摘要：随着我国城市轨道交通建设水平的不断提高，现代智能技术成果的应用也越来越广泛。在以人为本的基础上，轨道交通建设提出了服务于运营建设、满足运营需求设计的新概念。轨道交通车站的照明系统直接关系到运行安全、服务质量和节能环保。国家对建筑节能也提出了明确的要求。规定建筑的公共走廊和楼梯应安装和使用节能灯和电气控制装置。经过多年的发展和完善，轨道交通智能照明系统由于其良好的适应性，逐渐成为车站照明设计的重要组成部分。
关键词：城市轨道交通；智能照明系统；设计；应用
1什么是智能照明
现如今，仍然有众多人们对智能照明这个概念不是十分的理解。智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统，来实现对照明设备的智能化控制。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能；并达到安全、节能、舒适、高效的特点。智能照明控制，通俗的讲就是对灯光进行智能控制与管理的系统，跟传统照明相比，它主要可以实现对白炽灯的调光、一键场景、一对一遥控及分区灯光全开全关等管理，并可以用多种控制方式实现以上功能，最主要的控制方式为无线遥控、定时控制、集中控制、甚至远程控制等，从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。事实上，在城市智能照明中，如路灯、商业照明以及公共区域的照明都属于智能照明的范畴。路灯的自动巡检、查控和设备的信息化管理；商业照明的诸多灯光效果和控制；公共区域照明的智能化管理都属于智能照明。智能照明还是智能家居的重要组成部分。智能灯泡，到智能灯座和智能控制盒等众多产品，使得低耗、环保、调光、配色的智能化家居照明实现了智能家居中不同时间场所的不同灯光效果。智能照明就像是魔术，使得人们的生活更加的多姿多彩，同时它也是节能的、高效的、环保的，使人们更加贴近绿色生活。
2节能照明管理的必要性
照明工程一向是“耗能大户”，据统计，我国照明用电量约占全社会总用电量的12％，每年的公共商业楼宇照明约占整个照明能耗的60％，道路照明约占15％。如果这些照明设备采取了低能耗产品及节点控制系统，节省的不仅是能源，还会带来最直接的经济效益。
照明节能工作的实施是一个系统工程，不但要进行节能设计，而且还要在工程完工之后上马与之相配套的维护与管理系统，实现科学规划化管理。因此，开发实施一套完成的照明节能控制系统是非常有必要的，这套系统包括环境采集装置、照明灯具、照明控制器、数据通信传输、照明控制系统，对楼字、道路的照明进行系统的控制管理，达到节能的目的。
目前，国内外很多企业已经开始对节能产品、节能系统的研究和开发。例如，西门子公司智能楼宇系统，IBM公司的智慧电力系统，施耐德电气的能效管理平台等，国内也有很多公司在进行节能系统的研发。现在，国内外照明节能技术通过采用新型照明光源及采用新型节能照明管理实现。通过使用节能照明解决方案可节省超过1／3的用电。事实上，有些先进的解决方案最高可节省80％的耗电。通过智能镇流器、LED这类的现代化照明技术以及多传感器也能降低现有照明系统的用电，提高经济效益。
3城市轨道交通照明特点
3.1公共区域有大量人流，不同时期有不同的照明要求。
3.2建筑物体积大，灯具数量多。
3.3有许多区域和类型的照明需要控制和管理，例如站厅和月台公共区域的一般照明、地面厅的照明、导演的定向照明、广告照明等。
4地下车站的常用照明配电设计方案
地铁车站的照明区一般分为设备和管理用房区以及乘客运营时需要使用的公共区域。设备和管理用房范围内的照明属于二级负荷，设置现场开关，通常在地铁工作人员值班、维修或者巡逻时开启或者关闭；公共场所的照明属于一级负荷，在运行过程中需要始终保持明亮，并且在运行结束后仍应保留值班照明。
设备区和管理室区的照明配送箱，每层的两端各设有一个。采用径向分布。一些电路从设备区的照明配送箱被输送到设备室、管理室和走廊。
站厅和站台的公共区域通常按有效站台中心的里程数分为左右两部分。同一部分由相应一侧的两个照明配送箱作为公共区域照明灯具的交叉分布，同时考虑到制导和公司标准等照明设备的分布。配送箱是为广告照明而单独设置的。
5智能照明系统
5.1系统构成及功能
智能照明控制系统可以控制广泛的领域，但从工程实践和运行管理的角度来看，车站作为管理和控制的单位是比较合理的。智能照明系统根据其功能可分为三部分：一是输入和输出模块，包括开关控制模块、负载反馈控制模块、调光模块、rs-485接口模块、rs-232接口模块，二是现场控制部分，包括可编程控制面板、彩色触摸屏、智能传感器、时钟控制器等。包括便携式程序员、系统管理软件、系统调试软件等。通过屏蔽数据双绞线，根据不同的分区和功能对每个模块进行有序的分组，形成一个能够实现对区域内所有设备进行智能控制的网络。系统模块的主要功能如下：
5.1.1该开关模块可以实现所述连接电路灯具的智能开合功能。根据预先设定的场景模式或时钟，可以自动完成对任何电路灯的控制，以达到预期的光照值，达到不同的场景要求。
5.1.2开关模块可以避免浪涌电流对灯具的影响，延长灯具的使用寿命。
