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摘 要：地铁经过十多年的发展，已全面进入大建设、大运营、大开发、大发展的“黄金机遇期”，开启智慧地铁建设新征程，就要创建智慧乘客服务体系，就要提高乘客服务舒适化、智能化水平，就要全面感知、深度互联和智能融合乘客、设施、环境等实体信息。本文主要分析智慧照明在地铁车站的应用。
关键词：照明系统;节能;智慧照明;智慧车站
中图分类号：U231.91 文献标识码：A
0 引言
地铁车站灯具节能控制方式比较单一，在既满足设计规范又不降低运营质量的前提下，对车站照明系统进行节能优化是节能降耗的重要工程。在智慧地铁建设中，照明灯具按照人员流量自动调光是智慧照明系统节能研究的方向。
1 智慧照明系统
智慧照明系统旨在通过研究车站公共区、车站出入口、地铁区间和设备区等区域的照明系统现状、控制方式和能耗特点，根据每个区域的照明需求特点及要求，提出不同的照明系统控制策略，为已经运营的车站和建设中的新线提供可靠的照明系统改造、安装和控制方式。根据地铁建设和运营的经验，车站照明系统的能耗负荷占整个车站设备负荷的15%，占机电设备负荷的25%左右，并且具有长期持续运行的特点。照明设备虽然功率小，但是数量多，排在机电设备耗电量的第三位，是电能消耗大的主要设备。郑州地铁运营线路中公共区照明均为LED灯具，单个灯具的节能性已大大提高。由此可见，车站公共区、轨行区、设备区灯具控制方式单一是电能消耗大的重要因素。
2 智慧照明方案
2.1 人体感应调光智能照明系统
系统概述，人体感应调光智能照明系统=人体感应探测器+智能照明控制系统+DALI（数字可寻址灯光接口）调光灯具+光照度感应器+人体感应探测器。此种模式在车站既有智能照明系统基础上，使用DALI调光LED灯具替代传统的LED灯具，在车站公共区增加人体感应探测器，在出入口安装光照度感应器，增加人体感应调光和光照度感应调光，并在调光的基础上，同时融入高峰低谷时控调光进行控制，达到深度节能目的。DALI调光灯具原理，DALI灯具特点是单个灯具具有独立地址，可通过智能照明系统对同一强电回路或不同回路上的单个或多个灯具进行独立寻址，从而实现单独控制和任意分组，对单灯或灯组进行精确调光。DALI灯具与传统灯具的区别在于灯具驱动电源。普通LED灯具一般使用恒流驱动电源，输入电压固定，输出为恒流电源，灯具的运行稳定性强，输出电流不可调整;DALI灯具使用DALI协议驱动电源，输入电压固定，可通过控制器提供的信号控制输出电流调节灯具亮度。系统调光方式，根据车站人流潮汐现象，采用光照度控制、人体感应控制、时控调光的方式达到客流量调节灯光的效果。系统中增加“一键全亮”功能，当触摸屏触发一键全亮时，灯具全部点亮，光感应器及红外感应器不再控制设备。（1）光照度控制。此种调光主要针对车站出入口飞顶灯。出入口光照度感应器探测室外光照度传输信号给智能照明系统，智能照明系统通过处理后，给DALI灯具发送适合的控制电流调节灯具亮度。（2）人体感应控制。将车站按照结构分为站厅站台乘客流动区、乘车设备区、楼梯扶梯区和屏蔽门光带区。乘客流动区根据现场情况设定照度;乘车设备区包含售票机、客服中心、闸机等，每个区域安装一个DALI控制器，通过人体感应探测传感器将信号传送给智能照明系统，智能照明系统控制DALI控制器，从而控制灯具实现区域的灯光调节;楼梯扶梯区域不设置人体感应，确保乘车安全;屏蔽门区根据车辆进出站随车亮起和调暗，以提醒乘客上下车。（3）时控调光。将车站按照客流量分为高峰、平谷、低谷时段。高峰模式：站厅公共区80%亮度，出入口根据环境光自动调节亮度。平谷模式：站厅公共区根据区域不同设置不同的亮度，出入口根据环境光照情况自动调节亮度。低谷模式：站厅公共区预设区域内40%亮度，楼梯扶梯区域60%亮度，其他区域根据调光进行控制。
