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摘要：在地铁工程实际运行过程中，能耗问题一直是人们所关注的问题。现如今，能源问题逐渐成为我国经济发展过程中的主要矛盾之一，在地铁工程中节能问题已经受到越来越多的关注，智能照明控制技术就是基于此所研发的照明节能技术，提高照明质量并且节约用电在地铁项目中具有深远的意义。基于此，本文介绍了地铁智能照明控制系统，并用讲述了该系统在地铁项目中的具体节能运用要点。
关键词：地铁；电气节能；智能照明控制技术
地铁的照明负荷大多是长期工作负荷，故会带来大量且持续的电能损耗，用电量仅次于环控设备系统、电扶梯设备系统的用电量。因此，在地铁照明方面节能有非常大的环保意义和经济效益。采用智能照明合理控制调节，可以达到提高照明质量同时节约用电量的效果。近年来，地铁电气设计中基本都会采用智能照明系统。且轨道交通中车站照明系统直接关系到广大乘客的乘车舒适性，相关人员要从减少运营成本、节能减排目标出发加强研究和实践。
1 智能照明控制系统组成
1.1 系统单元
这一部分主要是对系统智能照明提供工作电源以及其他各种系统的相关接口。同时也承担着对智能照明控制系统当中各组分区域控制以及信号采样的网络作用。子系统主要是对各个分组区域进行具体控制，主系统和子系统之间的连接，主要通过信息等原件实现数据的传输。
1.2 输入单元
在智能控制系统当中，可编程的多功能输入开关以及其他的红外线接收开关和遥控器等是输入单元的主要表现形式。除此之外，多种多样的控制板和传感器，能够在对环境亮度进行检测的过程当中，通过输入单元的数据转换进而控制开关对地铁电气工程的光源亮度进行调整，使整体的亮度保持在适宜范围之内，能够有效地对电能进行利用，并且不会影响到光照效果。
1.3 输出单元
输出单元所承担的责任，主要是对输入单元当中转换的网络信号进行接收，然后对相应的回路来进行信号输出，以达到实时控制的作用。在智能照明控制系统当中，输出单元的表现形式非常多样化，主要包括继电器调光器模拟量输出单元以及照明灯具调光接口和红外输出模块等多种多样的表现形式。
2 地铁照明分类及配电控制
根据运营需要可以将所控区域的灯光预先设定为各种场景，需要时可通过就地面板控制、时间自动控制、照明终端中央监控控制等在各种场景间进行切换。车站按照4种场景模式运行：正常模式、节电模式、火灾模式、停运模式。
2.1 正常照明配电及控制
正常照明包括公共区照明、附属用房照明、安全特低电压照明、区间照明、导向照明、广告照明。(1)公共区正常照明的两回路电源(正常照明1 和正常照明2)分别引自变电所的两段400 V 母线，照明灯具采用交叉配线，各负责50%的照明负荷；设置在车站两端照明配电室的照明配电箱配电范围以车站的中心线为界。(2)附属用房正常照明采用就地控制。(3)站台板下、变电所夹层内设24 V 安全特低电压照明，其安全变压器安装在站台层照明配电室。(4)区间照明配电箱设在车站站台照明配电室，其电源由变电所400 V 两段母线引来，一用一备，在配电箱处自动切换，由此照明箱直接配电至区间灯具。(5)导向照明由公共区照明总配电柜专用回路供电。(6)广告照明在照明配电室就地控制。
2.2 应急照明配电及控制
应急照明包括疏散照明、备用照明。(1)在车站站厅、站台两端配电室内各设一组EPS(标准站为4 套)，负责车站及区间内的应急照明(包括疏散照明、备用照明)的供电。(2)应急照明采用蓄电池集中供电的应急电源系统，正常时由车站变电所低压柜提供2 个交流电源给EPS 电源柜，当车站变电所两个电源同时失电时，由EPS 柜的蓄电池进行供电。EPS 柜蓄电池持续供电时间不应小于90 min。(3)在车站站厅、站台、出入口通道、楼梯、附属用房区的通道等处设置疏散照明和疏散指示标志灯。在车站综控室、通信信号机房、消防泵房、变电所等重要房间设置备用照明。(4)区间应急照明灯的电源直接引自设在站台配电室的EPS 电源。(5)公共区的疏散照明兼作值班照明，照度为正常照明的10%；根据不同的用途，附属房间的备用照明占正常照明的10%、50%或100%。
3 智能照明控制系统在地铁电气节能中的应用要点
3.1 系统设计要点
智能照明控制系统与BAS(Building Automation System)即环境与设备监控系统)的通信接口位置在智能照明网关处。由图1、图2 可以看出，在A 端站厅层照明配电总箱中设置了带有12 路开关负载输出模块的智能照明模块用于控制各回路的灯具，正常照明及应急照明的灯具均纳入智能照明的控制中。为保障照明系统安全性，在应急照明EPS 电源柜中采用带有消防输入接口的负载自锁反馈模块，万一发生事故时可以立刻启动所有的应急照明。将公共区和应急照明并入BAS 系统，可以对整个照明系统进行集中的监控。同时负载自锁反馈型模块本身自带电源，而且具备带电流检测功能，过零检测灭弧、停电状态下均可保持继电器的开关状态不变化。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、节假日自动控制灯的开关及亮度；③对灯具控制为软启动，延长灯具寿命；④回路过载自动保护功能，不影响、不损坏任何设备及灯具。
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图1 某标准地铁车站照明配电总箱系统图
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图2 某标准地铁站照明EPS电源柜系统图
输出单元及终端单元实行控制。在区间隧道设置可变方向的疏散指示标志灯，其指示方向由综合监控下达的区间火灾模式控制。区间正常照明平时由BAS 控制，火灾时有FAS 强制点亮、应急照明常亮。智能照明系统控制模块安装在各照明配电总箱内，箱内模块与模块之间必须是手拉手的方式连接。
3.2 地下车站站厅、站台层公共区智能照明技术应用
该区域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。
3.3 地下车站出入口调光控制
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，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。此外，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。
3.4 车站区间智能照明技术应用
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。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。
4 结语
地铁智能照明系统可以根据不同的运行模式和运行场景，实现不同时间段不同情况的自动调节，这样不仅减少了站务人员的工作量，而且能够达到绿色节能的目的。与此同时，通过照度传感器等设备的反馈，能够缩短灯具开启的时间，延长灯具的使用寿命，不仅能降低运行成本，还能给乘客提供更好的出行体验。随着科技的进步，智能照明系统必将不断更新，其在地铁车站中的使用越来越广泛，智能化程度必将越来越高。
参考文献：
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