車棚、廁所、辦公樓樓梯三處公共區(qū)域的照明系統(tǒng)。通過為期1個月的現(xiàn)場調研與數(shù)據(jù)統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有照明系統(tǒng)存在以下突出問題：
2.1.1 “長明燈”現(xiàn)象普遍
在車棚區(qū)域，由于員工停車時間分散（早7:00-晚22:00均有人員活動），照明設備需覆蓋較長時段，但實際無人停車時，照明仍常處于開啟狀態(tài)。經(jīng)統(tǒng)計，車棚照明每日無效開啟時長約4-6小時，占總開啟時長的30%-40%；在廁所區(qū)域，由于使用頻率不穩(wěn)定（高峰時段為上下班前后，低谷時段幾乎無人使用），人工關閉不及時導致的“長明燈”現(xiàn)象更為嚴重，每日無效開啟時長約8-10小時，占總開啟時長的50%-60%；在辦公樓樓梯區(qū)域，除上下班高峰外，其余時段人員活動極少，但照明設備常因忘記關閉而持續(xù)開啟，每日無效開啟時長約12-14小時，占總開啟時長的60%-70%。
2.1.2 缺乏有效監(jiān)控措施
現(xiàn)有照明系統(tǒng)未配備任何監(jiān)控設備，管理人員無法實時掌握各區(qū)域照明設備的運行狀態(tài)。僅能通過定期巡檢發(fā)現(xiàn)“長明燈”問題，但巡檢頻率有限（每日1-2次），難以覆蓋所有時段，導致問題發(fā)現(xiàn)不及時，能源浪費持續(xù)存在。同時，由于缺乏數(shù)據(jù)記錄，無法準確統(tǒng)計各區(qū)域的能耗情況，難以制定針對性的節(jié)能措施。
2.1.3 單一感應開關存在缺陷
為嘗試解決“長明燈”問題，企業(yè)曾在部分區(qū)域安裝單一感應開關，但效果不佳。其中，光感開關的問題在于：僅依據(jù)環(huán)境亮度觸發(fā)，當傍晚、陰天等照明不足的時段，即便無人使用，照明設備也會自動開啟，形成“無人亮燈”的浪費；紅外感應開關的問題在于：僅依據(jù)人員活動觸發(fā)，當白天環(huán)境亮度充足時，只要有人員經(jīng)過，照明設備仍會開啟，形成“亮燈再亮燈”的浪費。兩種單一感應開關均無法實現(xiàn)“按需照明”，未能從根本上解決能源浪費問題。
2.2 問題成因分析
2.2.1 管理機制不完善
企業(yè)未建立針對照明系統(tǒng)的專項管理制度，未明確各區(qū)域照明設備的責任人，也未制定定期巡檢與開關管理的標準流程。員工缺乏節(jié)能意識，在使用公共區(qū)域照明后，常忘記關閉開關；管理人員缺乏有效的監(jiān)督手段，無法及時糾正浪費行為。
2.2.2 技術方案不合理
現(xiàn)有照明系統(tǒng)采用的控制方式（人工控制或單一感應控制）技術含量較低，無法根據(jù)環(huán)境亮度與人員活動的實際情況實現(xiàn)動態(tài)調整。單一感應開關僅能滿足單一條件的控制需求，無法兼顧“照明需求”與“節(jié)能目標”，導致技術方案與實際需求脫節(jié)。
2.2.3 成本意識不足
部分管理人員認為照明系統(tǒng)能耗占企業(yè)總能耗的比例較低，對“長明燈”現(xiàn)象的重視程度不足，未意識到長期能源浪費與設備損耗帶來的累計成本。在制定預算時，優(yōu)先考慮生產(chǎn)設備的投入，對照明系統(tǒng)節(jié)能改造的投入意愿較低。
3 感應開關自動節(jié)電項目方案設計
3.1 項目目標
基于對現(xiàn)有照明系統(tǒng)問題的診斷，本項目制定了明確的改進目標：
