绍兴市柯桥区轨道交通集团有限公司 浙江绍兴 312000
摘要：本文以智能照明系统为基点，分别从智能照明的分类、智能照明目前应用现状、智能照明控制方式对比分析、智能照明投资及节能分析等方面做出了介绍和分析，可供参考。
关键词：智能照明；地铁建设
1.智能照明介绍
智能照明是利用计算机、总线通信技术、计算机智能化信息处理及节能控制技术组成的对照明系统进行的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统。
2.智能照明分类
根据智能照明的控制方式可以分为回路开关控制和调光控制，调光控制模式可以分为智能寻址控制系统（典型如DALI寻址控制）和回路调光控制。
2.1回路开关控制
回路开关控制，是在照明配电箱内各配电回路增设相应的控制模块，可以实现以每个配电回路为单元，通过智能照明主机控制各回路的通断以达到对照明的控制效果。目前该控制在地铁设计中应用最为广泛。
调光控制即采用对灯具的亮度的调节的控制方式，通过调整灯具的亮度来实现区域照度的调节，以节能的效果。目前随着LED灯具的广泛采用和技术发展，这种控制方式越来越多应用于地铁工程当中，其在能实现较好的节能效果的同时，对延长LED灯具的使用寿命有较好的效果。
根据控制原理的不同可以分为回路调光控制和智能寻址控制（DALI控制）方式。
1）回路调光控制
回路调光控制的原理是在照明配电箱内增加相关控制模块，实现照明回路进行控制，目前常见的是采用PWM（脉冲宽度调制），调节LED灯具的输入信号，对进行调光的LED灯具增加调光控制模块，模块的接收0~10V控制信号。以整个回路为控制单元，整个回路的灯具同时调节亮度。
该控制模式在地铁早期调光的应用中较为广泛，其以整个回路为调光单元，操作后期维护较为简单，但是整体的调光模式较为简单，尤其针对出入口，高架站等光照波动范围大的场所实际应用效果受到限制。
2）智能寻址控制
智能寻址控制即将每个灯具作为一个独立地址，通过地址编码实现对每个灯具的控制。目前寻址方式主要为KNX总线和DALI协议。
“KNX总线”概念起源于二十世纪90年代，该系统是目前“智能楼宇控制系统”国际唯一标准总线。该系统通过一条总线将所有的原器件连接起来，每个元器件均可独立工作，同时又可通过中控电脑进行集中监视和控制。
DALI（Digital Addressable Lighting Interface）协议是目前应用于智能照明领域的一种总线通信协议，其汉语直观翻译为“可寻数字地址照明接口”其主要特点如下：
（1）布线简单；
（2）对设备可单控和组控；
（3）指令结构简单,抗干扰性好；
（4）通过场景设置可同时实现所有设备的自动操作；
通过系统图可见，采用DALI控制系统智能照明控制系统，由智能照明主机下发指令到各配电箱内装设的智能照明调光模块，由智能照明调光模块与各灯具之间采用控制电缆相连通，智能调光模块具有地址编码功能，将各个灯具根据进行编码，智能照明主机可实现对所有灯具的单独控制。
根据布线图可以看出，DALI控制系统的一次配电回路和调光控制回路并无对应关系，故其在设计中较为灵活，后期灯具的分组和调整均可以通过智能照明系统实现。并且DALI系统采用通信的模式进行控制，故其带载能力和传输距离上有一定优势。
但DALI系统由于采用单灯寻址控制，故其在调试上较为繁琐。
3.智能照明目前应用现状
各地目前智能照明的应用模式如下表所列：
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5.智能照明投资及节能分析
5.1一次性投入成本分析
设定条件，以典型地下站和典型地上站为例进行分析。
典型地下站灯具为700盏，灯具功率按照30W计列，典型地下站配电回路按照30个考虑。典型地上站灯具为280盏，灯具功率按照30W计列，典型地上站配电回路按照15个考虑。开关控制在每个配电箱内按照回路增加控制模块，回路调光控制在每个回路增加控制模块的同时，在每个灯具上需增加调光模块，DALI调光系统，在配电箱内增加相关控制模块，每个灯具增加调光模块。
以没有设置智能照明为基准，生成如下表格：
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安装费回路调光控制方案和DALI控制方案需要增加5~6万左右，开关控制方案无需增加。
由此可见，针对一个典型地下站开关控制方案费用共计12万，回路调光费用共计24.5万，DALI控制方案费用共计27万。针对高架站开关控制方案费用共计10万，回路调光费用共计19.5万，DALI控制方案费用共计21.8万。
由此可见开关量投资最少，回路调光和DALI调光价差不大。
5.2节能分析
因回路调光设置受带载能力，回路划分等影响，故实际在地铁中应用较少。为此就回路开关量控制和DALI控制方面的节能效果进行分析对比。以杭州地铁四号线景芳车站为例，按照18个小时的运营时间来计算一个标准车站较不设置智能照明能节省约为9.4万度电，按照商业用电价格0.8元/度，每年节省电费7.52万元。则3年多的时间便可以收回成本。开关型的节能效果因在某一回路全关或者全开的情况下，实现其节能效果相对较弱，根据调查显示年节约用电一般在6万度电，为此每年节省费用在4.8万元。
5.3总结
综合以上节能和投资分析，DALI控制模式节能效果更为显著，利用3年多的时间便可以收回成本，并且随着时间的推移，其成本回收效果更为显著。
参考文献：
[1]广州轨道交通照明节能设计探讨[J]. 林珊. 建筑电气. 2014(08)
[2]智能照明系统在轨道交通下的运用探析[J]. 施情天. 电子世界. 2014(10)
[3]地铁车站智能照明控制系统[J]. 曹占兴. 山西建筑. 2011(34)
[4]智能照明系统在广州地铁新线中应用的可行性研究[J]. 贾景堃. 机电工程技术. 2010(05)
作者简介：
吕榆飞（1992.08—），男，浙江绍兴人，本科，助理工程师，就职于绍兴市柯桥区轨道交通集团有限公司，从事机电设备管理工作。
论文作者:吕榆飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签：调光论文; 回路论文; 智能论文; 灯具论文; 模块论文; 节能论文; 效果论文; 《基层建设》2019年第32期论文;