智能照明控制系统在地铁中的应用
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作者:段静栝
摘 要：文章討论了目前地铁中常用的几种智能照明控制系统应用方案，介绍了不同智能照明控制系统的概念，比较了不同控制方案的特点，讨论了各种控制方案的适用范围，并以此为基础提出了工程建议。
关键词：智能照明控制系统;智能寻址控制;地铁照明
在地铁工程中，车站公共区及车辆段（停车场）等建筑单体内存在灯具多、范围大、控制模式复杂的问题，智能照明控制系统能很好地提供解决方案，可满足各项控制、后期维护等要求。
1 智能照明介绍
智能照明控制系统在地铁中被广泛应用，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、遥信控制系统。车站可设置一套智能照明系统，通过智能网络控制系统实现对各区域的照明进行自动化管理，可按照运营初期、高峰、节假日等多模式进行控制照度的调整，并达到节能目的[1]。
车辆段中运用组合库、检修组合库照明控制以及室外照明等广阔空间，同样建议采用智能照明控制系统。
2 智能照明分类及介绍
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：（1）智能寻址控制系统，典型如数字可寻址照明接口（Digital Addressable Lighting Interface，DALI）寻址控制。（2）回路调光控制。如图1所示。
图1 智能照明的控制方式
（1）回路开光控制，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被广泛应用[2]。该控制方式的主要特点：控制简单，便于后期维护，成本较低。但是因其控制整个回路的通断调节照度，故对公共区的装修方案造成一定影响。为保证整体光照的均匀度，需在照明配电的时候进行细化，保证灯具回路划分尽可能均匀，以满足精细化控制的要求，并且通过回路进行整体调节，控制模式较为简单，节能效果一般。
（2）调光控制，即采用对灯具亮度进行调节的控制方式，通过调整灯具的亮度来实现区域照度的调节，以达到节能的效果。目前随着LED灯具的广泛采用和技术发展，这种控制方式被越来越多地应用于地铁工程当中，在能实现较好的节能效果的同时，对延长LED灯具的使用寿命也有较好的效果[3]。
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，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，目前常见的是采用脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）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，模块可接收0～10 V控制信号。其以整个回路为调光单元，操作后期维护较为简单，但受调光模式限制，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不理想，并且采用0～10 V的控制信号，传输距离和带载能力均有限。
（2）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。
采用DALI控制智能照明控制系统，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。基于DALI协议的布线如图2所示。
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。DALI系统采用通信的模式进行控制，故其在带载能力和传输距离上有一定优势。
3 智能照明控制方式对比分析
通过对3种智能调光方式的介绍，如表1所示，对各自特点进行对比和分析。
4 工程建议
通过对如上各种智能照明控制方案的分析，提出如下工程设计方案：
（1）地下车站站厅、站台层公共区宜采用调光控制控制模式，一方面，可根据车站运行时段控制车站整体的明暗度，达到节能的效果，并且不影响整体的光照均匀度，对车站灯光效果不造成影响。另一方面，根据LED灯具的工作特性，其光衰与温度、LED灯具亮度等均有直接关系，故通过调光控制，适当降低LED灯具照度可延长LED灯具寿命。通过上述对比分析，建议采用DALI调控控制模式。
（2）地下车站出入口，按照广义范围可以看作是车站公共区的一部分，统一纳入DALI调光控制当中，但是出入口位置因受室外光照影响，在设计中建议加入光控模块。
（3）高架车站站厅、站台层公共区的控制模式与地下车站出入口位置类似，统一纳入DALI调光控制当中，在设计建议中加入光控模块，但其控制灯具数量较出入口多，并且控制模式复杂，建议结合光照区域进行不同控制。
（4）车站区间照明，目前国内地铁广泛采用常亮设计，并且考虑后期运行与节能需要，建议将区间照明一并纳入智能照明系统当中。因区间照明无照度调节需要，故可采用开关型智能照明控制模式。
（5）广告照明、导向照明在车站内不起到照明作用，其主要起装修需要和功能引导的作用，采用开关型智能照明控制模式，其根据不同时段进行，实现对广告照明和导向照明的通断。
（6）车辆段内大库照明，车辆段内大库等广阔空间设置智能照明系统。车辆段的控制较为简单，采用开关控制便能满足要求。便于统一控制和管理。大库灯具后期维护较为繁琐，在设计当中考虑可升降式灯具，并建议能通过智能照明系统一并控制。
5 结语
针对地铁车站内的不同应用场景合理的选择控制方案，一方面可以优化投资，另一方面便于后期检修维护工作。
[参考文献]
1]穆广友，李晓龙，尹力明，等.地铁车站照明系统能耗分析及节能对策[J].城市轨道交通研究，2010（8）：35-39.
[2]宋伟光.地铁车站动力及照明设计实例分析[J].城市建设理论研究（电子版），2011（21）：26.
[3]叶勇辉.智能照明系统在地铁新线中应用的可行性研究[J].技术与市场，2016（8）：30-31.
Application of intelligent lighting system in the subway
Duan Jingkuo
（China Railway Design Corporation， Tianjin 300308， China）
Abstract：This paper introduce intelligent lighting system which used in in the subway， and talk about the advantage and disadvantage of intelligent lighting system， discusses the application of intelligent lighting system in the subway. This thesis puts forward a proposal about engineering application to improving the intelligent level of subway.
Key words：intelligent lighting system; digital addressable lighting interface control; subway lighting
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