智能照明控制系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用

段靜栝

摘? ?要：文章討論了目前地鐵中常用的幾種智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用方案，介紹了不同智能照明控制系統(tǒng)的概念，比較了不同控制方案的特點(diǎn)，討論了各種控制方案的適用范圍，并以此為基礎(chǔ)提出了工程建議。

關(guān)鍵詞：智能照明控制系統(tǒng);智能尋址控制;地鐵照明

在地鐵工程中，車站公共區(qū)及車輛段（停車場）等建筑單體內(nèi)存在燈具多、范圍大、控制模式復(fù)雜的問題，智能照明控制系統(tǒng)能很好地提供解決方案，可滿足各項(xiàng)控制、后期維護(hù)等要求。

1? ? 智能照明介紹

智能照明控制系統(tǒng)在地鐵中被廣泛應(yīng)用，是利用計(jì)算機(jī)、總線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能化信息處理及節(jié)能控制技術(shù)組成的對照明系統(tǒng)進(jìn)行的分布式無線遙測、遙控、遙信控制系統(tǒng)。車站可設(shè)置一套智能照明系統(tǒng)，通過智能網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對各區(qū)域的照明進(jìn)行自動化管理，可按照運(yùn)營初期、高峰、節(jié)假日等多模式進(jìn)行控制照度的調(diào)整，并達(dá)到節(jié)能目的[1]。

車輛段中運(yùn)用組合庫、檢修組合庫照明控制以及室外照明等廣闊空間，同樣建議采用智能照明控制系統(tǒng)。

2? ? 智能照明分類及介紹

根據(jù)智能照明的控制方式可以分為回路開關(guān)控制和調(diào)光控制。調(diào)光控制模式可以分為：（1）智能尋址控制系統(tǒng)，典型如數(shù)字可尋址照明接口（Digital Addressable Lighting Interface，DALI）尋址控制。（2）回路調(diào)光控制。如圖1所示。

圖1? 智能照明的控制方式

（1）回路開光控制，是在照明配電箱內(nèi)各配電回路增設(shè)相應(yīng)的控制模塊，可以實(shí)現(xiàn)以每個配電回路為單元，通過智能照明主機(jī)控制各回路的通斷以達(dá)到對照明的控制效果。目前該控制在地鐵設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用[2]。該控制方式的主要特點(diǎn)：控制簡單，便于后期維護(hù)，成本較低。但是因其控制整個回路的通斷調(diào)節(jié)照度，故對公共區(qū)的裝修方案造成一定影響。為保證整體光照的均勻度，需在照明配電的時候進(jìn)行細(xì)化，保證燈具回路劃分盡可能均勻，以滿足精細(xì)化控制的要求，并且通過回路進(jìn)行整體調(diào)節(jié)，控制模式較為簡單，節(jié)能效果一般。

（2）調(diào)光控制，即采用對燈具亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制方式，通過調(diào)整燈具的亮度來實(shí)現(xiàn)區(qū)域照度的調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的效果。目前隨著LED燈具的廣泛采用和技術(shù)發(fā)展，這種控制方式被越來越多地應(yīng)用于地鐵工程當(dāng)中，在能實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能效果的同時，對延長LED燈具的使用壽命也有較好的效果[3]。

根據(jù)控制原理的不同可以分為回路調(diào)光控制和智能尋址控制（DALI控制）方式：

（1）回路調(diào)光控制，原理是在照明配電箱內(nèi)增加相關(guān)控制模塊，實(shí)現(xiàn)照明回路進(jìn)行控制，目前常見的是采用脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation，PWM）調(diào)節(jié)LED燈具的輸入信號，對進(jìn)行調(diào)光的LED燈具增加調(diào)光控制模塊，模塊可接收0～10 V控制信號。其以整個回路為調(diào)光單元，操作后期維護(hù)較為簡單，但受調(diào)光模式限制，尤其針對出入口、高架站等光照波動范圍大的場所實(shí)際應(yīng)用效果不理想，并且采用0～10 V的控制信號，傳輸距離和帶載能力均有限。

（2）智能尋址控制，即將每個燈具作為一個獨(dú)立地址，通過地址編碼實(shí)現(xiàn)對每個燈具的控制。目前尋址方式主要為KNX總線和DALI協(xié)議。