2.2 视频分析调光智能照明系统
视频分析调光智能照明系统=视频流数据+智能照明系统+调光灯具。此模式在车站人体感应调光照明系统基础上，以车站采集的视频流数据替换人体感应数据，进而达到调光控制目的。系统原理，以人体感应调光方案为模型，将人体感应器收集数据更换成视频流数据，利用车站现有摄像头在某一时段采集的车站视频流进行分析对比，采用人工智能算法进行车站实时区域人流量分析，并按照人流量设定多个阈值。当车站客流量达到设定的阈值后，智能照明系统自动将对应区域的灯具调整到预设的亮度，从而达到调光目的。
2.3 智慧灯具照明系统
系统概述，智慧灯具照明系统通过先进的智能化手段，在传统LED照明技术的基础上，对灯具增加智能化控制芯片，同时将灯与灯互联组网，形成物联网络，自动感知客流量变化与环境光线变化，实时进行灯光调节。该系统在无极调光的基础上，实现单灯控制、灯灯互联，当单灯感应到环境改变，通知整组灯开启，前灯感应到人员进入时通知后灯开启，实现了真正意义的智慧照明。系统原理，智慧灯具已不再单独一个灯具，它将智慧芯片模块和灯具连接在一起，可嵌入灯内的智能模块，高度集成传感、通信、计算、定位、无线组网、灯具控制等功能，可实现无线智能灯控数据采集、室内定位、数据统计与分析等功能。灯具安装后通过简单组网即可上线运行，实现光照度调光、人体感应调光等功能。系统智慧芯片模块可实现蓝牙、红外、4G、5G通信，兼容物联网通信模式，采用断电记忆功能，即使断电后再上电，组网模式仍然存在，稳定可靠。
3 智能照明在地铁车站中的运用
3.1 场景模式控制
视使用寿命而定，您可以将工作站上的一般照明亮度变更为其他场景模式。通过面板控件、触摸屏控件和自动控制，可以在不同的场景模式之间切换。根据广州现有线路运行时间表，可以将方案分为早高峰模式、低峰模式、晚高峰模式、停运模式四类。
3.2 尺寸控制
调整入口处的照明传感器，并根据传感器测量的自然灯光的变化启用相应的照明模式。这样可以避免在日光照明足够自然时打开许多照明设备。公共区域和正常出入境分布的照明设备按照城市交通照明要求（GB/ T1655-2008）进行配置，而不考虑变化样式（24瓦灯功率考虑在内）。
3.3 输入通道
车站是地下车站，入口道路只有在接近山顶时才会受到自然的影响。因此，将入口区域分为两个区域，其中公共区附近的入口区域（通道1）由场景模式控制，上方空域附近的初始通道（通道2）由色调控制。
4 结束语
传统智慧照明系统虽然实现了调光，但其“一刀切”“无感知”的调光方式已不能满足智慧地铁的需要，自动调光照明系统、智慧灯具调光系统在构建节能、绿色的智慧车站中表现出物联网时代的优势，在新线建设的过程中，应统筹考虑，将智慧照明作为智慧地铁建设的项目之一统筹谋划、快速推进。
参考文献：
[1]北京市地铁运营有限公司，广州市地下铁道总公司，等.GB/T16275—2008城市轨道交通照明[S].北京：中国标准出版社，2018.
[2]沈亮亮.关于地铁站照明及节能研究[D].广州：华南理工大学，2017.
[3]顾耀君.上海地铁四号线车辆客室照明节能改造研究[D].上海：同济大学，2016.
