智能照明系统在地铁新线中应用的可行性研究

刘雨微王佳汪烨

摘要：国内城市轨道交通正在蓬勃发展，其社会效益也越来越受到人们的认可。车站照明系统既关系到车站的服务质量又涉及运营成本，因此，在“节能减排”的国家政策下，智能照明控制系统是地铁运营部门和设计部门关注的焦点之一。目前智能照明控制系统以其灵便、人性化的特点受到照明控制界的青睐，文章通过智能照明设备在不同场合的运用经验，研究智能照明设备在地铁中运用的可行性，并认为地铁车站应大量采用智能照明控制系统。

关键词：智能照明系统；地铁；应用研究

1智能照明系统概述

我国对照明系统的控制，主要历经人工控制、时序控制、自动调光控制、EIB智能控制四个阶段。在地铁发展初期，由于计算机技术并不成熟，基本采用的是人工控制方式。该方式智能根据现场情况，以及不同运营时段对照明管理人员进行设置，照明的参数设置也全凭管理者的主观意识决定。这样缺乏科学性的控制，很容易引起较大能耗，存在一定弊端。随着通信技术的发展，自动化控制得到推广。我国的地铁管理部门，加大了对智能照明控制技术的重视。目前，EIB智能照明技术逐渐渗透到地铁领域中，发挥出了一定功能。智能照明控制系统，就是对照明进行智能化的管理，使时间和光源群组控制在科学可控的范围内，同时实现调光控制、场景控制、传感器控制等。智能照明控制系统应用中，可根据地铁领域需求、地铁内部实际情况和环境，进行照明数据采集。通过对数据的推理分析，将其进行存储和传输，并反馈处理相应的状态信息和数据，以此达到理想的控制效果。

2传统照明控制方式与智能照明控制方式的比较

地铁站的正常照明区域由公共照明区和附属房间照明区两部分组成。附属房间照明区域出入的权限仅限于工作人员，通常会将灯具开关设置在房间门口，对于较大面积的房间可以采用双联、三联、四联开关或者多个开关控制灯具，仅限工作人员入内则可以保证人来灯开、人走灯灭的节电模式。但是对于公共照明区域，由于照明亮度和均匀度的要求使得这部分区域的照明线路更加复杂，相关照明配电箱数量也增多，这也导致了当前地铁照明控制方式存在很多缺陷，具体表现为：照明功能过于简单，控制管理方式粗暴；没有真正发挥出照明控制的节能潜力；控制线路复杂，施工难度增大，照明质量得不到保证。相对的，智能照明控制系统是通过不同区域的具体功能，在一天中不同的时间段内结合室外光线亮度的不同来实现对这一区域照明设备和其他用电设备的控制。常见的智能照明控制方法有现场面板控制、单独/分组控制、分散集中控制、远程控制、延时控制、光线感测控制、红外线控制、移动感测控制、气象控制和消防联动控制等，通过比较可以发现，智能照明控制系统可以解决传统照明方式存在的缺陷，可以运用于地铁照明系统中。

3智能照明控制系统在地铁运用中的优越性

3.1地铁站不同功能区域智能照明的应用方案

地铁站的功能区域主要划分为出入口、站厅站台公共区域、设备区、区间隧道、高架站景观等几部分。这些功能区域需要的灯具数量占地铁站灯具总数量相当大的一部分，所以这部分灯具的使用控制方式决定了整个地铁站的能耗总量，所以在这些部分要采用智能照明控制系统，让控制系统根据人流数量的多少结合不同时间段具体情况，通过场景控制、调光控制和时钟控制实现按时段开关灯具的操作，最终实现延长灯具使用寿命、节省电量的目的。

在出入口部分包括地面照明和飞顶照明两部分，在这片区域内的入口部分设置亮度传感器，通过亮度传感器控制开关模块，从而控制灯具的开关方式和点亮时间长短，实现高效节能的目的。在站厅站台公共区域主要是设置好不同的照明模式，主要有正常照明模式、节能照明模式、停运模式、火灾模式，这几种模式除了火灾模式特殊限定在消防联动情况下外，其他几种模式都通过地铁运营和客流量变化在固定时间表内启动。

