智能照明系統在寧波地鐵車站中的應用

侯紅磊++黃建霞

摘 要：簡要分析了傳統照明控制方式的缺陷，介紹了智能照明系統的構成、功能及其優勢，詳述了智能照明控制系統在寧波地鐵中的具體應用方案，有效提高了地鐵車站的照明質量、管理效率和能效。

關鍵詞：智能照明；地鐵；節能；管理效率

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.147

地鐵車站一般設置于地下，沒有自然采光，只能依靠燈具照明來保障內部光環境。設備房、辦公用房等在門旁安裝蹺板開關實現照明控制。當房間面積比較大、燈具數量比較多時，一般安裝多聯開關或多組開關實現集中控制。按照地鐵運營管理規范，能夠出入設備房、辦公用房等房間的是運營工作人員，基本上可以實現人走燈滅。但是，對于站廳、站臺等公共區，既要保證照度要求，又要根據運營時段、天氣變化調整燈具照明情況。傳統的做法是采取冗雜的配電線路，加裝照明配電箱，而且需要在總進線處裝設接觸器，通過電氣觸點來實現分區控制、集中監控、定時開關等。

傳統照明控制模式元器件比較多，布線復雜，工程難度比較大，照明質量受到限制，僅適用于工況簡單的地方，而且其管理模式較為低端，不能很好地實現節能降耗。目前，大部分地鐵站采用的還是傳統照明控制方式，但是，這種模式已經很難滿足節能降耗的要求。隨著科技的發展，將智能控制技術應用于照明系統，既能彌補傳統照明控制方式的缺陷，又能提高綜合能效。

1 智能照明系統簡介

照明控制主要經歷了3個階段，即人工控制階段、時序控制階段和自動調光控制階段。在地鐵發展初期，大多采用人工控制的方式，因為計算機技術還不成熟，只能根據不同運營時段和現場照明環境設置人員負責照明管理，各個區域的照度也是由人主觀決定的。如果控制不及時，會造成很大能耗，引起浪費。隨著PC技術、通訊技術的發展，以及樓宇自動化的廣泛推廣，各方開始重視智能照明控制技術，智能照明控制市場也逐漸被各個專業企業所關注。目前，智能照明技術已經廣泛應用于大型公共建筑、廣告、寫字樓、博物館等領域，在地鐵領域也有部分應用，但僅作為BAS 系統的一個衍伸，并沒有發揮其全部功能。

智能照明控制系統是對照明進行智能化管理，實現光源的群組控制和時間控制，同時，還能進行傳感器控制、場景控制和調光控制等。其結構如圖1所示。

利用智能照明控制系統，可以根據實際情況、自然環境、用戶需求等采集各種照明信息，對采集的信息進行邏輯分析、

推理、判斷，并按照要求的形式儲存、顯示、傳輸分析結果，反饋相應的工作狀態信息，達到預想的效果。

2 智能照明控制系統的應用

地鐵智能照明控制系統主要用于車站公共區（站臺層、站廳層）和出入口的正常照明。智能照明控制系統根據地鐵車站照明設計中所確定的區域、不同時段的客流量，自動控制各個區域的照度，從而達到地鐵車站的視覺要求，并有效節約能源。

2.1 寧波地鐵智能照明系統的構成

智能照明系統硬件包括中央控制計算機、驅動器，電源供應器，觸摸屏、智能面板、定時器、光線感應器、故障元件監視單元、網關和支線耦合器等元件。這些模塊利用專用電纜連接起來，形成一個系統，通過網關連接至車站的環境與設備監控系統（BAS），實現系統的集成。

軟件部分主要包括監控軟件和編程軟件。系統采用模塊編程，每個光源設一個地址，每一個回路設一個組地址，每個模塊設一個物理地址，將對應的模塊、回路地址組合到一個組地址進行有效的控制，使系統使用起來更便捷。在實際使用時，可以將編程接口插入任一總線耦合器中，計算機和總線的連接通過接口實現，可以設置或更改總線元件的參數，還可以修改程序或編程。

2.2 寧波地鐵智能照明系統控制方案

智能照明控制系統根據運營時段和太陽光照度對出入口、站廳層和站臺層3個區域進行統一模式的自動控制。地鐵寧波智能照明系統拓撲結構如圖2所示。

在每天高峰運營時段，車站的客流量比較大，站廳層、站臺公共區照明全部開啟，如圖3所示；在一般運營時段，公共區照明進入省電模式，打開60%～80%的燈具；在每天停運前，需要清掃公共區，進入清掃模式后打開30%的燈具，如圖4所示；在深夜，車站進入停運狀態，公共區所有的正常照明、廣告照明全部關閉，僅開啟應急照明。

地鐵車站出入口不太影響乘客出行的舒適度和出行安全，所以，照明控制根據地下空間過渡照明要求設置，采用自然光。當自然光達不到要求時，利用燈具照明補償，比較照度傳感器傳輸的數據與系統預設值——現場照度值低（高）于預設值時自動開啟（關閉）部分區域部分燈光，以達到最合適的程度。另外，要將控制用觸摸屏安裝在車站控制室中內，設置多種燈光模式，以適應不同場合、不同時段的運營需求，以供運營人員選取。這樣做，既方便管理，又節約能源。控制界面見圖5.

寧波地鐵智能照明控制系統將車站的照明分為上述幾種模式，也可以根據后期運營需求通過計算機進一步減少或細化照明模式。此外，智能照明控制系統通過網關與BAS系統連接，實現對照明系統的集中控制。智能照明控制系統將運營模式、支路狀態、故障等信息上傳給BAS系統，并在BAS系統的屏幕上顯示。這時，運營工作人員就可以通過BAS系統查看照明系統的相關信息，且能夠在需要時調整照明系統的運營模式。

3 結束語

地鐵車站作為大型公共建筑，對照明質量、照明管理和節能降耗提出了相當高的要求。地鐵智能照明系統可預先設置運營模式和運營場景，實現對車站不同區域、不同季節、不同時段照明燈具的自動開關，從而減少運營人員的工作量，達到節約能源的目的。同時，時鐘控制器、照度傳感器等智能設備的運行，能夠有效縮短燈具的開啟時間，延長燈具的使用壽命，提高照明質量，節省人力成本，降低運營費用。隨著科技的不斷進步，智能照明系統的使用也會越來越便捷、高效、節能。在不久的將來，智能照明系統必將在地鐵車站中被廣泛使用。

參考文獻

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[3]葛業斌.智能照明控制系統在南京地鐵的設計及應用[J].鐵道勘測及設計，2016（3）：144-147.

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作者簡介：侯紅磊（1986—），男，工程師，主要研究方向為低壓動照。黃建霞（1989—），女，工程師，主要研究方向為機電安裝。

〔編輯：白潔〕