智能照明系统在宁波地铁车站中的应用

侯红磊++黄建霞

摘 要：简要分析了传统照明控制方式的缺陷，介绍了智能照明系统的构成、功能及其优势，详述了智能照明控制系统在宁波地铁中的具体应用方案，有效提高了地铁车站的照明质量、管理效率和能效。

关键词：智能照明；地铁；节能；管理效率

中图分类号：TP27 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.147

地鐵车站一般设置于地下，没有自然采光，只能依靠灯具照明来保障内部光环境。设备房、办公用房等在门旁安装跷板开关实现照明控制。当房间面积比较大、灯具数量比较多时，一般安装多联开关或多组开关实现集中控制。按照地铁运营管理规范，能够出入设备房、办公用房等房间的是运营工作人员，基本上可以实现人走灯灭。但是，对于站厅、站台等公共区，既要保证照度要求，又要根据运营时段、天气变化调整灯具照明情况。传统的做法是采取冗杂的配电线路，加装照明配电箱，而且需要在总进线处装设接触器，通过电气触点来实现分区控制、集中监控、定时开关等。

传统照明控制模式元器件比较多，布线复杂，工程难度比较大，照明质量受到限制，仅适用于工况简单的地方，而且其管理模式较为低端，不能很好地实现节能降耗。目前，大部分地铁站采用的还是传统照明控制方式，但是，这种模式已经很难满足节能降耗的要求。随着科技的发展，将智能控制技术应用于照明系统，既能弥补传统照明控制方式的缺陷，又能提高综合能效。

1 智能照明系统简介

照明控制主要经历了3个阶段，即人工控制阶段、时序控制阶段和自动调光控制阶段。在地铁发展初期，大多采用人工控制的方式，因为计算机技术还不成熟，只能根据不同运营时段和现场照明环境设置人员负责照明管理，各个区域的照度也是由人主观决定的。如果控制不及时，会造成很大能耗，引起浪费。随着PC技术、通讯技术的发展，以及楼宇自动化的广泛推广，各方开始重视智能照明控制技术，智能照明控制市场也逐渐被各个专业企业所关注。目前，智能照明技术已经广泛应用于大型公共建筑、广告、写字楼、博物馆等领域，在地铁领域也有部分应用，但仅作为BAS 系统的一个衍伸，并没有发挥其全部功能。

智能照明控制系统是对照明进行智能化管理，实现光源的群组控制和时间控制，同时，还能进行传感器控制、场景控制和调光控制等。其结构如图1所示。

利用智能照明控制系统，可以根据实际情况、自然环境、用户需求等采集各种照明信息，对采集的信息进行逻辑分析、

推理、判断，并按照要求的形式储存、显示、传输分析结果，反馈相应的工作状态信息，达到预想的效果。

2 智能照明控制系统的应用

地铁智能照明控制系统主要用于车站公共区（站台层、站厅层）和出入口的正常照明。智能照明控制系统根据地铁车站照明设计中所确定的区域、不同时段的客流量，自动控制各个区域的照度，从而达到地铁车站的视觉要求，并有效节约能源。

2.1 宁波地铁智能照明系统的构成

智能照明系统硬件包括中央控制计算机、驱动器，电源供应器，触摸屏、智能面板、定时器、光线感应器、故障元件监视单元、网关和支线耦合器等元件。这些模块利用专用电缆连接起来，形成一个系统，通过网关连接至车站的环境与设备监控系统（BAS），实现系统的集成。

软件部分主要包括监控软件和编程软件。系统采用模块编程，每个光源设一个地址，每一个回路设一个组地址，每个模块设一个物理地址，将对应的模块、回路地址组合到一个组地址进行有效的控制，使系统使用起来更便捷。在实际使用时，可以将编程接口插入任一总线耦合器中，计算机和总线的连接通过接口实现，可以设置或更改总线元件的参数，还可以修改程序或编程。

2.2 宁波地铁智能照明系统控制方案

智能照明控制系统根据运营时段和太阳光照度对出入口、站厅层和站台层3个区域进行统一模式的自动控制。地铁宁波智能照明系统拓扑结构如图2所示。

在每天高峰运营时段，车站的客流量比较大，站厅层、站台公共区照明全部开启，如图3所示；在一般运营时段，公共区照明进入省电模式，打开60%～80%的灯具；在每天停运前，需要清扫公共区，进入清扫模式后打开30%的灯具，如图4所示；在深夜，车站进入停运状态，公共区所有的正常照明、广告照明全部关闭，仅开启应急照明。

地铁车站出入口不太影响乘客出行的舒适度和出行安全，所以，照明控制根据地下空间过渡照明要求设置，采用自然光。当自然光达不到要求时，利用灯具照明补偿，比较照度传感器传输的数据与系统预设值——现场照度值低（高）于预设值时自动开启（关闭）部分区域部分灯光，以达到最合适的程度。另外，要将控制用触摸屏安装在车站控制室中内，设置多种灯光模式，以适应不同场合、不同时段的运营需求，以供运营人员选取。这样做，既方便管理，又节约能源。控制界面见图5.

宁波地铁智能照明控制系统将车站的照明分为上述几种模式，也可以根据后期运营需求通过计算机进一步减少或细化照明模式。此外，智能照明控制系统通过网关与BAS系统连接，实现对照明系统的集中控制。智能照明控制系统将运营模式、支路状态、故障等信息上传给BAS系统，并在BAS系统的屏幕上显示。这时，运营工作人员就可以通过BAS系统查看照明系统的相关信息，且能够在需要时调整照明系统的运营模式。

3 结束语

地铁车站作为大型公共建筑，对照明质量、照明管理和节能降耗提出了相当高的要求。地铁智能照明系统可预先设置运营模式和运营场景，实现对车站不同区域、不同季节、不同时段照明灯具的自动开关，从而减少运营人员的工作量，达到节约能源的目的。同时，时钟控制器、照度传感器等智能设备的运行，能够有效缩短灯具的开启时间，延长灯具的使用寿命，提高照明质量，节省人力成本，降低运营费用。随着科技的不断进步，智能照明系统的使用也会越来越便捷、高效、节能。在不久的将来，智能照明系统必将在地铁车站中被广泛使用。

参考文献

[1]北京市规划委员会.GB 50517—2013 地铁设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.

[2]朱姝伟.基于地铁站的电气照明节能研究[J].西安：长安大学，2015.

[3]葛业斌.智能照明控制系统在南京地铁的设计及应用[J].铁道勘测及设计，2016（3）：144-147.

————————

作者简介：侯红磊（1986—），男，工程师，主要研究方向为低压动照。黄建霞（1989—），女，工程师，主要研究方向为机电安装。

〔编辑：白洁〕