智能照明系統(tǒng)在寧波地鐵車(chē)站中的應(yīng)用

侯紅磊++黃建霞

摘 要：簡(jiǎn)要分析了傳統(tǒng)照明控制方式的缺陷，介紹了智能照明系統(tǒng)的構(gòu)成、功能及其優(yōu)勢(shì)，詳述了智能照明控制系統(tǒng)在寧波地鐵中的具體應(yīng)用方案，有效提高了地鐵車(chē)站的照明質(zhì)量、管理效率和能效。

關(guān)鍵詞：智能照明；地鐵；節(jié)能；管理效率

中圖分類(lèi)號(hào)：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.147

地鐵車(chē)站一般設(shè)置于地下，沒(méi)有自然采光，只能依靠燈具照明來(lái)保障內(nèi)部光環(huán)境。設(shè)備房、辦公用房等在門(mén)旁安裝蹺板開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)照明控制。當(dāng)房間面積比較大、燈具數(shù)量比較多時(shí)，一般安裝多聯(lián)開(kāi)關(guān)或多組開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)集中控制。按照地鐵運(yùn)營(yíng)管理規(guī)范，能夠出入設(shè)備房、辦公用房等房間的是運(yùn)營(yíng)工作人員，基本上可以實(shí)現(xiàn)人走燈滅。但是，對(duì)于站廳、站臺(tái)等公共區(qū)，既要保證照度要求，又要根據(jù)運(yùn)營(yíng)時(shí)段、天氣變化調(diào)整燈具照明情況。傳統(tǒng)的做法是采取冗雜的配電線(xiàn)路，加裝照明配電箱，而且需要在總進(jìn)線(xiàn)處裝設(shè)接觸器，通過(guò)電氣觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制、集中監(jiān)控、定時(shí)開(kāi)關(guān)等。

傳統(tǒng)照明控制模式元器件比較多，布線(xiàn)復(fù)雜，工程難度比較大，照明質(zhì)量受到限制，僅適用于工況簡(jiǎn)單的地方，而且其管理模式較為低端，不能很好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。目前，大部分地鐵站采用的還是傳統(tǒng)照明控制方式，但是，這種模式已經(jīng)很難滿(mǎn)足節(jié)能降耗的要求。隨著科技的發(fā)展，將智能控制技術(shù)應(yīng)用于照明系統(tǒng)，既能彌補(bǔ)傳統(tǒng)照明控制方式的缺陷，又能提高綜合能效。

1 智能照明系統(tǒng)簡(jiǎn)介

照明控制主要經(jīng)歷了3個(gè)階段，即人工控制階段、時(shí)序控制階段和自動(dòng)調(diào)光控制階段。在地鐵發(fā)展初期，大多采用人工控制的方式，因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)還不成熟，只能根據(jù)不同運(yùn)營(yíng)時(shí)段和現(xiàn)場(chǎng)照明環(huán)境設(shè)置人員負(fù)責(zé)照明管理，各個(gè)區(qū)域的照度也是由人主觀(guān)決定的。如果控制不及時(shí)，會(huì)造成很大能耗，引起浪費(fèi)。隨著PC技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，以及樓宇自動(dòng)化的廣泛推廣，各方開(kāi)始重視智能照明控制技術(shù)，智能照明控制市場(chǎng)也逐漸被各個(gè)專(zhuān)業(yè)企業(yè)所關(guān)注。目前，智能照明技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大型公共建筑、廣告、寫(xiě)字樓、博物館等領(lǐng)域，在地鐵領(lǐng)域也有部分應(yīng)用，但僅作為BAS 系統(tǒng)的一個(gè)衍伸，并沒(méi)有發(fā)揮其全部功能。

智能照明控制系統(tǒng)是對(duì)照明進(jìn)行智能化管理，實(shí)現(xiàn)光源的群組控制和時(shí)間控制，同時(shí)，還能進(jìn)行傳感器控制、場(chǎng)景控制和調(diào)光控制等。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

利用智能照明控制系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際情況、自然環(huán)境、用戶(hù)需求等采集各種照明信息，對(duì)采集的信息進(jìn)行邏輯分析、

推理、判斷，并按照要求的形式儲(chǔ)存、顯示、傳輸分析結(jié)果，反饋相應(yīng)的工作狀態(tài)信息，達(dá)到預(yù)想的效果。

2 智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用

地鐵智能照明控制系統(tǒng)主要用于車(chē)站公共區(qū)（站臺(tái)層、站廳層）和出入口的正常照明。智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)地鐵車(chē)站照明設(shè)計(jì)中所確定的區(qū)域、不同時(shí)段的客流量，自動(dòng)控制各個(gè)區(qū)域的照度，從而達(dá)到地鐵車(chē)站的視覺(jué)要求，并有效節(jié)約能源。

