摘要：本文介紹了智能照明系統(tǒng)在地鐵工程中的應(yīng)用，簡(jiǎn)單介紹了智能照明控制設(shè)計(jì)系統(tǒng)，闡述當(dāng)前智能照明對(duì)建筑節(jié)能的重要意義，合理地分析了智能照明系統(tǒng)的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞：智能照明系統(tǒng)控制，總線，i-bus系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1、智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)越性
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)照明燈具節(jié)能和科學(xué)管理提出了較高的要求，使得照明控制在智能化領(lǐng)域的地位越來(lái)越重要。在如今全國(guó)各地的地鐵建設(shè)熱潮中，各地鐵公司以及建設(shè)者乃至使月者也意識(shí)到了智能照明的重要性，這直接關(guān)系到搭乘者的舒適度以及安全度，使用智能的照明控制系統(tǒng)，較能體現(xiàn)其在節(jié)能與管理方面的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也能響應(yīng)當(dāng)今的綠色社會(huì)、節(jié)能社會(huì)和低碳生活的理念。
傳統(tǒng)的地鐵公共區(qū)域照明工作模式，只能是運(yùn)營(yíng)時(shí)開(kāi)燈、結(jié)束運(yùn)營(yíng)時(shí)關(guān)掉普通照明燈。但是，這科性制方法具有一定的局限性： 1）控制回路的數(shù)量一般較少，只是大面積區(qū)域控制，若將回路劃分的較細(xì)則適價(jià)昂貴。2）現(xiàn)場(chǎng)通常不設(shè)搜開(kāi)關(guān)，所有照明回路通過(guò)BAS中控室控制，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法干預(yù)照明狀態(tài)，使用不便。3)控制功能簡(jiǎn)單，只能實(shí)現(xiàn)定時(shí)、開(kāi)關(guān)的功能，若要實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景預(yù)設(shè)，亮度調(diào)節(jié)，軟啟動(dòng)軟關(guān)斷等復(fù)雜的功能技術(shù)難度較大。4）由于照明系統(tǒng)并不是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，所以，在BAS系統(tǒng)出故障時(shí)，照明系統(tǒng)也受到影響。而來(lái)用了智能照明控制系統(tǒng)后，我們可以根據(jù)不同場(chǎng)合，不同的人流量，進(jìn)行時(shí)間段、工作模式的細(xì)分，把不必要的照明關(guān)掉，在需要時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟。同時(shí)，系統(tǒng)還能自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)站內(nèi)照度，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同工作場(chǎng)合的多種照明工作模式，在保證必要照明的同時(shí)，有效減少了燈具的二作時(shí)間，節(jié)省了不必要的能源開(kāi)支，也延長(zhǎng)了燈具的壽命。
因此，在市場(chǎng)上采用獨(dú)立運(yùn)行的智能化照明系統(tǒng)，應(yīng)運(yùn)而生。它有一套獨(dú)立的控制協(xié)議，相對(duì)BAS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單完**滿足對(duì)照明控制的需求，價(jià)格也較有競(jìng)爭(zhēng)力。目前智能照明控制系統(tǒng)多數(shù)采用現(xiàn)場(chǎng)總線技米，具有分布式智能控制的特點(diǎn)和開(kāi)放性；而且產(chǎn)品具有多種接口單元（RS232、以太網(wǎng)等）和功能強(qiáng)大的接口程序，許多系統(tǒng)或軟件均可方便地與之集成。因此，采用智能照明控制系統(tǒng)會(huì)使設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單，安裝較快捷，使用較靈活、管理較方便。智能照明控制系統(tǒng)在節(jié)能和節(jié)省燈具使用的同時(shí)，有效節(jié)省了電費(fèi)與管理費(fèi)用的支出，從以往一般的辦公大樓運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，節(jié)能效果能達(dá)到40% 以上，地鐵站節(jié)能效果也能達(dá)到25%左右。
2、智能照明控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
