遲曉娟

摘要：地鐵工程體量大，專業(yè)多，且隨著社會(huì)的進(jìn)步，無(wú)論從節(jié)約能源、安全可靠，還是乘客乘坐滿意度等方面，都對(duì)地鐵照明也提出了更高要求，筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，從安全節(jié)能和照明模式方面，對(duì)地鐵照明系統(tǒng)提出了優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：地鐵；照明；控制

作為地鐵行業(yè)動(dòng)力照明系統(tǒng)的項(xiàng)目工程師，筆者基本經(jīng)歷了某城市地鐵1、2號(hào)線全線照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程。照明系統(tǒng)看來(lái)簡(jiǎn)單，但是作為龐大地鐵工程的一個(gè)子系統(tǒng)，其實(shí)比較復(fù)雜。

地鐵車站照明關(guān)系到乘客乘坐地鐵的舒適度，應(yīng)急照明關(guān)系到火災(zāi)狀態(tài)下的疏散及救援效率，車站出入口的夜間照度關(guān)系乘客的出行安全，燈具選型、照度設(shè)計(jì)、模式控制、與BAS及市政照明的接口等都至關(guān)重要。工作過(guò)程中，筆者經(jīng)歷并主持過(guò)多次照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)修訂，在1、2號(hào)線通車后，對(duì)照明系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行了分析與總結(jié)，牽頭做了相應(yīng)改造工作。經(jīng)過(guò)這些年的工作積累，對(duì)于地鐵照明系統(tǒng)心得如下。

1、概述

1.1 地鐵照明系統(tǒng)的功能劃分

地鐵車站照明分為大概可做如下分類：

設(shè)備區(qū)照明：設(shè)備管理用房正常照明、應(yīng)急照明和安全低壓照明（站臺(tái)板下、風(fēng)道）；

公共區(qū)照明：公共區(qū)工作照明、公共區(qū)節(jié)電照明、應(yīng)急照明（包括備用照明和疏散照明）、值班照明、過(guò)渡照明、廣告照明和導(dǎo)向照明。

1.2 地鐵照明系統(tǒng)控制的基本要求

地鐵車站設(shè)備房間照明采用就地控制，公共區(qū)照明采用交叉配電、分組控制。常規(guī)控制方式是，在車站人流高峰時(shí)段，工作照明和節(jié)電照明全部打開(kāi)，保證照度；在人流低谷時(shí)段，僅打開(kāi)工作照明或節(jié)電照明，節(jié)約電能；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，關(guān)閉相應(yīng)區(qū)域的工作照明、節(jié)電照明及導(dǎo)向照明、廣告照明。

照明模式一般設(shè)置四種正常工作模式（正常模式、節(jié)電模式、停運(yùn)模式和區(qū)間維修模式）和三種火災(zāi)模式（設(shè)備區(qū)火災(zāi)模式、公共區(qū)火災(zāi)模式和區(qū)間火災(zāi)模式）。

2、地鐵照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 地鐵照明控制的一般方法

公共區(qū)和區(qū)間的照明控制方式，目前國(guó)內(nèi)有少數(shù)地鐵采用智能照明系統(tǒng)，但主流設(shè)計(jì)方式是采用BAS控制。

BAS控制的特點(diǎn)是：

（1）可實(shí)現(xiàn)正常的群組控制和時(shí)間控制；

（2）通過(guò)采集接觸器的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的監(jiān)視，終端控制器是接觸器；

（3）可在監(jiān)控主機(jī)上由鼠標(biāo)來(lái)完成手動(dòng)控制，也可進(jìn)行自動(dòng)時(shí)鐘控制；

（4）可靠性較高：所有的控制和監(jiān)視都通過(guò)硬線來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.2 公共區(qū)照明設(shè)計(jì)原則

