【摘要】當(dāng)今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)在高速發(fā)展，社會(huì)文明也在與時(shí)俱進(jìn)，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸強(qiáng)烈，人人參與環(huán)保已經(jīng)成為人們生活中密不可分的部分。在軌道交通中，智能照明系統(tǒng)的出現(xiàn)為其實(shí)現(xiàn)環(huán)保提供了途徑，它能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)照明控制方式的不足。本文首先對(duì)比了智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的異同，重點(diǎn)就I-bus智能照明系統(tǒng)的工作原理、功能以及應(yīng)用于軌道交通中的優(yōu)點(diǎn)等進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】I-bus；智能照明系統(tǒng)；軌道交通

0.引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加速發(fā)展，城市軌道交通越來(lái)越獲得社會(huì)的青睞。車站照明關(guān)系到軌道交通的服務(wù)質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)安全、運(yùn)營(yíng)成本等多個(gè)方面，在既要保證運(yùn)營(yíng)安全又要滿足國(guó)家“節(jié)能”要求的背景下，智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能照明以其控制方式靈活多樣、人性化的特點(diǎn)在近十年獲得了飛速地發(fā)展。

1.智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)對(duì)比

對(duì)比智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的區(qū)別，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）控制方式。

傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)采用的是群組控制、時(shí)間控制[1]；智能照明控制系統(tǒng)是對(duì)車站的照明進(jìn)行智能化管理，實(shí)現(xiàn)用戶的群組控制和時(shí)間控制；同時(shí)還增加了對(duì)照明設(shè)施進(jìn)行場(chǎng)景控制、調(diào)光控制及傳感器控制功能。

2）開(kāi)關(guān)動(dòng)作原理。

傳統(tǒng)照明系統(tǒng)是通過(guò)控制接觸器動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)照明控制的，不能采集電流波形曲線。智能照明控制系統(tǒng)在斷開(kāi)負(fù)荷時(shí)，可以根據(jù)采集的電流信號(hào)，使電流在正弦波電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)智能照明的開(kāi)關(guān)。

3）接口不同。

傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)通過(guò)接觸器與二次控制元件實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)控制。智能照明控制系統(tǒng)為內(nèi)部獨(dú)立系統(tǒng)，內(nèi)部接線通過(guò)總線形式，與綜合監(jiān)控系統(tǒng)接口界面在智能照明控制系統(tǒng)主機(jī)，接口形式為通訊接口，這樣綜合監(jiān)控系統(tǒng)便可節(jié)省大量的連接線，提高了經(jīng)濟(jì)性[1]。

4）投資比較。

傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)可通過(guò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)照明進(jìn)行簡(jiǎn)單的節(jié)能控制。當(dāng)采用智能照明系統(tǒng)后，可將回路劃分得更細(xì)，對(duì)照度的控制更加精確和靈活多樣，因此更加節(jié)能。對(duì)一個(gè)典型地鐵車站采用智能照明控制系統(tǒng)比傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)需增加投資約25萬(wàn)元，但采用智能照明控制系統(tǒng)可比傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)節(jié)約20%-30%的電能，一個(gè)地鐵站照明系統(tǒng)每天使用大約800kWh電能，則每天最高可節(jié)約240度電能，按每度電0.85元計(jì)費(fèi)，每月可以節(jié)省6120元，運(yùn)營(yíng)41個(gè)月即可收回一次性投資。

2.I-bus智能照明系統(tǒng)分析

在I-bus智能控制系統(tǒng)中，采用了一條總線，它能夠?qū)⒏鱾€(gè)分散的元件連接起來(lái)，這些分散的元件具有智能化功能；在一條總線方式下，通過(guò)編程可以實(shí)現(xiàn)元件的獨(dú)立控制，又可根據(jù)要求進(jìn)行不同組合，從而實(shí)現(xiàn)不增加元件數(shù)量而使功能倍增的效果。由于只使用了一根I-bus總線，因此具有簡(jiǎn)潔方便、經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)。可以將I-bus系統(tǒng)的獨(dú)立元件劃分為三種類型，分別是：傳感器、驅(qū)動(dòng)器以及系統(tǒng)元件。其中，傳感器的作用是依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)操作以及溫度和光線的變化，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器；驅(qū)動(dòng)器的主要作用是接收來(lái)自傳感器的控制信號(hào)并將信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理；最后是系統(tǒng)元件，它為整個(gè)系統(tǒng)提供電源并且劃分區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。圖1給出了I-bus系統(tǒng)的工作原理圖。可見(jiàn)，在I-bus系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的面板開(kāi)關(guān)被智能面板開(kāi)關(guān)代替了，并且，這一開(kāi)關(guān)僅僅與總線相連接。I-bus系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)屬于全分散型結(jié)構(gòu)，不需要中央控制器。

