智能照明控制系统在铁路站房中的应用探究

薛聪聪

摘要：目前我国经济水平和科技水平发展十分快速，现如今，越来越多的大型、特大型城市选择铁路作为疏解城市交通体系的重要载体。而铁路站的照明设计直接关系到乘客的日常使用及发生应急状况时的安全性，通过大量的计算以及合理的照度模拟仿真及选择合适的配电形式、控制方式，为广大乘客提供绿色节能、安全舒适的出行体验。铁路运输量大、速度快、班次密、安全舒适、准点率高、全天候、运费低和节能环保的优点无疑是这一难题的重要解决方案，而铁路车站照明是给乘客及内部工作人员最直接的使用感受，对其照明的舒适性、节能性和安全性设计是十分必要的。

关键词：智能照明;控制;铁路;站房

引言

随着多层域感知、人工智能、移动互联、主动协同等技术的应用，铁路设计必将紧随“智能化”和“数字化”新一代技术发展方向，聚焦“智慧服务、智能运行、智能运维、智慧云服务、智能建造”等领域，推动智能铁路系统的全面创新，实现人、车、运行环境、设备、指挥调度之间在线数据以前所未有的广度、深度与速度进行交互与共享。

1客室照明系统总体设计

目前，国内外没有针对铁路、轻轨及有轨电车的客室照明标准，我国城市铁路客室标准基本上参考国内和国外相关铁路标准。有的标准个别条款明确适用于城市铁路，以上标准没有考虑铁路和有轨电车LED照明的相关特性和参数。LED照明作为新一代的照明光源，目前在铁路和有轨电车上已取代荧光灯。和荧光灯相比，LED照明具有功率小、光效高、寿命长、不含汞等特点。在目前国内外没有适用于有轨电车的LED照明标准的背景下，根据LED照明特点，结合铁路和有轨电车照明需求，制定铁路和有轨电车LED照明技术标准刻不容缓。

2铁路站房对智能照明控制系统的应用需求及方法

2.1站房通道

铁路站房通道区域照明系统设计，需要考虑列车进站与出站区间通道使用情况，对于人流量相对较大车次，可以适当提高该阶段照明强度及照明时间，反之，针对人流量相对较少车次，则可相对应的减少站房通道照明光照强度。一旦车站站台处于空置状态时，站房通道照明密度，则需要根据通道空间设计感光强度做好调整，通过传感器设备与中央空置设备网络信号传输，进行站房通道照明系统控制与管理。换言之，站房通道区域照明系统的使用，在不同时段、不同车次存在较大差异，智能照明控制系统，应结合各个时段、车次不同使用需求，做好对照明控制的动态调整，采用系统自动调整及人工调整干预两种方式，做好对站房通道照明系统控制，使通道内光照强度及光照效果能始终保持合理范围内，尽可能提高智能照明控制系统节能效果。

2.2物联网智能照明系统

车站照明系统从区域分为公共区照明、设备区照明、区间照明、出入口照明等，从功能分可分为正常照明、节电照明、应急照明、导向照明、广告照明等。总能耗占全站能耗的5%～8%，是主要耗能系统之一。在照明系统中主要耗能为服务于乘客的公共区各类照明，它设备数量多、持续工作时间长，因此很有必要研究新型节能光源应用，进一步挖掘物联网智能照明系统节能潜力，以实现在保证服务水平、功能要求的基础上较大限度的提高乘客的出行体验，同时也应保护环境、降低对城市的污染。（1）无线通信-灵活设置、降低成本。主干网采用光纤或网线，末端通讯主要采用LoRa和WiFi自组网。采用稳定可靠的无线技术，有利于新线路施工建设和既有线路的改造，增强了模式设计和运营维护的灵活性以及降低了全系统成本。（2）边缘计算。就地网关即可对机电设备时行趋势判断和故障分析的强大计算能力。（3）利用B/S结构实现边缘协同。多主机、多冗余、模块化的数据库服务器云计算与分布式网关布置、数据源头（设备端和边缘侧）处理的微服务相结合，不仅优化设备的操作或者调度，还提供了提供了更加智能的资源管理。（4）可视化。在立体可视化界面和辅助表单的引导下，使得站务及运维人员很大程度提升工作灵活性、操作性，节省人力及时间成本。

2.3增强场景控制

城市铁路既有位于地面的轻轨车站，又有位于地下的铁路车站，因此智能照明控制系统的设计需要充分根据车站的特点，通过平衡自然光照和人工照明实现照明的经济性。轻轨车站照明控制模式的设计可以通过感光元器件实时测量自然环境的光照强度，对于自然光照过强的区域可以实施遮光处理，对于光照过暗的区域可以打开照明灯具进行照度补偿。传统照明控制系统的照明灯具工作时不能够根据客流量的变化动态调整工作状态，导致电力资源的浪费，所以为了根据实际的客流量采取匹配该场景的照明控制策略将会很大程度上降低传统照明控制系统的能耗。比如，由车站运营的客流量信息生成数据库，照明控制模型根据运营时刻表预测公共区的客流量，并控制照明灯具在客流量大的时间段内全部工作来保障乘客出行安全，在客流量小的时间段内部分工作来减少能源消耗，并且为方便清洁人员在车站运营结束后打扫卫生，在该时间段内照明控制系统只需满足基本照明。城市铁路车站保障乘客的人身安全是其运营工作的重中之重，为了避免突发事件发生时乘客容易出现慌乱的情况，智能照明控制系统应完善“应急”照明模式。当突发事件发生时，照明控制系统切换至“应急”照明模式，控制照明灯具使用特定颜色的灯光及时有序地引導乘客转移至安全区域。

2.4客室LED照明电气设计

目前大多有轨电车与汽车、行人在平交路口共享路权，因此铁路上的全自动驾驶技术无法应用在有轨电车上。有轨电车在驾驶自动化、智能化不足的同时，司机的工作强度相比铁路有所增加，客室照明采用自动照明（环境自适应照明方案）可以减少司机在运营中对车辆照明的操作和干预，如在阴天、雨天或黄昏要开启客室照明，在晴天等视线良好状况下关闭客室照明。自动照明可避免司机在晴天等视线良好的情况下忘关客室照明，造成费电。每个司机在下午时段对是否需要开启客室照明也无统一的判断标准，需要运营制定开灯时间点。为此，笔者建议将有轨电车使用自动照明列入将来的有轨电车客室照明标准，以适应未来运营无人化发展。

结语

综上所述，智能照明控制系统在铁路站房中运用，极大提高铁路站房照明系统使用便捷性、安全性及稳定性，同时，满足对照明系统节能处理基本需求，避免不必要照明资源浪费，一定程度为铁路站房电力资源管理成本控制创造有利条件。

参考文献

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[2]张德保，张伟，华树明，等.智能照明标准化现状与发展趋势探讨[J].中国照明电器，2019（7）：5-9