安科瑞宇阳

江苏无锡

摘要：近年来，地铁建设发展迅速。在地铁运营所需的各种设备中，照明非常重要，占用电的比重很大。因此，提高照明质量，节约用电，在地铁工程中具有深远的意义。本文介绍了智能照明控制系统，并举例说明了该系统在地铁工程中的具体应用。

关键词：地铁照明；智能照明控制系统；照明节能

简介

近年来，随着我国经济的不断发展，不少城市开始大规模建设地铁，缓解了交通压力。地铁是一种用电的交通工具，真是个耗电之王。据统计，2017年北京轨道交通用电量达到16亿千瓦时，占地铁整体运营成本的40%，相当于83万户三口之家的年用电量。其中智能应急照明，照明系统用电量占地铁电气设备总能耗的13%。地铁中的照明负载大部分是长期工作量，因此会带来较大且持续的功率损耗，其耗电量仅次于环控设备系统和自动扶梯设备系统的耗电量。因此，地铁照明节能具有重要的环境意义和经济效益。对智能照明进行合理的控制和调节，可以达到提高照明质量、节约用电的效果。近年来，智能照明系统基本应用于地铁电气设计。

1.智能照明控制系统的概念及组成

智能照明控制系统是指由计算机、无线通信数据传输、扩频电力载波通信技术、计算机智能信息处理和节能电气控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控和通信控制系统。灯光亮度强度调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能，实现预定特性。

智能照明控制系统的突出优势在于管理优势，颠覆了传统的操作方式。智能照明系统可以借助各种预设的控制方式和控制元件，对不同条件下的照度进行合理的管理和设置，达到节能的效果。

智能照明控制系统一般采用集中控制、分散执行的方式。集中控制一般设置在控制室，设置控制面板、计算机等控制设备，起到综合管理的作用。

智能照明控制系统分为硬件系统和软件系统两部分。硬件系统主要包括：控制面板开关控制器（电源模块、时间控制模块、继电器模块等）、光传感器、国际标准通讯接口设备、相关电缆等。软件系统主要包括：操作系统、系统编程软件、图形监控软件、接口协议等

2.地铁照明分类及分布控制

车站照明分为普通照明和应急照明。正常照明包括公共区域照明、辅助房间照明、安全特低压照明、分区照明、定向照明和广告照明。应急照​​明包括疏散照明和备用照明。综合考虑供电半径等因素，一般标准车站是在站台层和站厅层的A、B两端设置照明配电室。每个照明配电室应配备两个照明总配电箱，电源来自变电站不同的400V母线段。

2.1 正常光照分布与控制

公共区域正常照明两路电源（正常照明1和正常照明2）分别取自变电站内两段400V母线，照明灯具采用交叉接线，各负责50%的照明负荷；安装在车站两端照明配电室的照明配电箱的配电范围以车站中心线为界，辅机房的正常照明就地控制. 站台板下方和变电站夹层内有24V安全特低电压。照明用安全变压器安装在站台地板照明配电室。分段照明配电箱位于照明车站月台配电室，灯箱自动切换，使灯箱直接分配到区间灯，引导照明灯通电由公共区域的通用照明配电柜的专用电路组成。广告照明在配光室内就地控制。

2.2 应急照明分配与控制

每套EPS（标准站4套）安装在站台两端的站厅和配电室，负责为车站应急照明（包括疏散照明和备用照明）供电车站和间隔。应急照​​明采用蓄电池集中供电的应急供电系统。平时，变电站低压柜向EPS电源柜提供2路交流电源。当变电站两个电源同时失电时，由EPS柜的蓄电池供电。 . EPS柜电池的连续供电时间不应少于90min。在站厅、站台、出入口通道、楼梯、辅房区通道等设置疏散照明和疏散指示灯。在车站综合控制室、通信信号室、消防等重要房间设置备用照明泵房和变电站。区间内应急照明的电源直接来源于位于平台配电室的EPS电源。

(5）公共区域的疏散照明兼作值班照明，照度为正常照明的10%；辅助房间的备用照明占10%、50%或100%根据不同用途的正常照明。

3.智能照明控制系统在地铁中的具体应用

在现代地铁照明设计中，车站大厅、站台、出入口公共区域的照明、引导照明、地面大厅照明均采用智能照明控制。智能照明控制系统主要由位于主配电箱内的模块、位于车辆控制室的网关和终端设备（触摸屏）组成。在智能照明网关。从图2可以看出，在A端站厅层主照明配电箱内安装了带12路开关量负载输出模块的智能照明模块，用于控制各路灯具，正常照明应急照​​明灯具纳入智能照明控制。为保证照明系统的安全，应急照明EPS电源柜采用带火警输入接口的负载自锁反馈模块，使所有应急照明在发生事故时立即启动。将公共区域和应急照明纳入 BAS 系统可实现对整个照明系统的集中监控。同时负载自锁反馈模块自带电源，并具有电流检测功能，可在过零检测、灭弧、通电状态下保持继电器开关状态不变失败。智能照明模块还可以：①根据外界光线自动调节照明灯具的亮度； ②根据定义的作息时间和节假日自动控制灯光的开关和亮度；功能，不影响或损坏任何设备和灯具。

