智慧照明在地鐵車站的應用

王健偉

摘 要：地鐵經過十多年的發展，已全面進入大建設、大運營、大開發、大發展的“黃金機遇期”，開啟智慧地鐵建設新征程，就要創建智慧乘客服務體系，就要提高乘客服務舒適化、智能化水平，就要全面感知、深度互聯和智能融合乘客、設施、環境等實體信息。本文主要分析智慧照明在地鐵車站的應用。

關鍵詞：照明系統;節能;智慧照明;智慧車站

中圖分類號：U231.91 文獻標識碼：A

0 引言

地鐵車站燈具節能控制方式比較單一，在既滿足設計規范又不降低運營質量的前提下，對車站照明系統進行節能優化是節能降耗的重要工程。在智慧地鐵建設中，照明燈具按照人員流量自動調光是智慧照明系統節能研究的方向。

1 智慧照明系統

智慧照明系統旨在通過研究車站公共區、車站出入口、地鐵區間和設備區等區域的照明系統現狀、控制方式和能耗特點，根據每個區域的照明需求特點及要求，提出不同的照明系統控制策略，為已經運營的車站和建設中的新線提供可靠的照明系統改造、安裝和控制方式。根據地鐵建設和運營的經驗，車站照明系統的能耗負荷占整個車站設備負荷的15%，占機電設備負荷的25%左右，并且具有長期持續運行的特點。照明設備雖然功率小，但是數量多，排在機電設備耗電量的第三位，是電能消耗大的主要設備。鄭州地鐵運營線路中公共區照明均為LED燈具，單個燈具的節能性已大大提高。由此可見，車站公共區、軌行區、設備區燈具控制方式單一是電能消耗大的重要因素。

2 智慧照明方案

2.1 人體感應調光智能照明系統

系統概述，人體感應調光智能照明系統=人體感應探測器+智能照明控制系統+DALI（數字可尋址燈光接口）調光燈具+光照度感應器+人體感應探測器。此種模式在車站既有智能照明系統基礎上，使用DALI調光LED燈具替代傳統的LED燈具，在車站公共區增加人體感應探測器，在出入口安裝光照度感應器，增加人體感應調光和光照度感應調光，并在調光的基礎上，同時融入高峰低谷時控調光進行控制，達到深度節能目的。DALI調光燈具原理，DALI燈具特點是單個燈具具有獨立地址，可通過智能照明系統對同一強電回路或不同回路上的單個或多個燈具進行獨立尋址，從而實現單獨控制和任意分組，對單燈或燈組進行精確調光。DALI燈具與傳統燈具的區別在于燈具驅動電源。普通LED燈具一般使用恒流驅動電源，輸入電壓固定，輸出為恒流電源，燈具的運行穩定性強，輸出電流不可調整;DALI燈具使用DALI協議驅動電源，輸入電壓固定，可通過控制器提供的信號控制輸出電流調節燈具亮度。系統調光方式，根據車站人流潮汐現象，采用光照度控制、人體感應控制、時控調光的方式達到客流量調節燈光的效果。系統中增加“一鍵全亮”功能，當觸摸屏觸發一鍵全亮時，燈具全部點亮，光感應器及紅外感應器不再控制設備。（1）光照度控制。此種調光主要針對車站出入口飛頂燈。出入口光照度感應器探測室外光照度傳輸信號給智能照明系統，智能照明系統通過處理后，給DALI燈具發送適合的控制電流調節燈具亮度。（2）人體感應控制。將車站按照結構分為站廳站臺乘客流動區、乘車設備區、樓梯扶梯區和屏蔽門光帶區。乘客流動區根據現場情況設定照度;乘車設備區包含售票機、客服中心、閘機等，每個區域安裝一個DALI控制器，通過人體感應探測傳感器將信號傳送給智能照明系統，智能照明系統控制DALI控制器，從而控制燈具實現區域的燈光調節;樓梯扶梯區域不設置人體感應，確保乘車安全;屏蔽門區根據車輛進出站隨車亮起和調暗，以提醒乘客上下車。（3）時控調光。將車站按照客流量分為高峰、平谷、低谷時段。高峰模式：站廳公共區80%亮度，出入口根據環境光自動調節亮度。平谷模式：站廳公共區根據區域不同設置不同的亮度，出入口根據環境光照情況自動調節亮度。低谷模式：站廳公共區預設區域內40%亮度，樓梯扶梯區域60%亮度，其他區域根據調光進行控制。

2.2 視頻分析調光智能照明系統

視頻分析調光智能照明系統=視頻流數據+智能照明系統+調光燈具。此模式在車站人體感應調光照明系統基礎上，以車站采集的視頻流數據替換人體感應數據，進而達到調光控制目的。系統原理，以人體感應調光方案為模型，將人體感應器收集數據更換成視頻流數據，利用車站現有攝像頭在某一時段采集的車站視頻流進行分析對比，采用人工智能算法進行車站實時區域人流量分析，并按照人流量設定多個閾值。當車站客流量達到設定的閾值后，智能照明系統自動將對應區域的燈具調整到預設的亮度，從而達到調光目的。

2.3 智慧燈具照明系統

系統概述，智慧燈具照明系統通過先進的智能化手段，在傳統LED照明技術的基礎上，對燈具增加智能化控制芯片，同時將燈與燈互聯組網，形成物聯網絡，自動感知客流量變化與環境光線變化，實時進行燈光調節。該系統在無極調光的基礎上，實現單燈控制、燈燈互聯，當單燈感應到環境改變，通知整組燈開啟，前燈感應到人員進入時通知后燈開啟，實現了真正意義的智慧照明。系統原理，智慧燈具已不再單獨一個燈具，它將智慧芯片模塊和燈具連接在一起，可嵌入燈內的智能模塊，高度集成傳感、通信、計算、定位、無線組網、燈具控制等功能，可實現無線智能燈控數據采集、室內定位、數據統計與分析等功能。燈具安裝后通過簡單組網即可上線運行，實現光照度調光、人體感應調光等功能。系統智慧芯片模塊可實現藍牙、紅外、4G、5G通信，兼容物聯網通信模式，采用斷電記憶功能，即使斷電后再上電，組網模式仍然存在，穩定可靠。

3 智能照明在地鐵車站中的運用

3.1 場景模式控制

視使用壽命而定，您可以將工作站上的一般照明亮度變更為其他場景模式。通過面板控件、觸摸屏控件和自動控制，可以在不同的場景模式之間切換。根據廣州現有線路運行時間表，可以將方案分為早高峰模式、低峰模式、晚高峰模式、停運模式四類。

3.2 尺寸控制

調整入口處的照明傳感器，并根據傳感器測量的自然燈光的變化啟用相應的照明模式。這樣可以避免在日光照明足夠自然時打開許多照明設備。公共區域和正常出入境分布的照明設備按照城市交通照明要求（GB/ T1655-2008）進行配置，而不考慮變化樣式（24瓦燈功率考慮在內）。

3.3 輸入通道

車站是地下車站，入口道路只有在接近山頂時才會受到自然的影響。因此，將入口區域分為兩個區域，其中公共區附近的入口區域（通道1）由場景模式控制，上方空域附近的初始通道（通道2）由色調控制。

4 結束語

傳統智慧照明系統雖然實現了調光，但其“一刀切”“無感知”的調光方式已不能滿足智慧地鐵的需要，自動調光照明系統、智慧燈具調光系統在構建節能、綠色的智慧車站中表現出物聯網時代的優勢，在新線建設的過程中，應統籌考慮，將智慧照明作為智慧地鐵建設的項目之一統籌謀劃、快速推進。

參考文獻：

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