摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加速發(fā)展,城市軌道交通越來(lái)越獲得社會(huì)的青睞。車站照明關(guān)系到軌道交通的服務(wù)質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)成本、運(yùn)營(yíng)成本等多個(gè)方面,在既要保證運(yùn)營(yíng)成本又要滿足國(guó)家“節(jié)能"要求的背景下,智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
軌道交通是以“成本運(yùn)營(yíng)為目的,良好服務(wù)為宗旨"開(kāi)展工作,保證乘客、準(zhǔn)點(diǎn)地到達(dá)是軌道交通運(yùn)營(yíng)單位的責(zé)任所在,地鐵(輕軌)車站照明控制系統(tǒng)對(duì)乘車顯得尤為重要。
1 地鐵車站照明特點(diǎn)和控制方案對(duì)比
地鐵車站是位于地下的建筑物,與傳統(tǒng)位于地面之上的建筑物不同(傳統(tǒng)建筑物在考慮照明時(shí)要考慮自然采光的情況),地鐵車站內(nèi)部沒(méi)有自然采光,燈具需要長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟。其次,站內(nèi)人流量密集,乘客對(duì)照度要求較高,人流量越大,需開(kāi)啟的燈具數(shù)量相對(duì)越多。同時(shí)乘客流量分布不均勻,不同運(yùn)營(yíng)時(shí)段、不同區(qū)域照度需求不同。因此,在對(duì)地鐵站進(jìn)行照明控制時(shí),需要根據(jù)地鐵站的這些特點(diǎn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
根據(jù)區(qū)域的不同,地鐵車站正常照明分為2大區(qū)域,設(shè)備區(qū)照明和公共區(qū)照明(含出入口照明)。設(shè)備區(qū)照明需要滿足地鐵站工作人員工作需求;公共區(qū)照明是要給乘客提供的照明環(huán)境,使照明更加人性化。通過(guò)合理的管理,在不同時(shí)段利用合理照度來(lái)滿足地鐵站的運(yùn)營(yíng),使其照明用電達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的目的。
地鐵車站設(shè)備區(qū)一般采用傳統(tǒng)照明控制方式進(jìn)行控制,即通過(guò)安裝于房間門口的面板進(jìn)行控制,房間較大的,可通過(guò)增加控制回路來(lái)達(dá)到節(jié)能的效果;地鐵站設(shè)備房間只允許有權(quán)限的工作人員進(jìn)入,基本可以做到人來(lái)開(kāi)燈,人走滅燈的省電運(yùn)行。
對(duì)于公共區(qū)來(lái)說(shuō),既要保證一定照度和均勻照度的照明效果,又要控制長(zhǎng)明燈數(shù)量,因此,合理的控制公共區(qū)照明是地鐵照明設(shè)計(jì)中的重中之重。
地鐵公共區(qū)照明屬于2級(jí)負(fù)荷,為了防止電力故障或者突然停電對(duì)運(yùn)營(yíng)造成的影響,在照明設(shè)計(jì)時(shí),將地鐵車站劃分為站廳和站臺(tái)2個(gè)部分,各個(gè)部分實(shí)行交叉配電的方式,分別來(lái)自于變電所的I、II段母線。
而為了滿足照度及照明均勻度,并控制長(zhǎng)明燈的數(shù)量,達(dá)到節(jié)能的目的,可通過(guò)增加變電所低壓柜至照明配電箱和配電箱至燈具的配電回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。以下我們將對(duì)照傳統(tǒng)照明和智能照明控制系統(tǒng)加以對(duì)比:
1.1 地鐵公共區(qū)傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)
在傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)中,車站公共區(qū)照明通過(guò)正常照明配電箱和應(yīng)急照明配電箱2種配電箱進(jìn)行配電,并通過(guò)綜合監(jiān)控系統(tǒng)(BAS)進(jìn)行控制。在運(yùn)行高峰時(shí)段時(shí),燈具全部打開(kāi);在高峰時(shí)段后,一般為隔盞亮的方式進(jìn)行照明,保證照明的均勻度;在運(yùn)行結(jié)束后,其他燈具全部關(guān)閉,只開(kāi)應(yīng)急照明作為公共區(qū)值班之用。
1.2 地鐵公共區(qū)智能照明控制系統(tǒng)
智能照明控制系統(tǒng)由控制管理設(shè)備、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成;控制管理設(shè)備應(yīng)包括中間控制管理設(shè)備,還可以包括被中間控制管理設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)控制管理設(shè)備??刂撇考ㄩ_(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器、IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器、傳感器和智能面板等??刂撇考ㄩ_(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器、IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器、傳感器和智能面板等。智能照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)需要,通過(guò)各控制器和面板進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)對(duì)各回路的亮度控制,從而組成多種不同的照明應(yīng)用場(chǎng)景,達(dá)到綜合性的系統(tǒng)控制效果。智能照明控制系統(tǒng)圖如下:
傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)方案是基于BAS系統(tǒng),對(duì)照明設(shè)施進(jìn)行簡(jiǎn)單的群組控制、時(shí)間控制;而智能照明控制系統(tǒng)是對(duì)車站的照明進(jìn)行智能化管理,達(dá)到用戶對(duì)每一個(gè)回路進(jìn)行準(zhǔn)確的群組控制、時(shí)間控制,同時(shí)還增加了對(duì)照明設(shè)施進(jìn)行場(chǎng)景控制、調(diào)光控制及傳感器自動(dòng)控制功能。于此同時(shí),BAS系統(tǒng)是通過(guò)控制接觸器動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)照明控制的,不能采集電流波形曲線,在帶負(fù)荷開(kāi)合接觸器時(shí)很容易出現(xiàn)打火和拉弧的現(xiàn)象,接觸器的使用壽命會(huì)加速縮短。智能照明控制系統(tǒng)在斷開(kāi)負(fù)荷時(shí),可以根據(jù)采集的電流信號(hào),使電流在正弦波電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)智能照明的開(kāi)關(guān),不至于出現(xiàn)打火、拉弧等現(xiàn)象,大大的增強(qiáng)了開(kāi)關(guān)的使用壽命,減少了維護(hù),達(dá)到了降低照明維護(hù)成本的目的。
