基于DALI及EIB總線的地鐵智能照明系統(tǒng)

黃桂紅

（廣東省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司 廣州510080）

0 前言

隨著生活節(jié)奏的加快，人們對交通出行的要求越來越高，同時對交通出行的環(huán)境要求也越來越高［1］。地鐵以其高效、舒適、出行時間可精確控制在人們的日常交通出行中占據(jù)越來越大的份額。地鐵智能照明系統(tǒng)為實現(xiàn)地鐵車站照明的舒適、場景的精確轉(zhuǎn)換提供了方法。本文以廣州地鐵某車站智能照明系統(tǒng)為例，闡述智能照明系統(tǒng)在地鐵照明系統(tǒng)中的組成及其應(yīng)用情況。

1 地鐵車站公共區(qū)的照明要求［2］

地鐵公共區(qū)及出入口照明按照明分為普通照明、應(yīng)急照明。普通照明通常采用交叉配電，可在照配室就地控制及采用BAS 控制，BAS 系統(tǒng)通常采用2 對DI端子實現(xiàn)公共區(qū)普通照明的就地∕遠(yuǎn)程、開關(guān)狀態(tài)的切換、1 對DO 點實現(xiàn)開關(guān)控制。應(yīng)急照明（含疏散照明）采用常明形式，由應(yīng)急照明電源裝置集中配電。

智能照明系統(tǒng)從節(jié)能控制的角度對地鐵公共區(qū)普通照明實現(xiàn)了精確控制、場景的精確轉(zhuǎn)換提供了實施的方法、是對傳統(tǒng)BAS 系統(tǒng)監(jiān)控照明的有效補充和提高。

2 系統(tǒng)的組成

2.1 系統(tǒng)組成簡介

⑴廣州地鐵某車站設(shè)置1套智能照明控制系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由中控臺（含軟件）、智能照明控制箱（內(nèi)部配置總線電源、開關(guān)執(zhí)行器、DALI網(wǎng)關(guān)模塊、線路耦合器模塊、雙向485 模塊、IP 網(wǎng)關(guān)模塊）、照度傳感器、紅外傳感器、控制面板及通信總線等組成，實現(xiàn)車站公共區(qū)、出入口通道調(diào)光控制，飛頂照明及路燈的開關(guān)控制，根據(jù)需要實現(xiàn)各種模式控制，相關(guān)模式可實現(xiàn)BAS調(diào)用，通信數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場總線上傳至BAS系統(tǒng)。

⑵智能照明分區(qū)：運營時根據(jù)功能劃分為流動區(qū)、轉(zhuǎn)換區(qū)、廣告區(qū)，站臺劃分為流動區(qū)、轉(zhuǎn)換區(qū)、屏蔽門區(qū)，出入口劃分為飛頂區(qū)域、漸變區(qū)、流動區(qū)；停運時考慮節(jié)能需要將站廳站臺分成多個小區(qū)域，根據(jù)運營需要開啟相關(guān)區(qū)域照明。

⑶中控臺設(shè)置在車控室端的照明配電室內(nèi)，落地靠墻裝；調(diào)光模塊、開關(guān)模塊等安裝在各照明配電室的智能照明控制箱內(nèi)，每個照明配電室設(shè)置1 個智能照明控制箱，紅外傳感器設(shè)置在較獨立的功能區(qū)（如自助售票機區(qū)域），通過紅外感應(yīng)實現(xiàn)人來燈亮，人走燈滅的節(jié)能控制；照度傳感器安裝在轉(zhuǎn)換區(qū)、人員流動區(qū)、出入口飛頂處，采集安裝點的照度或光亮度。智能控制面板安裝在車控室翹板開關(guān)附近，與翹板開關(guān)齊平安裝。

⑷通信線分為DALI總線和EIB 總線，每條DALI總線控制的燈具數(shù)量不超過64 個，采用手拉手式連接，EIB總線可采用星形連接或者手拉手式連接［3］。