采用DALI控制智能照明控制系統(tǒng)，由智能照明主機(jī)下發(fā)指令到各配電箱內(nèi)裝設(shè)的智能照明調(diào)光模塊，由智能照明調(diào)光模塊與各燈具之間采用控制電纜相連通，智能調(diào)光模塊具有地址編碼功能，將各個燈具根據(jù)進(jìn)行編碼，智能照明主機(jī)可實(shí)現(xiàn)對所有燈具的單獨(dú)控制?；贒ALI協(xié)議的布線如圖2所示。

可以看出，DALI控制系統(tǒng)的一次配電回路和調(diào)光控制回路并無對應(yīng)關(guān)系，故其在設(shè)計(jì)中較為靈活，后期燈具的分組和調(diào)整均可以通過智能照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。DALI系統(tǒng)采用通信的模式進(jìn)行控制，故其在帶載能力和傳輸距離上有一定優(yōu)勢。

3? ? 智能照明控制方式對比分析

通過對3種智能調(diào)光方式的介紹，如表1所示，對各自特點(diǎn)進(jìn)行對比和分析。

4? ? 工程建議

通過對如上各種智能照明控制方案的分析，提出如下工程設(shè)計(jì)方案：

（1）地下車站站廳、站臺層公共區(qū)宜采用調(diào)光控制控制模式，一方面，可根據(jù)車站運(yùn)行時段控制車站整體的明暗度，達(dá)到節(jié)能的效果，并且不影響整體的光照均勻度，對車站燈光效果不造成影響。另一方面，根據(jù)LED燈具的工作特性，其光衰與溫度、LED燈具亮度等均有直接關(guān)系，故通過調(diào)光控制，適當(dāng)降低LED燈具照度可延長LED燈具壽命。通過上述對比分析，建議采用DALI調(diào)控控制模式。

（2）地下車站出入口，按照廣義范圍可以看作是車站公共區(qū)的一部分，統(tǒng)一納入DALI調(diào)光控制當(dāng)中，但是出入口位置因受室外光照影響，在設(shè)計(jì)中建議加入光控模塊。

（3）高架車站站廳、站臺層公共區(qū)的控制模式與地下車站出入口位置類似，統(tǒng)一納入DALI調(diào)光控制當(dāng)中，在設(shè)計(jì)建議中加入光控模塊，但其控制燈具數(shù)量較出入口多，并且控制模式復(fù)雜，建議結(jié)合光照區(qū)域進(jìn)行不同控制。

（4）車站區(qū)間照明，目前國內(nèi)地鐵廣泛采用常亮設(shè)計(jì)，并且考慮后期運(yùn)行與節(jié)能需要，建議將區(qū)間照明一并納入智能照明系統(tǒng)當(dāng)中。因區(qū)間照明無照度調(diào)節(jié)需要，故可采用開關(guān)型智能照明控制模式。

（5）廣告照明、導(dǎo)向照明在車站內(nèi)不起到照明作用，其主要起裝修需要和功能引導(dǎo)的作用，采用開關(guān)型智能照明控制模式，其根據(jù)不同時段進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對廣告照明和導(dǎo)向照明的通斷。

（6）車輛段內(nèi)大庫照明，車輛段內(nèi)大庫等廣闊空間設(shè)置智能照明系統(tǒng)。車輛段的控制較為簡單，采用開關(guān)控制便能滿足要求。便于統(tǒng)一控制和管理。大庫燈具后期維護(hù)較為繁瑣，在設(shè)計(jì)當(dāng)中考慮可升降式燈具，并建議能通過智能照明系統(tǒng)一并控制。

5? ? 結(jié)語

針對地鐵車站內(nèi)的不同應(yīng)用場景合理的選擇控制方案，一方面可以優(yōu)化投資，另一方面便于后期檢修維護(hù)工作。

[參考文獻(xiàn)]

1]穆廣友，李曉龍，尹力明，等.地鐵車站照明系統(tǒng)能耗分析及節(jié)能對策[J].城市軌道交通研究，2010（8）：35-39.

[2]宋偉光.地鐵車站動力及照明設(shè)計(jì)實(shí)例分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011（21）：26.

[3]葉勇輝.智能照明系統(tǒng)在地鐵新線中應(yīng)用的可行性研究[J].技術(shù)與市場，2016（8）：30-31.

Application of intelligent lighting system in the subway

Duan Jingkuo

（China Railway Design Corporation， Tianjin 300308， China）

Abstract：This paper introduce intelligent lighting system which used in in the subway， and talk about the advantage and disadvantage of intelligent lighting system， discusses the application of intelligent lighting system in the subway. This thesis puts forward a proposal about engineering application to improving the intelligent level of subway.

Key words：intelligent lighting system; digital addressable lighting interface control; subway lighting