智能照明控制技術(shù)在地鐵電氣節(jié)能中的應(yīng)用

牛亞鵬

（五礦二十三冶建設(shè)集團(tuán)有限公司，長沙410007）

1 引言

在地鐵工程實(shí)際運(yùn)行過程中，能耗問題一直是人們所關(guān)注的問題?，F(xiàn)如今，能源問題逐漸成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的主要矛盾之一，在地鐵工程中節(jié)能問題已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注，智能照明控制技術(shù)就是基于此所研發(fā)的照明節(jié)能技術(shù)[1]。

2 智能照明控制系統(tǒng)組成

智能照明系統(tǒng)可分為系統(tǒng)單元、輸出單元以及輸入單元[2]。

1）系統(tǒng)單元。這一部分主要是對(duì)系統(tǒng)智能照明提供工作電源以及其他各種系統(tǒng)的相關(guān)接口。同時(shí)也承擔(dān)著對(duì)智能照明控制系統(tǒng)當(dāng)中各組分區(qū)域控制以及信號(hào)采樣的網(wǎng)絡(luò)作用。子系統(tǒng)主要是對(duì)各個(gè)分組區(qū)域進(jìn)行具體控制，主系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的連接，主要通過信息等原件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

2）輸入單元。輸入單元的主要作用是對(duì)外部的控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而形成能夠在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)男盘?hào)。在智能控制系統(tǒng)當(dāng)中，可編程的多功能輸入開關(guān)以及其他的紅外線接收開關(guān)和遙控器等是輸入單元的主要表現(xiàn)形式。除此之外，多種多樣的控制板和傳感器，能夠在對(duì)環(huán)境亮度進(jìn)行檢測的過程當(dāng)中，通過輸入單元的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進(jìn)而控制開關(guān)對(duì)地鐵電氣工程的光源亮度進(jìn)行調(diào)整，使整體的亮度保持在適宜范圍之內(nèi)，能夠有效地對(duì)電能進(jìn)行利用，并且不會(huì)影響到光照效果。

3）輸出單元。輸出單元所承擔(dān)的責(zé)任，主要是對(duì)輸入單元當(dāng)中轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行接收，然后對(duì)相應(yīng)的回路來進(jìn)行信號(hào)輸出，以達(dá)到實(shí)時(shí)控制的作用。在智能照明控制系統(tǒng)當(dāng)中，輸出單元的表現(xiàn)形式非常多樣化，主要包括繼電器調(diào)光器模擬量輸出單元以及照明燈具調(diào)光接口和紅外輸出模塊等多種多樣的表現(xiàn)形式。

對(duì)于整個(gè)控制系統(tǒng)來講，控制工作主要是通過集中控制來完成的，在相應(yīng)的信號(hào)以及指令執(zhí)行過程中，則是分散執(zhí)行。這對(duì)于整個(gè)照明控制系統(tǒng)來講，應(yīng)當(dāng)配備中央監(jiān)控中心以及智能照明控制柜，前者進(jìn)行各項(xiàng)信號(hào)的系統(tǒng)管理與控制工作，后者則是對(duì)各項(xiàng)信號(hào)進(jìn)行及時(shí)反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)不同的燈光照明效果。

3 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

3.1 照明控制智能化

智能化的最主要優(yōu)點(diǎn)就是在整個(gè)控制過程中能夠大大增加控制效率，同時(shí)降低在控制過程中的人力投入以及人員的工作壓力。

3.2 節(jié)能的效果更佳

因?yàn)閷?duì)于地鐵工程來講，需要通過照明控制來為乘客提供更好的燈光效果以及舒適的候車環(huán)境，同時(shí)也需要加強(qiáng)對(duì)節(jié)能的重視程度。因此，依靠智能照明控制系統(tǒng)可以對(duì)全部照明回路進(jìn)行科學(xué)控制，根據(jù)不同的時(shí)間段以及不同的外界工作環(huán)境進(jìn)行燈光強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，使整個(gè)地鐵工程的燈光控制達(dá)到最優(yōu)效果，降低不必要的燈光照明，從而達(dá)到大幅度降低地鐵能耗的效果。

3.3 減少后期維護(hù)投入

通過智能照明控制系統(tǒng)可以將傳統(tǒng)需要人力操作完成的燈具打開以及斷開工作進(jìn)行智能化管理，所以對(duì)于地鐵管理工作來講，不僅僅能夠使地鐵照明管理工作更加智能化，同時(shí)還可以降低在地鐵運(yùn)行過程中維護(hù)費(fèi)用的投入，增加地鐵經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3.4 增加燈具使用壽命

相比傳統(tǒng)照明，智能照明控制系統(tǒng)能夠使燈具在不需要工作的時(shí)候進(jìn)行休息，所以在休息過程中燈具的電壓就不會(huì)出現(xiàn)過高現(xiàn)象。電壓過高也是導(dǎo)致燈具損壞的最主要原因。所以也通過智能照明控制系統(tǒng)適當(dāng)?shù)貙?duì)燈具的電壓進(jìn)行降低，能夠使得燈具的使用壽命大大增加。

