深圳地鐵三期工程智能照明系統研究

李希煒　宋鵬

摘 要：地鐵車站作為需要大量照明的公共建筑，智能照明系統的運用是為了節約能源與提高燈具的使用效率，滿足地鐵乘客的需要。通過比較過去深圳地鐵的照明控制系統與智能照明系統，作者認為使用智能照明系統，能提高照明的質量管理，節約成本。智能照明系統在未來地鐵照明系統的應用里有著光明前景。

關鍵詞：地鐵車站；深圳地鐵；調光模塊；節能

1 為何要采取智能照明

1.1 目前地鐵照明采用的控制方式

地鐵的照明按區域分為公共區照明、設備區照明與區間照明。設備區照明與區間照明為工作人員維護與工作的區域，工作人員使用單控開關對具體設備用房與區域進行燈具打開與關閉的操作，基本可以達到人來燈明，人走燈滅的節電使用。而公共區由于人流量大，人流密度在不同時間呈現不同照度需求，單一的人為控制無法滿足需求。

目前的公共區照明控制方式，以深圳地鐵二期工程為例，照明系統設置了25%的節電照明，50%的正常照明以及25%應急照明，照明的控制由運營人員手動方式根據車站實際情況來控制，或BAS通過接觸器對照明回路開關進行控制。控制的區域包括地鐵車站的站廳/站臺公共區，車站出入口。

1.2 新時期地鐵公共區照明需求

隨著城市體量與乘客的需求的發展，新時期地鐵公共區照明的需求主要為以下四個特點：（1）控制區域類型較多，出入口、設備區、售票廳、站廳、站臺等等，不同的區域，對照度的要求不盡相同。（2）燈光耗能量大，因此對于照明節能的要求較高，節能效果需要顯著效果。（3）人流量和照度存在比例關系，人流量越多，對照明的要求也越高。（4）乘客對于燈光有較高的指標要求，在不同的區域、不同的場所來設置不同的場景。

由此可見，如今的地鐵照明需求更靈活、更節能的控制方式。過去利用BAS系統，通過接觸器對照明回路進行控制的方式，已無法滿足需求。

2 智能照明控制系統

2.1 系統組成

智能照明控制系統的調光模塊、網橋、智能開關模塊、觸屏面板、感光模塊通過通信總線串接在一起，由主控站的計算機輸出數字信號給調光模塊與智能開關模塊，達到控制燈具開關及照度的效果。該系統的電源網關等，通常放置于接近車站控制室的照明配電室內，方便通過照明配電箱給其提供電源。

如圖1所示，智能照明控制系統就是通過最底層的調光模塊來對燈具進行控制。每個調光模塊可以引出兩個調光控制回路，每個回路總共可以串接64個非應急燈具。每個燈具都有一個單獨的地址，可以通過系統單獨調整每個燈具的照度。車站內的廣告燈箱則由智能開關模塊對其進行開關控制，每個智能開關模塊算做一個地址。

2.2 控制區域

智能照明控制系統，用于控制地鐵車站站廳層與站臺層的公共區，出入口通道的燈具的照度控制以及廣告燈箱的開關控制。

2.3 控制方案

智能照明系統的觸屏面板，采用中文圖形可視化的方式，可以省去大量地鐵運營人員學習的時間，簡單易上手。此控制面板放置于車站控制室內，運營人員可在車控室內對地鐵站內所有燈具進行控制。

根據1.2里的敘述，為了達到如今地鐵照明的需求。車站里智能照明的控制方式如下：車站工作人員根據區域的不同，人流量的變化，對不同的區域的燈具設置打開或關閉，針對具體的時間段還可以設置燈具的照度。工作人員根據時段的不同設置幾種模式，使用時鐘控制對車站內的照明進行自動控制，或在特殊情況下用控制面板進行手動控制。地鐵站不同區域的控制原則如表1所示。

2.4 應用舉例

針對地鐵站廳層，設置不同時段不同的照明模式。站廳是乘客購買完車票以后進入站臺場所，也是人群比較集中的地方，特別是節假日期間，智能照明控制對合理有效地安排乘客進入站臺起著重要作用，不僅能使站廳顯得高貴典雅，還可以襯托不同氣氛，改善乘客的心情。在控制室中觸摸屏內，可預置多種燈光場景，以適應不同場合的燈光需求，供工作人員任意選擇，既方便管理又節約能源。對站廳層燈光控制方式分為：定時控制、分區控制等。

如圖2所示，是一個典型地鐵站廳層公共區燈具布置圖。將站廳區域分成多個回路（如N1-N14），其中N13、N14為應急照明回路。

圖3所示為高峰期燈具通過時鐘控制模塊定時控制，每天上下班高峰期（7：00-10：00及17：00-20：00）將站廳所有燈具打開，這個時間段人流量較大，需要更高強度的照明。

通過時鐘控制模塊定時控制，每天上班時期（10：00-17：00及20：00-23：00），在這個時段人流量相對比較少，關閉10%的應急照明及30%的正常照明，只需打開60%的正常照明即可，打開的照明通過調光控制到平時50%的照度，從而達到節能的效果。

3 節能估算

根據調查已有智能照明系統的地鐵工程，通過使用智能照明可以節約照明能源40%。采用某地鐵項目2009年某一典型車站未使用智能照明系統的用電量為例。

平均每月節約用電費用：12672元。

每個智能照明回路投資為1000元人民幣。地鐵站的控制回路按250個計算，智能照明總投為25萬元，實際根據智能照明回路的設置方案。根據平均每月節約用電費用的值與智能照明總投資，則可以計算出投資回報時間。投資回報時間由智能照明總投資25萬元除以平均每月節約用電費，即25萬元/1.2672萬元/12≈1.65。由結果看出，1.65年就可以回收成本。

4 結束語

作者敘述了新時期地鐵照明的需求，表明智能照明系統應用的必要性；介紹了智能照明系統的組成與應用舉例；通過節能計算表明了智能照明在實際應用中擁有成本回收期短的特點。智能照明系統在其他大型建筑中已經得到了廣泛的應用，由于其有效節能與照明控制靈活的特點，在地鐵車站中的應用有著光明未來。

參考文獻

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