地鐵車站智能照明控制系統

曹占興

0 引言

在現代經濟和社會文明高速發展的今天，環保節能已經不再是以前那種遙不可及的事，它已經實實際際的走入了我們的生活，并與我們緊密相關，不可分割。上海地鐵工程由于地域特點和經濟發展的關系，大多數的地鐵車站都設置于地下。照明系統的功耗控制已經在新的地鐵車站建設中開始設計自動控制運行系統。如在上海軌道交通2號線東延伸工程的車站中已經全部設計安裝智能照明控制系統，按照地鐵運行中的不同時間和工作條件采用不同照明模式，以達到節能環保、降低消耗的目的。

智能照明系統在以前主要應用于舞臺、酒店、會所等一些工程中，并且在當時的設計中，其目的是滿足特殊活動的照明效果和藝術效果。而對于節能減排、綠色環保方面的考慮是微乎其微。而今在地鐵車站中加設智能照明控制系統的主要目的就是節能減排和提高運管的自動化程度。

1 控制系統簡介

1.1 系統概況

2號線東延伸段車站采用的是日本松下公司生產的FULL-2WAY照明控制系統。系統主要由照明控制系統終端、時鐘模塊、CPU傳送單元、控制模塊、調光模塊、照度探測器等設備組成。

1.2 部件組成及說明

在車控室內設置集中控制盤，盤內有照明控制終端、時鐘控制模塊、CPU處理及傳送單元和數據轉換傳送單元，每個接受控制的照明配電盤中均設置有若干調光LU控制模塊和系統T/U控制模塊，車站的出入口處設置照度探測器。

1)照明控制終端。系統的人機交換設備，也就是觸摸屏及部分強制按鈕;

2)時鐘控制模塊。是負責照明系統時鐘的計時、與車站中央信號系統時鐘校準與調整;

3)CPU處理及傳送單元。則處理各種信號和動作指令;

4)數據轉換傳送單元。負責系統各元件間的數據傳送以及接受FAS和BAS系統的控制指令，并將照明系統的工作狀態信號反饋至FAS和BAS系統;

5)調光LU模塊。主要接受照明控制終端指令，調整燈具的照度變化，車站出入口燈具要求采用可調光燈具，其照明配電箱全部安裝調光LU模塊;

6)系統T/U控制模塊。控制遙控電磁開關，控制開啟燈具的回路，即控制燈具的開啟數量，站廳和站臺的公共區照明采用不可調光的熒光燈，所以配電箱全部安裝系統T/U控制模塊進而控制開啟燈具的回路，以實現調節燈具的開啟數量;

7)照度探測器。采集環境的照度變量參數，根據環境照度變化的不同情況，調整出入口燈具的實際需求照度。

2 工作模式

2.1 工作狀態介紹

1)停運狀態。

夜間列車停運后，站內值班人員完成例行巡檢工作后的車站照明燈具開啟模式，在此模式下站內平均照度不超過最高負荷狀態下的25%。在此種工作狀態下，站內實際開啟的燈具全部為應急照明部分，正常工作照明的燈具全部關閉。

2)準運狀態。

夜間列車停運后和早間列車運行前，站內進行的工作為值班人員進行例行巡檢和清潔人員進行保潔工作，在此模式下站內平均照度不超過最高負荷狀態下的50%。

3)低谷運營。

列車正常運行狀態下的非高峰運營時段，在此模式下站內平均照度不超過最高負荷狀態下的75%。

4)高峰運營。

工作日的上下班時段和節假日等客流量較為集中的時段，在此模式下站內平均照度不超過最高負荷狀態下的90%～100%。

5)全控狀態。

特殊情況下采取的控制措施，此時站內公共區域的照明燈具全部開啟，但整個照明系統仍然能自動運行。

6)手動狀態。

智能控制系統不再按照既定程序設置工作，但能接受外部手工發出的指令，并能按照指令要求進行工作。

7)自動狀態。

整個系統運行按照預設程序進行運行。

上述的七種狀態的具體參數會因為各地鐵車站的客流量各不相同，客運的高峰時段也不完全一致，所以每個車站的具體設置情況會有所不同，但都會按這一整體控制模式進行控制。前面暫以標準站臺層燈具控制為例，其他區域的燈具控制需要根據現場實際布置有一定調整。

