智能照明控制系統在地鐵中的應用

　　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應用方案，介紹了不同智能照明控制系統的概念，比較了不同控制方案的特點，討論了各種控制方案的適用范圍，并以此為基礎提出了工程建議。

　　關鍵詞：智能照明控制系統;智能尋址控制;地鐵照明

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

　　1 智能照明介紹

　　智能照明控制系統在地鐵中被廣泛應用，是利用計算機、總線通信技術、計算機智能化信息處理及節能控制技術組成的對照明系統進行的分布式無線遙測、遙控、遙信控制系統。車站可設置一套智能照明系統，通過智能網絡控制系統實現對各區域的照明進行自動化管理，可按照運營初期、高峰、節假日等多模式進行控制照度的調整，并達到節能目的[1]。

　　車輛段中運用組合庫、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。

　　2 智能照明分類及介紹

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

　　圖1 智能照明的控制方式

　　(1)回路開光控制，是在照明配電箱內各配電回路增設相應的控制模塊，可以實現以每個配電回路為單元，通過智能照明主機控制各回路的通斷以達到對照明的控制效果。目前該控制在地鐵設計中被廣泛應用[2]。該控制方式的主要特點：控制簡單，便于后期維護，成本較低。但是因其控制整個回路的通斷調節照度，故對公共區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行細化，保證燈具回路劃分盡可能均勻，以滿足精細化控制的要求，并且通過回路進行整體調節，控制模式較為簡單，節能效果一般。

　　(2)調光控制，即采用對燈具亮度進行調節的控制方式，通過調整燈具的亮度來實現區域照度的調節，以達到節能的效果。目前隨著LED燈具的廣泛采用和技術發展，這種控制方式被越來越多地應用于地鐵工程當中，在能實現較好的節能效果的同時，對延長LED燈具的使用壽命也有較好的效果[3]。

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

　　(1)回路調光控制，原理是在照明配電箱內增加相關控制模塊，實現照明回路進行控制，目前常見的是采用脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation，PWM)調節LED燈具的輸入信號，對進行調光的LED燈具增加調光控制模塊，模塊可接收0～10 V控制信號。其以整個回路為調光單元，操作后期維護較為簡單，但受調光模式限制，尤其針對出入口、高架站等光照波動范圍大的場所實際應用效果不理想，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立地址，通過地址編碼實現對每個燈具的控制。目前尋址方式主要為KNX總線和DALI協議。

　　采用DALI控制智能照明控制系統，由智能照明主機下發指令到各配電箱內裝設的智能照明調光模塊，由智能照明調光模塊與各燈具之間采用控制電纜相連通，智能調光模塊具有地址編碼功能，將各個燈具根據進行編碼，智能照明主機可實現對所有燈具的單獨控制。基于DALI協議的布線如圖2所示。

　　可以看出，DALI控制系統的一次配電回路和調光控制回路并無對應關系，故其在設計中較為靈活，后期燈具的分組和調整均可以通過智能照明系統實現。DALI系統采用通信的模式進行控制，故其在帶載能力和傳輸距離上有一定優勢。

　　3 智能照明控制方式對比分析

　　通過對3種智能調光方式的介紹，如表1所示，對各自特點進行對比和分析。

　　4 工程建議

　　通過對如上各種智能照明控制方案的分析，提出如下工程設計方案：

　　(1)地下車站站廳、站臺層公共區宜采用調光控制控制模式，一方面，可根據車站運行時段控制車站整體的明暗度，達到節能的效果，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系，故通過調光控制，適當降低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的一部分，統一納入DALI調光控制當中，但是出入口位置因受室外光照影響，在設計中建議加入光控模塊。

　　(3)高架車站站廳、站臺層公共區的控制模式與地下車站出入口位置類似，統一納入DALI調光控制當中，在設計建議中加入光控模塊，但其控制燈具數量較出入口多，并且控制模式復雜，建議結合光照區域進行不同控制。

　　(4)車站區間照明，目前國內地鐵廣泛采用常亮設計，并且考慮后期運行與節能需要，建議將區間照明一并納入智能照明系統當中。因區間照明無照度調節需要，故可采用開關型智能照明控制模式。

　　(5)廣告照明、導向照明在車站內不起到照明作用，其主要起裝修需要和功能引導的作用，采用開關型智能照明控制模式，其根據不同時段進行，實現對廣告照明和導向照明的通斷。

　　(6)車輛段內大庫照明，車輛段內大庫等廣闊空間設置智能照明系統。車輛段的控制較為簡單，采用開關控制便能滿足要求。便于統一控制和管理。大庫燈具后期維護較為繁瑣，在設計當中考慮可升降式燈具，并建議能通過智能照明系統一并控制。

　　5 結語

　　針對地鐵車站內的不同應用場景合理的選擇控制方案，一方面可以優化投資，另一方面便于后期檢修維護工作。

　　[參考文獻]

　　1]穆廣友，李曉龍，尹力明，等.地鐵車站照明系統能耗分析及節能對策[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計實例分析[J].城市建設理論研究(電子版)，2011(21)：26.

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

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