[4]段琪峰.深圳地鐵9号线KNX总线智能照明系统的应用[J].机电信息，2017（12）：33-34.
[5]施情天.智能照明系统在轨道交通下的运用探析[J].电子世界，2014（10）：492.
关键词：照明系统;节能;智慧照明;智慧车站
中图分类号：U231.91 文献标识码：A
0 引言
地铁车站灯具节能控制方式比较单一，在既满足设计规范又不降低运营质量的前提下，对车站照明系统进行节能优化是节能降耗的重要工程。在智慧地铁建设中，照明灯具按照人员流量自动调光是智慧照明系统节能研究的方向。
1 智慧照明系统
智慧照明系统旨在通过研究车站公共区、车站出入口、地铁区间和设备区等区域的照明系统现状、控制方式和能耗特点，根据每个区域的照明需求特点及要求，提出不同的照明系统控制策略，为已经运营的车站和建设中的新线提供可靠的照明系统改造、安装和控制方式。根据地铁建设和运营的经验，车站照明系统的能耗负荷占整个车站设备负荷的15%，占机电设备负荷的25%左右，并且具有长期持续运行的特点。照明设备虽然功率小，但是数量多，排在机电设备耗电量的第三位，是电能消耗大的主要设备。郑州地铁运营线路中公共区照明均为LED灯具，单个灯具的节能性已大大提高。由此可见，车站公共区、轨行区、设备区灯具控制方式单一是电能消耗大的重要因素。
2 智慧照明方案
2.1 人体感应调光智能照明系统
系统概述，人体感应调光智能照明系统=人体感应探测器+智能照明控制系统+DALI（数字可寻址灯光接口）调光灯具+光照度感应器+人体感应探测器。此种模式在车站既有智能照明系统基础上，使用DALI调光LED灯具替代传统的LED灯具，在车站公共区增加人体感应探测器，在出入口安装光照度感应器，增加人体感应调光和光照度感应调光，并在调光的基础上，同时融入高峰低谷时控调光进行控制，达到深度节能目的。DALI调光灯具原理，DALI灯具特点是单个灯具具有独立地址，可通过智能照明系统对同一强电回路或不同回路上的单个或多个灯具进行独立寻址，从而实现单独控制和任意分组，对单灯或灯组进行精确调光。DALI灯具与传统灯具的区别在于灯具驱动电源。普通LED灯具一般使用恒流驱动电源，输入电压固定，输出为恒流电源，灯具的运行稳定性强，输出电流不可调整;DALI灯具使用DALI协议驱动电源，输入电压固定，可通过控制器提供的信号控制输出电流调节灯具亮度。系统调光方式，根据车站人流潮汐现象，采用光照度控制、人体感应控制、时控调光的方式达到客流量调节灯光的效果。系统中增加“一键全亮”功能，当触摸屏触发一键全亮时，灯具全部点亮，光感应器及红外感应器不再控制设备。（1）光照度控制。此种调光主要针对车站出入口飞顶灯。出入口光照度感应器探测室外光照度传输信号给智能照明系统，智能照明系统通过处理后，给DALI灯具发送适合的控制电流调节灯具亮度。（2）人体感应控制。将车站按照结构分为站厅站台乘客流动区、乘车设备区、楼梯扶梯区和屏蔽门光带区。乘客流动区根据现场情况设定照度;乘车设备区包含售票机、客服中心、闸机等，每个区域安装一个DALI控制器，通过人体感应探测传感器将信号传送给智能照明系统，智能照明系统控制DALI控制器，从而控制灯具实现区域的灯光调节;楼梯扶梯区域不设置人体感应，确保乘车安全;屏蔽门区根据车辆进出站随车亮起和调暗，以提醒乘客上下车。（3）时控调光。将车站按照客流量分为高峰、平谷、低谷时段。高峰模式：站厅公共区80%亮度，出入口根据环境光自动调节亮度。平谷模式：站厅公共区根据区域不同设置不同的亮度，出入口根据环境光照情况自动调节亮度。低谷模式：站厅公共区预设区域内40%亮度，楼梯扶梯区域60%亮度，其他区域根据调光进行控制。
