淺析智能照明控制系統(tǒng)在地鐵車站中的應(yīng)用

常世有

摘要：在緩解城市交通壓力、提升城市綜合競爭力、激發(fā)城市活力方面，各大城市均將目光投向了地鐵建設(shè)。在眾多地鐵運(yùn)維管理環(huán)節(jié)中，車站照明管理因?yàn)樯婕胺秶鷱V、影響面積大等特點(diǎn)得到各大運(yùn)營公司的持續(xù)關(guān)注。解決好地鐵車站的照明管理問題既可以提升運(yùn)營維護(hù)效率，也能成為地鐵節(jié)能的重要方向。

關(guān)鍵詞：智能照明控制;地鐵車站;應(yīng)用

1智能照明系統(tǒng)概述

我國照明控制系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)歷了四個(gè)階段，即手動控制階段、定時(shí)控制階段、自動調(diào)光控制階段，以及EIB智能控制階段。在地鐵發(fā)展初期，因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)才剛剛開始發(fā)展，人工控制基礎(chǔ)的應(yīng)用受到了比較多的限制，主要是結(jié)合現(xiàn)場情況及操作時(shí)間上的差異來配置照明管理人員，并由該人員完成照明參數(shù)的設(shè)定工作，這種控制方式缺乏合理性，可能會造成能源浪費(fèi)等問題。目前，自動控制在通信技術(shù)的發(fā)展過程中得到了廣泛應(yīng)用，在交通領(lǐng)域，也開始關(guān)注智能照明控制技術(shù)，著手應(yīng)用智能照明系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)主要是指以智能化的方式完成照明管理工作，以科學(xué)的方式控制照明時(shí)間和光源群，使得調(diào)光、場景控制、傳感器控制等得以實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)。在智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，應(yīng)該結(jié)合地鐵內(nèi)部的實(shí)際情況和環(huán)境需求，收集相關(guān)照明數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而更好地實(shí)現(xiàn)控制效果。

2地鐵車站照明環(huán)境特點(diǎn)

地鐵車站照明系統(tǒng)在滿足基本的車站照明功能之外，也應(yīng)該為人們提供舒適、安全的乘車環(huán)境。地鐵車站可分為三個(gè)功能區(qū)域（公共區(qū)區(qū)域、出入口區(qū)域、設(shè)備區(qū)區(qū)域），每個(gè)區(qū)域包含并相互連接。由于功能不同，燈光設(shè)置的焦點(diǎn)也不同。地鐵車站照明系統(tǒng)應(yīng)考慮照度水平、不同區(qū)域特性對節(jié)能的影響，站臺與車輛之間的屏蔽門應(yīng)設(shè)置鑰匙照明，出入口、站臺層應(yīng)考慮人的視覺缺陷來做照明設(shè)計(jì)。公共區(qū)區(qū)域：公共區(qū)區(qū)域分為站廳層和站臺層，分別是乘客進(jìn)出車站及等候列車的地方。因此，這一區(qū)域應(yīng)保證照明的亮度，使乘客安全出行。出入口區(qū)域：地鐵車站大部分為地下站，無法利用自然光，照明主要依靠人工照明，當(dāng)入口照明不足時(shí)，乘客前方的入口將會成為黑洞，這時(shí)乘客很難識別障礙物，容易導(dǎo)致事故的發(fā)生，而出口只是相反的過程。這就需要在入口和出口設(shè)置過渡照明。過渡照明以自然照明為主，人工照明為輔。人工照明應(yīng)根據(jù)不同的室內(nèi)和室外照明環(huán)境而變化。它能減少室內(nèi)外亮度的變化，使眼睛更容易、更快地適應(yīng)周圍光環(huán)境的變化。設(shè)備區(qū)區(qū)域：設(shè)備區(qū)主要是工作人員的工作區(qū)域，對照度的要求較高。由于人們長期在沒有自然光照射的環(huán)境下工作，會影響他們的生理和心理變化，優(yōu)質(zhì)的照明環(huán)境可以有效地保護(hù)員工的健康。

