深圳地铁三期工程智能照明系统研究

李希炜　宋鹏

摘 要：地铁车站作为需要大量照明的公共建筑，智能照明系统的运用是为了节约能源与提高灯具的使用效率，满足地铁乘客的需要。通过比较过去深圳地铁的照明控制系统与智能照明系统，作者认为使用智能照明系统，能提高照明的质量管理，节约成本。智能照明系统在未来地铁照明系统的应用里有着光明前景。

关键词：地铁车站；深圳地铁；调光模块；节能

1 为何要采取智能照明

1.1 目前地铁照明采用的控制方式

地铁的照明按区域分为公共区照明、设备区照明与区间照明。设备区照明与区间照明为工作人员维护与工作的区域，工作人员使用单控开关对具体设备用房与区域进行灯具打开与关闭的操作，基本可以达到人来灯明，人走灯灭的节电使用。而公共区由于人流量大，人流密度在不同时间呈现不同照度需求，单一的人为控制无法满足需求。

目前的公共区照明控制方式，以深圳地铁二期工程为例，照明系统设置了25%的节电照明，50%的正常照明以及25%应急照明，照明的控制由运营人员手动方式根据车站实际情况来控制，或BAS通过接触器对照明回路开关进行控制。控制的区域包括地铁车站的站厅/站台公共区，车站出入口。

1.2 新时期地铁公共区照明需求

随着城市体量与乘客的需求的发展，新时期地铁公共区照明的需求主要为以下四个特点：（1）控制区域类型较多，出入口、设备区、售票厅、站厅、站台等等，不同的区域，对照度的要求不尽相同。（2）灯光耗能量大，因此对于照明节能的要求较高，节能效果需要显著效果。（3）人流量和照度存在比例关系，人流量越多，对照明的要求也越高。（4）乘客对于灯光有较高的指标要求，在不同的区域、不同的场所来设置不同的场景。

由此可见，如今的地铁照明需求更灵活、更节能的控制方式。过去利用BAS系统，通过接触器对照明回路进行控制的方式，已无法满足需求。

2 智能照明控制系统

2.1 系统组成

智能照明控制系统的调光模块、网桥、智能开关模块、触屏面板、感光模块通过通信总线串接在一起，由主控站的计算机输出数字信号给调光模块与智能开关模块，达到控制灯具开关及照度的效果。该系统的电源网关等，通常放置于接近车站控制室的照明配电室内，方便通过照明配电箱给其提供电源。

如图1所示，智能照明控制系统就是通过最底层的调光模块来对灯具进行控制。每个调光模块可以引出两个调光控制回路，每个回路总共可以串接64个非应急灯具。每个灯具都有一个单独的地址，可以通过系统单独调整每个灯具的照度。车站内的广告灯箱则由智能开关模块对其进行开关控制，每个智能开关模块算做一个地址。

2.2 控制区域

智能照明控制系统，用于控制地铁车站站厅层与站台层的公共区，出入口通道的灯具的照度控制以及广告灯箱的开关控制。

2.3 控制方案

智能照明系统的触屏面板，采用中文图形可视化的方式，可以省去大量地铁运营人员学习的时间，简单易上手。此控制面板放置于车站控制室内，运营人员可在车控室内对地铁站内所有灯具进行控制。

根据1.2里的叙述，为了达到如今地铁照明的需求。车站里智能照明的控制方式如下：车站工作人员根据区域的不同，人流量的变化，对不同的区域的灯具设置打开或关闭，针对具体的时间段还可以设置灯具的照度。工作人员根据时段的不同设置几种模式，使用时钟控制对车站内的照明进行自动控制，或在特殊情况下用控制面板进行手动控制。地铁站不同区域的控制原则如表1所示。

2.4 应用举例

针对地铁站厅层，设置不同时段不同的照明模式。站厅是乘客购买完车票以后进入站台场所，也是人群比较集中的地方，特别是节假日期间，智能照明控制对合理有效地安排乘客进入站台起着重要作用，不仅能使站厅显得高贵典雅，还可以衬托不同气氛，改善乘客的心情。在控制室中触摸屏内，可预置多种灯光场景，以适应不同场合的灯光需求，供工作人员任意选择，既方便管理又节约能源。对站厅层灯光控制方式分为：定时控制、分区控制等。

如图2所示，是一个典型地铁站厅层公共区灯具布置图。将站厅区域分成多个回路（如N1-N14），其中N13、N14为应急照明回路。

图3所示为高峰期灯具通过时钟控制模块定时控制，每天上下班高峰期（7：00-10：00及17：00-20：00）将站厅所有灯具打开，这个时间段人流量较大，需要更高强度的照明。

通过时钟控制模块定时控制，每天上班时期（10：00-17：00及20：00-23：00），在这个时段人流量相对比较少，关闭10%的应急照明及30%的正常照明，只需打开60%的正常照明即可，打开的照明通过调光控制到平时50%的照度，从而达到节能的效果。

3 节能估算

根据调查已有智能照明系统的地铁工程，通过使用智能照明可以节约照明能源40%。采用某地铁项目2009年某一典型车站未使用智能照明系统的用电量为例。

平均每月节约用电费用：12672元。

每个智能照明回路投资为1000元人民币。地铁站的控制回路按250个计算，智能照明总投为25万元，实际根据智能照明回路的设置方案。根据平均每月节约用电费用的值与智能照明总投资，则可以计算出投资回报时间。投资回报时间由智能照明总投资25万元除以平均每月节约用电费，即25万元/1.2672万元/12≈1.65。由结果看出，1.65年就可以回收成本。

4 结束语

作者叙述了新时期地铁照明的需求，表明智能照明系统应用的必要性；介绍了智能照明系统的组成与应用举例；通过节能计算表明了智能照明在实际应用中拥有成本回收期短的特点。智能照明系统在其他大型建筑中已经得到了广泛的应用，由于其有效节能与照明控制灵活的特点，在地铁车站中的应用有着光明未来。

参考文献

[1]贾景 .智能照明系统在广州地铁新线中的应用[J].机电工程技术，2010，9（5）.

[2]张云霞.深圳地铁5号线车站动力照明方案设计[J].城市轨道交通研究，2012，3.

[3]GB/T 16275-2008.城市轨道交通照明[S].