1. **節(jié)能目標**：通過安裝感應式開關，實現(xiàn)車棚、廁所、辦公樓樓梯等區(qū)域“無人自動熄燈、有人自動開燈”，感應人員離開后延時照明2分鐘（保障人員安全離開），同時結合光感控制，僅在環(huán)境亮度不足時開啟照明，從根本上解決“長明燈”問題，降低電能消耗。
2. **管理目標**：構建智能化照明控制系統(tǒng)，減少對人工管控的依賴，提升能源管理的智能化水平，實現(xiàn)照明設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控（間接通過能耗數(shù)據(jù)反映），降低管理人員的工作強度。
3. **安全目標**：保障人員在公共區(qū)域的活動安全，通過延時照明功能，避免人員在黑暗中行走導致的安全隱患；同時，減少照明設備的頻繁啟停，延長設備使用壽命，降低設備故障帶來的安全風險。
3.2 方案設計原則
1. **實用性原則**：方案需結合企業(yè)公共區(qū)域的實際使用場景（如車棚的停車頻率、廁所的使用高峰、樓梯的人員流動規(guī)律），確保感應開關的觸發(fā)靈敏度與延時時間符合實際需求，避免出現(xiàn)“該亮不亮”或“該滅不滅”的情況。
2. **經(jīng)濟性原則**：在滿足節(jié)能與安全目標的前提下，優(yōu)先選擇性價比高的感應開關設備，控制項目初期投入成本；同時，通過精準的經(jīng)濟效益測算，確保項目投資回收期短，長期收益顯著。
3. **可靠性原則**：選擇質量穩(wěn)定、性能可靠的感應開關產(chǎn)品，確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行，減少設備故障與維護成本；同時，方案設計需考慮企業(yè)電網(wǎng)電壓波動、環(huán)境溫度變化等因素，提升系統(tǒng)的抗干擾能力。
4. **可擴展性原則**：方案設計需預留擴展接口，便于后續(xù)將照明系統(tǒng)接入企業(yè)能源管理平臺，實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的實時采集與分析，為企業(yè)整體能源管理提供數(shù)據(jù)支持。
3.3 核心技術方案
雙重感應控制模式 針對單一感應開關的缺陷，本項目創(chuàng)新性地設計了“光感+紅外感應”雙重控制模式，通過兩種感應開關的協(xié)同工作，實現(xiàn)“照明不足+人員經(jīng)過”雙條件觸發(fā)照明，具體方案如下：
3.3.1 總開關
光感控制 在每個照明區(qū)域（如車棚、廁所、辦公樓樓梯）設置一個總開關，采用光感開關。光感開關的核心功能是根據(jù)環(huán)境亮度自動控制整個區(qū)域照明系統(tǒng)的通電狀態(tài)：當環(huán)境亮度低于設定閾值（如陰天、傍晚、夜間，閾值可根據(jù)區(qū)域實際需求調整）時，光感開關自動接通區(qū)域照明系統(tǒng)的電源，為后續(xù)紅外感應控制提供基礎；當環(huán)境亮度高于設定閾值（如晴天白天）時，光感開關自動切斷區(qū)域照明系統(tǒng)的電源，即使有人員經(jīng)過，照明設備也不會開啟，避免“亮燈再亮燈”的浪費。
3.3.2 分開關
紅外感應控制 在光感總開關控制的基礎上，對每個區(qū)域的照明設備進行分組，每5盞燈為一組，每組設置一個紅外感應開關。紅外感應開關的核心功能是根據(jù)人員活動狀態(tài)控制本組照明設備的開啟與關閉：當光感總開關接通電源（即環(huán)境亮度不足），且紅外感應開關檢測到人員經(jīng)過或停留時，自動開啟本組照明設備；當人員離開后，紅外感應開關延時2分鐘（可根據(jù)區(qū)域實際需求調整，如樓梯區(qū)域人員行走速度較慢，可適當延長延時時間）后自動關閉本組照明設備，避免“無人亮燈”的浪費。