智能照明控制系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1）智能照明控制系統(tǒng)控制方式多樣化，現(xiàn)場(chǎng)面板手動(dòng)控制、光感控制、移動(dòng)感應(yīng)控制、紅外線遙控、定時(shí)控制‘場(chǎng)景控制、中央控制。
2)智能照明控制系統(tǒng)控制模塊的尺寸為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)化設(shè)計(jì)，體積小，不需要另外增加控制箱。
3）全分散模塊化結(jié)構(gòu)，元件可分散放置，每個(gè)元件均內(nèi)置微處理器，每個(gè)元件可獨(dú)立工作，不需要主機(jī)控制，元件之間為對(duì)等關(guān)系，任何一個(gè)元件損壞不會(huì)影響其它元件的運(yùn)行。
4）在地下車(chē)站的出入口和地上站中可安裝光線感應(yīng)器，可根據(jù)自然光的照度、自動(dòng)控制燈光的開(kāi)關(guān)，在自然光線充足時(shí)，可自動(dòng)將燈光關(guān)閉，以達(dá)到節(jié)能的目的。
5）可與消防聯(lián)動(dòng)，在消防報(bào)警時(shí)將廣告照明和正常照明切斷，并可設(shè)置消防報(bào)箱控制的**級(jí)別為較高，在消防報(bào)警時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)面板或定時(shí)控制將不起作用，提高了安全性。
6）具有系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)視功能，能夠監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)分布于不同地點(diǎn)不同配電箱的設(shè)備通訊狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)有設(shè)備不能正常通訊，立即在中控電腦上顯示，便于運(yùn)營(yíng)部門(mén)的維護(hù)。
3、智能照明控制系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用
智能照明控制系線主要用于車(chē)站公共區(qū)（站廳層公共區(qū)，站臺(tái)層公共區(qū)）及出入口走道的正常照明。智能照明控制系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)置于車(chē)站控制室，通過(guò)通訊線與照明配電箱內(nèi)的控制模塊以及設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的控制面板相連，進(jìn)行控制信號(hào)的傳遞，智能照明控制系統(tǒng)是全數(shù)字、模塊化，分布式、總線型控制系統(tǒng)，它將控制功能分散給各功能模塊，*處理器和各功能模塊之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線連接成一個(gè)整體，自成一完整體系，同時(shí)可通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接至車(chē)站綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成?？刂葡到y(tǒng)硬件主要包括計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)連接控制器、調(diào)光模塊、開(kāi)關(guān)模塊、智能面板開(kāi)關(guān)、觸摸屏及各類(lèi)傳感器等。通過(guò)智能照明控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)：公共區(qū)照明的開(kāi)關(guān)及調(diào)光控制、設(shè)備區(qū)照明的開(kāi)關(guān)控制、區(qū)間照明的開(kāi)關(guān)控制、廣告照明的開(kāi)關(guān)控制及各區(qū)域照明的模式控制等。
根據(jù)運(yùn)營(yíng)需要可以將所控區(qū)域的燈光預(yù)先設(shè)定為各種場(chǎng)景，需要時(shí)可通過(guò)就地面板控制、時(shí)間自動(dòng)控制、照明終端*監(jiān)控控制等在各種場(chǎng)景間進(jìn)行切換。車(chē)站按照4種場(chǎng)景模式運(yùn)行：正常模式、節(jié)電模式、火災(zāi)模式、停運(yùn)模式。
1）正常模式。用于正常運(yùn)營(yíng)時(shí)的客流高峰期和節(jié)假日，客流高峰期一般指每天7: 0O-9:00及17:00～19: 00時(shí)間段，客流高峰時(shí)間段數(shù)及時(shí)間范圍均可調(diào)。
2）節(jié)電模式。用于正常運(yùn)營(yíng)時(shí)的非客流高峰期。
