智能照明系統在軌道交通下的運用探析

【摘要】當今，我國經濟在高速發展，社會文明也在與時俱進，人們的環保意識逐漸強烈，人人參與環保已經成為人們生活中密不可分的部分。在軌道交通中，智能照明系統的出現為其實現環保提供了途徑，它能夠彌補傳統照明控制方式的不足。本文首先對比了智能照明系統與傳統照明系統的異同，重點就I-bus智能照明系統的工作原理、功能以及應用于軌道交通中的優點等進行了研究。

【關鍵詞】I-bus；智能照明系統；軌道交通

0.引言

隨著我國經濟建設的加速發展，城市軌道交通越來越獲得社會的青睞。車站照明關系到軌道交通的服務質量、運營安全、運營成本等多個方面，在既要保證運營安全又要滿足國家“節能”要求的背景下，智能照明控制系統應運而生。智能照明以其控制方式靈活多樣、人性化的特點在近十年獲得了飛速地發展。

1.智能照明系統與傳統照明系統對比

對比智能照明系統與傳統照明系統的區別，主要體現在以下幾個方面：

1）控制方式。

傳統照明控制系統采用的是群組控制、時間控制[1]；智能照明控制系統是對車站的照明進行智能化管理，實現用戶的群組控制和時間控制；同時還增加了對照明設施進行場景控制、調光控制及傳感器控制功能。

2）開關動作原理。

傳統照明系統是通過控制接觸器動作來實現照明控制的，不能采集電流波形曲線。智能照明控制系統在斷開負荷時，可以根據采集的電流信號，使電流在正弦波電流過零時斷開智能照明的開關。

3）接口不同。

傳統照明控制系統通過接觸器與二次控制元件實現綜合監控系統的自動控制。智能照明控制系統為內部獨立系統，內部接線通過總線形式，與綜合監控系統接口界面在智能照明控制系統主機，接口形式為通訊接口，這樣綜合監控系統便可節省大量的連接線，提高了經濟性[1]。

4）投資比較。

傳統照明控制系統可通過設備監控系統系統對照明進行簡單的節能控制。當采用智能照明系統后，可將回路劃分得更細，對照度的控制更加精確和靈活多樣，因此更加節能。對一個典型地鐵車站采用智能照明控制系統比傳統照明控制系統需增加投資約25萬元，但采用智能照明控制系統可比傳統的照明控制系統節約20%-30%的電能，一個地鐵站照明系統每天使用大約800kWh電能，則每天最高可節約240度電能，按每度電0.85元計費，每月可以節省6120元，運營41個月即可收回一次性投資。

2.I-bus智能照明系統分析

在I-bus智能控制系統中，采用了一條總線，它能夠將各個分散的元件連接起來，這些分散的元件具有智能化功能；在一條總線方式下，通過編程可以實現元件的獨立控制，又可根據要求進行不同組合，從而實現不增加元件數量而使功能倍增的效果。由于只使用了一根I-bus總線，因此具有簡潔方便、經濟高效的特點。可以將I-bus系統的獨立元件劃分為三種類型，分別是：傳感器、驅動器以及系統元件。其中，傳感器的作用是依據現場的手動操作以及溫度和光線的變化，將驅動信號發送給驅動器；驅動器的主要作用是接收來自傳感器的控制信號并將信號進行相應的處理；最后是系統元件，它為整個系統提供電源并且劃分區域網絡。圖1給出了I-bus系統的工作原理圖。可見，在I-bus系統中，傳統的面板開關被智能面板開關代替了，并且，這一開關僅僅與總線相連接。I-bus系統的結構屬于全分散型結構，不需要中央控制器。

2.1 I-bus智能照明系統構成

就軌道交通智能照明系統來說，它主要應用于車站公共區，保證其正常照明，并實現智能化控制。在I-bus系統中，線是基本構成，使用線路耦合器可以實現線與線的連接，以實現完整的系統。在硬件組成上，I-bus智能照明系統包括：驅動器、電源供應器、智能面板、光線感應器、故障元件監視單元、中央控制計算機以及支線耦合器等[2]。采用專用電纜可以將以上模塊連接起來，實現一個完整的體系。另外，通過網關，可以連接到環境與設備監控系統上，實現集成。在軟件組成上，I-bus智能照明系統包括：計算機上的編程軟件ETS2.0以及監控軟件WinSwitch。

2.2 軌道交通車站照明方案分析

在地下車站，由于終日無法見到自然光，進行照明系統的設計就顯得異常重要。良好的照明設計能夠滿足地鐵空間的照明要求，另外還可以實現節能和環保等功能。就地鐵車站而言，通常包括三個區域：出入口、站廳層以及站臺層[3]。照明控制系統對它們進行統一模式的自動控制。控制方案如下：

1）依據不同時段，分別設置相應的燈光場景，并且有選擇性的開啟燈光。如：六點鐘開啟1/3的燈光，為運營人員提供照明；七點鐘開啟所有燈光，以供乘客照明使用；晚上十點，地鐵運營結束，智能照明系統將會自動關閉2/3的燈光，以實現節能的目的，留下1/3的燈光為清潔人員提供照明。

2）采用觸摸式以及圖形化的界面，實現區域燈光的集中監控；

3）可以對事件實現自動記錄，便于管理；

4）當回路設備出現故障時，智能照明系統會在人機界面上顯示相應的故障信息，提示工作人員進行檢查和維修；

5）如果光線充足，智能照明系統也會自動關閉出入口等處的照明；

6）當燈具的光源出現故障時，可以實現自動報警，保證車站控制系統的可靠運行；

7）如果發生火災，車控室會對該情況進行確認，相關的非消防電源將會被自動切斷，報警裝置會被接通；火災應急照明燈亮起。

3.結束語

I-bus智能照明控制系統的模式有幾種，可以依據具體情況智能化選擇相應的工作模式。另外，通過計算機的細化，還可以將運行模式進一步深化；與環境與設備監控系統連接后，I-bus智能照明控制系統還可以實現集中控制；它通過將相應的運營模式、支路狀態、故障等信號傳送給環境與設備監控系統，在人機界面上顯示這些信息，工作人員可以以此了解照明的相關信息，實現可控照明。

參考文獻

[1]GB 50517-2003 地鐵設計規范[S].北京）中國計劃出版社，2003.

[2]ABB（中國）有限公司.I-bus智能建筑控制系統設計手冊[K].2010.