齊越

天津中鐵電氣化設(shè)計(jì)研究院有限公司 天津 300000

1 智能照明系統(tǒng)的構(gòu)成

智能照明系統(tǒng)由燈具（包括白熾燈、日光燈、LED 燈等，為達(dá)到良好的照明和節(jié)能效果，推薦使用LED 燈具）、控制模塊、無(wú)線傳輸模塊、智能網(wǎng)關(guān)、集中控制器及監(jiān)控主機(jī)等組成。燈具只需要將控制模塊與其供電電源連接即可輕松實(shí)現(xiàn)控制安裝，無(wú)需外部設(shè)備。無(wú)線傳輸模塊實(shí)現(xiàn)了控制模塊與智能網(wǎng)關(guān)間的數(shù)據(jù)通信。各個(gè)智能網(wǎng)關(guān)通過(guò)以太網(wǎng)與集中控制器和監(jiān)控主機(jī)組成了完整的智能照明系統(tǒng)，既能夠?qū)崿F(xiàn)同一網(wǎng)關(guān)下的燈具控制，也可以協(xié)調(diào)在同一集中控制器下的跨網(wǎng)關(guān)的控制。智能照明管理系統(tǒng)的監(jiān)控軟件采用B/S 架構(gòu)設(shè)計(jì)，監(jiān)控主機(jī)可以是用戶的PC、筆記本計(jì)算機(jī)或者是平板。同時(shí)可以為第三方BMS 系統(tǒng)提供建筑物內(nèi)的照明管理權(quán)限及接口服務(wù)[1]。

2 智能照明控制系統(tǒng)技術(shù)概述

2.1 根據(jù)控制方式

可以分為回路開關(guān)控制和調(diào)光控制。調(diào)光控制模式可以分為：

（1）回路開光控制，是在照明配電箱內(nèi)各配電回路增設(shè)相應(yīng)的控制模塊，可以實(shí)現(xiàn)以每個(gè)配電回路為單元，通過(guò)智能照明主機(jī)控制各回路的通斷以達(dá)到對(duì)照明的控制效果。目前該控制在地鐵設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。該控制方式的主要特點(diǎn)：控制簡(jiǎn)單，便于后期維護(hù)，成本較低。但是因其控制整個(gè)回路的通斷調(diào)節(jié)照度，故對(duì)公共區(qū)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(shí)候進(jìn)行細(xì)化，保證燈具回路劃分盡可能均勻，以滿足精細(xì)化控制的要求，并且通過(guò)回路進(jìn)行整體調(diào)節(jié)，控制模式較為簡(jiǎn)單，節(jié)能效果一般。

（2）調(diào)光控制，即采用對(duì)燈具亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制方式，通過(guò)調(diào)整燈具的亮度來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)域照度的調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的效果。目前隨著LED 燈具的廣泛采用和技術(shù)發(fā)展，這種控制方式被越來(lái)越多地應(yīng)用于地鐵工程當(dāng)中，在能實(shí)現(xiàn)較好的節(jié)能效果的同時(shí)，對(duì)延長(zhǎng)LED 燈具的使用壽命也有較好的效果。

2.2 根據(jù)控制原理

可以分為回路調(diào)光控制和智能尋址控制（DALI 控制）方式：

（1）回路調(diào)光控制，原理是在照明配電箱內(nèi)增加相關(guān)控制模塊，實(shí)現(xiàn)照明回路進(jìn)行控制，目前常見的是采用脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation，PWM）調(diào)節(jié)LED 燈具的輸入信號(hào)，對(duì)進(jìn)行調(diào)光的LED 燈具增加調(diào)光控制模塊，模塊可接收0-10V 控制信號(hào)。其以整個(gè)回路為調(diào)光單元，操作后期維護(hù)較為簡(jiǎn)單，但受調(diào)光模式限制，尤其針對(duì)出入口、高架站等光照波動(dòng)范圍大的場(chǎng)所實(shí)際應(yīng)用效果不理想，并且采用0-10V 的控制信號(hào)，傳輸距離和帶載能力均有限。

