徐少佐

（五礦二十三冶建設(shè)集團(tuán)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

城市地鐵的正常運(yùn)營(yíng)，對(duì)于整個(gè)照明系統(tǒng)有著非常高的要求，為此，在實(shí)際的地鐵建設(shè)中，引入了智能化控制系統(tǒng)，在實(shí)際工作中可以發(fā)揮電能節(jié)約的功能，確保照明正常的同時(shí)，避免造成過(guò)度浪費(fèi)。地鐵電氣節(jié)能技術(shù)的智能控制，不但解決了智能化控制問(wèn)題，同時(shí)，在系統(tǒng)穩(wěn)定性和持續(xù)性方面，會(huì)有非常好的表現(xiàn)。而相關(guān)技術(shù)的成熟和發(fā)展，為其建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。這使得地鐵智能化控制系統(tǒng)的應(yīng)用水平達(dá)到了新的高度，并為以后的建設(shè)提供了條件。

1 地鐵照明系統(tǒng)概述

我國(guó)很多大中型城市都興建了地鐵，地鐵的運(yùn)營(yíng)處于地面以下的隧道中，因此，照明系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)城市地鐵的正常運(yùn)營(yíng)有極為關(guān)鍵性的影響，是地鐵系統(tǒng)得以正常運(yùn)營(yíng)不可或缺的輔助保障系統(tǒng)。地鐵照明系統(tǒng)需要提供穩(wěn)定持續(xù)的照明功能，必然在用電量方面有較大的消耗。通過(guò)實(shí)際的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多照明系統(tǒng)在某些時(shí)段處于無(wú)效工作狀態(tài)，消耗能源的同時(shí)，其產(chǎn)生的光能并沒(méi)有實(shí)際的效用。智能化控制的引入，使得這些無(wú)為照明可以得到有效節(jié)約，不但能夠?qū)ο∪钡碾娔芴嵘眯?，同時(shí)在照明系統(tǒng)的使用壽命和故障率控制方面都有直接的幫助。隨著地鐵系統(tǒng)建設(shè)面積的進(jìn)一步拓展，地鐵站等關(guān)鍵樞紐的智能化控制也得到了更充分的開發(fā)和利用，這對(duì)地鐵照明系統(tǒng)的優(yōu)化和完善形成了一定的升級(jí)壓力，同時(shí)，更是技術(shù)發(fā)展和設(shè)備更新的動(dòng)力所在。不斷在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)地鐵照明系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，尤其是針對(duì)其節(jié)能系統(tǒng)的完善，將是非常重要的發(fā)展趨勢(shì)，該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和管理優(yōu)化，有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2 智能照明控制技術(shù)在地鐵電氣節(jié)能中的應(yīng)用

智能照明控制技術(shù)得以引入和充分應(yīng)用的核心目標(biāo)，就是通過(guò)一些智能化技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)置，對(duì)整個(gè)照明系統(tǒng)的開關(guān)和光線強(qiáng)弱進(jìn)行有效控制，滿足必要的照明需求的同時(shí)，還可以更加有效地節(jié)約能源，使得電能資源得到高效率高質(zhì)量的利用，節(jié)能減排的同時(shí)，最終幫助地鐵運(yùn)營(yíng)成本實(shí)現(xiàn)更有效的管理。

2.1 智能照明控制系統(tǒng)組成

從目前我國(guó)城市地鐵系統(tǒng)中所采用的智能照明系統(tǒng)來(lái)看，其基本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有很大的相似性，均可大致分為三個(gè)功能單元，即系統(tǒng)單元、輸出單元以及輸入單元，下面分別進(jìn)行分析。

（1）系統(tǒng)單元。智能照明控制系統(tǒng)主要承擔(dān)電源以及相關(guān)系統(tǒng)的接口服務(wù)，以及控制信號(hào)的傳輸和通信支持，類似電腦中的基礎(chǔ)模塊，其他功能模塊需要在系統(tǒng)單元的基礎(chǔ)上才能得以有效應(yīng)用?；谙到y(tǒng)單元的有效發(fā)揮功能，各子系統(tǒng)可以對(duì)所屬分組區(qū)域?qū)嵤┛刂?，主系統(tǒng)與各子系統(tǒng)，以及子系統(tǒng)之間的信息聯(lián)系能夠有效實(shí)現(xiàn)。

