智能照明控制系統(tǒng)在鐵路站房中的應(yīng)用

劉廣軍

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710043)

1 概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及我國(guó)以“四橫四縱”為主骨架的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)的逐步建成，進(jìn)一步加速了全國(guó)各地人員的流動(dòng)，并帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年國(guó)慶假期期間，全國(guó)累計(jì)發(fā)送旅客6900萬(wàn)人，同比增長(zhǎng)8.5%，特別是京津、武廣、滬寧等高速鐵路，在數(shù)個(gè)小長(zhǎng)假中，鐵路旅客發(fā)送量屢創(chuàng)新高，鐵路客運(yùn)運(yùn)輸在人們的日常生活中的地位越來(lái)越高，隨著智能照明控制系統(tǒng)在鐵路站房中的應(yīng)用，在我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、低碳構(gòu)建建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的目標(biāo)中顯示出強(qiáng)大的優(yōu)越性，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)將起到非常大的作用。

2 鐵路站房照明控制的基本要求

隨著高速鐵路的快速建設(shè)以及照明燈具及控制技術(shù)的快速發(fā)展，未來(lái)車站站房?jī)?nèi)新型燈具的運(yùn)用及照明控制的智能化越來(lái)越重要。新型光源、新型燈具、先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)的運(yùn)用不僅體現(xiàn)了鐵路站房的高技術(shù)高標(biāo)準(zhǔn)，更重要的是提高了車站管理的智能化、科學(xué)化，同時(shí)亦達(dá)到了國(guó)家的節(jié)能要求。

鐵路站房具有空間高、面積大、人員比較集中的特點(diǎn)，不同的空間其特點(diǎn)也不盡相同。由于鐵路站房屬于人員比較集中的公共地方，因此對(duì)照明的控制要求比較高，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)采用智能照明控制系統(tǒng)后節(jié)能效果應(yīng)明顯，同時(shí)亦應(yīng)必須滿足國(guó)家最低安全照度的要求。

(2)采用智能照明控制系統(tǒng)后應(yīng)能延長(zhǎng)燈具的使用壽命，實(shí)現(xiàn)照明智能化的科學(xué)管理及監(jiān)控。

(3)根據(jù)不同的功能區(qū)域設(shè)定合理的照度工作程序，確保不會(huì)因?yàn)楣?jié)能而影響功能需求。

(4)充分考慮乘客對(duì)整個(gè)光環(huán)境的感受，根據(jù)不同的功能區(qū)域設(shè)置不同的控制方式，按照不同的時(shí)間段及不同的要求調(diào)節(jié)照明，體現(xiàn)人性化的理念，實(shí)現(xiàn)多種照明的效果。

(5)提高管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用。

3 鐵路站房智能照明控制系統(tǒng)

鐵路站房智能照明應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域進(jìn)行分區(qū)設(shè)置，以能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)、方便、合理的管理。

鐵路站房智能照明控制系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成圖詳見圖1。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)成圖Fig.1 System composition diagram

3.1 站臺(tái)區(qū)域

3.1.1 站臺(tái)功能的設(shè)定

(1)可手動(dòng)開或關(guān)各站臺(tái)照明，根據(jù)實(shí)際情況，手動(dòng)控制各站臺(tái)的照明控制箱及通過(guò)中央控制系統(tǒng)統(tǒng)一打開、關(guān)閉或者單個(gè)打開、關(guān)閉燈具，方便靈活的進(jìn)行照明控制的管理，從而節(jié)省人工成本，減低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，提高工作效率。

(2)站臺(tái)照明可根據(jù)日光補(bǔ)償?shù)那闆r調(diào)節(jié)照明燈具的亮度，節(jié)能的同時(shí)，又能保證足夠的照度。在燈具上安裝光感感應(yīng)器，保證作業(yè)面的照度控制在一定的范圍內(nèi)，當(dāng)作業(yè)面的照度高于預(yù)設(shè)的照度值，關(guān)閉或調(diào)暗采光系統(tǒng)，當(dāng)作業(yè)面的照度低于預(yù)設(shè)的照度值，開啟或調(diào)亮采光系統(tǒng)。通常前一個(gè)預(yù)設(shè)值高于后一個(gè)預(yù)設(shè)值，利用改“死區(qū)”避免頻繁的開關(guān)照明設(shè)備。

