浅析智能照明控制系统在地铁车站中的应用

常世有

摘要：在缓解城市交通压力、提升城市综合竞争力、激发城市活力方面，各大城市均将目光投向了地铁建设。在众多地铁运维管理环节中，车站照明管理因为涉及范围广、影响面积大等特点得到各大运营公司的持续关注。解决好地铁车站的照明管理问题既可以提升运营维护效率，也能成为地铁节能的重要方向。

关键词：智能照明控制;地铁车站;应用

1智能照明系统概述

我国照明控制系统的发展主要经历了四个阶段，即手动控制阶段、定时控制阶段、自动调光控制阶段，以及EIB智能控制阶段。在地铁发展初期，因为计算机技术才刚刚开始发展，人工控制基础的应用受到了比较多的限制，主要是结合现场情况及操作时间上的差异来配置照明管理人员，并由该人员完成照明参数的设定工作，这种控制方式缺乏合理性，可能会造成能源浪费等问题。目前，自动控制在通信技术的发展过程中得到了廣泛应用，在交通领域，也开始关注智能照明控制技术，着手应用智能照明系统。智能照明控制系统主要是指以智能化的方式完成照明管理工作，以科学的方式控制照明时间和光源群，使得调光、场景控制、传感器控制等得以实现的系统。在智能照明控制系统的应用过程中，应该结合地铁内部的实际情况和环境需求，收集相关照明数据，并对数据进行分析，从而更好地实现控制效果。

2地铁车站照明环境特点

地铁车站照明系统在满足基本的车站照明功能之外，也应该为人们提供舒适、安全的乘车环境。地铁车站可分为三个功能区域（公共区区域、出入口区域、设备区区域），每个区域包含并相互连接。由于功能不同，灯光设置的焦点也不同。地铁车站照明系统应考虑照度水平、不同区域特性对节能的影响，站台与车辆之间的屏蔽门应设置钥匙照明，出入口、站台层应考虑人的视觉缺陷来做照明设计。公共区区域：公共区区域分为站厅层和站台层，分别是乘客进出车站及等候列车的地方。因此，这一区域应保证照明的亮度，使乘客安全出行。出入口区域：地铁车站大部分为地下站，无法利用自然光，照明主要依靠人工照明，当入口照明不足时，乘客前方的入口将会成为黑洞，这时乘客很难识别障碍物，容易导致事故的发生，而出口只是相反的过程。这就需要在入口和出口设置过渡照明。过渡照明以自然照明为主，人工照明为辅。人工照明应根据不同的室内和室外照明环境而变化。它能减少室内外亮度的变化，使眼睛更容易、更快地适应周围光环境的变化。设备区区域：设备区主要是工作人员的工作区域，对照度的要求较高。由于人们长期在没有自然光照射的环境下工作，会影响他们的生理和心理变化，优质的照明环境可以有效地保护员工的健康。

3智能照明控制系统在地铁车站中的应用

3.1标准车站智能照明控制系统设计

车站站厅站台公共区照明、出入口照明及飞顶照明采用DALI调光模块进行调光控制。标准地铁车站站厅层公共区一般设置4个照明配电箱，以车站中心里程为界，左右各设置2个。每个照明配电箱内设置8个回路，为站厅站台公共区、出入口及飞顶照明配电。智能照明系统的调光模块设置在照明配电箱内，电源取自照明配电箱，一般站厅层总共设置8个调光模块。每个车站出入口飞顶处安装光亮传感器，通过总线把照度感应器连接至DALI调光模块，照度传感器可以根据室外照度的变化来调节灯具的亮度，以实现智能控制、节能的效果。站台层公共区设置4个照明配电箱，以车站中心里程为界，左右各设置2个。每个照明配电箱内设置6个回路，为站台层公共区配电，智能照明系统的调光模块设置在照明配电箱内，电源取自照明配电箱，一般站台层总共设置6个调光模块。广告照明、标识导向照明及区间照明采用开关模块进行控制启停。标准地铁车站导向照明回路开关模块电流一般为10A，广告照明回路开关模块电流一般为20A，区间照明回路开关模块电流一般为32A，标准地铁车站总共设置8个开关模块。