（2）輸入單元。輸入單元完成轉(zhuǎn)換控制信號(hào)的功能，這些控制信號(hào)來(lái)自外部輸入的各種命令，并將這些命令轉(zhuǎn)化為可以進(jìn)行數(shù)字化傳輸?shù)男盘?hào)形式。信號(hào)通過(guò)編程形成的處理程序，可以對(duì)命令進(jìn)行分類處理。輸入單元的核心部件為輸入開關(guān)，其構(gòu)成主要有幾種常見(jiàn)的形式，具體包括可編程多功能開關(guān)、紅外線接收開關(guān)、遙控器等形式。不僅如此，輸入單元也可以實(shí)現(xiàn)更多元化的模式，比如，特定設(shè)計(jì)的控制板與傳感器設(shè)備，可以在對(duì)工作環(huán)境的燈光亮度檢測(cè)，并將其進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換，形成地鐵照明系統(tǒng)中光源亮度調(diào)整的控制信號(hào)。通過(guò)其正常功能實(shí)現(xiàn)，使地鐵系統(tǒng)內(nèi)亮度可處于適宜狀態(tài)下,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

（3）輸出單元。輸出單元主要完成轉(zhuǎn)換信號(hào)的接收，并根據(jù)命令信息情況選擇對(duì)應(yīng)回路完成信號(hào)的輸出，實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。地鐵智能照明控制系統(tǒng)中所采用的輸出單元有非常多的表現(xiàn)形式，比較常見(jiàn)的是繼電調(diào)光模擬輸出、照明調(diào)光接口以及紅外輸出模塊等形式。從智能照明控制系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)來(lái)看，所有的智能控制功能是利用集中控制方式最終實(shí)現(xiàn)的，命令執(zhí)行時(shí)，根據(jù)命令內(nèi)容進(jìn)行執(zhí)行方式的選擇。中央監(jiān)控中心可以對(duì)各控制信號(hào)的流向以及作用發(fā)揮情況進(jìn)行監(jiān)控和管理，使燈光的使用和照明效果的控制能夠得到充分監(jiān)管。

2.2 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

城市地鐵中采用智能照明控制系統(tǒng)，最主要的原因就是利用其系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，最大化實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的節(jié)約以及對(duì)運(yùn)營(yíng)成本的控制。具體來(lái)說(shuō)，其優(yōu)點(diǎn)可大致歸納為以下幾個(gè)方面：

（1）節(jié)能效果良好?？紤]到整個(gè)地鐵系統(tǒng)照明環(huán)境的龐大以及照明系統(tǒng)的應(yīng)用復(fù)雜性，通過(guò)人為方式對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行控制是不現(xiàn)實(shí)也不可能的。引入智能照明控制系統(tǒng)，可以對(duì)整個(gè)地鐵工程進(jìn)行更有效的照明管理，使得需要照明的環(huán)節(jié)能夠得到充分的燈光保障，而不需要得到照明的時(shí)段和地點(diǎn)則可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能開關(guān)管理，包括光強(qiáng)度等，也可以基于控制系統(tǒng)的程序設(shè)定進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的控制，使整個(gè)照明系統(tǒng)的能耗控制更加有效，節(jié)能效果得到更加充分的保障。

（2）后期維護(hù)成本較低。智能照明控制系統(tǒng)能夠?qū)⒃O(shè)備工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)并反映在控制中心，控制中心可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其工作情況進(jìn)行合理設(shè)置，當(dāng)發(fā)生燈具或供電故障時(shí)，能夠?qū)⒐收喜考途€路有效顯示并及時(shí)報(bào)警。工作人員可以根據(jù)這些準(zhǔn)確的信息對(duì)故障燈具進(jìn)行檢查和更換，因?yàn)檎麄€(gè)檢修更有針對(duì)性，使得檢修時(shí)間大幅縮短，維護(hù)人員數(shù)量也可以減少到必要范圍，這使得后期維護(hù)成本可以顯著下降，同時(shí)，并不以技術(shù)保障水平下降為代價(jià)。

（3）燈具使用壽命延長(zhǎng)。燈具的使用壽命與其不正常的使用方式相關(guān)，而智能照明控制系統(tǒng)通過(guò)合理設(shè)計(jì)控制程序，使得這些燈具的開關(guān)和使用能夠符合其性能保障要求，進(jìn)而使得燈具的使用壽命顯著增加。燈具壽命的增加，同時(shí)也降低了更換燈具的成本，對(duì)能源的節(jié)省也有一定的幫助。