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5.1.3自反馈开关模块可以实现灯运行时间和电路电流值的实时检测、记录和存储。根据自反馈模块记录的电流值和相关参数，该系统可以快速判断故障电路，节省操作人员的维护和检查时间。
5.1.4触摸屏和场景控制面板可以实现区域灯具的场景控制模式。控制面板可以完成预设模式的一个关键操作，触摸屏控制模式可以实现更多的场景定义和光照调节功能，以满足不同层次的需求。
5.1.5车站营运者可以使用时钟控制模组，根据其不同时段的预设场景，定期开启相应模式，透过调整对比来改善环境舒适性及提升乘客服务水平。通过软件的管理和调试，实现了单灯、单电路、组控制等更灵活的功能。
智能照明系统可以实现多种智能功能，灵活的控制功能可以通过多种方式体现出来。通过控制管理软件，可以在主机上调用和设置场景模式、时钟打开和关闭、数据统计等。尤其是通过图形界面的双击操作，实现了单灯参数、单回路参数、组控制等功能的设置，对灯具的调暗和整个生命周期的维护具有重要意义。方案模式预设功能可在管理软件中设定一次，根据模式表实现全年运行，大大提高了工作效率。智能预警功能可以判断灯具或回路的运行状态。
5.2控制方式及运营模式
5.2.1红外传感器结合人流量场景控制
智能照明控制系统通过红外传感器结合人流量场景控制自动发送场景模式，实现对区域灯具开关调节。红外传感器安装于站厅至站台楼扶梯或安检通道位置。通过微波感应，记录人流量并上传至智能照明系统软件，根据预先设置好的场景模式，系统完成自行判断并发送场景执行模式。
清晨时段(6:00~7:00)和停运时段(0:00~5:00)，系统屏蔽红外传感器通过时钟方式进行控制。运营时段(7:00~24:00)，红外传感监测功能开启典型预设场景模式，为站厅站台开启1/3照明灯光或1/2照明灯光或全开模式。
5.2.2照度传感器结合时钟控制器控制
智能照明控制系统通过照明传感器与时钟控制器相结合，实现灯具的自动控制。照明传感器安装在车站出入口及高架车站站台。时钟控制器安装在智能照明控制箱或轿厢控制室的入口照明控制箱中。根据不同季节、不同车站运行和停电时间，设置自动开关灯时间和回路，在满足运行安全的前提下，达到节能效果。
轨道交通智能照明系统可根据预先设定的参数和时钟，实现车站照明开关的自动控制，达到节能效果。重庆市照明时间长，高架车站大厅或地下车站出入口照明控制主要采用照明传感器控制方式，辅以时钟控制方式，实施效果良好。平台层光带照明部分采用交叉分配和时钟开关控制方式。节能时间超过日常运行时间的一半，节能效果明显。出入口通道、车站换乘通道、换乘大厅及站台区域，由于建筑面积较大，可采用三级照明设计方案，即地面照明、墙面照明、顶棚照明相结合，采用交叉分配分时开放方案。在相同的照明功率密度下，三级照明可以使整个空间区域的照明更加均匀，同时延长灯具的使用寿命，灯具的整个生命周期的节能效果也更加明显。
5.3节能效果分析
以重庆轨道交通环线工程为例，每座车站站厅站台公共区域按2000套80W荧光灯、每天运营18h计算，传统照明1d用电量约为2880kWh;公共区域灯具全用电量开启时间折合约为13h，智能照明1d用电量约为2080kWh。智能照明系统节能20%~30%，节能效果非常明显。
5.4控制方式及场景
为了充分考虑轨道交通车站的照明特点，智能照明系统可以通过相应的控制方法实现车站不同区域照明灯具的开关控制。
1）时钟控制。利用时钟控制器，可随时实现相应区域内相应电路或照明的自动开关功能，减少操作人员的工作量，达到节能效果。这种方法常用于地下车站出入口区域的照明。
2）现场控制。管理软件根据操作实践或通过红外传感器自动判断人流，自动定义不同的场景和相应的照明需求模式。例如，可以定义高峰、平峰、停电、节日等场景模式，实现灵活的控制。在地下车站的公共区域，一些照明设备可以在高峰期关闭。
3）感光控制。通过将照明传感器传输的数据与系统预设的数据值进行比较，当照明值低于预设值时，可以自动打开聚光灯。如高架站厅站台区域照明灯具，可根据安装在该区域的照明传感器自动实现灯具关闭。
4)主机和网络控制。通过设置在车站控制室的控制主机，实现对站内各个区域的照度进行监测，合理控制各个区域灯具开关数量。各个区域的设备均可接入设置在该区域的网关，每个区域的网关通过TCP/IP通信协议的智能网络实现区域间的连接。网络化的连接可满足系统扩展需要。
结束语
一旦雷击，雷波侵入，就会造成巨大损失。这表明了防雷措施的重要性和必要性。建筑的避雷、大型露天电气设备和输电线路最为重要。更好的防雷设施和更好的防雷措施是我们应该继续做的事情。
参考文献
[1]城市轨道交通智能照明系统的设计及应用[J].殷爽.地下工程与隧道.2018(03).
[2]深圳地铁三期工程智能照明系统研究[J].李希炜，宋鹏.科技创新与应用.2017(09).
[3]Ⅰ-bus智能照明系统在轨道交通中的应用[J].侯红磊.工业控制计算机.2018(10).
[4]智能照明系统在重庆轨道交通6号线工程中的应用[J].景亚东.公路交通科技(应用技术版).2017(06).
论文作者:张敬德
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：智能论文; 系统论文; 区域论文; 节能论文; 车站论文; 场景论文; 灯具论文; 《基层建设》2019年第12期论文;