景观照明主要是为了衬托建筑的气势，美化城市形象，这部分灯光通常设置为傍晚、深夜和节假日等不同情况下表现出不同的照明效果。

3.2智能照明控制系统与传统照明系统相比的优点

1）提高了管理水平。传统照明控制模式主要是通过手动控制灯具照明开关实现灯具的明灭，在采用了智能照明系统后整个灯光的控制区域智能化，管理意识也在高科技的手段下得到提升，确保了照明的质量。车站控制室在智能照明控制系统中充当了中心控制室的位置，在车站控制室可以对车站内所有公共区域的照明设备进行实时监控，并且依据于不同的环境条件可以随时改变当前照明条件。在这个过程中，站内公共区域的灯光都可以转化为图形数据反馈到输入单元中，输入单元再转换为数据信号反馈到继电器上，最终实现在软件上直接控制回路灯光的目的。在这种运行模式下，操作者也可以对当前的灯光回路进行障碍检测，当回路上的灯具出现异常时，软件中可以及时反映出来，保证了检测人员能够对故障部位进行准确更换或维修。

2）节约了能源。在车站采用智能照明控制系统有效提升

了能源利用率，节约了资源。如在高架车站台和地下车站入的出入口处设置智能照明部件，通过智能传感器感应室外照明情况实现对灯光的自动调节。这种方式既保持了室内恒定的照明需求，确保室内光线处于最佳状态，又实现了节能的效果。在车站内的公共区域设置智能照明，让每一片区域的灯光亮度能够结合不同区域的功能和当前时间段实际光线进行调节，保证灯具的开关能够自行开启和关闭，最终使得整个照明系统达到最大限度的节能要求。

3）延长了灯具的使用寿命。灯具的使用寿命取决于电网

的电压，当电网电压过高时会严重缩短灯具的使用寿命，使之成倍下降，但是如果电网电压低于最高限度时，则可以相应地延长灯具的使用寿命，基于这个原理，防止电压过高并保证工作电压适当低于限定电压是保证灯具寿命的有效手段。当采用智能照明系统时，控制系统中可以安装抑制电网冲击电压的装置，并且手动限制电压，以达到提高灯具寿命的目的。

3智能照明控制系统与BAS系统的对比

当前BAS系统主要应用于照明控制系统的一些串联交流接触器中。BAS系统就是通过控制这些接触器来实现对区域内部的控制、中央控制以及定时开关等。但这种控制系统有着较大的缺陷。首先，BAS控制系统的回路数量少，能够在整体上进行控制，无法提高控制的精确性。其次，BAS系统的现场通常不设置开关，因此所有的回路都需要通过BAS进行集中控制，现场不能对照明情况进行控制，在操作上不够便利。最后，BAS系统的控制功能十分简单，只具有基础的开关和定时功能，部门改进型现场场景的设置、亮度调节等。而由于BAS系统中照明系统不是独立的，当BAS系统出现故障时，照明系统也无法正常运行。而在智能照明系统中，具有独立的控制协议，系统的结构简单，但功能较为完善，使用成本也较低。智能照明系统一般采用的都是现场总线技术，在控制上具有开放性和自动性，在系统和软件的控制上也较为便利。

结语

地铁车站是保障人们出行安全的重要场所，对照明管理具有较高的要求。为了在保证质量的前提下节能降耗，本文针对智能照明系统在地铁中的应用研究，是从智能照明系统概述入手，对智能照明系统的应用优势进行了分析。希望本文的研究，能为提升我国地铁系统的智能化控制水平提供一份借鉴，进而达到节约能源的目的。

参考文献：

[1]叶勇辉.智能照明系统在地铁新线中应用的可行性研究[J].技术与市场，2016，23（8）：30-31.

[2]张强.智能照明系统在地铁运用联合库中的应用[J].现代城市轨道交通，2017（1）：23-27.

[3]汤徐.智能照明系统在地铁中的应用[J].中小企业管理与科技，2017（25）：155-156.

作者简介：

刘雨微，王佳，单位是北京建筑大学