（1）公共區(qū)照明劃分原則：

地下站站廳、站臺(tái)以中間線為界分為左右兩部分，左右兩部分照明燈具分別由左右配電室供電。地下車站共有四個(gè)配電室，站廳、站臺(tái)兩端各一個(gè)，每個(gè)配電室設(shè)兩個(gè)照明總配電箱，公共區(qū)照明燈具，除應(yīng)急照明外，由照明配電室內(nèi)的兩個(gè)照明總箱交叉配電。高架車站一般公共區(qū)只有一個(gè)配電室，配電室內(nèi)設(shè)兩個(gè)照明總箱交叉配電。

考慮到地下站出入口通道無(wú)自然采光，按公共區(qū)照明設(shè)計(jì)。高架車站出入口可以接收外界陽(yáng)光，按出入口設(shè)計(jì)，允許白天將照明關(guān)掉。

應(yīng)急照明由車站就近的EPS供電。

（2）公共區(qū)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：

地下車站站廳層同一個(gè)配電室內(nèi)的兩個(gè)照明配電箱內(nèi)設(shè)工作照明、節(jié)電照明、出入口（飛頂）照明、導(dǎo)向照明、設(shè)備區(qū)照明回路，并可以獨(dú)立控制。兩個(gè)配電箱內(nèi)的工作照明、節(jié)電照明交叉配電。

地下車站站臺(tái)層配電箱內(nèi)設(shè)工作照明、節(jié)電照明、區(qū)間照明、設(shè)備區(qū)照明、站臺(tái)板下安全照明回路，除安全照明外，其他回路可以獨(dú)立控制。

高架車站站廳層配電間內(nèi)設(shè)兩個(gè)照明配電箱。

2.3改進(jìn)及建議（1、2號(hào)線已按此要求修改模式）

（1）公共區(qū)照明模式改進(jìn)建議：

1）在車站客流量較小時(shí)，運(yùn)行節(jié)電模式，此時(shí)工作照明與節(jié)電照明按奇數(shù)天、偶數(shù)天交替點(diǎn)亮；

2）廣告照明不參與模式控制，地鐵運(yùn)營(yíng)前10分鐘點(diǎn)亮，運(yùn)營(yíng)后10分鐘關(guān)閉，當(dāng)車站發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在變電所直接將三級(jí)負(fù)荷（含廣告照明）切除；

3）出入口飛頂照明白天關(guān)閉；

4）區(qū)間正常照明和應(yīng)急照明，正常運(yùn)行時(shí)段全部關(guān)閉，區(qū)間維修時(shí)，全部打開(kāi)，區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，僅開(kāi)應(yīng)急照明。

（2）廣告、導(dǎo)向照明控制改進(jìn)建議：

出入口梯眉廣告設(shè)獨(dú)立接觸器控制，LED廣告設(shè)獨(dú)立電表和獨(dú)立接觸器控制。

（3）高架車站公共區(qū)照明控制改進(jìn)建議：

1）因高架站站臺(tái)層采光良好，站廳層與站臺(tái)層公共區(qū)照明分別獨(dú)立控制，白天可以關(guān)閉站臺(tái)層照明，開(kāi)啟站廳層照明；

2）站廳、站臺(tái)層公共區(qū)應(yīng)急照明平時(shí)不亮，夜間點(diǎn)亮兼做值班照明使用，火災(zāi)時(shí)強(qiáng)制點(diǎn)亮；

3）出入口樓扶梯考慮照明設(shè)計(jì)，作為市政照明照度的補(bǔ)充。

3、燈具的選型

隨著燈具生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)熒光燈漸漸被LED燈具所替代，地鐵1號(hào)線全線采用熒光燈具，地鐵2號(hào)線建設(shè)時(shí)，根據(jù)筆者的市場(chǎng)調(diào)研和建議，有一半的車站在公共區(qū)采用了LED照明燈具，且后續(xù)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，同樣設(shè)計(jì)條件下，LED燈具的照明效果、故障率和使用壽命明顯優(yōu)于傳統(tǒng)熒光燈，為后續(xù)運(yùn)營(yíng)節(jié)約了維修成本及電費(fèi)。

