摘 要：基于广州地铁照明现状，提出了采用智能照明控制系统的必要性。主要介绍了系统的方案、精细化分区控制、控制模式最终达到节约照明能耗的目的。

关键词：智能照明系统；精细化控制；照明分区；节能

1 智能照明控制系統简介

1.1 概述

目前我国大部分城市的地铁线，车站、区间、车辆段等区域的灯光控制采用传统的照明控制方式，即通过BAS系统控制照明回路接触器，从而进行简单的回路控制。该控制方式成本较低，但由于控制较为简单，容易造成能耗的浪费，尤其在高架及地面的车站，传统的控制方式因没有设置调光功能，无法针对亮度充足的区域进行局部的调光，容易造成能源浪费。同时，由于没有系统的监控，工作人员无法对车站、区间等地方的灯具进行实时监控，灯具若有损坏无法及时发现，存在事故风险。

随着地铁对节能要求和运营服务水平要求的提高，国内越来越多的城市逐步采用智能照明控制系统，以解决传统照明控制方法所存在的问题。

1.2 系统构成

智能照明控制系统一般由系统单元、输入单元和输出单元三部分组成。每一个设备设置唯一的地址，并用软件设定其功能。系统单元通过输出单元输出控制信号调整各回路灯具的工作模式，如图1所示。

（1）系统单元：中控系统通过系统总线，将各个硬件设备，包括系统网关、调光模块、开关模块、时间模块及各种传感器连接起来进行信息交换、实现数据传输和保存。（2）输入单元：主要分为两类输入单元，第一种是根据可编程的多功能网关，根据编程命令将控制信号传输到设备第二种是各类传感器，将外部获取的信息发送至系统，系统分析后再发送相应的控制命令到灯具。（3）输出单元：包括各种型式的开关控制模块及调光控制模块等，如上所述，输出的控制信号可以为模拟信号或者数字信号。

2 广州智能照明系统方案

广州智能照明控制系统将在十三五规划新线中统一采用DALI数字化调光方式，并将推行根据照明的分区，对不同的照明分区进行精细化的控制及区域单灯控制，降低照明能耗，提高乘客舒适度。

2.1 照明分区

（1）站厅层照明分区：流动区（乘客流动区域）、功能区（人工售票亭与自动售票机）、广告区（广告灯箱区域照明）、高低转换区（楼梯及手扶电梯）。（2）站台层照明分区：流动区（乘客流动区域）、乘客休息区（座椅）、屏蔽门光带区、高低转换区（楼梯及手扶电梯）。（3）出入口照明分区：流动区（乘客流动区域）、室外区、高低转换区（楼梯及手扶电梯）。

2.2 系统方案

广州智能照明控制系统方案的系统结构，主要有位于车控室的中控机和对应的控制网关，位于车站照明配电室的开关模块、DALI模块、照度传感器及红外传感器。系统功能主要体现在照明分区进行精细化的控制特点上。主要功能主要有：（1）流动区：根据现场实际情况，在满足标准条件下，降低亮度节约能耗。（2）功能区：采用红外传感器感应人体活动，当有人走进红外传感器的区域使用自动售票机或者需要人工售票亭服务时，该区域照明自动亮起；当乘客离开后，所在区域照明自动调暗节约能耗。（3）广告区：在靠近广告灯箱的区域，可利用广告灯的亮度，调暗附近区域照明的亮度，使该区域的照度与其他区域保持一致，同时达到节能效果。（4）高低转换区：在楼梯和手扶梯的区域，需要相应地调亮该区域的照度，以保证乘客安全。（5）乘客休息区：特定座位区域的灯光，在无人使用时，可将该区域的部分灯光调暗，利用红外传感器，当有人坐下时，该区域的灯光自动调亮供乘客使用。（6）屏蔽门光带区：当列车进站时，屏蔽门光带跟随列车进站而调亮照度提醒乘客进站，当列车出站时，光带自动调暗节约能耗。（7）室外区：室外区域可利用照度传感器探测外部自然光是否充足，当外部自然光充足时，室外区（飞顶区域）的灯光自动关闭；当自然光不足时，该区域灯光自动开启提供服务。

2.3 控制模式

方案所采取的控制模式主要利用时间模块及上述的分区情况，在不同时间点自动切换区域的亮度对车站照明进行精细化控制。在工作日上下班高峰期采用全亮模式，平峰时采用一般模式，夜晚较少人搭乘时采用低峰模式；在节假日工作人员可根据实际运营情况自行切换合适模式。同时，系统预留空白模式提供给工作人员自行定义不同亮度的模式以满足运营需求。主要的运营模式如表1所示。

2.4 预计节约能耗

以广州地铁7号线官堂站为例，公共区照明共有776套灯（不包含应急灯），其中192套为屏蔽门光带，每套灯功率为10W，剩余的584套灯正常照明，每套灯功率为22W。

根据以上调光模式，预计每日可节约电费约100千瓦时，按照0.824元每千瓦时计算，一年可节约约30000元照明电费。

3 结束语

通过以上方案可看出，合理利用智能照明系统的优势，能有效降低地铁车站照明的能耗、延长灯具寿命、提高运营人员的工作效率。在市郊高架站区域，系统可根据日光透入车站的照度自动调节车站内灯光，能更加有效的的降低照明的能耗，相比起传统的照明控制方式，智能照明控制可直接控制负载、具备电流检测功能、开关灯的计次功能等，它的出现和发展，不仅能让地铁对照明控制和维护管理变得更加简单和高效，同时还能提高地铁服务水平。

参考文献

[1]钟素银.广州地铁车站照明系统节能研究[J].都市快轨交通，2008（4）.

[2]周芳，刘美银.智能照明控制系统在电气照明节能设计中的应用[J].低压电气，2007（16）.

作者简介：郑力中（1989，8-），男，汉族，潮阳，硕士研究生，助理工程师，广州地铁设计研究院有限公司，研究方向：低压配电。