城市轨道交通(车站)智能照明控制系统

城市轨道交通（车站）智能照明限制系统（重庆市轨道交通设计探讨院中国重庆400012）摘要：随着我国经济建设的加速发展，城市轨道交通越来越获得社会的青睐。车站照明关系到轨道交通的服务质量、运营平安、运营成本等多个方面，在既要保证运营平安又要满意国家“节能”要求的背景下，智能照明限制系统应运而生。智能照明以其限制方式敏捷多样、人性化的特点在近十年获得了飞速地发展。本文依据轨道交通车站的特点，提出了车站比照明限制系统的要求，以比照明限制系统的要求为基线，分别对传统照明限制系统和智能照明限制系统进行了介绍和对比，提出了在当前资源短缺的形式下，智能照明应广泛推广。关键词：轨道交通车站照明照明限制传统照明限制系统智能照明限制系统节能轨道交通是以“平安运营为目的，良好服务为宗旨”开展工作，保证乘客平安、舒适、准点地到达是轨道交通运营单位的责任所在，地铁（轻轨）车站照明限制系统对乘车平安舒适显得尤为重要。下面以地铁站为例，对轨道交通车站照明限制系统进行探讨。1地铁车站照明特点和分类1.1地铁车站照明基本特点地铁车站是位于地下的独立建筑物，与传统位于地面之上的建筑物不同（传统建筑物在考虑照明时必需考虑自然采光的状况），而地铁车站内部没有自然采光，灯具须要长时间开启。因此，在对地铁站进行照明限制时，必需依据地铁站的这一特点进行合理设计。1.2地铁车站运行时段分类依据客流量的不同，地铁车站大体分为停运、准运、低谷、平谷、高峰时段，各个时段比照度的要求也不尽相同。1.3地铁车站照明要求依据区域的不同，地铁车站正常照明分为2大区域，设备区照明和公共区照明（含出入口照明）。设备区照明必需满意地铁站工作人员工作需求；公共区照明是要给乘客供应平安舒适的照明环境，使照明更加人性化。通过合理的管理，在不同时段利用合理照度来满意地铁站的平安运营，使其照明用电达到平安性、经济性的目的。1.4地铁车站照明限制地铁车站设备区一般采纳传统照明限制方式进行限制，即通过安装于房间门口的翘板开关进行限制，房间较大的，可通过增加限制回路来达到节能的效果；地铁站设备房间只允许有权限的工作人员进入，基本可以做到人来开灯，人走灭灯的省电运行。对于公共区来说，既要保证肯定照度和匀称照度的照明效果，又要限制长明灯数量，因此，合理的限制公共区照明是地铁照明设计中的重中之重，下面重点探讨地铁公共区照明限制系统。2地铁公共区传统照明限制系统2.1公共区照明概述地铁公共区照明属于2级负荷，为了防止电力故障或者突然停电对运营造成的影响，在照明设计时，将地铁车站划分为站厅和站台2个部分，各个部分实行交叉配电的方式，分别来自于变电所的I、II段母线。而为了满意照度及照明匀称度，并限制长明灯的数量，达到节能的目的，不得不通过增加变电所低压柜至照明配电箱和配电箱至灯具的配电回路来实现。2.2公共区传统照明限制系统设计地铁站公共区照明包括正常照明和应急照明2部分，正常状况下，应急照明作为正常照明的一部分进行设置，应急照明为一级负荷，从变电所低压柜馈出2个不同的回路至EPS柜，再由EPS馈出到各回路的照明灯具。在传统照明限制系统中，车站公共区照明通过正常照明配电箱和应急照明配电箱2种配电箱进行配电，并通过综合监控系统（BAS）进行限制。在运行高峰时段时，灯具全部打开；在高峰时段后，一般为隔盏亮的方式进行照明，保证照明的匀称度；在运行结束后，其他灯具全部关闭，只开应急照明作为公共区值班之用。车站公共区正常照明由照明配电室就地限制，通过设在车站综合监控室的BAS系统集中限制，由限制中心远程监控。依据客流量大小限制灯具全亮、部分亮、全部不亮的限制，从而做到相对的节能限制。3地铁公共区智能照明限制系统3.1系统简介智能照明限制系统是一种由现场数据总线构成的分布式限制网络照明管理系统。全部部件都内置处理器，网上每个部件都有一个地址，通过总线将全部部件解裂组成一个限制网络。智能照明限制系统由限制部件、执行部件、监控部件和网络部件等组成。限制部件包括限制面板、触摸显示器、探测器、限制器、智能时钟、用户编辑器等；执行部件含调光模块、开关模块等；监控部件含通信电缆、网关等。智能照明限制系统可以依据须要，通过各限制器和面板进行编程实现对各灯或回路的亮度限制，从而达到不同的灯光场景和系统限制的效果。智能照明限制系统图如下：3.2系统特点智能照明限制系统具有以下特点：(1)智能照明限制系统限制方式多样化。现场面板手动限制、光感限制、移动感应限制、红外线遥控、定时限制、场景限制、中心限制。（2）全分散模块化结构，元件可分散放置，每个元件均内置微处理器，每个元件可独立工作，不须要主机限制，元件之间为对等关系，任何一个元件受损不影响其他元件的运行。（3）智能照明限制系统限制模块的尺寸为标准模数化设计，体积小，不须要另外增加限制箱。（4）地下车站出入口和地上站中可安装照度感应器，依据时段设定总的平安照度值，当自然光足够时，可自动关闭照明灯具，自然光不足时，自动开启全部或部分灯具，已满意车站平安运营的要求。（5）具有系统设备监视功能，能够监视系统内分布于不同地点不同配电箱的设备通讯状态，一旦发觉有设备不能正常通讯，马上在中心限制器显示屏上显示，便于运营维护。