3.3.3 雙重控制邏輯
雙重感應控制模式的核心邏輯為“串聯(lián)觸發(fā)”，即只有同時滿足“光感開關接通（環(huán)境亮度不足）”和“紅外感應開關觸發(fā)（人員經(jīng)過）”兩個條件時，照明設備才會開啟。具體控制流程如下： 1. 環(huán)境亮度檢測：光感總開關實時檢測環(huán)境亮度，若亮度不足，接通區(qū)域照明系統(tǒng)電源；若亮度充足，切斷電源，流程終止。 2. 人員活動檢測：紅外感應開關實時檢測本組區(qū)域的人員活動，若光感總開關已接通電源，且檢測到人員經(jīng)過，開啟本組照明設備；若未檢測到人員活動，保持照明設備關閉。 3. 延時關閉：當人員離開后，紅外感應開關啟動延時程序，延時2分鐘后關閉本組照明設備；若延時期間再次檢測到人員活動，重新啟動延時程序。 ### 3.4 設備選型與安裝方案 #### 3.4.1 設備選型 根據(jù)項目方案需求，結合市場調研與性價比分析，選擇以下設備： 1. 光感開關：選擇交流220V供電、亮度閾值可調（5-500lux）、負載功率≥500W的產(chǎn)品，確保能夠帶動區(qū)域內所有照明設備，同時適應不同季節(jié)、不同天氣的亮度變化。 2. 紅外感應開關：選擇交流220V供電、感應距離可調（3-8米）、感應角度≥120°、延時時間可調（10秒-5分鐘）、負載功率≥100W的產(chǎn)品，確保能夠覆蓋本組5盞燈的照明區(qū)域，同時適應不同區(qū)域的人員活動范圍。 3. 照明燈泡：沿用現(xiàn)有30W節(jié)能燈泡（若現(xiàn)有燈泡老化，更換為同功率LED節(jié)能燈泡，進一步降低能耗），避免因更換燈泡增加額外成本。 #### 3.4.2 安裝方案 1. 光感開關安裝：在每個照明區(qū)域的入口處或光線無遮擋的位置（如車棚頂部、廁所門口、樓梯間窗戶旁）安裝光感開關，確保檢測到的環(huán)境亮度真實反映區(qū)域內的實際亮度，避免因遮擋導致誤觸發(fā)。 2. 紅外感應開關安裝：在每組5盞燈的中間位置或人員活動頻繁的區(qū)域（如車棚停車區(qū)、廁所隔間旁、樓梯平臺）安裝紅外感應開關，確保感應角度能夠覆蓋本組所有照明區(qū)域，同時避免因外界干擾（如車輛燈光、寵物活動）導致誤觸發(fā)。 3. 線路改造：對現(xiàn)有照明線路進行輕微改造，將光感開關串聯(lián)在區(qū)域照明系統(tǒng)的總回路中，將紅外感應開關串聯(lián)在每組照明設備的分回路中，確?？刂七壿嬚_。改造過程中，需斷電操作，避免安全事故；改造完成后，進行通電測試，確保開關控制正常。
4 項目實施過程
4.1 實施前期準備
4.1.1 現(xiàn)場勘查與數(shù)據(jù)統(tǒng)計
在項目實施前，對車棚、廁所、辦公樓樓梯三個區(qū)域進行詳細的現(xiàn)場勘查，統(tǒng)計以下數(shù)據(jù)： 1. 照明設備數(shù)量：車棚現(xiàn)有照明燈泡30盞，廁所現(xiàn)有照明燈泡15盞，辦公樓樓梯現(xiàn)有照明燈泡20盞，共計65盞。 2. 照明設備功率：所有照明燈泡均為30W節(jié)能燈泡，單盞燈功率30W，每組5盞燈總功率150W。 3. 現(xiàn)有線路布局：繪制各區(qū)域照明線路分布圖，明確總開關、分開關的位置，為線路改造提供依據(jù)。 4. 人員活動規(guī)律：統(tǒng)計各區(qū)域不同時段的人員活動頻率，確定光感開關的亮度閾值、紅外感應開關的感應距離與延時時間（如車棚延時時間設為2分鐘，樓梯延時時間設為3分鐘）。