3）火災(zāi)模式。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由車(chē)控室確認(rèn)后，強(qiáng)制切斷有關(guān)非消防電源，接通報(bào)警裝置、火災(zāi)應(yīng)急照明燈和疏散指示燈，轉(zhuǎn)入活在模式。火災(zāi)模式下，智能照明控制系統(tǒng)只監(jiān)視不控制（即只顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)），可有選擇的手動(dòng)切斷有關(guān)非消防照明電源?；馂?zāi)模式下，廣告照明全部切斷，車(chē)站工作照明（公共區(qū)工作照明、公共區(qū)節(jié)電照明、設(shè)備區(qū)照明）延時(shí)切除，延時(shí)時(shí)間均可調(diào)。
4）停運(yùn)模式。用于停止運(yùn)營(yíng)的時(shí)間段，停運(yùn)模式隨著實(shí)際運(yùn)營(yíng)時(shí)間而定，時(shí)間可調(diào)。
在深圳地鐵的現(xiàn)有2號(hào)線的建設(shè)運(yùn)營(yíng)中，以及地鐵7、11號(hào)線的設(shè)計(jì)中，車(chē)站的照明（不包括應(yīng)急照明）控制采用了智能照明控制系統(tǒng)。
以下為現(xiàn)正設(shè)計(jì)中的們號(hào)線采用的智能照明的控制方式：
圖1 智能照明的控制方式
照明采用智能分布式控制總線系統(tǒng)，照明控制系統(tǒng)自成體系，并作為子系統(tǒng)集成到地鐵管理系統(tǒng)中。照明控制系統(tǒng)各功能模塊分別安裝在對(duì)應(yīng)系統(tǒng)箱內(nèi)，各功能模塊通過(guò)控制電纜連接，名分支線通過(guò)線路連接器連接成一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)帶有定時(shí)器且時(shí)間可方便調(diào)整，以對(duì)照明進(jìn)行定時(shí)控制。其中應(yīng)急照明配電箱、應(yīng)急導(dǎo)向配電箱不屬于智能照明控制系統(tǒng)控制范圍。
4、安科瑞智能照明控制系統(tǒng)介紹
4.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介
Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)，是基于KNX總線技術(shù)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)。KNX總線技術(shù)起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線控制技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，其中EIB（European Installation Bus,歐洲安裝總線）是該總線技術(shù)的主體。
Acrel-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的2*2*0.8EIB BUS總線（即KNX總線）作為總線線纜，將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統(tǒng)，既可實(shí)現(xiàn)照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制，又可實(shí)現(xiàn)就近控制功能。該系統(tǒng)理論連接控制模塊數(shù)量達(dá)580000多個(gè)。
安科瑞智能照明產(chǎn)品種類(lèi)齊全，方案完善。用戶可通過(guò)控制面板、人體感應(yīng)、照度感應(yīng)、微波感應(yīng)、上位機(jī)系統(tǒng)、觸摸屏、手機(jī)、平板端等多種控制終端實(shí)現(xiàn)靈活多樣的智能控制，特別適合于各類(lèi)智能小區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車(chē)站等大型公建項(xiàng)目的照明系統(tǒng)。
4.2系統(tǒng)工作原理示意圖（見(jiàn)圖2）
圖2 系統(tǒng)工作原理示意圖
4.3產(chǎn)品選型
4.3.1開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器
4.3.2調(diào)光驅(qū)動(dòng)器
4.3.3可控硅調(diào)光模塊
4.3.4傳感器
4.3.5總線電源
4.3.6智能面板
4.3.7干接點(diǎn)、濕接點(diǎn)輸入模塊
4.4系統(tǒng)功能
1）光照度（需要配照度傳感器）監(jiān)測(cè)，對(duì)利用自然光照明區(qū)域，根據(jù)自然光照度變化，進(jìn)行照明控制和調(diào)節(jié)，滿足照明和節(jié)能要求；
2）公共區(qū)域、走廊、通道、門(mén)廳、電梯廳等的照明，應(yīng)設(shè)置紅外或微波類(lèi)人體感應(yīng)器，并結(jié)合智能控制面板，實(shí)現(xiàn)各種場(chǎng)景照明控制，盡可能較少燈具點(diǎn)亮?xí)r間；
3）樓梯間照明采用人體感應(yīng)探測(cè)控制；
4）設(shè)備房、設(shè)備房走道采用分組就地控制；
5）室外路燈、景觀等照明采用光照度控制結(jié)合時(shí)控的集中控制方式；
