智能照明控製係統在軌道交通中的研究及其應用

hth下载地址 陳聰

摘要：軌道交通智能照明係統通過預先設置運營模式和運營場景，完成了係統的自動控製，並減少工作人員工作量，從(cong) 而實現了節約能源的目的。通過利用時鍾控製器、照度傳(chuan) 感器等智能元件進行邏輯運算和判斷，縮短了燈具的亮度時間和使用頻次，延長了燈具的使用壽命，降低了生產(chan) 成本；對各模塊反饋得到信息的及時處理，回路及燈具的運行狀態進行實時辨別， 方便快捷地進行照度管理，並且使設備維護起來更加簡單。

關(guan) 鍵詞：智能照明；控製係統；軌道交通

1、概述

現如今城市軌道交通事業(ye) 高速發展，環保節能已經深入了我們(men) 的生活，並與(yu) 我們(men) 的衣食住行緊密相關(guan) ，不可分割。地鐵車站目前普遍使用舊的照明控製方法，根據環控簡單的方式對燈光進行控製，造成的結果就是它的照明過程中消耗電量在整個(ge) 地鐵耗電總量中占了較大比例，因此，這種簡單的控製方式難於(yu) 滿足保護環境、節約能源、控製靈活、方便管理和維護簡單的控製要求。

2、智能照明係統構成及其功能

智能照明控製係統可控區域較廣，通過現場總線，將所有係統部件連成一體(ti) ，每個(ge) 係統都有獨立的CPU處理運算和信息存儲(chu) 功能。係統各部件既可以獨自完成所屬工作，也可以根據實際需求進行不同的搭配，達到分散控製和集中控製的融合。智能照明係統可以劃分為(wei) 3個(ge) 部分：

a.係統模塊

用於(yu) 給整個(ge) 係統提供工作電源、時鍾控製源及其他係統的接口元件，包括係統工作電源、總線耦合器、網關(guan) 。係統主控製網絡主要用來對各部分設備實施同樣的控製和對信號的采樣， 子係統網絡主要對各分區實施差異的控製邏輯及算法。主係統和子係統之間通過工業(ye) 現場總線連接，確保係統運行的穩定性，實現係統網絡數據的實時傳(chuan) 輸。

b.輸入模塊

輸入信息為(wei) 信息接受設備，用於(yu) 將外部控製信號變換成網絡上傳(chuan) 輸的信號。不同類型的多功能控製麵板進行LCD界麵顯示和控製，以圖形、文字、圖片作為(wei) 操作的軟按鍵，可以實現多點控製、存儲(chu) 多種模式、時序控製等。亮度傳(chuan) 感器，對周圍環境物理因素亮度的檢測，可以調節本身光源的亮度，使周圍環境處於(yu) 一個(ge) 適當的照度，從(cong) 而實現充分利用自然光，節省能源的目的。

c.輸出模塊

輸出模塊用於(yu) 接收輸入模塊的信號，並根據需求控製相應回路的輸出，從(cong) 而實現實時控製的目的。輸出模塊有各種型式的繼電器，模塊可快速強製開啟關(guan) 閉回路，存儲(chu) 效果模式，每個(ge) 回路都可以進行電流偵(zhen) 測，並將偵(zhen) 測的電流值回送到到PC控製軟件和控製監控設備中；設定不同的繼電器間隔開啟時間值，防止因為(wei) 同時間啟動而造成電流衝(chong) 擊；計算回路開閉時間；設定關(guan) 閉後再次啟動的時間間隔，主要用於(yu) 如金鹵燈等特殊燈具上；調光器模擬量輸出模塊和紅外等輸出模塊以負載電流為(wei) 調節對象，除調光功能外還可用作燈具的軟啟動、軟關(guan) 閉。係統各模塊主要功能如下：

a.開關(guan) 模塊可以智能的對回路燈具實現打開閉合。根據自己需要可以先行設置一定的場合模式，或者不加控製下的時鍾對任一回路燈具進行控製，從(cong) 而實現想要的照明亮度值，滿足特別的場合需求；為(wei) 避免浪湧電流對燈具的衝(chong) 擊，以延長燈具的使用壽命，將開啟開關(guan) 模塊的分回路功能。自反饋型的開關(guan) 模塊能夠對回路電流值的進行實時檢測，並記錄和儲(chu) 存燈具運行時間。

b.通過對智能化觸摸屏和場景控製麵板操作，可以控製區域燈具的場景。可以滿足不同層次需求根據觸摸屏進行更多的場景定義(yi) 並進行亮度的調節。

c.車站運營人員可以對差異時間段的場景預先設置相應的模式，對光照亮度調控用來改進所處環境的舒適性，提高服務人員服務水平。同時還可以解決(jue) 和調試軟件對一個(ge) 燈具、一個(ge) 回路和整體(ti) 控製等多種操作模式。

