淺談智能照明系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用

軌道交通系統(tǒng)的照明，是一個能耗大戶。一個中等規(guī)模的地下車站，照明系統(tǒng)的功率約為 200~300kW，日耗電量超過4000kWh。軌道交通照明系統(tǒng)直接關(guān)系到廣大乘客乘車舒服性及辦公人員的管理方便性。如何通過各種新技術(shù)來改善照明控制方法，以達到節(jié)能增效及人性化管理的目的，是人們長期思考的問題。

對軌道交通設(shè)施的照明控制應(yīng)達到以下要求：（1）給廣大乘客提供恰到好處的照明環(huán)境，使照明具有人性化，成為享受。（2）通過合理的管理，在需要的時間、區(qū)域把燈點亮，優(yōu)化能源利用率。（3）照明控制系統(tǒng)還要具備便于操作和管理、靈活多變、維護成本低廉。

1 軌道交通實施智能照明控制的必要性、可行性

軌道交通設(shè)施的照明控制，早期的做法是采用 原始的人工直接操作普通照明回路斷路器的方法， 或者由上位系統(tǒng)來控制照明回路總電源的方法;后 來又釆用了在自動化領(lǐng)域里，被大量應(yīng)用的可編程 控制器（又稱為PLC或BAS），來對車站照明設(shè)備 進行自動化控制，控制手段大大地前進了一步。

目前，國內(nèi)軌道交通的照明系統(tǒng)決大多數(shù)都是 由BAS系統(tǒng)來完成控制的，其原理是在照明配電 箱的每個回路出線斷路器的下方安裝接觸器（或繼 電器），BAS系統(tǒng)通過控制接觸器（或繼電器）的開 合，來達到控制照明燈具點亮或熄滅的目的。

隨著國內(nèi)軌道交通的發(fā)展，節(jié)能和環(huán)保的設(shè)計理念越來越多的在軌道交通中得以體現(xiàn)，同時，人們對軌道交通照明系統(tǒng)的控制靈活性和方便性的要求越來越高，對智能照明控制的需求越來越大。

智能照明控制系統(tǒng)是一種專業(yè)的照明控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于智能樓宇、廣場、車站等建筑，在上海地鐵人民廣場站、廣州地鐵魚珠車輛段和重慶輕 軌3號線均有應(yīng)用。采用BAS系統(tǒng)進行照明控制， 或者釆用專門的智能照明控制系統(tǒng)，都可以對照明 設(shè)備進行自動控制，但兩者還是存在著很大的區(qū)別。

首先，從對照明設(shè)備的控制功能來看，BAS系 統(tǒng)只能對照明設(shè)施進行簡單的群組控制、時間控制。 而專門的智能照明控制系統(tǒng)除可以達到上述的群 組控制、時間控制外，還增加了對照明設(shè)施進行場 景控制、調(diào)光控制、及傳感器控制等功能。智能照 明控制系統(tǒng)中的場景控制是一種不可逆轉(zhuǎn)的控制， 可有效防止由于誤操作引起的誤動作。

其次，從對照明設(shè)施的監(jiān)視功能來看，BAS系統(tǒng)控制照明回路的終端控制器是交流接觸器，釆集 動作確認信號時還增加布線及相應(yīng)I/O輸入點。專門的智能照明控制系統(tǒng)，本身配備專用的照 明控制終端繼電器，這種繼電器，內(nèi)置動作反饋電 路，通過信號總線，把繼電器的狀態(tài)信息送回控制 中心，省去的中間環(huán)節(jié)。

第三，從照明回路的控制及控制界面來看， BAS系統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)由PC機來實現(xiàn)自動控 制，或者由PC機的鼠標來手動控制。專業(yè)智能照 明控制系統(tǒng)除了可以由PC機來實現(xiàn)自動控制，或 者由PC機的鼠標來手動控制外，另外還可通過設(shè)置輕觸開關(guān)或觸摸屏來控制，多了一種便捷控制手 段，緊急狀態(tài)下非常有效。