2.1 I-bus智能照明系統(tǒng)構(gòu)成

就軌道交通智能照明系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它主要應(yīng)用于車站公共區(qū)，保證其正常照明，并實(shí)現(xiàn)智能化控制。在I-bus系統(tǒng)中，線是基本構(gòu)成，使用線路耦合器可以實(shí)現(xiàn)線與線的連接，以實(shí)現(xiàn)完整的系統(tǒng)。在硬件組成上，I-bus智能照明系統(tǒng)包括：驅(qū)動(dòng)器、電源供應(yīng)器、智能面板、光線感應(yīng)器、故障元件監(jiān)視單元、中央控制計(jì)算機(jī)以及支線耦合器等[2]。采用專用電纜可以將以上模塊連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的體系。另外，通過(guò)網(wǎng)關(guān)，可以連接到環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)集成。在軟件組成上，I-bus智能照明系統(tǒng)包括：計(jì)算機(jī)上的編程軟件ETS2.0以及監(jiān)控軟件WinSwitch。

2.2 軌道交通車站照明方案分析

在地下車站，由于終日無(wú)法見(jiàn)到自然光，進(jìn)行照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得異常重要。良好的照明設(shè)計(jì)能夠滿足地鐵空間的照明要求，另外還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保等功能。就地鐵車站而言，通常包括三個(gè)區(qū)域：出入口、站廳層以及站臺(tái)層[3]。照明控制系統(tǒng)對(duì)它們進(jìn)行統(tǒng)一模式的自動(dòng)控制?？刂品桨溉缦拢?/p>

1）依據(jù)不同時(shí)段，分別設(shè)置相應(yīng)的燈光場(chǎng)景，并且有選擇性的開(kāi)啟燈光。如：六點(diǎn)鐘開(kāi)啟1/3的燈光，為運(yùn)營(yíng)人員提供照明；七點(diǎn)鐘開(kāi)啟所有燈光，以供乘客照明使用；晚上十點(diǎn)，地鐵運(yùn)營(yíng)結(jié)束，智能照明系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉2/3的燈光，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，留下1/3的燈光為清潔人員提供照明。

2）采用觸摸式以及圖形化的界面，實(shí)現(xiàn)區(qū)域燈光的集中監(jiān)控；

3）可以對(duì)事件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄，便于管理；

4）當(dāng)回路設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，智能照明系統(tǒng)會(huì)在人機(jī)界面上顯示相應(yīng)的故障信息，提示工作人員進(jìn)行檢查和維修；

5）如果光線充足，智能照明系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉出入口等處的照明；

6）當(dāng)燈具的光源出現(xiàn)故障時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，保證車站控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行；

7）如果發(fā)生火災(zāi)，車控室會(huì)對(duì)該情況進(jìn)行確認(rèn)，相關(guān)的非消防電源將會(huì)被自動(dòng)切斷，報(bào)警裝置會(huì)被接通；火災(zāi)應(yīng)急照明燈亮起。

3.結(jié)束語(yǔ)

I-bus智能照明控制系統(tǒng)的模式有幾種，可以依據(jù)具體情況智能化選擇相應(yīng)的工作模式。另外，通過(guò)計(jì)算機(jī)的細(xì)化，還可以將運(yùn)行模式進(jìn)一步深化；與環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)連接后，I-bus智能照明控制系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)集中控制；它通過(guò)將相應(yīng)的運(yùn)營(yíng)模式、支路狀態(tài)、故障等信號(hào)傳送給環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，在人機(jī)界面上顯示這些信息，工作人員可以以此了解照明的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)可控照明。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 50517-2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京）中國(guó)計(jì)劃出版社，2003.

[2]ABB（中國(guó)）有限公司.I-bus智能建筑控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[K].2010.