智能照明係統可以實現很多智能化功能，可以利用很多方法達到靈活的控製。通過上位機軟件，可以在主機上對場景模式、數據統計等進行調取和設置，尤其是雙擊圖像化操作界麵，可以對一個(ge) 燈具的參數、一個(ge) 回路的參數等功能進行設置，這有利於(yu) 燈具光線的調整和燈具使用壽命周期的維護。

在場景模式中可以進行一次預先設定，就能全年使用這種模式運營，這將減少操作步驟，顯著提高係統的工作效率。智能預警功能是係統不可少的一部分，可以檢測燈具或者回路的狀況，當回路數據出現異常值時，就會(hui) 在係統主界麵發出警示標誌，可以及時通知運營人員，若在規定時間內(nei) 沒有人工複位，操作係統為(wei) 避免故障範圍擴大，將對發生故障的電路進行主動切斷。

3、智能照明控製係統在地鐵的應用

地鐵車站的正常照明分為(wei) 公共區照明、設備用房照明和管理房間照明。設備房間照明和管理用房一般采用蹺板開關(guan) 設置於(yu) 房間門口控製。對於(yu) 較大麵積擁有燈具較多的房間，采用雙聯、三聯或多個(ge) 開關(guan) 進行控製。為(wei) 了達到地鐵運營管理的需要，設備區域和管理用房隻允許有特定權限的工作人員進出，基本能做到“人來開燈，人走燈滅”的節電運行。

為(wei) 實現照明設備的智能化控製，智能照明控製係統依靠計算機、擴頻電力載波通訊技術、計算機智能化信息處理及節能型電器控製等技術，能夠對燈光亮度進行強弱調節、場景設定等，從(cong) 而實現安全、節約能源的目的。

使用智能照明係統後，可以將所屬於(yu) 照明總箱的工作照明箱和節能照明箱部件進行去除，所有的指令回路均有總箱發射出，利用智能化模塊，從(cong) 而減少了照明和工作照明的電能消耗。

4、新型LED節能燈具的使用

由於(yu) 地鐵車站大多位於(yu) 地下，為(wei) 達到良好照亮要求，提高服務，便於(yu) 廣大群眾(zhong) 的出行，需使用大量燈具照明，傳(chuan) 統的設計方案中，地鐵內(nei) 大多采用節能型熒光燈。隨著科學技術的進步，傳(chuan) 統的節能熒光燈將退出曆史舞台，取而代之的是新型LED照明燈具。LED照明燈簡單來講是是一種半導體(ti) 固體(ti) 發光器件，通過發光二極管照明。LED照明具有高節能、利環保等特點，還具備調光功能。為(wei) 了實現燈具智能的開關(guan) ，需要運用智能化模塊對整個(ge) 照明回路進行控製。還可以通過智能調光模塊對地鐵站台屏蔽門燈帶進行控製，當列車駛入車站時，係統各個(ge) 控製係統進行聯動控製，提高屏蔽門燈帶亮度，當列車駛出車站後，降低屏蔽門燈帶亮度。

5、應用場景

係統功能：

1、開關(guan) 控製：對通道、走廊、公共區域、樓梯間、會(hui) 議室按照單個(ge) 照明回路、區域、樓層等實現對應照明的開關(guan) 燈控製，監視受控回路的開關(guan) 狀態。

2、調光控製：滿足區域照度和亮度調節要求，支持在通道、走廊、公共區域、樓梯間、會(hui) 議室等場所監測照度或亮度，並根據需要自動/手動調節開燈數量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿足節約了能源，營造了舒適的生活工作環境。

3、場景控製：支持不同的場景模式控製，根據不同區域的功能需求，設定場景，完成相關(guan) 照明燈具的控製組合，滿足美化工作環境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監測：實時監視各照明支路/回路的運行電流、開關(guan) 狀態，並自動分析回路是否有故障狀態並預警。

5、分區、總控：支持運行管理人員實時監視各區域、樓層、樓棟的照明狀態，並根據需要進行分區、分層、分樓棟按需要分區控製、總控製。

6、實時報警：當發生模塊離線、網關(guan) 設備掉線或者狀態反饋和下發控製命令不一致時會(hui) 發生故障報警，並將故障報警信息記錄並顯示在界麵中，提示內(nei) 容為(wei) 故障時間、模塊位置、故障說明。

7、曆史記錄查詢：查詢任意時段內(nei) 的事件記錄，支持“當日”“近7天”“自定義(yi) 時段”方式查詢曆史事件。

6、現場圖片

7、產(chan) 品選型

8、結束語

城市軌道交通作為(wei) 大運量公共交通運輸係統，從(cong) 早期的隻能滿足廣大乘客的交通需求至今拓展到乘客的出行、生活、購物、等各個(ge) 方麵。城市軌道交通的人員服務水平已逐步提高。所以，為(wei) 提升乘客對軌道交通人性化和舒適化的感受，直接接觸的軌道交通設施處於(yu) 一個(ge) 很重要的地位。

【參考文獻】

[1]王多,王琪,軌道交通智能照明控製係統技術研究及其應用。

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[4]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2022.05版。