智能照明控制技术在地铁电气节能中的应用研究

徐少佐

（五矿二十三冶建设集团有限公司，湖南 长沙 410000）

城市地铁的正常运营，对于整个照明系统有着非常高的要求，为此，在实际的地铁建设中，引入了智能化控制系统，在实际工作中可以发挥电能节约的功能，确保照明正常的同时，避免造成过度浪费。地铁电气节能技术的智能控制，不但解决了智能化控制问题，同时，在系统稳定性和持续性方面，会有非常好的表现。而相关技术的成熟和发展，为其建设奠定了坚实的技术基础。这使得地铁智能化控制系统的应用水平达到了新的高度，并为以后的建设提供了条件。

1 地铁照明系统概述

我国很多大中型城市都兴建了地铁，地铁的运营处于地面以下的隧道中，因此，照明系统对于整个城市地铁的正常运营有极为关键性的影响，是地铁系统得以正常运营不可或缺的辅助保障系统。地铁照明系统需要提供稳定持续的照明功能，必然在用电量方面有较大的消耗。通过实际的调研发现，很多照明系统在某些时段处于无效工作状态，消耗能源的同时，其产生的光能并没有实际的效用。智能化控制的引入，使得这些无为照明可以得到有效节约，不但能够对稀缺的电能提升利用效率，同时在照明系统的使用寿命和故障率控制方面都有直接的帮助。随着地铁系统建设面积的进一步拓展，地铁站等关键枢纽的智能化控制也得到了更充分的开发和利用，这对地铁照明系统的优化和完善形成了一定的升级压力，同时，更是技术发展和设备更新的动力所在。不断在现有技术基础上对整个地铁照明系统进行升级，尤其是针对其节能系统的完善，将是非常重要的发展趋势，该领域的技术发展和管理优化，有着巨大的发展潜力。

2 智能照明控制技术在地铁电气节能中的应用

智能照明控制技术得以引入和充分应用的核心目标，就是通过一些智能化技术的系统设置，对整个照明系统的开关和光线强弱进行有效控制，满足必要的照明需求的同时，还可以更加有效地节约能源，使得电能资源得到高效率高质量的利用，节能减排的同时，最终帮助地铁运营成本实现更有效的管理。

2.1 智能照明控制系统组成

从目前我国城市地铁系统中所采用的智能照明系统来看，其基本设计结构有很大的相似性，均可大致分为三个功能单元，即系统单元、输出单元以及输入单元，下面分别进行分析。

（1）系统单元。智能照明控制系统主要承担电源以及相关系统的接口服务，以及控制信号的传输和通信支持，类似电脑中的基础模块，其他功能模块需要在系统单元的基础上才能得以有效应用。基于系统单元的有效发挥功能，各子系统可以对所属分组区域实施控制，主系统与各子系统，以及子系统之间的信息联系能够有效实现。

（2）输入单元。输入单元完成转换控制信号的功能，这些控制信号来自外部输入的各种命令，并将这些命令转化为可以进行数字化传输的信号形式。信号通过编程形成的处理程序，可以对命令进行分类处理。输入单元的核心部件为输入开关，其构成主要有几种常见的形式，具体包括可编程多功能开关、红外线接收开关、遥控器等形式。不仅如此，输入单元也可以实现更多元化的模式，比如，特定设计的控制板与传感器设备，可以在对工作环境的灯光亮度检测，并将其进行信息转换，形成地铁照明系统中光源亮度调整的控制信号。通过其正常功能实现，使地铁系统内亮度可处于适宜状态下,实现节能目标。

（3）输出单元。输出单元主要完成转换信号的接收，并根据命令信息情况选择对应回路完成信号的输出，实现照明系统的实时控制。地铁智能照明控制系统中所采用的输出单元有非常多的表现形式，比较常见的是继电调光模拟输出、照明调光接口以及红外输出模块等形式。从智能照明控制系统的功能结构来看，所有的智能控制功能是利用集中控制方式最终实现的，命令执行时，根据命令内容进行执行方式的选择。中央监控中心可以对各控制信号的流向以及作用发挥情况进行监控和管理，使灯光的使用和照明效果的控制能够得到充分监管。