（2）智能尋址控制，即將每個(gè)燈具作為一個(gè)獨(dú)立地址，通過(guò)地址編碼實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)燈具的控制。目前尋址方式主要為KNX 總線和DALI 協(xié)議。

采用DALI 控制智能照明控制系統(tǒng)，由智能照明主機(jī)下發(fā)指令到各配電箱內(nèi)裝設(shè)的智能照明調(diào)光模塊，由智能照明調(diào)光模塊與各燈具之間采用控制電纜相連通，智能調(diào)光模塊具有地址編碼功能，將各個(gè)燈具根據(jù)進(jìn)行編碼，智能照明主機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有燈具的單獨(dú)控制[2]。

3 軌道交通智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用

3.1 LED 單燈控制器

LED 燈作為城市路燈的照明光源，既能滿足最佳照明效果要求，又能發(fā)揮景觀照明等裝飾的最佳效果。路燈照明還具有干線長(zhǎng)、供電線路線損大的特點(diǎn)，LED 路燈具有高光效和低能耗的顯著優(yōu)勢(shì)，僅占傳統(tǒng)路燈能耗的30-40%。綠色環(huán)?？梢詼p少城市的輕工業(yè)污染，使用的壽命長(zhǎng)無(wú)須維護(hù)即可節(jié)省管理投資成本，智能系統(tǒng)控制，可以大大提高應(yīng)用效果，減少人工操作成本和當(dāng)前的管理工作水平，且它的顏色是多種多樣的，組合圖形可以極大地改善城市的裝飾美化水平。

3.2 智能照明管理平臺(tái)

在城市中具有智能道路交通照明的系統(tǒng)中，具有智能照明設(shè)備管理功能的平臺(tái)是系統(tǒng)功能控制中心的大腦，它控制著系統(tǒng)的更合理運(yùn)行。該系統(tǒng)基于用戶標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)系統(tǒng)的更新，實(shí)時(shí)分析更新智能照明管理平臺(tái)。同時(shí)，該平臺(tái)還具有最重要的功能，如能源管理，穩(wěn)定狀態(tài)監(jiān)控，故障報(bào)警，資產(chǎn)管理，工作訂單管理，內(nèi)部擴(kuò)展接口等，這些功能得到有效的協(xié)調(diào)和應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)城市智能交通照明系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)揮重要作用。

3.3 擴(kuò)展應(yīng)用

城市道路交通照明的智能化應(yīng)用，不僅僅是照明控制系統(tǒng)的整體智能化，而且還包括對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施外部傳感器或其他電子系統(tǒng)功能的監(jiān)控。在基本照明的綜合控制系統(tǒng)中添加其他類型的傳感器或其他電子系統(tǒng)功能，將使城市交通照明系統(tǒng)發(fā)揮更好的作用。首先，從環(huán)境監(jiān)控的角度來(lái)看，增加了諸如光檢測(cè)和交通檢測(cè)之類的檢測(cè)傳感器以與常規(guī)檢測(cè)配合使用，并根據(jù)環(huán)境光或交通的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)光以實(shí)現(xiàn)按需照明的目的。第二點(diǎn)是使用智能照明設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制系統(tǒng)的功能，并將視頻監(jiān)控添加到道路交通照明系統(tǒng)中。二者相結(jié)合可以在保證道路交通照明系統(tǒng)安全和正常運(yùn)行的同時(shí)直觀，全面地觀察現(xiàn)場(chǎng)。此外，電源監(jiān)控，訪問(wèn)控制系統(tǒng)，電纜防盜，泄漏電監(jiān)控等可輕松集成到智能照明控制系統(tǒng)中[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)研究的進(jìn)一步拓展和科技的快速發(fā)展，現(xiàn)代人們的城市交通和生活質(zhì)量有了明顯的提高，照明設(shè)備在這個(gè)城市變得越來(lái)越重要。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)城市道路交通照明的投資也比以前有所增加，并取得了顯著成效。為了進(jìn)一步提高和改善城市的照明環(huán)境和管理模式的整體水平，有必要實(shí)現(xiàn)城市道路交通照明設(shè)備的智能化，這也是智能城市持續(xù)發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。