4 智能照明控制系統(tǒng)在地鐵電氣節(jié)能中的應(yīng)用

4.1 地鐵出入口照明控制

在地鐵運(yùn)行過程中，乘客的來往是需要通過出入口來完成的，所以對(duì)于地鐵工程來講，出入口是不可或缺的，而因?yàn)槌鋈肟趤硗娜肆魇亲疃嗟?，所以出入口照明工作需要最能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能效果。在過去的照明系統(tǒng)工作過程中，沒有運(yùn)用智能照明控制系統(tǒng)，所以許多時(shí)候行人經(jīng)過之后，沒有行人經(jīng)過照明系統(tǒng)仍然在工作，浪費(fèi)了許多電能。而在智能照明控制系統(tǒng)下，可以針對(duì)出入口進(jìn)行1/2 以及1/3 場景設(shè)計(jì)，智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)出入口現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行不同模式的切換。而且還可以根據(jù)外界工作強(qiáng)度來進(jìn)行時(shí)間控制，當(dāng)外界關(guān)注強(qiáng)度充足的時(shí)候，智能照明控制系統(tǒng)可以僅開啟1/2 或者是1/3 場景模式，而當(dāng)夜晚逐漸來臨和室外光照強(qiáng)度降低時(shí)，智能照明控制系統(tǒng)可以將出入口的燈光照明工具全部打開。隨著深夜的來臨，因?yàn)槿肆髁看蟠蠼档?，所以智能照明控制系統(tǒng)可以將燈具調(diào)回到1/3 場景模式，能夠極大限度地降低能源的浪費(fèi)[4]。

4.2 地鐵站臺(tái)及后站廳照明控制

和火車站相似，地鐵也擁有站臺(tái)以及候站廳，所以對(duì)于地鐵工程來講，站臺(tái)以及候站廳屬于非常重要的組成成分。等候地鐵時(shí)，大多數(shù)乘客都在站臺(tái)以及候站廳當(dāng)中進(jìn)行等候，所以相比地鐵出入口，這一組分的照明時(shí)間要更長，并且照明的強(qiáng)度要更大。因此，需要通過智能照明控制系統(tǒng)對(duì)站臺(tái)以及候站廳的各照明回路進(jìn)行設(shè)計(jì)，使站臺(tái)以及候站廳可以在不同情況下呈現(xiàn)出不同的燈光場景，既能夠滿足燈光照明需求，又可以達(dá)到節(jié)能的效果。首先，在人流高峰期可以將全部照明燈具打開，使整個(gè)站臺(tái)以及候站廳呈現(xiàn)明亮的燈光。而當(dāng)人流情況一般時(shí)，可以將筒燈和燈槽的亮度調(diào)低，在能夠滿足基本照明需求時(shí)，又能夠使視野效果達(dá)到最好。而當(dāng)整個(gè)地鐵站停止運(yùn)行時(shí)，可以將所有隱藏?zé)舨鄞蜷_，將筒燈全部關(guān)閉。在進(jìn)行最后的清掃工作時(shí)，只需要保證清掃區(qū)域的基本照明就可以。

無論是對(duì)地鐵出入口還是站臺(tái)以及候站廳進(jìn)行燈光控制，都需要進(jìn)行中央控制。也就是說，需要有主控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有的全部照明回路進(jìn)行監(jiān)管與控制，通過電腦操作界面，對(duì)燈光開關(guān)進(jìn)行調(diào)控。而各開關(guān)控制，可以通過編程的方式對(duì)單一的開關(guān)按鍵控制回路進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，使單個(gè)按鍵能夠達(dá)到對(duì)單個(gè)回路或者是多個(gè)回路的控制。而光照強(qiáng)度的調(diào)控，則需要保證光照強(qiáng)度控制實(shí)現(xiàn)從0%～100%連續(xù)無間斷地控制，更好地對(duì)燈光效果進(jìn)行微調(diào)。

5 結(jié)語

綜上所述，在地鐵工程當(dāng)中，不僅需要使燈光照明效果達(dá)到最優(yōu)，同時(shí)也需要使燈光照明過程中的能耗大大降低。地鐵工程所涉及的燈光照明回路非常多，所以燈光照明的工作任務(wù)非常大，因此，在整個(gè)照明過程中所投入的能源是非常多的，若是通過傳統(tǒng)的人力操作來完成燈光照明控制，那么則會(huì)產(chǎn)生非常多不必要的能源消耗與浪費(fèi)。因此，需要在地鐵照明控制系統(tǒng)中增加智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用，通過智能照明控制達(dá)到對(duì)通過照明效果的科學(xué)管理和控制，降低能源消耗，達(dá)到更好的電氣節(jié)能效果。