2.2 智能照明控制系统的优点

城市地铁中采用智能照明控制系统，最主要的原因就是利用其系统优点，最大化实现对能源的节约以及对运营成本的控制。具体来说，其优点可大致归纳为以下几个方面：

（1）节能效果良好。考虑到整个地铁系统照明环境的庞大以及照明系统的应用复杂性，通过人为方式对照明系统进行控制是不现实也不可能的。引入智能照明控制系统，可以对整个地铁工程进行更有效的照明管理，使得需要照明的环节能够得到充分的灯光保障，而不需要得到照明的时段和地点则可以根据实际情况进行自动化控制，实现照明系统的智能开关管理，包括光强度等，也可以基于控制系统的程序设定进行实时有效的控制，使整个照明系统的能耗控制更加有效，节能效果得到更加充分的保障。

（2）后期维护成本较低。智能照明控制系统能够将设备工作情况进行实时准确的监测并反映在控制中心，控制中心可以根据实际情况对其工作情况进行合理设置，当发生灯具或供电故障时，能够将故障部件和线路有效显示并及时报警。工作人员可以根据这些准确的信息对故障灯具进行检查和更换，因为整个检修更有针对性，使得检修时间大幅缩短，维护人员数量也可以减少到必要范围，这使得后期维护成本可以显著下降，同时，并不以技术保障水平下降为代价。

（3）灯具使用寿命延长。灯具的使用寿命与其不正常的使用方式相关，而智能照明控制系统通过合理设计控制程序，使得这些灯具的开关和使用能够符合其性能保障要求，进而使得灯具的使用寿命显著增加。灯具寿命的增加，同时也降低了更换灯具的成本，对能源的节省也有一定的帮助。

2.3 智能照明控制系统在地铁电气节能中的应用

智能照明控制系统中地铁电气节能中的具体应用，可以从两个方面得到充分体现，一是地铁出入口的照明控制，二是地铁站台及候车厅的照明控制，两个环节的智能照明控制做好，就可以实现节能更佳效果。

（1）地铁出入口照明控制。在地铁运行过程中，乘客的来往是需要通过出入口完成的，所以，对于地铁工程来讲，出入口是不可或缺的，因为出人口来往的人流是最多的，所以出人口照明工作需要能够实现节能效果。在过去的照明系统工作过程中，没有运用智能照明控制系统，所以，许多时候没有行人经过，照明系统仍然在工作，浪费了许多电能。而在智能照明控制系统下，可以针对出入口进行1/2以及1/3场景设计，智能照明系统可以根据出入口现场的具体情况进行不同模式的切换。而且还可以根据外界工作强度进行时间控制，当外界关注强度充足的时候，智能照明控制系统可以仅开启1/2或者是1/3场景模式，而当夜晚逐渐来临和室外光照强度降低时，智能照明控制系统可以将出入口的灯光照明工具全部打开。

（2）地铁站台及候车厅照明控制。对于地铁工程来讲,站台以及候车厅是非常重要的场所，相比地铁出入口，这些场所的照明时间要更长，并且照明强度更大。在人流高峰期可以将全部照明灯具打开，使整个站台以及候车厅呈现明亮的灯光。而当人流情况一般时，可以将筒灯和灯槽的亮度调低,在能够满足基本照明需求时，又能够使视野效果达到最好。而当整个地铁站停止运行时，可以将所有隐藏灯槽打开，将筒灯全部关闭。在进行最后的清扫工作时,只需要保证清扫区域的基本照明就可以。无论是对地铁出入口还是站台以及候车厅进行灯光控制,都需要进行中央控制。各开关控制，可以通过编程的方式对单一的开关按键控制回路进行程序设计，使单个按键能够达到对单个回路或者是多个回路的控制。而光照强度的调控，则需要保证光照强度控制实现连续无间断的控制，更好地对灯光效果进行微调。

3 结语

综上所述，地铁工程中需要采用大量灯具提供其运营所需的各种照明，这对于电能的消耗是非常巨大的，节约能源成为一种非常现实的需要。为此，必须强化地铁照明系统的智能化控制，提供有效的照明管理，在确保照明需求得到充分保障的情况下，充分节约电能控制运营成本，进而提升经济效益。智能照明控制技术在地铁照明系统的智能化控制和能源节约利用方面，有很大的研究发展潜力，并已经在实际中得到了充分应用。随着相关技术的持续完善和发展，必将对整个地铁照明系统的能源节约产生巨大影响。