2.2 视频分析调光智能照明系统
视频分析调光智能照明系统=视频流数据+智能照明系统+调光灯具。此模式在车站人体感应调光照明系统基础上，以车站采集的视频流数据替换人体感应数据，进而达到调光控制目的。系统原理，以人体感应调光方案为模型，将人体感应器收集数据更换成视频流数据，利用车站现有摄像头在某一时段采集的车站视频流进行分析对比，采用人工智能算法进行车站实时区域人流量分析，并按照人流量设定多个阈值。当车站客流量达到设定的阈值后，智能照明系统自动将对应区域的灯具调整到预设的亮度，从而达到调光目的。
2.3 智慧灯具照明系统
系统概述，智慧灯具照明系统通过先进的智能化手段，在传统LED照明技术的基础上，对灯具增加智能化控制芯片，同时将灯与灯互联组网，形成物联网络，自动感知客流量变化与环境光线变化，实时进行灯光调节。该系统在无极调光的基础上，实现单灯控制、灯灯互联，当单灯感应到环境改变，通知整组灯开启，前灯感应到人员进入时通知后灯开启，实现了真正意义的智慧照明。系统原理，智慧灯具已不再单独一个灯具，它将智慧芯片模块和灯具连接在一起，可嵌入灯内的智能模块，高度集成传感、通信、计算、定位、无线组网、灯具控制等功能，可实现无线智能灯控数据采集、室内定位、数据统计与分析等功能。灯具安装后通过简单组网即可上线运行，实现光照度调光、人体感应调光等功能。系统智慧芯片模块可实现蓝牙、红外、4G、5G通信，兼容物联网通信模式，采用断电记忆功能，即使断电后再上电，组网模式仍然存在，稳定可靠。
3 智能照明在地铁车站中的运用
3.1 场景模式控制
视使用寿命而定，您可以将工作站上的一般照明亮度变更为其他场景模式。通过面板控件、触摸屏控件和自动控制，可以在不同的场景模式之间切换。根据广州现有线路运行时间表，可以将方案分为早高峰模式、低峰模式、晚高峰模式、停运模式四类。
3.2 尺寸控制
调整入口处的照明传感器，并根据传感器测量的自然灯光的变化启用相应的照明模式。这样可以避免在日光照明足够自然时打开许多照明设备。公共区域和正常出入境分布的照明设备按照城市交通照明要求（GB/ T1655-2008）进行配置，而不考虑变化样式（24瓦灯功率考虑在内）。
3.3 输入通道
车站是地下车站，入口道路只有在接近山顶时才会受到自然的影响。因此，将入口区域分为两个区域，其中公共区附近的入口区域（通道1）由场景模式控制，上方空域附近的初始通道（通道2）由色调控制。
4 结束语
传统智慧照明系统虽然实现了调光，但其“一刀切”“无感知”的调光方式已不能满足智慧地铁的需要，自动调光照明系统、智慧灯具调光系统在构建节能、绿色的智慧车站中表现出物联网时代的优势，在新线建设的过程中，应统筹考虑，将智慧照明作为智慧地铁建设的项目之一统筹谋划、快速推进。
参考文献：
[1]北京市地铁运营有限公司，广州市地下铁道总公司，等.GB/T16275—2008城市轨道交通照明[S].北京：中国标准出版社，2018.
[2]沈亮亮.关于地铁站照明及节能研究[D].广州：华南理工大学，2017.
[3]顾耀君.上海地铁四号线车辆客室照明节能改造研究[D].上海：同济大学，2016.
[4]段琪峰.深圳地鐵9号线KNX总线智能照明系统的应用[J].机电信息，2017（12）：33-34.
[5]施情天.智能照明系统在轨道交通下的运用探析[J].电子世界，2014（10）：492.