2.3 智能照明控制系統(tǒng)在地鐵電氣節(jié)能中的應(yīng)用

智能照明控制系統(tǒng)中地鐵電氣節(jié)能中的具體應(yīng)用，可以從兩個(gè)方面得到充分體現(xiàn)，一是地鐵出入口的照明控制，二是地鐵站臺(tái)及候車廳的照明控制，兩個(gè)環(huán)節(jié)的智能照明控制做好，就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能更佳效果。

（1）地鐵出入口照明控制。在地鐵運(yùn)行過(guò)程中，乘客的來(lái)往是需要通過(guò)出入口完成的，所以，對(duì)于地鐵工程來(lái)講，出入口是不可或缺的，因?yàn)槌鋈丝趤?lái)往的人流是最多的，所以出人口照明工作需要能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能效果。在過(guò)去的照明系統(tǒng)工作過(guò)程中，沒(méi)有運(yùn)用智能照明控制系統(tǒng)，所以，許多時(shí)候沒(méi)有行人經(jīng)過(guò)，照明系統(tǒng)仍然在工作，浪費(fèi)了許多電能。而在智能照明控制系統(tǒng)下，可以針對(duì)出入口進(jìn)行1/2以及1/3場(chǎng)景設(shè)計(jì)，智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)出入口現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行不同模式的切換。而且還可以根據(jù)外界工作強(qiáng)度進(jìn)行時(shí)間控制，當(dāng)外界關(guān)注強(qiáng)度充足的時(shí)候，智能照明控制系統(tǒng)可以僅開啟1/2或者是1/3場(chǎng)景模式，而當(dāng)夜晚逐漸來(lái)臨和室外光照強(qiáng)度降低時(shí)，智能照明控制系統(tǒng)可以將出入口的燈光照明工具全部打開。

（2）地鐵站臺(tái)及候車廳照明控制。對(duì)于地鐵工程來(lái)講,站臺(tái)以及候車廳是非常重要的場(chǎng)所，相比地鐵出入口，這些場(chǎng)所的照明時(shí)間要更長(zhǎng)，并且照明強(qiáng)度更大。在人流高峰期可以將全部照明燈具打開，使整個(gè)站臺(tái)以及候車廳呈現(xiàn)明亮的燈光。而當(dāng)人流情況一般時(shí)，可以將筒燈和燈槽的亮度調(diào)低,在能夠滿足基本照明需求時(shí)，又能夠使視野效果達(dá)到最好。而當(dāng)整個(gè)地鐵站停止運(yùn)行時(shí)，可以將所有隱藏?zé)舨鄞蜷_，將筒燈全部關(guān)閉。在進(jìn)行最后的清掃工作時(shí),只需要保證清掃區(qū)域的基本照明就可以。無(wú)論是對(duì)地鐵出入口還是站臺(tái)以及候車廳進(jìn)行燈光控制,都需要進(jìn)行中央控制。各開關(guān)控制，可以通過(guò)編程的方式對(duì)單一的開關(guān)按鍵控制回路進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，使單個(gè)按鍵能夠達(dá)到對(duì)單個(gè)回路或者是多個(gè)回路的控制。而光照強(qiáng)度的調(diào)控，則需要保證光照強(qiáng)度控制實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)間斷的控制，更好地對(duì)燈光效果進(jìn)行微調(diào)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地鐵工程中需要采用大量燈具提供其運(yùn)營(yíng)所需的各種照明，這對(duì)于電能的消耗是非常巨大的，節(jié)約能源成為一種非?，F(xiàn)實(shí)的需要。為此，必須強(qiáng)化地鐵照明系統(tǒng)的智能化控制，提供有效的照明管理，在確保照明需求得到充分保障的情況下，充分節(jié)約電能控制運(yùn)營(yíng)成本，進(jìn)而提升經(jīng)濟(jì)效益。智能照明控制技術(shù)在地鐵照明系統(tǒng)的智能化控制和能源節(jié)約利用方面，有很大的研究發(fā)展?jié)摿?，并已?jīng)在實(shí)際中得到了充分應(yīng)用。隨著相關(guān)技術(shù)的持續(xù)完善和發(fā)展，必將對(duì)整個(gè)地鐵照明系統(tǒng)的能源節(jié)約產(chǎn)生巨大影響。