第四，對于一個已經(jīng)安裝完畢的照明系統(tǒng)，若要改變其控制方案，由BAS系統(tǒng)完成的控制必然 會涉及到設(shè)備的增減和布線改變;由智能照明控制 系統(tǒng)完成的控制只需簡單設(shè)定即可，不涉及到任何硬件的改變。

第五，智能照明控制系統(tǒng)本身可以是獨立的控 制系統(tǒng)。也可以是某一個上位系統(tǒng)的子系統(tǒng)，它可 以向上位系統(tǒng)開放標準RS232通信協(xié)議，接收上位系統(tǒng)的監(jiān)控指令。軌道交通的照明系統(tǒng)是一個相對獨立的系統(tǒng)， 在釆用智能照明控制系統(tǒng)后，BAS系統(tǒng)對照明系統(tǒng) 的監(jiān)控則可以大大簡化，只需要通過通信接口對智能監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)控即可，對其它系統(tǒng)不產(chǎn)生任何影響。

2 智能照明控制系統(tǒng)的組成

智能照明控制系統(tǒng)是一種由現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線構(gòu)成的分布式控制網(wǎng)絡(luò)照明管理系統(tǒng)。所有部件都內(nèi)置處理器，網(wǎng)上每個部件都有一個地址，通過總線將所有部件裂解組成一個控制網(wǎng)絡(luò)。智能照明 控制系統(tǒng)由控制部件、執(zhí)行部件、監(jiān)控部件和網(wǎng)絡(luò) 部件等組成?？刂撇考嚎刂泼姘?、觸摸顯示屏、探測器、控制器、智能時鐘、用戶編程器等。執(zhí)行部件： 調(diào)光模塊、開關(guān)模塊等。監(jiān)控部件：通信電纜、網(wǎng)關(guān)等（圖1）。

圖1智能照明控制系統(tǒng)組成示意圖

3 軌道交通智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用方案

3.1地下站系統(tǒng)配置

在車站各配電室工作照明配電箱、節(jié)電照明配電箱、出入口照明配電箱和廣告照明配電箱的各回路 出線斷路器電下端安裝驅(qū)動器，在車控室安裝智能場 景控制面板或觸摸屏，在各出入口安裝光線感應(yīng)器。

3.2地下車站照明控制方式

（1）公共區(qū)釆用模式控制，可分為節(jié)電模式、正 常模式、火災(zāi)模式、停運模式，車控室智能場景控制 面板或觸摸屏可以對公共區(qū)的燈光模式進行控制

a、節(jié)電模式用于運營時的非客流高峰；b、正常模式用于正常運營時的客流高峰和節(jié)假日；c、火災(zāi)模式用于車站或相鄰區(qū)間火災(zāi)。車站 控制室確認火災(zāi)后，由BAS系統(tǒng)向智能照明控制 系統(tǒng)下達火災(zāi)模式指令，智能照明控制系統(tǒng)接收到 火災(zāi)模式指令后瞬時切除廣告照明，工作照明、節(jié)電照明和出入口照明延時切除。d、停運模式用于停止運營時間段。

（2）設(shè)備區(qū)照明釆用手動翹板開關(guān)控制（非智 能照明控制）。

（3）出入口釆用照度控制。利用光線感應(yīng)器實 現(xiàn)照度控制，外界光線強時，系統(tǒng)自動關(guān)閉部分燈 光。比較長的出入口實行分段控制，靠近公共區(qū)部 分同公共區(qū)控制，靠近地面部分實行照度控制。

3.3高架車站系統(tǒng)配置

在車站各配電室工作照明配電箱、節(jié)電照明配 電箱、出入口照明配電箱和廣告照明配電箱的各回 路出線斷路器的下端安裝驅(qū)動器，在車控室安裝智 能場景控制面板或觸摸屏，高架車站公共區(qū)和出入 口安裝光線感應(yīng)器。