⑸與BAS 通信接口分界在車控室端的智能照明控制箱內(nèi)，BAS通信模塊及通信線由BAS專業(yè)負(fù)責(zé)。

⑹智能照明控制箱與中控臺的連接采用以太網(wǎng)線。 2.2 智能照明系統(tǒng)組成（見圖1）

圖1 智能照明系統(tǒng)組成Fig.1 Intelligent Lighting System Composition

3 系統(tǒng)各模塊功能

3.1 DALI網(wǎng)關(guān)模塊［4］

DALI網(wǎng)關(guān)模塊調(diào)光原理如圖2所示。

圖2 DALI網(wǎng)關(guān)模塊調(diào)光原理Fig.2 DALI Gateway Module Dimming Principle

⑴可以接通或斷開回路中的單個鎮(zhèn)流器、若干鎮(zhèn)流器及整個回路的鎮(zhèn)流器；

⑵可以實現(xiàn)對燈具的亮度從100%至1%的調(diào)整；⑶可以實現(xiàn)對燈具的分組、分場景使用。

3.2 八路開關(guān)執(zhí)行器［5］

⑴提供八路智能照明開關(guān)控制，每回路可獨立控制燈具的開關(guān)，每回路均帶電流檢測功能；

⑵可設(shè)置多個回路的開燈初始數(shù)值；

⑶執(zhí)行場景命令后立即向工控機反饋各回路的開關(guān)狀態(tài)；

⑷具備多回路順序延時啟動功能，避免同時啟動造成對配電回路的沖擊；

⑸具有就地及遠(yuǎn)程編程和測試功能；

⑹自帶回路狀態(tài)指示燈，開關(guān)狀態(tài)清晰了然。

3.3 照度傳感器［6］

根據(jù)智能照明分區(qū)劃分的要求，依次在車站站廳站臺公共區(qū)、出入口飛頂設(shè)置相應(yīng)的照度傳感器。利用中控軟件依據(jù)對應(yīng)照度要求設(shè)置相應(yīng)燈具的調(diào)光值，已達(dá)到不同分區(qū)的恒照度控制要求。

3.4 智能控制面板［7］

根據(jù)智能照明分區(qū)劃分的要求，利用中控軟件將燈具信息、照度傳感器編輯到面板中相應(yīng)的按鍵中，使用時結(jié)合運營時段要求實現(xiàn)公共區(qū)的分回路、分區(qū)域的照明要求。

3.5 總線電源模塊

為各個模塊提供電源，各個模塊電源、數(shù)據(jù)交換通過EIB4 芯屏蔽雙絞線實現(xiàn)，其中使用兩芯，另外兩芯備用，電源DC24V，電源、數(shù)據(jù)交換復(fù)用。

4 系統(tǒng)功能實現(xiàn)及擴展［8］

系統(tǒng)利用EIB 總線串聯(lián)智能照明控制箱中的總線電源模塊、線路耦合器、開關(guān)執(zhí)行器、DILA 網(wǎng)關(guān)模塊、雙向485 轉(zhuǎn)換器、IP 網(wǎng)關(guān)。LED 照明燈具經(jīng)由DA?LI 網(wǎng)關(guān)模塊饋出，通過DALI 總線實現(xiàn)與LED 燈具的數(shù)字、指令及狀態(tài)信息傳遞，進(jìn)而實現(xiàn)對LED 燈具的開關(guān)、調(diào)光、燈光場景控制和系統(tǒng)設(shè)置，并利用線路耦合器實現(xiàn)各回路燈具的區(qū)域化管理。在此基礎(chǔ)上、公共區(qū)照度及紅外傳感器經(jīng)由EIB 總線采用星型連接至DALI 網(wǎng)關(guān)模塊，并可為后期可能增加傳感器預(yù)留接口。為實現(xiàn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控，采用IP網(wǎng)關(guān)組建以太網(wǎng)并利用WINSWITCH 中控軟件實現(xiàn)對系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控。利用雙向485 接口接入BAS 遠(yuǎn)程控制箱通訊接口，實現(xiàn)與BAS系統(tǒng)通訊。

5 智能照明系統(tǒng)的優(yōu)點［9］

⑴控制方式：對等控制，各模塊獨立運行；

⑵外部接口：采用485接口及以太網(wǎng)絡(luò)接口；

⑶執(zhí)行器件：不占用BAS 輸入輸出點位，模塊化設(shè)置，占用空間少，減少控制電纜的使用；

⑷系統(tǒng)擴展性：線路布設(shè)簡單，可實現(xiàn)多種控制方式；

⑸維修保養(yǎng)：帶故障顯示便于檢查故障，線路簡單便于更換。

6 結(jié)語

地鐵車站智能照明系統(tǒng)根據(jù)車站照明分區(qū)及運營需求，對車站公共區(qū)每個區(qū)域、每個回路、每套燈具按照開關(guān)時間、照度要求、相應(yīng)的場景實現(xiàn)了精準(zhǔn)化控制。有效提高了公共區(qū)燈具的節(jié)能及舒適效益、提高了照明質(zhì)量，達(dá)到資源的高效利用［10］。隨著未來5G 及大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用，智能照明系統(tǒng)將在地鐵車站照明的應(yīng)用價值將得到進(jìn)一步的凸顯。