智能照明控制系統在鐵路站房中的應用探究

薛聰聰

摘要：目前我國經濟水平和科技水平發展十分快速，現如今，越來越多的大型、特大型城市選擇鐵路作為疏解城市交通體系的重要載體。而鐵路站的照明設計直接關系到乘客的日常使用及發生應急狀況時的安全性，通過大量的計算以及合理的照度模擬仿真及選擇合適的配電形式、控制方式，為廣大乘客提供綠色節能、安全舒適的出行體驗。鐵路運輸量大、速度快、班次密、安全舒適、準點率高、全天候、運費低和節能環保的優點無疑是這一難題的重要解決方案，而鐵路車站照明是給乘客及內部工作人員最直接的使用感受，對其照明的舒適性、節能性和安全性設計是十分必要的。

關鍵詞：智能照明;控制;鐵路;站房

引言

隨著多層域感知、人工智能、移動互聯、主動協同等技術的應用，鐵路設計必將緊隨“智能化”和“數字化”新一代技術發展方向，聚焦“智慧服務、智能運行、智能運維、智慧云服務、智能建造”等領域，推動智能鐵路系統的全面創新，實現人、車、運行環境、設備、指揮調度之間在線數據以前所未有的廣度、深度與速度進行交互與共享。

1客室照明系統總體設計

目前，國內外沒有針對鐵路、輕軌及有軌電車的客室照明標準，我國城市鐵路客室標準基本上參考國內和國外相關鐵路標準。有的標準個別條款明確適用于城市鐵路，以上標準沒有考慮鐵路和有軌電車LED照明的相關特性和參數。LED照明作為新一代的照明光源，目前在鐵路和有軌電車上已取代熒光燈。和熒光燈相比，LED照明具有功率小、光效高、壽命長、不含汞等特點。在目前國內外沒有適用于有軌電車的LED照明標準的背景下，根據LED照明特點，結合鐵路和有軌電車照明需求，制定鐵路和有軌電車LED照明技術標準刻不容緩。

2鐵路站房對智能照明控制系統的應用需求及方法

2.1站房通道

鐵路站房通道區域照明系統設計，需要考慮列車進站與出站區間通道使用情況，對于人流量相對較大車次，可以適當提高該階段照明強度及照明時間，反之，針對人流量相對較少車次，則可相對應的減少站房通道照明光照強度。一旦車站站臺處于空置狀態時，站房通道照明密度，則需要根據通道空間設計感光強度做好調整，通過傳感器設備與中央空置設備網絡信號傳輸，進行站房通道照明系統控制與管理。換言之，站房通道區域照明系統的使用，在不同時段、不同車次存在較大差異，智能照明控制系統，應結合各個時段、車次不同使用需求，做好對照明控制的動態調整，采用系統自動調整及人工調整干預兩種方式，做好對站房通道照明系統控制，使通道內光照強度及光照效果能始終保持合理范圍內，盡可能提高智能照明控制系統節能效果。

2.2物聯網智能照明系統

車站照明系統從區域分為公共區照明、設備區照明、區間照明、出入口照明等，從功能分可分為正常照明、節電照明、應急照明、導向照明、廣告照明等。總能耗占全站能耗的5%～8%，是主要耗能系統之一。在照明系統中主要耗能為服務于乘客的公共區各類照明，它設備數量多、持續工作時間長，因此很有必要研究新型節能光源應用，進一步挖掘物聯網智能照明系統節能潛力，以實現在保證服務水平、功能要求的基礎上較大限度的提高乘客的出行體驗，同時也應保護環境、降低對城市的污染。（1）無線通信-靈活設置、降低成本。主干網采用光纖或網線，末端通訊主要采用LoRa和WiFi自組網。采用穩定可靠的無線技術，有利于新線路施工建設和既有線路的改造，增強了模式設計和運營維護的靈活性以及降低了全系統成本。（2）邊緣計算。就地網關即可對機電設備時行趨勢判斷和故障分析的強大計算能力。（3）利用B/S結構實現邊緣協同。多主機、多冗余、模塊化的數據庫服務器云計算與分布式網關布置、數據源頭（設備端和邊緣側）處理的微服務相結合，不僅優化設備的操作或者調度，還提供了提供了更加智能的資源管理。（4）可視化。在立體可視化界面和輔助表單的引導下，使得站務及運維人員很大程度提升工作靈活性、操作性，節省人力及時間成本。

2.3增強場景控制

城市鐵路既有位于地面的輕軌車站，又有位于地下的鐵路車站，因此智能照明控制系統的設計需要充分根據車站的特點，通過平衡自然光照和人工照明實現照明的經濟性。輕軌車站照明控制模式的設計可以通過感光元器件實時測量自然環境的光照強度，對于自然光照過強的區域可以實施遮光處理，對于光照過暗的區域可以打開照明燈具進行照度補償。傳統照明控制系統的照明燈具工作時不能夠根據客流量的變化動態調整工作狀態，導致電力資源的浪費，所以為了根據實際的客流量采取匹配該場景的照明控制策略將會很大程度上降低傳統照明控制系統的能耗。比如，由車站運營的客流量信息生成數據庫，照明控制模型根據運營時刻表預測公共區的客流量，并控制照明燈具在客流量大的時間段內全部工作來保障乘客出行安全，在客流量小的時間段內部分工作來減少能源消耗，并且為方便清潔人員在車站運營結束后打掃衛生，在該時間段內照明控制系統只需滿足基本照明。城市鐵路車站保障乘客的人身安全是其運營工作的重中之重，為了避免突發事件發生時乘客容易出現慌亂的情況，智能照明控制系統應完善“應急”照明模式。當突發事件發生時，照明控制系統切換至“應急”照明模式，控制照明燈具使用特定顏色的燈光及時有序地引導乘客轉移至安全區域。

2.4客室LED照明電氣設計

目前大多有軌電車與汽車、行人在平交路口共享路權，因此鐵路上的全自動駕駛技術無法應用在有軌電車上。有軌電車在駕駛自動化、智能化不足的同時，司機的工作強度相比鐵路有所增加，客室照明采用自動照明（環境自適應照明方案）可以減少司機在運營中對車輛照明的操作和干預，如在陰天、雨天或黃昏要開啟客室照明，在晴天等視線良好狀況下關閉客室照明。自動照明可避免司機在晴天等視線良好的情況下忘關客室照明，造成費電。每個司機在下午時段對是否需要開啟客室照明也無統一的判斷標準，需要運營制定開燈時間點。為此，筆者建議將有軌電車使用自動照明列入將來的有軌電車客室照明標準，以適應未來運營無人化發展。

結語

綜上所述，智能照明控制系統在鐵路站房中運用，極大提高鐵路站房照明系統使用便捷性、安全性及穩定性，同時，滿足對照明系統節能處理基本需求，避免不必要照明資源浪費，一定程度為鐵路站房電力資源管理成本控制創造有利條件。

參考文獻

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