（6）可与消防联动，在消防报警时自动切除广告照明和正常照明，可设置消防报警限制的优先级别为最高，在消防报警时，现场面板或定时限制将不起作用，提高了平安性能。3.3地铁车站智能照明限制系统设计智能照明限制系统主要用于车站公共区（含站台层和站厅层公共区）及出入口道路的正常照明。智能照明限制系统的主机设置于车站限制室，通过通讯线与照明配电箱内限制模块及设置在现场的限制面板连接，进行限制信号的传递。站台层公共区：设置4个照明配电箱（以车站中心里程为界，左右各2个照明配电箱）。每个照明配电箱内各设置6个回路，并设置一个智能照明系统的限制模块。在站厅的值班室内设置智能照明限制面板，具有限制模式与站厅层公共区的照明限制模式相同。站厅层公共区：站厅层公共区正常照明共设置4个照明配电箱（以车站中心里程为界，左右各2个照明配电箱）。每个照明配电箱内各设置8个回路，并设置一个智能照明限制模块。在站厅值班室内设置智能限制面板，依据客流量的大小可设置多种灯光场景，以适应不同时段对灯光的需求，供工作人员随意选择，既便利管理又节约能源。预置限制模式主要有全开模式、省电模式、深夜模式和清扫模式。当车站在每天的高峰运营时，客流量相当大，站厅层公共区照明进入全开模式；当车站在非高峰运营时，站厅层公共区照明进入省电模式，可以打开整个公共区20%-50%的灯具，这样大大节约了电能；车站每天停运前须要对公共区进行清扫，此时，公共区的照明进入清扫模式，只需打开20%-30%的灯具；深夜期间，车站进入停运状态，可以关闭公共区全部的正常照明，仅应急照明开启。出入口：以车站中心里程为界，左右各设置1个照明配电箱给出入口的灯具进行配电，每个照明配电箱内设置一个智能照明系统限制模块，并依据出入口的长度不同，每个出入口可设4-6个照明回路，通过时钟限制模块进行定时限制，以重庆轨道交通运营时间为例，每天6:30-22:30定时打开全部照明回路，22:30-次日6:30的时段，可设置关闭全部正常照明回路，仅开启应急照明回路，从而达到节能目的；也可通过智能面板就地限制，在站厅值班室安装一个智能限制面板，参考站厅层公共区照明限制模式确定开灯的数量。除上述限制方式外，在出入口走道合适位置可安装照度感应器（此处考虑利用自然采光的状况），按运营时间段设置合理的照度值，达到智能限制和节能的目的。4智能照明限制系统与传统照明限制系统的比较4.1限制方式的比较传统照明限制系统方案是基于BAS系统进行的比照明设施进行简洁的群组限制、时间限制；而智能照明限制系统是对车站的照明进行智能化管理，达到用户对每一个回路进行限制的群组限制、时间限制，同时还增加了比照明设施进行场景限制、调光限制及传感器限制功能。假如利用BAS系统对每一个照明回路进行限制，须要增加照明配电箱的体积，同时BAS系统的I/O模块也须要相应的增加；智能照明限制系统采纳模块化，不须要增加照明配电箱体积的基础上就可到达上述的限制要求。4.2开关动作原理的比较BAS系统是通过限制接触器动作来实现照明限制的，不能采集电流波形曲线，在带负荷开合接触器时很简洁出现打火和拉弧的现象，接触器的运用寿命会加速缩短。智能照明限制系统在断开负荷时，可以依据采集的电流信号，使电流在正弦波电流过零时断开智能照明的开关，不至于出线打火、拉弧等现象，大大的增加了开关的运用寿命，削减了维护，达到了节能的目的。4.3与车站BAS接口的比较传统照明限制系统通过接触器与二次限制元件实现BAS系统的自动限制，依据二次限制元器件放置的位置不同，可采纳集中式和分散式，分散式即限制元器件放置在每一个配电箱内；集中式即在值班室或配电室集中设置一个限制箱，每个照明的二次限制元件集中放置在该限制箱，通过限制电缆将限制信号连接到配电箱的接触器。传统照明限制系统与BAS系统的接口界面在照明限制箱的二次端子，接口形式为无源干接点。智能照明限制系统为内部独立系统，内部接线通过总线形式，与BAS系统接口界面在智能照明限制系统主机，接口形式为通讯接口，这样BAS系统便可节约大量的连接线，提高了经济性。4.4投资比较传统照明限制系统可通过BAS系统比照明进行简洁的节能限制。当采纳智能照明系统后，可将回路划分得更细，比照度的限制更加精确和敏捷多样，因此更加节能。传统照明限制系统通过接触器开合限制照明回路，接触器由于开合负荷时会出现拉弧现象，因此接触器的运用寿命会降低，同时也增加了维护工作量和成本。智能照明限制系统开关开合照明回路时是通过过零技术来采集电流信号，开合回路时不会出现拉弧现象，增长了开关的运用寿命，降低了维护工作量和维护成本。智能照明限制系统可延长灯具运用寿命，削减整个车站比照明系统的维护成本，节约了劳动力，并削减了安装布线的开支。对一个典型地铁车站采纳智能照明限制系统比传统照明限制系统需增加投资约25万元。按前文所述的智能照明限制的设计方案，智能照明限制系统可比传统的照明限制系统节能20%-30%的电能，一个地铁站照明系统每天运用大约800KWh电能，则每天最高可节约240度电能，按每度电0.85元计费，每月可以节约6120元，