2 智能照明控制系統(tǒng)方案
智能照明控制系統(tǒng)方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),總線上采用ALIBUS總線技術(shù),設(shè)備上有位于車站照明配電室的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器和對(duì)應(yīng)的IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器,位于地鐵公共區(qū)的傳感器和智能面板。系統(tǒng)功能主要體現(xiàn)在照明分區(qū)進(jìn)行精細(xì)化、智能化的控制特點(diǎn)上。功能主要有:
手動(dòng)控制:通過(guò)在受控區(qū)域安裝智能控制面板或觸摸屏,實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具靈活地進(jìn)行分組控制(開(kāi)關(guān)與調(diào)光)。同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)照明的場(chǎng)景切換,方便地管理與調(diào)整整個(gè)空間的照明效果。
定時(shí)控制:按照預(yù)設(shè)的時(shí)間計(jì)劃來(lái)自動(dòng)調(diào)整燈具的開(kāi)關(guān)與亮度,包括通過(guò)經(jīng)緯度自動(dòng)計(jì)算日出日落時(shí)間的天文時(shí)鐘模式、節(jié)假日。分別控制的節(jié)假日模式和針對(duì)特殊情況的預(yù)約模式。
自動(dòng)控制:通過(guò)人體運(yùn)動(dòng)傳感器和光照度傳感器來(lái)探測(cè)環(huán)境狀況,根據(jù)環(huán)境狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 調(diào)光控制:根據(jù)需要調(diào)節(jié)燈具的亮度輸出,為用戶提供更好的節(jié)能效果和更舒服的照明光環(huán)境。
集中管理:通過(guò)IP管理機(jī)等設(shè)備將智能照明控制系統(tǒng)接入企業(yè)內(nèi)部Intranet,在監(jiān)控中間對(duì)整個(gè)地鐵的照明進(jìn)行統(tǒng)一的集中管理。
系統(tǒng)對(duì)接:與第三方系統(tǒng)或上層BA系統(tǒng)對(duì)接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和指令對(duì)接,能夠?qū)崿F(xiàn)諸如火災(zāi)報(bào)警強(qiáng)啟、照明能耗數(shù)據(jù)上傳、語(yǔ) 音控制指令接收等功能。
以ALIBUS為總線技術(shù)的智能照明控制方案,功能齊全,靈活多變,能夠滿足復(fù)雜控?zé)纛I(lǐng)域的苛刻要求。
3 智能照明控制系統(tǒng)產(chǎn)品推薦
3.1 開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器
開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)收集、處理和分發(fā)照明控制信息到ALIBUS總線上,用于翻譯和處理控制指令。在現(xiàn)場(chǎng),它們以既定的可編程的規(guī)則來(lái)管理輸入信號(hào)和燈光輸出。通過(guò)使用ALIBUS通信協(xié)議,系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行增強(qiáng)和擴(kuò)展,以適應(yīng)不同的照明應(yīng)用需求或建筑面積。主控制器之間和照明服務(wù)器多數(shù)使用以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,跨系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)由以太網(wǎng)對(duì)接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
3.2 智能面板
智能面板是用來(lái)接通和斷開(kāi)照明線路電源的一種低壓電器。面板不僅是一種家居裝飾功能用品,更是照明用電的主要零部件,其產(chǎn)品質(zhì)量、性能材質(zhì)對(duì)于預(yù)防火災(zāi)、降低損耗都有至關(guān)重要的作用。在照明控制系統(tǒng)中,通過(guò)對(duì)回路的開(kāi)關(guān)控制組合實(shí)現(xiàn)某種控制策略。
3.3 傳感器
輸入設(shè)備里,傳感器也是智能照明系統(tǒng)中*的器件。傳感器技術(shù)以信息的獲取與變換為核心,是拓展信息資源的源頭,具有將計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制技術(shù)銜接為一體的關(guān)鍵功能。
3.4 IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器(網(wǎng)關(guān))
網(wǎng)關(guān)是一種適用于照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備,又稱“ALIBUS系列智能照明IP協(xié)議轉(zhuǎn)換器"。網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)層以上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連,適用于兩個(gè)高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣域網(wǎng)互連,也可以用于局域網(wǎng)互連。在使用不同通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語(yǔ)言,甚至體系結(jié)構(gòu)*不同的兩種系統(tǒng)之間,網(wǎng)關(guān)起到翻譯器的作用。
4 結(jié)束語(yǔ)
與傳統(tǒng)的地鐵照明相比,安科瑞以ALIBUS為總線技術(shù)的智能照明控制方案展現(xiàn)了節(jié)能、智能控制、高可靠性和系統(tǒng)兼容能力。