4.1.2 設備采購與人員培訓
1. 設備采購：根據(jù)設備選型方案，采購光感開關3個（每個區(qū)域1個）、紅外感應開關13個（車棚6個、廁所3個、樓梯4個，共計65盞燈，每5盞1個，65÷5=13），采購成本共計：3個×30元/個（光感開關）+13個×30元/個（紅外感應開關）= 480元（注：光感開關與紅外感應開關單價相同，均為30元/個）。 2. 人員培訓：組織電工人員參加感應開關安裝培訓，熟悉設備的工作原理、安裝流程與調試方法；同時，對管理人員進行培訓，講解項目方案的控制邏輯、能耗統(tǒng)計方法與日常維護注意事項。
4.2 實施過程
4.2.1 分區(qū)域施工
按照“先易后難、分步實施”的原則，分三個階段進行施工： 1. 第一階段：廁所區(qū)域施工（1天）。廁所區(qū)域照明設備數(shù)量較少（15盞），線路布局簡單，作為試點區(qū)域優(yōu)先施工。施工內容包括：安裝1個光感開關、3個紅外感應開關，改造線路，通電測試。 2. 第二階段：辦公樓樓梯區(qū)域施工（1天）。樓梯區(qū)域照明設備數(shù)量為20盞，線路布局相對復雜（涉及多層樓梯），施工內容包括：安裝1個光感開關、4個紅外感應開關，改造線路，通電測試。 3. 第三階段：車棚區(qū)域施工（2天）。車棚區(qū)域照明設備數(shù)量最多（30盞），面積較大，施工內容包括：安裝1個光感開關、6個紅外感應開關，改造線路，通電測試。
4.2.2 調試與優(yōu)化
每個區(qū)域施工完成后，進行為期3天的調試與優(yōu)化： 1. 光感開關調試：調整亮度閾值，確保在晴天白天（亮度≥500lux）時切斷電源，陰天、傍晚、夜間（亮度≤50lux）時接通電源，避免誤觸發(fā)。 2. 紅外感應開關調試：調整感應距離與延時時間，確保人員進入?yún)^(qū)域時及時開啟照明，離開后延時關閉，同時避免因外界干擾導致誤觸發(fā)（如車棚區(qū)域避免車輛燈光觸發(fā)，調整感應角度避開車輛行駛路線）。 3. 能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測：在調試期間，記錄各區(qū)域的照明開啟時長與能耗數(shù)據(jù)，與改造前的數(shù)據(jù)進行對比，驗證節(jié)能效果；若節(jié)能效果未達預期，分析原因并優(yōu)化參數(shù)（如調整延時時間、感應距離）。
4.3 實施后期驗收
項目實施完成后，組織技術人員、管理人員進行聯(lián)合驗收，驗收內容包括： 1. 功能驗收：測試光感開關與紅外感應開關的協(xié)同工作效果，確保只有同時滿足“亮度不足”和“人員經(jīng)過”時，照明設備才會開啟；測試延時關閉功能，確保人員離開后延時2分鐘（或調整后的時間）關閉。 2. 能耗驗收：統(tǒng)計項目實施后1個月的能耗數(shù)據(jù)，與實施前同期數(shù)據(jù)進行對比，驗證節(jié)能效果是否達到預期。 3. 安全驗收：檢查線路改造是否符合安全規(guī)范，設備安裝是否牢固，避免因線路老化、設備松動導致安全事故。 驗收通過后，項目正式投入運行，進入日常維護階段。
5 項目經(jīng)濟效益與社會效益分析
5.1 經(jīng)濟效益測算
5.1.1 測算依據(jù)
1. 照明設備參數(shù)：單盞燈功率30W，每組5盞燈總功率150W，每1個紅外感應開關控制1組燈。 2. 電價：企業(yè)工業(yè)用電價格為0.6元/度