摘 要：基于廣州地鐵照明現(xiàn)狀，提出了采用智能照明控制系統(tǒng)的必要性。主要介紹了系統(tǒng)的方案、精細(xì)化分區(qū)控制、控制模式最終達(dá)到節(jié)約照明能耗的目的。

關(guān)鍵詞：智能照明系統(tǒng)；精細(xì)化控制；照明分區(qū)；節(jié)能

1 智能照明控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 概述

目前我國(guó)大部分城市的地鐵線，車(chē)站、區(qū)間、車(chē)輛段等區(qū)域的燈光控制采用傳統(tǒng)的照明控制方式，即通過(guò)BAS系統(tǒng)控制照明回路接觸器，從而進(jìn)行簡(jiǎn)單的回路控制。該控制方式成本較低，但由于控制較為簡(jiǎn)單，容易造成能耗的浪費(fèi)，尤其在高架及地面的車(chē)站，傳統(tǒng)的控制方式因沒(méi)有設(shè)置調(diào)光功能，無(wú)法針對(duì)亮度充足的區(qū)域進(jìn)行局部的調(diào)光，容易造成能源浪費(fèi)。同時(shí)，由于沒(méi)有系統(tǒng)的監(jiān)控，工作人員無(wú)法對(duì)車(chē)站、區(qū)間等地方的燈具進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，燈具若有損壞無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，存在事故風(fēng)險(xiǎn)。

隨著地鐵對(duì)節(jié)能要求和運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平要求的提高，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的城市逐步采用智能照明控制系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)照明控制方法所存在的問(wèn)題。

1.2 系統(tǒng)構(gòu)成

智能照明控制系統(tǒng)一般由系統(tǒng)單元、輸入單元和輸出單元三部分組成。每一個(gè)設(shè)備設(shè)置唯一的地址，并用軟件設(shè)定其功能。系統(tǒng)單元通過(guò)輸出單元輸出控制信號(hào)調(diào)整各回路燈具的工作模式，如圖1所示。

（1）系統(tǒng)單元：中控系統(tǒng)通過(guò)系統(tǒng)總線，將各個(gè)硬件設(shè)備，包括系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)、調(diào)光模塊、開(kāi)關(guān)模塊、時(shí)間模塊及各種傳感器連接起來(lái)進(jìn)行信息交換、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和保存。（2）輸入單元：主要分為兩類(lèi)輸入單元，第一種是根據(jù)可編程的多功能網(wǎng)關(guān)，根據(jù)編程命令將控制信號(hào)傳輸?shù)皆O(shè)備第二種是各類(lèi)傳感器，將外部獲取的信息發(fā)送至系統(tǒng)，系統(tǒng)分析后再發(fā)送相應(yīng)的控制命令到燈具。（3）輸出單元：包括各種型式的開(kāi)關(guān)控制模塊及調(diào)光控制模塊等，如上所述，輸出的控制信號(hào)可以為模擬信號(hào)或者數(shù)字信號(hào)。

2 廣州智能照明系統(tǒng)方案

廣州智能照明控制系統(tǒng)將在十三五規(guī)劃新線中統(tǒng)一采用DALI數(shù)字化調(diào)光方式，并將推行根據(jù)照明的分區(qū)，對(duì)不同的照明分區(qū)進(jìn)行精細(xì)化的控制及區(qū)域單燈控制，降低照明能耗，提高乘客舒適度。

2.1 照明分區(qū)

（1）站廳層照明分區(qū)：流動(dòng)區(qū)（乘客流動(dòng)區(qū)域）、功能區(qū)（人工售票亭與自動(dòng)售票機(jī)）、廣告區(qū)（廣告燈箱區(qū)域照明）、高低轉(zhuǎn)換區(qū)（樓梯及手扶電梯）。（2）站臺(tái)層照明分區(qū)：流動(dòng)區(qū)（乘客流動(dòng)區(qū)域）、乘客休息區(qū)（座椅）、屏蔽門(mén)光帶區(qū)、高低轉(zhuǎn)換區(qū)（樓梯及手扶電梯）。（3）出入口照明分區(qū)：流動(dòng)區(qū)（乘客流動(dòng)區(qū)域）、室外區(qū)、高低轉(zhuǎn)換區(qū)（樓梯及手扶電梯）。