3智能照明控制系統(tǒng)在地鐵車站中的應(yīng)用

3.1標(biāo)準(zhǔn)車站智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

車站站廳站臺公共區(qū)照明、出入口照明及飛頂照明采用DALI調(diào)光模塊進(jìn)行調(diào)光控制。標(biāo)準(zhǔn)地鐵車站站廳層公共區(qū)一般設(shè)置4個(gè)照明配電箱，以車站中心里程為界，左右各設(shè)置2個(gè)。每個(gè)照明配電箱內(nèi)設(shè)置8個(gè)回路，為站廳站臺公共區(qū)、出入口及飛頂照明配電。智能照明系統(tǒng)的調(diào)光模塊設(shè)置在照明配電箱內(nèi)，電源取自照明配電箱，一般站廳層總共設(shè)置8個(gè)調(diào)光模塊。每個(gè)車站出入口飛頂處安裝光亮傳感器，通過總線把照度感應(yīng)器連接至DALI調(diào)光模塊，照度傳感器可以根據(jù)室外照度的變化來調(diào)節(jié)燈具的亮度，以實(shí)現(xiàn)智能控制、節(jié)能的效果。站臺層公共區(qū)設(shè)置4個(gè)照明配電箱，以車站中心里程為界，左右各設(shè)置2個(gè)。每個(gè)照明配電箱內(nèi)設(shè)置6個(gè)回路，為站臺層公共區(qū)配電，智能照明系統(tǒng)的調(diào)光模塊設(shè)置在照明配電箱內(nèi)，電源取自照明配電箱，一般站臺層總共設(shè)置6個(gè)調(diào)光模塊。廣告照明、標(biāo)識導(dǎo)向照明及區(qū)間照明采用開關(guān)模塊進(jìn)行控制啟停。標(biāo)準(zhǔn)地鐵車站導(dǎo)向照明回路開關(guān)模塊電流一般為10A，廣告照明回路開關(guān)模塊電流一般為20A，區(qū)間照明回路開關(guān)模塊電流一般為32A，標(biāo)準(zhǔn)地鐵車站總共設(shè)置8個(gè)開關(guān)模塊。

3.2系統(tǒng)調(diào)光方式

根據(jù)車站人流潮汐現(xiàn)象，采用光照度控制、人體感應(yīng)控制、時(shí)控調(diào)光的方式達(dá)到客流量調(diào)節(jié)燈光的效果。系統(tǒng)中增加“一鍵全亮”功能，當(dāng)觸摸屏觸發(fā)一鍵全亮?xí)r，燈具全部點(diǎn)亮，光感應(yīng)器及紅外感應(yīng)器不再控制設(shè)備。（1）光照度控制。此種調(diào)光主要針對車站出入口飛頂燈。出入口光照度感應(yīng)器探測室外光照度傳輸信號給智能照明系統(tǒng)，智能照明系統(tǒng)通過處理后，給DALI燈具發(fā)送適合的控制電流調(diào)節(jié)燈具亮度。（2）人體感應(yīng)控制。將車站按照結(jié)構(gòu)分為站廳站臺乘客流動區(qū)、乘車設(shè)備區(qū)、樓梯扶梯區(qū)和屏蔽門光帶區(qū)。乘客流動區(qū)根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)定照度;乘車設(shè)備區(qū)包含售票機(jī)、客服中心、閘機(jī)等，每個(gè)區(qū)域安裝一個(gè)DALI控制器，通過人體感應(yīng)探測傳感器將信號傳送給智能照明系統(tǒng)，智能照明系統(tǒng)控制DALI控制器，從而控制燈具實(shí)現(xiàn)區(qū)域的燈光調(diào)節(jié);樓梯扶梯區(qū)域不設(shè)置人體感應(yīng)，確保乘車安全;屏蔽門區(qū)根據(jù)車輛進(jìn)出站隨車亮起和調(diào)暗，以提醒乘客上下車。（3）時(shí)控調(diào)光。將車站按照客流量分為高峰、平谷、低谷時(shí)段。高峰模式：站廳公區(qū)80%亮度，出入口根據(jù)環(huán)境光自動調(diào)節(jié)亮度。平谷模式：站廳公共區(qū)根據(jù)區(qū)域不同設(shè)置不同的亮度，出入口根據(jù)環(huán)境光自動調(diào)節(jié)亮度。低谷模式：站廳公區(qū)預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)40%亮度，樓梯扶梯區(qū)域60%亮度，其他區(qū)域根據(jù)調(diào)光進(jìn)行控制。