LED照明燈具已成為照明行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，隨著其生產(chǎn)技術(shù)的成熟和生產(chǎn)成本的降低，某城市地鐵3、4號(hào)線已在全線（含公共區(qū)、設(shè)備區(qū)、區(qū)間、場(chǎng)段等）采用LED照明燈具。

4、智能照明系統(tǒng)的探索

4.1 智能照明系統(tǒng)簡(jiǎn)介及分類

關(guān)于智能照明系統(tǒng)，筆者認(rèn)為這是一種比較先進(jìn)靈活的控制方式，因此工作中也對(duì)此進(jìn)行了思考。

智能照明系統(tǒng)從控制方式上可以分為兩類：一是基于回路控制的智能照明控制系統(tǒng)，其原理等效于一個(gè)智能的接觸器；二是基于單燈控制的智能照明控制系統(tǒng)。

（1）回路控制型智能照明控制系統(tǒng)

在各照明回路斷路器下端裝驅(qū)動(dòng)器，在合適的位置安裝傳感器和其他系統(tǒng)元件，用現(xiàn)場(chǎng)總線將驅(qū)動(dòng)器、傳感器和各系統(tǒng)元件連接構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成簡(jiǎn)單，與BAS控制相似，只能對(duì)回路進(jìn)行開(kāi)關(guān)或整體調(diào)光控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)單燈獨(dú)立控制。

（2）單燈控制型的智能照明控制系統(tǒng)

在每盞燈具上安裝智能開(kāi)關(guān)控制模塊，在合適的位置安裝傳感器和其他系統(tǒng)元件，用總線或者無(wú)線將智能開(kāi)關(guān)控制模塊、傳感器和各系統(tǒng)元件連接起來(lái)，構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn)是每個(gè)燈具上均裝有控制模塊并分配有獨(dú)立的地址，可對(duì)任何一個(gè)燈具進(jìn)行獨(dú)立操作。

4.2智能照明控制與BAS控制的比較

智能照明控制系統(tǒng)理論上可以增加照明場(chǎng)景控制、調(diào)光控制、傳感器控制等功能，本身配備專用的照明控制終端繼電器，省去了中間環(huán)節(jié)。可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，也可人工后臺(tái)操作，還可通過(guò)設(shè)置輕觸開(kāi)關(guān)或觸摸屏來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)照明控制

相比BAS控制，兩種智能照明控制方案的可靠性、可擴(kuò)展性都較好，與其它專業(yè)的接口都很簡(jiǎn)單。

基于單燈控制的智能照明控制系統(tǒng)由于其元件數(shù)量龐大，復(fù)雜程度較高，維護(hù)工作量大，造價(jià)約是基于回路控制的智能照明控制系統(tǒng)的3倍，從造價(jià)、實(shí)際使用需求和維護(hù)難度來(lái)看，目前不適合地鐵中使用。

基于回路控制的智能照明控制系統(tǒng)控制靈活性稍差，也不能實(shí)現(xiàn)單燈控制，從控制效果上看，基于回路控制的智能照明控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的BAS系統(tǒng)控制類似，優(yōu)勢(shì)不明顯。

5 結(jié)論及建議

關(guān)于1、2號(hào)線公共區(qū)照明模式的優(yōu)化，已經(jīng)應(yīng)用于后續(xù)的設(shè)計(jì)線路，并被其他城市地鐵行業(yè)選擇性采納。

LED照明燈具一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)就是可以方便的進(jìn)行調(diào)光控制，適用于基于回路控制帶調(diào)光功能的智能照明控制系統(tǒng)方案，但考慮到智能照明控制系統(tǒng)在地鐵全線應(yīng)用案例不多，筆者所有的地鐵3、4號(hào)線車站公共區(qū)、設(shè)備區(qū)等還是采用傳統(tǒng)的BAS控制，在停車場(chǎng)、車輛段的綜合樓已考慮采用智能照明方案。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50157-2013地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

（作者單位：無(wú)錫地鐵集團(tuán)有限公司）