6）監(jiān)控系統(tǒng)界面友好，畫(huà)面美觀,實(shí)時(shí)顯示各區(qū)照明工作狀態(tài)；
7）應(yīng)具有完善的用戶權(quán)限管理功能，避免越權(quán)操作；
4.5系統(tǒng)的控制優(yōu)勢(shì)
1）系統(tǒng)可通過(guò)、觸摸屏、電腦對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的燈光、空調(diào)及窗簾等進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制，使得控制較加方便智能，用戶體驗(yàn)較舒服；
2）系統(tǒng)中控制模塊均工作在直流30V可靠電壓下，用戶操作較加可靠、舒服；
3）系統(tǒng)在實(shí)施過(guò)程中，充分結(jié)合自然光及人員的活動(dòng)規(guī)律來(lái)自動(dòng)控制燈光，減少能源消耗，達(dá)到很好的節(jié)能效果；
4）系統(tǒng)采用分布分布式KNX總線結(jié)構(gòu)，搭建簡(jiǎn)單靈活，系統(tǒng)內(nèi)各模塊互不影響，可獨(dú)立工作，可靠性較高；
5)多種控制方式可供選擇，如本地控制，自動(dòng)感應(yīng)控制，定時(shí)控制，場(chǎng)景控制和集中控制等，控制方式較靈活；
6)系統(tǒng)的自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程集中控制等功能，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的同時(shí)，大量減少了值班人員，提高了管理水平和工作效果；
7)升級(jí)系統(tǒng)內(nèi)控制模塊或更改系統(tǒng)功能時(shí)，*增加連接線，不需關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)，只需更改設(shè)備參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)，維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單；
8)系統(tǒng)可與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在出現(xiàn)消防報(bào)警時(shí)，強(qiáng)制打開(kāi)應(yīng)急回路，方便人員疏散，從而降低了人員傷亡的風(fēng)險(xiǎn)，提高了建筑的可靠性。
4.6安科瑞組網(wǎng)方案
智能照明控制系統(tǒng)組網(wǎng)方式靈活，擴(kuò)展方便，當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量較少、距離較近、范圍較小時(shí)，各設(shè)備以樹(shù)形枝狀延伸，構(gòu)成支路系統(tǒng)智能照明控制系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量較多、距離較遠(yuǎn)、范圍較大時(shí)，用支線耦合器組成多條支路，構(gòu)成區(qū)域智能照明控制系統(tǒng)；當(dāng)系統(tǒng)模塊數(shù)量很多、距離很遠(yuǎn)、范圍很大時(shí)，用支線耦合器、區(qū)域耦合器等構(gòu)成樓群智能照明控制系統(tǒng)。（見(jiàn)圖）
圖3 組網(wǎng)方案
5、結(jié)語(yǔ)
智能照明控制系統(tǒng)較大的特點(diǎn)是場(chǎng)景控制，可預(yù)先設(shè)置不同的場(chǎng)景（營(yíng)造出不同的燈光環(huán)境），并利用時(shí)鐘控制器及各種傳感器及遙控器達(dá)到對(duì)地鐵內(nèi)燈光的自動(dòng)控制。通過(guò)車(chē)站內(nèi)車(chē)控室的綜合控制，既能實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，又能增強(qiáng)照度及照度的一致性，并且延長(zhǎng)燈具壽命、提高車(chē)站內(nèi)乘客的舒適度。由于智能照明控制系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)的照明控制擁有的優(yōu)越性，隨著國(guó)內(nèi)各地地鐵項(xiàng)目的蓬勃開(kāi)展．可以預(yù)見(jiàn)到在不遠(yuǎn)的將來(lái)，這種技術(shù)將得到越來(lái)越迅速的發(fā)展，在地鐵內(nèi)的運(yùn)用也越來(lái)越普及。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]王淑晶.淺談?wù)彰髡彰骺刂葡到y(tǒng)在鐵路大型客站的應(yīng)用.鐵路通信信號(hào).2010.02.
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安科瑞電氣股份有限公司專(zhuān)注于數(shù)據(jù)中心能耗管理,智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái),數(shù)據(jù)中心智能配電,能源管理系統(tǒng)等