在工程竣工調試完成后，車站的照明系統開始安裝程序設定的運行工況開始運行。在實際運營過程中遇到特殊情況時，則需要手動介入系統的自動運行。如站內公共區域在夜間需要進行改造或者維保工作，簡單的按照設定的停運狀態的照明就不能滿足需求了，此時一般采用升級運行模式，即由停運狀態升級為準運狀態運行。也可以手動狀態運行，按照指定要求開啟需要的區域和回路，以期達到節能的目的。

2.2 消防工作狀況

在以前地鐵車站的照明系統中，消防工況下由各配電箱接受FAS系統的指令，切斷相關的正常照明供電，而在現在的智能照明系統中，FAS系統的監視、控制接口全部調整至車控室的集中控制盤。

在目前的集中控制盤中的消防模式下有兩種模式可以使用:

1)采用集中控制盤的預設程序進行工作，預設程序與消防控制平臺的工況模式一致。

2)集中控制盤接受消防指令后，開放管理控制權限，由FAS系統全部接收控制，所有的動作都按照FAS指令進行。

目前，二號線采用的模式為第二種模式，即由FAS系統進行控制。因為采用第一種模式，在一定程度上存在子系統和主系統的內容重復，在實際運行過程中可能會錯誤。

2.3 系統操作

集中控制盤設置于車控室，具體操作均在控制盤的觸摸屏上進行。

3 安裝工程中的重點事項

1)照度探測器。照度探測器主要是接受外界環境照度的變化，并將信號反饋至系統控制中心。一般情況下，探測器安裝應選擇在建筑物的室外結構上，并置于結構的西南側。原因:南側是考慮地理位置處于北半球，探測器處于南側時能較易接受日照變化。同樣，在西側也是考慮在黃昏時段日照變化較明顯。但應注意，由于現在城市的室外照明和道路交通的照明設置很多，探測器的安裝位置應避免受人工照明的直接照射，避免使得系統無法判斷外部環境的時段而無法發出指令調整出入口的照明燈具運營模式。

2)信號線路干擾。系統信號的傳送線路采用普通BYJ-1.5導線進行傳輸，其信號線路的安裝敷設必須與交流工作線路有一定有效防干擾距離。在線路敷設中必須采用專用線槽或導管進行線路敷設。雖然在系統設備中已經按照一定屏蔽抗干擾能力，但在部分較強電磁干擾的情況下，仍然可能會出現信號失真或者錯誤的情況，所以在施工中仍然需要重點注意線路的屏蔽性能，在要求較高的時候使用屏蔽電纜則效果會更好。

3)出入口調光。在出入口部分不能采用站廳站臺同一方式進行照明控制，也即控制開啟燈具數量的方式來調節照度，而需要采取燈具全部開啟，在不同工作模式下調節每只燈具照度的模式來實現智能控制。這也就是說出入口的燈具不能采用普通熒光燈系列，而需要采用具有可調光的熒光燈或白熾燈等燈具。

因為車站出入口的結構特殊，有較多的樓梯、轉角、排水溝等，當采用開啟局部燈具開啟的模式，可能會形成局部區域的照度過低，對于乘客的安全通行有一定的隱患。而采用燈具全部開啟模式則可以避免這種隱患，在燈具全開狀態下，每種工作狀態下其設計照度均能滿足乘客正常通行的需要。

4 車站照明控制系統的應急措施

智能照明系統控制的范圍是車站的站廳、站臺、出入口的公共照明區域。平日將按照預先設定模式內容自動運行，特殊事件情況下，可通過照明控制系統終端(觸摸屏)上的手動模式按鈕切換到手動狀態，手動操作照明設施。特殊事件恢復后通過自動模式按鈕切換到自動運行狀態。也可通過BAS系統監控本系統中的照明設施。

圖1 系統終端發生故障時的流程圖

當照明控制系統終端發生故障時，需按如圖1所示流程進行應急處理。

在現場發生最不利情況下，也即是照明控制系統完全癱瘓時，系統會自動停止所有指令動作，繼續按照前一正常工作情況運行。若因為運營情況的不同要求調整照明系統時，可在各照明配電間內手動切除其電磁遙控開關，直接操作各照明回路開關的控制以滿足車站的運營需求。

5 結語

在本篇總結中重點介紹2號線東延伸段車站智能照明控制系統的基本工作模式和在施工中的幾個主要地方。鑒于本人的能力和水平有限，望請各位前輩同仁予以指正教導。

[1]馬小軍.智能照明控制系統[M].南京:東南大學出版社，2009.