(3)群組組合控制：一個(gè)按鈕可定義為打開或關(guān)閉多個(gè)箱柜(不同站臺(tái))中的照明回路，可一鍵控制整個(gè)站臺(tái)區(qū)的開關(guān)。也可單燈先進(jìn)行地址分配，然后再根據(jù)站臺(tái)做群組分配，最后根據(jù)情況做模式設(shè)定。

(4)應(yīng)急處理功能：在接收到安保系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的警報(bào)后，能自動(dòng)將指定區(qū)域照明全部打開。

(5)遠(yuǎn)程控制：通過(guò)英特網(wǎng)(Internet)對(duì)照明控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，能實(shí)現(xiàn)：①對(duì)站臺(tái)系統(tǒng)各個(gè)照明控制箱的照明參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改；②對(duì)站臺(tái)系統(tǒng)的場(chǎng)景照明狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視；③對(duì)站臺(tái)系統(tǒng)的場(chǎng)景照明狀態(tài)進(jìn)行控制。

3.1.2 站臺(tái)功能的實(shí)現(xiàn)

(1)站臺(tái)區(qū)照明能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)列車到來(lái)前燈亮，列車走后燈暗，根據(jù)車次到站進(jìn)入站臺(tái)區(qū)停靠站臺(tái)情況設(shè)置某站臺(tái)燈具車到站燈亮，車走后燈具調(diào)暗或關(guān)閉。站臺(tái)區(qū)域控制效果圖詳見圖2。

圖2 站臺(tái)區(qū)域效果圖Fig.2 Renderings of the platform area

(2)場(chǎng)景控制功能：預(yù)設(shè)多種場(chǎng)景，按動(dòng)一個(gè)按鍵，即可調(diào)用需要的場(chǎng)景：站臺(tái)白天工作模式、夜間工作模式、作業(yè)工作模式、應(yīng)急照明模式等場(chǎng)景。

(3)恒照度控制功能：根據(jù)探頭探測(cè)到的照度來(lái)控制照明站臺(tái)內(nèi)相關(guān)燈具的開啟或關(guān)閉。站臺(tái)中間場(chǎng)所，根據(jù)設(shè)定的最低照度和最高照度，開啟、關(guān)閉或調(diào)暗燈具，靠近站臺(tái)兩側(cè)的燈具宜根據(jù)天然光的影響進(jìn)行開啟、關(guān)閉或調(diào)暗。

(4)定時(shí)控制功能：根據(jù)預(yù)先定義的時(shí)間，觸發(fā)相應(yīng)的場(chǎng)景，及時(shí)打開或關(guān)閉。一般情況下，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度，自動(dòng)推算出當(dāng)天的日出日落時(shí)間，根據(jù)這個(gè)時(shí)間來(lái)控制照明場(chǎng)景的開關(guān)或調(diào)暗(陰雨天根據(jù)照度自行打開或關(guān)閉、調(diào)暗燈具亮度)。

(5)就地手動(dòng)控制功能：正常情況下，控制過(guò)程按程序自動(dòng)控制，在系統(tǒng)不工作時(shí)，可使用控制面板來(lái)強(qiáng)制調(diào)用需要的照明場(chǎng)景模式(單燈設(shè)置地址，可以單獨(dú)打開或關(guān)閉單個(gè)燈具)。

3.2 出站通道區(qū)域

3.2.1 出站通道區(qū)域照明功能的設(shè)定

(1)系統(tǒng)有定時(shí)功能：根據(jù)列車車次的安排，定時(shí)開關(guān)燈具。

(2)人體感應(yīng)功能(紅外線感應(yīng))：當(dāng)有旅客到來(lái)時(shí)出站通道的燈具點(diǎn)亮并達(dá)到要求的亮度，當(dāng)旅客通過(guò)后，燈具調(diào)至安全照明亮度。

(3)多種控制方式：可手動(dòng)操作控制面板控制各出站通道照明，滿足特殊情況的需要，也可控制室內(nèi)集中管理控制。

(4)群組組合控制：一個(gè)按鈕，可定義為打開或關(guān)閉多個(gè)箱柜(不同出站通道)中的照明回路，可一鍵控制整個(gè)通道的的燈具。也可單燈先進(jìn)行地址分配，然后再根據(jù)通道的設(shè)置情況做群組分配，最后根據(jù)情況做模式設(shè)定。

