任东波
（中车青岛四方机车车辆股份有限公司 266580）
摘要 在营造车厢舒适环境中，客室照明系统是乘客舒适度的重要关键之一。LED自适应照明系统便是现代地铁应用广泛的照明系统，他能根据外界的光照强度自动调节车厢内照明灯具的亮度，使车厢内照度始终保持在一个恒定值，达到节能目的。中车青岛四方股份生产的地铁上以前部配备LED自适应照明系统，本论文以LED自适应照明系统为例，讲述了地铁客室照明系统的结构组成，工作原理，安装方法和灯具检修等方面内容。
关键字：照明 LED 舒适 自适应
引言 由于最终列车组装过程中的人员仅负责安装灯具，因此他们对照明系统的具体工作原理以及配件的结构了解甚少。本文以济南R3地铁照明系统为例，重点研究照明系统的结构和配置，对照明灯具的原理，安装方法和灯具的维护等进行思考，以提高照明系统的理论水平和操作技能。员工。
1.我国地铁车辆照明系统的发展
我国地铁车辆的照明系统大致可分为三个阶段
1.1荧光灯
在地铁的早期阶段，荧光灯用于照明。荧光灯由镇流器，启动器和荧光灯管组成。如今，它被广泛用于线路运行的地铁中，主要用于早期的地铁中，使用效率低，缺点是消耗过多，寿命短，影响小等，无法满足要求。铁路运输日益发展的要求，不能满足环境保护，节能降耗的要求。
1.2 LED光源的照明
LED是一种半导体光源，于2008年首次应用于地铁照明。近年来，它发展迅速，在地铁车辆领域得到越来越多的应用，受到了广泛的关注。 LED光源照明包括一个LED光源板和一个启动器。 LED具有节能，高效，稳定，可靠，使用寿命长，抗冲击性强的优点。现在，在生产线上行驶的汽车正在逐渐用LED光源代替荧光灯。
1.3 LED自适应照明系统
节能减排是目前地铁设计的一个重要原则，照明系统属于地铁列车中一个用电量比较大的系统。地铁车辆可能在隧道及地面运行，当地铁列车运行至地面时外界有光照，此时地铁车辆车厢内的照明灯具应降低亮度。LED自适应照明系统有亮度传感器、主控制器、LED照明电源及LED照明灯具组成。
1.LED自适应照明系统的结构组成
LED自适应照明系统由输入电源、感光器、调光控制器、驱动电源、LED灯具组成。
LED自适应照明系统的结构
2.1输入电源：为灯具提供电压，客室灯具照明一般由DC110V直流母线供电，照明灯具应能在输入电压为DC77V~dc137.5V之间正常工作。
2.2感光器
感光器又称亮度传感器，集成在客室端部的灯具模块上，或者安装在客室两端的顶板上，与调光控制器链接。一节车厢内一般装有2套感光器。
2.3调光控制器
调光控制器一般安装在车辆电器柜内部，电器柜安装于客室端部。
2.4驱动电源
集成在灯具模块上有的也集中安装在电器柜内，与调光控制器和LED灯板相连接。
2.5LED灯具组成
灯具主要由LED光源组件、灯罩、灯体组件等几大部分组成，灯罩一般采用PC挤出塑胶模具成型工艺，从而实现了无边框无阴影工艺，灯体采用轻便的铝合金材质达到减轻负重的效果。
2.控制原理
通过PC扩散板将间隔点布置的LED点发光漫反射成为均匀发光的面发光效果。其最大优点是：发光效率较高，整车发光均匀，无炫光。下面主要讲解一下控制原理。
3.1灯具/光源控制原理
应急照明模式车内照度值为一个预设的固定值，不受环境光传感器影响。每侧灯带采用两路独立的供电线路与机柜电源连接。
3.2驱动控制原理
整个机柜电源内部各个模块之间的连接均通过机柜内部背板连接。每个电源模组输入端都有独立的保险，以防止任意一个电源模组故障时（如输入短路）造成整个电源断电。
机柜电源人机交互卡有一个信息显示屏和4个轻触按钮开关，用来实现人机交互界面。LED光衰补偿及正常照明/应急照明条件下的照度值均可通过人机交互界面设定，可实现多档手动切换，也可实现自动无级连续调节。
每辆车内两端安装两个环境光传感器，当任意一个传感器检测到环境光偏暗(例如夜晚或一辆车一半在隧道中)时，整车照明会快速升高至正常照明最亮输出。当两个传感器一致检测到环境光偏暗时，整车照明会逐渐缓慢升高至正常照明最亮输出。当两个传感器同时检测到环境光较亮时整车照度会逐渐缓慢降低至设定的最低照度。
3.灯具安装
灯具一般都是从车体一位侧开始往二位侧安装，安装时先将T形栓刷入滑槽内，然后利用工装调节T形栓位置调节完毕后开始挂装灯体，挂装灯体时注意不要划伤侧顶板，区分应急灯与正常灯具的位置。
5.故障诊断
每个2U机柜电源中并机的模块电源可通过观察每个驱动器的故障报警灯来识别具体故障的驱动器模块。每辆车2U机柜照明电源的有两个故障报警干接点，分别与每辆车的TCMS控制器相连。
LED板故障拆卸，先将灯罩拆除然后将坏的灯板两边的接线插头拔下，拆除坏的灯板更换新灯板。
6总结
LED自适应照明系统多出一个感光器和一个调光控制器。在实际工作中首先由感光器接收光信号，节收到的信号传送给调光控制器，调光控制器根据计算调节驱动电源的电压从而达到调光效果。其优点节约能源，有效的利用了列车外部的光源，杜绝了能源的浪费。缺点是接够稍微有点复杂，配套部件较多，造价高。
目前，LED自适应照明系统仍然是地铁车辆上配置最先进的照明系统，也是未来一段时间地铁车辆照明系统的发展方向，相信随着科技水平的提高地铁照明系统也会更加的优越，给乘客带来舒适的乘车体验。
参考文献
陈鼎南：《LED灯具产品设计》化学工业出版社，2011
地铁车辆灯具安装 中车青岛四方股份公司技术工程部， 2016
济南R3灯具说明书 深圳恒之源有限公司 ，2018
致谢
在课题选题与编辑过程中感谢各位老师的细心指导，从中我不仅学到了专业知识，更从他们身上学到了很多做人、做事和工作学习的态度。他们身上对工作的精益求精和一丝不苟深深的感染到了我，让我感受到了高铁工人的大国工匠精神，正是凭着一个个的大国工匠让我们的列车在祖国的大地上自由的奔跑走出国门享誉世界。