2.1 寧波地鐵智能照明系統(tǒng)的構(gòu)成

智能照明系統(tǒng)硬件包括中央控制計(jì)算機(jī)、驅(qū)動(dòng)器，電源供應(yīng)器，觸摸屏、智能面板、定時(shí)器、光線(xiàn)感應(yīng)器、故障元件監(jiān)視單元、網(wǎng)關(guān)和支線(xiàn)耦合器等元件。這些模塊利用專(zhuān)用電纜連接起來(lái)，形成一個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接至車(chē)站的環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS），實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成。

軟件部分主要包括監(jiān)控軟件和編程軟件。系統(tǒng)采用模塊編程，每個(gè)光源設(shè)一個(gè)地址，每一個(gè)回路設(shè)一個(gè)組地址，每個(gè)模塊設(shè)一個(gè)物理地址，將對(duì)應(yīng)的模塊、回路地址組合到一個(gè)組地址進(jìn)行有效的控制，使系統(tǒng)使用起來(lái)更便捷。在實(shí)際使用時(shí)，可以將編程接口插入任一總線(xiàn)耦合器中，計(jì)算機(jī)和總線(xiàn)的連接通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)，可以設(shè)置或更改總線(xiàn)元件的參數(shù)，還可以修改程序或編程。

2.2 寧波地鐵智能照明系統(tǒng)控制方案

智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)營(yíng)時(shí)段和太陽(yáng)光照度對(duì)出入口、站廳層和站臺(tái)層3個(gè)區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)一模式的自動(dòng)控制。地鐵寧波智能照明系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

在每天高峰運(yùn)營(yíng)時(shí)段，車(chē)站的客流量比較大，站廳層、站臺(tái)公共區(qū)照明全部開(kāi)啟，如圖3所示；在一般運(yùn)營(yíng)時(shí)段，公共區(qū)照明進(jìn)入省電模式，打開(kāi)60%～80%的燈具；在每天停運(yùn)前，需要清掃公共區(qū)，進(jìn)入清掃模式后打開(kāi)30%的燈具，如圖4所示；在深夜，車(chē)站進(jìn)入停運(yùn)狀態(tài)，公共區(qū)所有的正常照明、廣告照明全部關(guān)閉，僅開(kāi)啟應(yīng)急照明。

地鐵車(chē)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(jù)地下空間過(guò)渡照明要求設(shè)置，采用自然光。當(dāng)自然光達(dá)不到要求時(shí)，利用燈具照明補(bǔ)償，比較照度傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與系統(tǒng)預(yù)設(shè)值——現(xiàn)場(chǎng)照度值低（高）于預(yù)設(shè)值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟（關(guān)閉）部分區(qū)域部分燈光，以達(dá)到最合適的程度。另外，要將控制用觸摸屏安裝在車(chē)站控制室中內(nèi)，設(shè)置多種燈光模式，以適應(yīng)不同場(chǎng)合、不同時(shí)段的運(yùn)營(yíng)需求，以供運(yùn)營(yíng)人員選取。這樣做，既方便管理，又節(jié)約能源?？刂平缑嬉?jiàn)圖5.

寧波地鐵智能照明控制系統(tǒng)將車(chē)站的照明分為上述幾種模式，也可以根據(jù)后期運(yùn)營(yíng)需求通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)一步減少或細(xì)化照明模式。此外，智能照明控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)關(guān)與BAS系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的集中控制。智能照明控制系統(tǒng)將運(yùn)營(yíng)模式、支路狀態(tài)、故障等信息上傳給BAS系統(tǒng)，并在BAS系統(tǒng)的屏幕上顯示。這時(shí)，運(yùn)營(yíng)工作人員就可以通過(guò)BAS系統(tǒng)查看照明系統(tǒng)的相關(guān)信息，且能夠在需要時(shí)調(diào)整照明系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)模式。

3 結(jié)束語(yǔ)

地鐵車(chē)站作為大型公共建筑，對(duì)照明質(zhì)量、照明管理和節(jié)能降耗提出了相當(dāng)高的要求。地鐵智能照明系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)置運(yùn)營(yíng)模式和運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)站不同區(qū)域、不同季節(jié)、不同時(shí)段照明燈具的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，從而減少運(yùn)營(yíng)人員的工作量，達(dá)到節(jié)約能源的目的。同時(shí)，時(shí)鐘控制器、照度傳感器等智能設(shè)備的運(yùn)行，能夠有效縮短燈具的開(kāi)啟時(shí)間，延長(zhǎng)燈具的使用壽命，提高照明質(zhì)量，節(jié)省人力成本，降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。隨著科技的不斷進(jìn)步，智能照明系統(tǒng)的使用也會(huì)越來(lái)越便捷、高效、節(jié)能。在不久的將來(lái)，智能照明系統(tǒng)必將在地鐵車(chē)站中被廣泛使用。

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作者簡(jiǎn)介：侯紅磊（1986—），男，工程師，主要研究方向?yàn)榈蛪簞?dòng)照。黃建霞（1989—），女，工程師，主要研究方向?yàn)闄C(jī)電安裝。

〔編輯：白潔〕