(5)應(yīng)急處理功能：在接收到安保系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的警報(bào)后，能自動(dòng)將指定區(qū)域照明全部打開。

(6)遠(yuǎn)程控制：通過(guò)英特網(wǎng)(Internet)對(duì)照明控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，能實(shí)現(xiàn)：①對(duì)出站通道系統(tǒng)各個(gè)照明控制箱的照明參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改；②對(duì)出站通道系統(tǒng)的場(chǎng)景照明狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視；③對(duì)出站通道系統(tǒng)的場(chǎng)景照明狀態(tài)進(jìn)行控制。

3.2.2 出站通道區(qū)域照明功能的實(shí)現(xiàn)

(1)通過(guò)時(shí)間的設(shè)定：當(dāng)列車進(jìn)站后，旅客下車時(shí)提前打開相應(yīng)出站通道的燈具，滿足旅客能安全、快速的通過(guò)出站通道進(jìn)行出站，而旅客完全離開后，燈具調(diào)至安全照明亮度，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

(2)場(chǎng)景設(shè)置：根據(jù)列車車次到達(dá)情況，進(jìn)行不同場(chǎng)景設(shè)置，從而滿足節(jié)假日、客運(yùn)高峰等情況的使用。

3.3 候車大廳及進(jìn)站廣廳

3.3.1 候車大廳及進(jìn)站廣廳照明功能的設(shè)定

(1)智能照明控制系統(tǒng)采用開關(guān)量控制模塊、智能控制面板，具有手動(dòng)或自動(dòng)開啟功能。

(2)根據(jù)不同時(shí)間和外部環(huán)境可以通過(guò)軟件編程設(shè)定不同的燈光效果，燈光可以根據(jù)臨時(shí)需要能進(jìn)行靈活分割、開啟變換，達(dá)到節(jié)能的功能。候車大廳區(qū)域不同時(shí)段不同環(huán)境下燈具照明控制效果圖見圖3。

圖3 候車大廳區(qū)域效果圖Fig.3 Renderings of the waiting room area

(3)方便管理的功能：可以通過(guò)設(shè)定時(shí)鐘的控制方式實(shí)現(xiàn)公共照明區(qū)域的自動(dòng)運(yùn)行，以方便乘客、管理人員及值班人員。通過(guò)智能控制面板，可預(yù)設(shè)多種燈光效果，組合成不同的燈光場(chǎng)景。當(dāng)需要改變燈光場(chǎng)景時(shí)，只需按一下按鍵，就可以實(shí)現(xiàn)燈光場(chǎng)景的改變。

(4)避免誤操作：火車站的場(chǎng)景控制面板安裝在綜合值班室或綜合控制室，避免不必要的人員的接觸，減少不必要的誤操作。

3.3.2 候車大廳及進(jìn)站廣廳功能的實(shí)現(xiàn)

(1)中央控制：在主控中心對(duì)所有照明回路進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)電腦操作界面控制燈的開關(guān)。

(2)時(shí)間控制：根據(jù)春、夏、秋、冬設(shè)置場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟或關(guān)閉回路，并且工作人員可以隨時(shí)靈活更改。

(3)隔燈控制：根據(jù)候車的各個(gè)不同時(shí)間段，區(qū)分照明回路，實(shí)現(xiàn)1/3回路、2/3回路、3/3回路照度控制。

(4)現(xiàn)場(chǎng)可編程開關(guān)控制：通過(guò)編程的方式確定每個(gè)開關(guān)按鍵所控制的回路，在特定時(shí)間，可通過(guò)安裝在值班室或控制室的智能控制面板，進(jìn)行手動(dòng)控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

節(jié)能環(huán)保是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的主題, 是“建設(shè)節(jié)約型社會(huì)”、“創(chuàng)建綠色鐵路照明”的具體要求。鐵路作為交通運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈，鐵路站房分布遍及全國(guó)各地，站房?jī)?nèi)需要照明的場(chǎng)所較多，照明用電量大，在站房照明中大力推廣新型高效節(jié)能光源及燈具的應(yīng)用，采用智能照明控制技術(shù)，可以節(jié)約電能消耗，延長(zhǎng)照明光源及燈具的使用壽命，降低照明設(shè)施維護(hù)成本，以達(dá)到綠色、健康、人文的鐵路照明環(huán)境。

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