李希煒　宋鵬

摘 要：地鐵車站作為需要大量照明的公共建筑，智能照明系統(tǒng)的運用是為了節(jié)約能源與提高燈具的使用效率，滿足地鐵乘客的需要。通過比較過去深圳地鐵的照明控制系統(tǒng)與智能照明系統(tǒng)，作者認(rèn)為使用智能照明系統(tǒng)，能提高照明的質(zhì)量管理，節(jié)約成本。智能照明系統(tǒng)在未來地鐵照明系統(tǒng)的應(yīng)用里有著光明前景。

關(guān)鍵詞：地鐵車站；深圳地鐵；調(diào)光模塊；節(jié)能

1 為何要采取智能照明

1.1 目前地鐵照明采用的控制方式

地鐵的照明按區(qū)域分為公共區(qū)照明、設(shè)備區(qū)照明與區(qū)間照明。設(shè)備區(qū)照明與區(qū)間照明為工作人員維護與工作的區(qū)域，工作人員使用單控開關(guān)對具體設(shè)備用房與區(qū)域進行燈具打開與關(guān)閉的操作，基本可以達(dá)到人來燈明，人走燈滅的節(jié)電使用。而公共區(qū)由于人流量大，人流密度在不同時間呈現(xiàn)不同照度需求，單一的人為控制無法滿足需求。

目前的公共區(qū)照明控制方式，以深圳地鐵二期工程為例，照明系統(tǒng)設(shè)置了25%的節(jié)電照明，50%的正常照明以及25%應(yīng)急照明，照明的控制由運營人員手動方式根據(jù)車站實際情況來控制，或BAS通過接觸器對照明回路開關(guān)進行控制。控制的區(qū)域包括地鐵車站的站廳/站臺公共區(qū)，車站出入口。

1.2 新時期地鐵公共區(qū)照明需求

隨著城市體量與乘客的需求的發(fā)展，新時期地鐵公共區(qū)照明的需求主要為以下四個特點：（1）控制區(qū)域類型較多，出入口、設(shè)備區(qū)、售票廳、站廳、站臺等等，不同的區(qū)域，對照度的要求不盡相同。（2）燈光耗能量大，因此對于照明節(jié)能的要求較高，節(jié)能效果需要顯著效果。（3）人流量和照度存在比例關(guān)系，人流量越多，對照明的要求也越高。（4）乘客對于燈光有較高的指標(biāo)要求，在不同的區(qū)域、不同的場所來設(shè)置不同的場景。

由此可見，如今的地鐵照明需求更靈活、更節(jié)能的控制方式。過去利用BAS系統(tǒng)，通過接觸器對照明回路進行控制的方式，已無法滿足需求。

2 智能照明控制系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)組成

智能照明控制系統(tǒng)的調(diào)光模塊、網(wǎng)橋、智能開關(guān)模塊、觸屏面板、感光模塊通過通信總線串接在一起，由主控站的計算機輸出數(shù)字信號給調(diào)光模塊與智能開關(guān)模塊，達(dá)到控制燈具開關(guān)及照度的效果。該系統(tǒng)的電源網(wǎng)關(guān)等，通常放置于接近車站控制室的照明配電室內(nèi)，方便通過照明配電箱給其提供電源。

如圖1所示，智能照明控制系統(tǒng)就是通過最底層的調(diào)光模塊來對燈具進行控制。每個調(diào)光模塊可以引出兩個調(diào)光控制回路，每個回路總共可以串接64個非應(yīng)急燈具。每個燈具都有一個單獨的地址，可以通過系統(tǒng)單獨調(diào)整每個燈具的照度。車站內(nèi)的廣告燈箱則由智能開關(guān)模塊對其進行開關(guān)控制，每個智能開關(guān)模塊算做一個地址。

2.2 控制區(qū)域

智能照明控制系統(tǒng)，用于控制地鐵車站站廳層與站臺層的公共區(qū)，出入口通道的燈具的照度控制以及廣告燈箱的開關(guān)控制。

2.3 控制方案

智能照明系統(tǒng)的觸屏面板，采用中文圖形可視化的方式，可以省去大量地鐵運營人員學(xué)習(xí)的時間，簡單易上手。此控制面板放置于車站控制室內(nèi)，運營人員可在車控室內(nèi)對地鐵站內(nèi)所有燈具進行控制。

根據(jù)1.2里的敘述，為了達(dá)到如今地鐵照明的需求。車站里智能照明的控制方式如下：車站工作人員根據(jù)區(qū)域的不同，人流量的變化，對不同的區(qū)域的燈具設(shè)置打開或關(guān)閉，針對具體的時間段還可以設(shè)置燈具的照度。工作人員根據(jù)時段的不同設(shè)置幾種模式，使用時鐘控制對車站內(nèi)的照明進行自動控制，或在特殊情況下用控制面板進行手動控制。地鐵站不同區(qū)域的控制原則如表1所示。

2.4 應(yīng)用舉例

針對地鐵站廳層，設(shè)置不同時段不同的照明模式。站廳是乘客購買完車票以后進入站臺場所，也是人群比較集中的地方，特別是節(jié)假日期間，智能照明控制對合理有效地安排乘客進入站臺起著重要作用，不僅能使站廳顯得高貴典雅，還可以襯托不同氣氛，改善乘客的心情。在控制室中觸摸屏內(nèi)，可預(yù)置多種燈光場景，以適應(yīng)不同場合的燈光需求，供工作人員任意選擇，既方便管理又節(jié)約能源。對站廳層燈光控制方式分為：定時控制、分區(qū)控制等。

如圖2所示，是一個典型地鐵站廳層公共區(qū)燈具布置圖。將站廳區(qū)域分成多個回路（如N1-N14），其中N13、N14為應(yīng)急照明回路。

圖3所示為高峰期燈具通過時鐘控制模塊定時控制，每天上下班高峰期（7：00-10：00及17：00-20：00）將站廳所有燈具打開，這個時間段人流量較大，需要更高強度的照明。

通過時鐘控制模塊定時控制，每天上班時期（10：00-17：00及20：00-23：00），在這個時段人流量相對比較少，關(guān)閉10%的應(yīng)急照明及30%的正常照明，只需打開60%的正常照明即可，打開的照明通過調(diào)光控制到平時50%的照度，從而達(dá)到節(jié)能的效果。

3 節(jié)能估算

根據(jù)調(diào)查已有智能照明系統(tǒng)的地鐵工程，通過使用智能照明可以節(jié)約照明能源40%。采用某地鐵項目2009年某一典型車站未使用智能照明系統(tǒng)的用電量為例。

平均每月節(jié)約用電費用：12672元。

每個智能照明回路投資為1000元人民幣。地鐵站的控制回路按250個計算，智能照明總投為25萬元，實際根據(jù)智能照明回路的設(shè)置方案。根據(jù)平均每月節(jié)約用電費用的值與智能照明總投資，則可以計算出投資回報時間。投資回報時間由智能照明總投資25萬元除以平均每月節(jié)約用電費，即25萬元/1.2672萬元/12≈1.65。由結(jié)果看出，1.65年就可以回收成本。

4 結(jié)束語

作者敘述了新時期地鐵照明的需求，表明智能照明系統(tǒng)應(yīng)用的必要性；介紹了智能照明系統(tǒng)的組成與應(yīng)用舉例；通過節(jié)能計算表明了智能照明在實際應(yīng)用中擁有成本回收期短的特點。智能照明系統(tǒng)在其他大型建筑中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，由于其有效節(jié)能與照明控制靈活的特點，在地鐵車站中的應(yīng)用有著光明未來。

參考文獻(xiàn)

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