智能照明控制系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用

　　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(gè)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(gè)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(shí)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(shí)，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(gè)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(gè)燈具作為一個(gè)獨(dú)立地址，通過地址編碼實(shí)現(xiàn)對每個(gè)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(gè)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。基于DALI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(shí)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(shí)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.

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