3.3控制策略的選擇

地鐵車站的控制方式應(yīng)采用調(diào)光控制、定時(shí)控制和人工控制相結(jié)合的方式。在地下車站出入口及高架車站的站廳站臺公共區(qū)域宜采用調(diào)光型的集中控制。系統(tǒng)可根據(jù)自然光的實(shí)際情況，實(shí)時(shí)調(diào)整相應(yīng)區(qū)域的燈具亮度。對于地下車站的站廳站臺公共區(qū)、廣告照明等燈具采用定時(shí)控制，根據(jù)運(yùn)營情況調(diào)整燈具的開啟和關(guān)閉。無論采用何種控制模式，在方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重視車站不同功能區(qū)、不同照明需求的特點(diǎn)。智能照明應(yīng)能充分保障分散在各功能區(qū)域中的獨(dú)立空間或公共空間的差異化照明需求，并通過網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)照明單元融為一體。即在保證分散控制的情況下，實(shí)現(xiàn)集中控制。按地鐵車站的特點(diǎn)，依照明需要進(jìn)行分區(qū)、分段控制，同時(shí)根據(jù)照度的變化，按設(shè)計(jì)方案實(shí)時(shí)調(diào)控照明，達(dá)到符合照度標(biāo)準(zhǔn)的照明。通過采用光控、時(shí)控、人控結(jié)合的多模式控制策略實(shí)現(xiàn)全方位的控制，既節(jié)能環(huán)保，又為乘客提供智能、綠色、舒適的照明。

3.4工作模式的設(shè)定

地鐵車站燈具數(shù)量繁雜、控制回路較多，如何較好地將復(fù)雜的控制回路簡單化、程序化、易操作化是后期運(yùn)營服務(wù)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。為解決好上述問題，設(shè)定合理的智能照明系統(tǒng)工作模式就顯得尤為重要。工作模式與控制模式完全不同，控制模式常常針對的是燈具或者照明回路，而工作模式的范圍更廣，它是針對整個(gè)車站的照明系統(tǒng)。通過智能照明系統(tǒng)內(nèi)部編程分組，可將車站照明系統(tǒng)工作模式設(shè)定為以下幾種情況：日間正常照明模式、日間節(jié)電照明模式、夜間正常照明模式、夜間節(jié)電照明模式、夜間停運(yùn)模式。各種工作模式在設(shè)定時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮地鐵運(yùn)營時(shí)間、區(qū)域燈具布置、客流數(shù)量等條件綜合考慮。

4結(jié)束語

智能照明控制已經(jīng)成為照明控制領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。經(jīng)過多年的研究和實(shí)際的應(yīng)用，該技術(shù)已經(jīng)較為完善，并進(jìn)入了成熟階段。現(xiàn)階段，智能照明技術(shù)在信息互通、系統(tǒng)運(yùn)行、能耗監(jiān)測等方面又有新的發(fā)展。文章研究了地鐵車站智能照明的設(shè)計(jì)策略及關(guān)鍵要點(diǎn)，探討了構(gòu)建地鐵智能照明控制的系統(tǒng)架構(gòu)。希望通過本文的研究，為地鐵車站照明設(shè)計(jì)提供新的思路。

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