2.2 系統(tǒng)方案

廣州智能照明控制系統(tǒng)方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要有位于車(chē)控室的中控機(jī)和對(duì)應(yīng)的控制網(wǎng)關(guān)，位于車(chē)站照明配電室的開(kāi)關(guān)模塊、DALI模塊、照度傳感器及紅外傳感器。系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在照明分區(qū)進(jìn)行精細(xì)化的控制特點(diǎn)上。主要功能主要有：（1）流動(dòng)區(qū)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)條件下，降低亮度節(jié)約能耗。（2）功能區(qū)：采用紅外傳感器感應(yīng)人體活動(dòng)，當(dāng)有人走進(jìn)紅外傳感器的區(qū)域使用自動(dòng)售票機(jī)或者需要人工售票亭服務(wù)時(shí)，該區(qū)域照明自動(dòng)亮起；當(dāng)乘客離開(kāi)后，所在區(qū)域照明自動(dòng)調(diào)暗節(jié)約能耗。（3）廣告區(qū)：在靠近廣告燈箱的區(qū)域，可利用廣告燈的亮度，調(diào)暗附近區(qū)域照明的亮度，使該區(qū)域的照度與其他區(qū)域保持一致，同時(shí)達(dá)到節(jié)能效果。（4）高低轉(zhuǎn)換區(qū)：在樓梯和手扶梯的區(qū)域，需要相應(yīng)地調(diào)亮該區(qū)域的照度，以保證乘客安全。（5）乘客休息區(qū)：特定座位區(qū)域的燈光，在無(wú)人使用時(shí)，可將該區(qū)域的部分燈光調(diào)暗，利用紅外傳感器，當(dāng)有人坐下時(shí)，該區(qū)域的燈光自動(dòng)調(diào)亮供乘客使用。（6）屏蔽門(mén)光帶區(qū)：當(dāng)列車(chē)進(jìn)站時(shí)，屏蔽門(mén)光帶跟隨列車(chē)進(jìn)站而調(diào)亮照度提醒乘客進(jìn)站，當(dāng)列車(chē)出站時(shí)，光帶自動(dòng)調(diào)暗節(jié)約能耗。（7）室外區(qū)：室外區(qū)域可利用照度傳感器探測(cè)外部自然光是否充足，當(dāng)外部自然光充足時(shí)，室外區(qū)（飛頂區(qū)域）的燈光自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)自然光不足時(shí)，該區(qū)域燈光自動(dòng)開(kāi)啟提供服務(wù)。

2.3 控制模式

方案所采取的控制模式主要利用時(shí)間模塊及上述的分區(qū)情況，在不同時(shí)間點(diǎn)自動(dòng)切換區(qū)域的亮度對(duì)車(chē)站照明進(jìn)行精細(xì)化控制。在工作日上下班高峰期采用全亮模式，平峰時(shí)采用一般模式，夜晚較少人搭乘時(shí)采用低峰模式；在節(jié)假日工作人員可根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況自行切換合適模式。同時(shí)，系統(tǒng)預(yù)留空白模式提供給工作人員自行定義不同亮度的模式以滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)需求。主要的運(yùn)營(yíng)模式如表1所示。

2.4 預(yù)計(jì)節(jié)約能耗

以廣州地鐵7號(hào)線官堂站為例，公共區(qū)照明共有776套燈（不包含應(yīng)急燈），其中192套為屏蔽門(mén)光帶，每套燈功率為10W，剩余的584套燈正常照明，每套燈功率為22W。

根據(jù)以上調(diào)光模式，預(yù)計(jì)每日可節(jié)約電費(fèi)約100千瓦時(shí)，按照0.824元每千瓦時(shí)計(jì)算，一年可節(jié)約約30000元照明電費(fèi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上方案可看出，合理利用智能照明系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，能有效降低地鐵車(chē)站照明的能耗、延長(zhǎng)燈具壽命、提高運(yùn)營(yíng)人員的工作效率。在市郊高架站區(qū)域，系統(tǒng)可根據(jù)日光透入車(chē)站的照度自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)站內(nèi)燈光，能更加有效的的降低照明的能耗，相比起傳統(tǒng)的照明控制方式，智能照明控制可直接控制負(fù)載、具備電流檢測(cè)功能、開(kāi)關(guān)燈的計(jì)次功能等，它的出現(xiàn)和發(fā)展，不僅能讓地鐵對(duì)照明控制和維護(hù)管理變得更加簡(jiǎn)單和高效，同時(shí)還能提高地鐵服務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：鄭力中（1989，8-），男，漢族，潮陽(yáng)，碩士研究生，助理工程師，廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司，研究方向：低壓配電。