3.2系统调光方式

根据车站人流潮汐现象，采用光照度控制、人体感应控制、时控调光的方式达到客流量调节灯光的效果。系统中增加“一键全亮”功能，当触摸屏触发一键全亮时，灯具全部点亮，光感应器及红外感应器不再控制设备。（1）光照度控制。此种调光主要针对车站出入口飞顶灯。出入口光照度感应器探测室外光照度传输信号给智能照明系统，智能照明系统通过处理后，给DALI灯具发送适合的控制电流调节灯具亮度。（2）人体感应控制。将车站按照结构分为站厅站台乘客流动区、乘车设备区、楼梯扶梯区和屏蔽门光带区。乘客流动区根据现场情况设定照度;乘车设备区包含售票机、客服中心、闸机等，每个区域安装一个DALI控制器，通过人体感应探测传感器将信号传送给智能照明系统，智能照明系统控制DALI控制器，从而控制灯具实现区域的灯光调节;楼梯扶梯区域不设置人体感应，确保乘车安全;屏蔽门区根据车辆进出站随车亮起和调暗，以提醒乘客上下车。（3）时控调光。将车站按照客流量分为高峰、平谷、低谷时段。高峰模式：站厅公区80%亮度，出入口根据环境光自动调节亮度。平谷模式：站厅公共区根据区域不同设置不同的亮度，出入口根据环境光自动调节亮度。低谷模式：站厅公区预设区域内40%亮度，楼梯扶梯区域60%亮度，其他区域根据调光进行控制。

3.3控制策略的选择

地铁车站的控制方式应采用调光控制、定时控制和人工控制相结合的方式。在地下车站出入口及高架车站的站厅站台公共区域宜采用调光型的集中控制。系统可根据自然光的实际情况，实时调整相应区域的灯具亮度。对于地下车站的站厅站台公共区、广告照明等灯具采用定时控制，根据运营情况调整灯具的开启和关闭。无论采用何种控制模式，在方案设计时应重视车站不同功能区、不同照明需求的特点。智能照明应能充分保障分散在各功能区域中的独立空间或公共空间的差异化照明需求，并通过网络将各个照明单元融为一体。即在保证分散控制的情况下，实现集中控制。按地铁车站的特点，依照明需要进行分区、分段控制，同时根据照度的变化，按设计方案实时调控照明，达到符合照度标准的照明。通过采用光控、时控、人控结合的多模式控制策略实现全方位的控制，既节能环保，又为乘客提供智能、绿色、舒适的照明。

3.4工作模式的设定

地铁车站灯具数量繁杂、控制回路较多，如何较好地将复杂的控制回路简单化、程序化、易操作化是后期运营服务人员关注的重点问题。为解决好上述问题，设定合理的智能照明系统工作模式就显得尤为重要。工作模式与控制模式完全不同，控制模式常常针对的是灯具或者照明回路，而工作模式的范围更广，它是针对整个车站的照明系统。通过智能照明系统内部编程分组，可将车站照明系统工作模式设定为以下几种情况：日间正常照明模式、日间节电照明模式、夜间正常照明模式、夜间节电照明模式、夜间停运模式。各种工作模式在设定时应重点考虑地铁运营时间、区域灯具布置、客流数量等条件综合考虑。

4结束语

智能照明控制已经成为照明控制领域的热点之一。经过多年的研究和实际的应用，该技术已经较为完善，并进入了成熟阶段。现阶段，智能照明技术在信息互通、系统运行、能耗监测等方面又有新的发展。文章研究了地铁车站智能照明的设计策略及关键要点，探讨了构建地铁智能照明控制的系统架构。希望通过本文的研究，为地铁车站照明设计提供新的思路。

参考文献

[1]申莉.地铁动力照明系统及其创新优化设计：以北京地铁7号线环球影城站为例[J].光源与照明，2021（3）：5-7，46.

[2]黄正荣，魏佳北，李阿雷，等.高速公路隧道照明及供配电节能的思考[J].工程技术研究，2020，5（12）：213-214.

[3]牛亚鹏.智能照明控制技术在地铁电气节能中的应用[J].工程建设与设计，2020（12）：126-127.