3.4高架車站照明控制方式

（1）公共區(qū)釆用模式控制。可以分為節(jié)電模式、 正常模式、照度模式、火災(zāi)模式、停運模式，車控室 智能場景控制面板或觸摸屏可以對公共區(qū)的燈光 模式進行控制。在照度模式下，系統(tǒng)利用光線感應(yīng)器實現(xiàn)照度 控制，外界光線強時，系統(tǒng)自動關(guān)閉部分燈光。照 度模式僅在非火災(zāi)狀況下起作用，其它各模式的定 義同地下站。

（2）設(shè)備區(qū)照明釆用手動翹板開關(guān)控制。

（3）岀入口采用照度控制。利用光線感應(yīng)器實 現(xiàn)照度控制，外界光線強時，系統(tǒng)自動關(guān)閉部分燈光。

3.5設(shè)計接口功能劃分

智能照明控制系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)與BAS系統(tǒng)相連， 網(wǎng)關(guān)完成協(xié)議的轉(zhuǎn)換。照明控制系統(tǒng)以簡單的連接方式將控制網(wǎng)絡(luò)通過RS485通訊口或TCP/IP （傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）、DCOM （分布式對象模 型）、OPC （對象鏈接嵌入用于過程控制）等高層協(xié) 議接口接入BASo網(wǎng)關(guān)設(shè)備壁掛在照明配電室內(nèi)。

4 安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

安科瑞智能照明控制產(chǎn)品種類齊全，方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機系統(tǒng)、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現(xiàn)靈活多樣的智能化控制，特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統(tǒng)。

產(chǎn)品選型方案

安科瑞智能照明產(chǎn)品種類齊全，方案完善。用戶可通過控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機系統(tǒng)、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實現(xiàn)靈活多樣的智能控制，特別適合于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店，以及體育場所、機場、隧道、車站等大型公建項目的照明系統(tǒng)。

4.1系統(tǒng)工作原理示意圖

4.2開關(guān)驅(qū)動器，用于對設(shè)備進行開關(guān)控制的驅(qū)動器，具有延時、預(yù)設(shè)、邏輯控制、場景、閾值開關(guān)等功能。

4.3調(diào)光驅(qū)動器，2路0-10V調(diào)光器，可對每路進行回路開關(guān)控制并輸出 0-10V 調(diào)光信號對具有 0-10V 調(diào)光接口的燈具進行調(diào)光，具有開關(guān)、場景、狀態(tài)反饋等功能。

4.4傳感器，傳感器是一種能感受外界信號、物理條件（如光、移動）的設(shè)備裝置，并將感應(yīng)的信息傳遞給其它設(shè)備裝置（如調(diào)光器、開關(guān)驅(qū)動器）。

4.5總線電源，KNX/EIB 系統(tǒng)標準供電電源，為總線提供電壓640mA 輸出電流，上限可以為 64 個設(shè)備供電，帶總線復(fù)位、 過流指示和短路保護。標準導軌安裝。

4.6智能面板，用于接受按鍵觸動信號，可通過區(qū)分短按與長按并結(jié)合不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景、窗簾控制、調(diào)溫、報警等功能。

4.7干接點輸入模塊，用于接受外部干接點信號輸入，可通過不同參數(shù)配置實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光、場景、窗簾控制、調(diào)溫、報警等功能。

5結(jié)語

智能照明控制系統(tǒng)已日趨完善、成熟，作為專 業(yè)的照明控制系統(tǒng)，具有靈活、人性化的特點。目 前，上海地鐵、廣州地鐵的個別站點及重慶輕軌3 號線已開始應(yīng)用智能照明控制系統(tǒng)。

雖然智能照明控制系統(tǒng)的造價較BAS控制系統(tǒng)高，但智能照明采用集中自動監(jiān)控，減少了運營管 理的人員配備，減少了操作和維護的工作量，而且可以做到節(jié)能。因此，在軌道交通中釆用智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)該是未來的一種發(fā)展趨勢。

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