图1标准地铁站照明配电箱系统图

区间智能应急疏散指令采用ELS-32N。所有 ELS 单元都通过一对通信信号线连接到网络。每个单元设置固定地址并定义其功能，通过输出单元和终端单元进行控制。 路段隧道内设置方向可变的疏散指示灯，指示方向由综合监控下发的路段火情控制。区间的正常照明通常由 BAS 控制。发生火灾时，FAS 会被强制点亮，并且应急灯始终亮着。

智能照明系统控制模块安装在每个照明配电箱中，箱内模块手拉手连接。智能照明控制系统中的时钟控制模块、照明控制终端、数据传输单元和数据转换单元均设置在站控室内。由于地铁工程主体位于地下，车站大厅和月台楼层公共区域的亮度控制一般根据时钟和客流量来设定。在地铁工程设计中，每个出入口都设置了照度检测仪。站厅层、站台层和各个出入口将时钟控制和照度水平传输到照明配电主箱内设置的模块。

车站公共区域照明、出入口上盖照明、站名路标照明、地面泛光灯、地面草坪灯、车站景观照明地面风亭均可配备智能照明系统，由BAS控制。

4.地铁智能照明控制系统的优势

智能照明控制系统在地铁工程中的优势主要体现在以下几个方面。

4.1更好的用户体验

采用智能照明控制系统后，可根据人流和时间调节灯光，让乘客满足灯光需求，不会因灯光过亮而造成不适。

4.2省电

智能照明控制系统可以通过主控制器的时钟管理对单元调光器进行定时设置和控制。不仅可以满足不同外界条件下的照明场景效果，而且通过智能调节，在对比度等实际需求较小的情况下，可以降低能耗，达到节能的效果。

4.3 延长灯具寿命

智能照明控制系统还可以通过编程实现灯具的逐级调光和软启动。采用逐条启动的方式，具有减少来自电网的浪涌电压和浪涌电压造成的损失的作用。可减轻灯具损耗，延长灯具使用寿命。

4.4 提高维护效率

地铁站采用智能照明后，运营管理人员可以通过操作屏非常直观地看到车站公共区域照明的运行状态，省去了检查灯具的工作车站非运营时间现场一一进行。大大提高灯具维修工作的效率。

5.安科瑞提供家庭智能照明控制系统解决方案

5.1 安科瑞智能照明监控系统采用分层分布式结构，即站控层、通信层和区间层；如图（1）:

图（1）网络拓扑

间隔设备层主要是：开关驱动，这些设备安装在对应的一次设备对应的电气柜中，这些设备都通过现场KNX总线网络进行通信，实现现场数据采集。

网络通信层主要是：智能照明网关，其主要功能是对分散在现场的采集设备进行集中控制，同时传输到站控层，完成现场之间的数据交换层和车站控制层。

站控管理层：配备高性能工控机、显示器、UPS电源、打印机等设备。监控系统安装在计算机上，集中收集和显示现场设备的运行状态，并以人机交互的形式显示给用户。以上开关模块均采用KNX总线传输，一般采用4线，接线简单方便，传输距离可达1.2km。

5.2 安科瑞智能照明系统组件

时间控制

通过时钟管理器，可以实现整个系统相关区域照明的定时和自动管理功能，实现公共通道、景观照明、泛光照明和车库照明的定时控制。例如，定期升降百叶窗，定期调节中央供暖，节假日关闭照明，定期安排通知。

场景控制

智能照明控制系统可根据各部门的需要，设置不同类型的场景模式，结合各种照明，达到美化工作环境的效果；结合人体感应传感器，当有人离开时，所有会议都将关闭。房间照明。

实时监控

中控室配备中控主机。所有照明控制设备都通过 KNX 网关连接到监控系统。运营管理人员可以通过中控电脑实时监控公交、区域、楼层、楼宇等的照明状态。 ，并可根据需要进行控制和调整。系统绘图工具支持矢量图形和多层页面，图形页面易于缩放，切换简单。支持DXF、WMF、BMP、JPG、ICON等图形对象的嵌入，支持二维、三维图元的绘制智能应急照明，增加视觉空间效果。 .

报警处理

系统提供报警处理能力，用户可以通过编程来完成不同的任务。用户可以决定当某个报警条件发生时该怎么做。

5.事件通知系统提供事件通知功能，支持邮件通知、文本输出和事件驱动打印，并可根据用户设置的条件触发事件通知功能。

5.3装备选择

6.结束语

综上所述，智能照明在现代地铁中的广泛应用，在几个方面具有明显的优势。虽然增加智能照明控制系统的初始投资会比传统照明更多，但收益显然是值得的。智能照明控制系统可以让乘客体验更好，为运营单位节省资金，为国家节约能源。

因此，智能照明控制系统的应用与开发意义重大。

参考资料：

湘东。广州地铁4号线灯光控制系统研究[J].建筑电气, 2015, 26(12):49. 企业微电网设计与应用手册. 2020.06版.

[3]智能照明控制系统.2020.08版。

[4]李赛。现代地铁智能照明控制系统。

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