關于地鐵動力照明智能化設計的幾點討論

黃德明

【摘 ?要】地鐵作為現代城市軌道交通的重要組成部分，已經成為城市人們出行的重要方式之一。地鐵動力照明智能化設計，對于提升地鐵設計的整體水平具有重要意義。為進一步提升地鐵動力照明設計的智能化，實現有效提升能源利用率的目的，加強對地鐵動力照明智能化設計非常必要的。本文以地鐵動力照明設計的研究為基礎，探討了BIM技術、智能照明以及光導照明等新技術在地鐵動力照明智能化設計中的應用，旨在進一步提高其技術的智能化水平，為現代地鐵動力照明技術智能化發展提供一定的理論依據。

【關鍵詞】動力照明;BIM技術;智能照明;智能元器件

引言

動力照明設計即低壓配電系統設計，其在地鐵運行系統中的應用，涉及到各類的機電設備。因此，地鐵動力照明設計是保證地鐵正常運行的重要前提，其智能化設計水平的提升，對地鐵整體設計水平的提升具有重要意義。就目前而言，地鐵動力照明智能化設計關鍵技術的提升，主要目的是在于提高動力照明專業與其他專業的協同工作效率，同時加強對新技術的利用，有效提升地鐵整體設計的質量;實現智慧地鐵發展水平的提升，提高能源利用率;同時，提升設計效率和出圖速度，為施工與后期養護提供更好的服務，從而提升地鐵整體設計的智能化水平。

一、利用BIM技術提升地鐵動力設計效率

將BIM技術應用于地鐵整體設計中，有效提升了地鐵各類數據在終端的可視化程度，從而實現了對地鐵運行的實時監控，提高決策者對地鐵管理的即時性、有效性。因此，在地鐵整體設計中，BIM技術占據重要地位，而其在地鐵動力照明智能化設計中，同樣是其關鍵技術之一。具體來說，BIM技術應用與地鐵動力照明設計中，一來可以優化動力照明管線設計過程。地鐵系統管線呈現出錯綜復雜的特點，各類走線相互交錯。在傳統的以二維平臺為基礎的管線統籌設計中，綜合管線專業設計人員由于受到專業限制，很可能在管線設計中出現錯誤，導致在實際施工過程中，發生埋管沖突或者遺漏的問題。而將BIM技術應用于動力照明管線設計中，能夠優化設計過程，在設計階段實現管線設計配合。二來，通過BIM技術，可以解決各專業對動力照明專業提資變化。在地鐵設計中，動力照明專業不算是主流專業，動力照明專業設計會隨著其他專業所提供資料的變化而改變，比如通風空調、弱電系統、給排水等。在這類串行設計中，動力照明專業是設計的最后一個步驟，其他專業的改變決定著動力照明專業的設計時間。比如，其他專業在設計時進行了改變卻沒有及時對動力照明提供的資料進行更新就會使動力照明專業設計工作人員加班完成設計，然而如果建筑底圖發生變動就會使動力照明的整體設計功虧一簣。在動力照明設計過程中合理運用BIM技術在一定程度上可以防止出現這種情況。其他專業要在統一模型的基礎上進行設計，如果其他專業發生變化就可以及時的告知動力照明專業，通過將各專業之間進行相互合作，可以提高設計工作的效率，防止出現設計返工等情況，最大程度的減少設計成本。第三點，隨著BIM技術的逐漸成熟，動力照明系統內的各設備信息均通過BIM采集并形成圖形或列表，運營維護人員可以通過此圖形或列表全面了解動力照明各回路配電范圍、設備布置位置等，如此更有利于運營維護檢修。

二、照明設計中合理運用智能照明技術

智能照明技術是在綠色節能理念的基礎上進行研發，隨著LED燈具的不斷發展，使得智能照明的控制更多樣化。隨著人們生活水平的提高，人們對環境的舒適度提出了更高的要求。地鐵車站是一個人流密集、環境復雜的場所，要讓乘客愉悅舒適的乘坐地鐵，地鐵空間的環境尤為重要，合理的運用智能照明控制系統可以使地鐵照明環境更人性化，而且方便運營維護管理。

地鐵采用的智能照明控制系統是全數字、模塊化、總線型控制系統，它將控制功能分散給各功能模塊，中央處理器和各功能模塊之間通過網絡總線連接成一個整體，自成一完整體系，同時可通過通信接口連接至綜合監控系統實現系統集成。控制系統硬件主要包括計算機、網絡連接控制器、調光模塊、開關模塊、智能面板開關、觸摸屏及各類傳感器等。

目前地鐵智能照明控制系統一般僅使用在公共區照明上，通過設定各種模式（高峰、低峰、維護、停運）、并利用列車到站信號連鎖屏蔽門燈帶及采集出入口照度傳感器信息來實現照度的控制以達到節能的效果。目前隨著地鐵智能化的發展，地鐵運營維護人員的逐漸減少，智能照明控制系統逐漸的運用到全車站范圍。可以在設備區里按功能劃分區域，可劃分為環控設備區域、弱電設備區域、運營值班區域、供電設備區域等，根據不同區域設置不同的照明控制，并結合照度傳感器、紅外傳感器等實現對設備區的智能控制。

三、在動力照明設計中使用智能元器件

隨著云技術的發展，地鐵正逐步的開始使用云服務，地鐵云平臺的使用可實現各系統基礎數據的統一管理以及系統之間的數據共享，信息互通;實現機電設備系統智能化運行、車站站務智能化服務、設備維修的智能化調度和決策、在線列車運行狀況監視等。依托云平臺的強大功能，可以在動力照明系統中采用智能元器件，將各回路及設備運行參數上傳至服務器，可供實時監控，方便運營維護管理。

地鐵動力照明一般含低壓柜、環控柜、配電箱等設備，智能元器件使用情況如下：

在環控柜回路已配備智能馬達、智能I/O模塊及智能通信管理機，實現對環控系統設備的集中配電和控制，同時可以實時監控環控設備運行的各種參數，并上傳至綜合監控形成數據信息。如此不僅方便運營管理，還可根據各設備參數制定運營節能措施。

在低壓柜各回路中設置智能表計，重要回路設置智能斷路器，雙電源切換箱采用智能雙電源切換裝置，通過通信總線采集各回路運行參數并上傳至云平臺，運營人員可通過遠程便可了解設備運行情況，如配合視頻信息可做到遠程巡檢。同時在低壓柜回路中設置電氣火災探測器，通過電氣火災監控系統監視回路漏電或溫度信息，防患于未然，使配電安全有保障。

可在局部惡劣環境安裝的配電箱中增加溫濕度傳感器或者采用智能一體柜，實施監控配電箱內環境并采取通風或加熱措施，時配電箱的運營環境得到優化，延長設備使用壽命并減少故障。

總結

加強對地鐵動力照明智能化設計的研究，是提升地鐵整體智慧化水平，提高能源利用率，實現地鐵現代化、智能化發展的重要途徑。通過對BIM技術、智能照明、智能元器件在地鐵動力照明中使用的討論，希望能為地鐵動力照明設計未來發展開拓新方向，成為地鐵動力照明智能化設計的新思路。

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（作者單位：北京城建設計發展集團股份有限公司深圳分公司）