浅谈LED智能照明在地铁中的应用
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2017年12月浅谈LED智能照明在地铁中的应用247浅谈LE D智能照明在地铁中的应用
张瑜
(南昌轨道交通设计研究院有限公司，江西南昌330001)
摘要:本文根据对传统照明的分析，对比LED智能照明，提出传统照明的不足，并给 出智能照明的优势，推荐使用智能照明,来达到地铁车站照明的智能控制和节能效应的提
升。
关键词:传统照明LED智能照明节能
1引言
随着现代化的发展，人们对快速舒适便捷的交通 质量需求越来越高，地铁作为人们市内出行的主要交 通工具之一，不断提升人们的生活质量。
交通便利的 同时，人们也越来越重视环境与能源的节约问题，国家 也在不断倡导节能效应。
在地铁车站动力照明系统中，照明负荷大且用时长,总功耗占整个建筑的用电量 30%上下，智能控制地铁车站的照明，可以实现智能调 节照度，达到一定的节能效果。
2传统照明的缺陷
2.1能耗高
用继电器和接触器控制亮度、显色指数及均匀度 的传统照明，在车站两端分别布置控制单元,很难集中，一般一条或多条照明回路同时开闭，导致冲击电流 较大，从而缩短了灯具的照明寿命。
传统照明的节能 控制需要靠人工实现，一方面不能满足节能的实时需 求，同时也会提升运营及维修成本。
2.2维修改造难
传统灯具电路简单，如需分布调节灯具，布线则花 费大量的人力物力，如果灯具出现破损或者烧坏，则需 要更换整个照明灯具;如果线路出现问题，由于布线复 杂，查找起来就相对困难，在复杂的布线情况下，照明 系统的可靠性大大降低。
2.3控制方式单一
在地铁车站中，传统照明回路直接由照明配电箱 内的接触器进行控制，仅适用于控制大型区域,只能实 现在地铁运营用时开、结束后关的简单方式，且很难控 制照明的节能和实时调节灯具的亮度，不利于联动其 他系统;并且一些新型的节能灯具（如调光式荧光灯、LED灯）等不能在项目中得到应用，很大程度上制约了 节能减排目标的实现。
3 LED智能照明的优势
3.1能耗低
LED灯采用直流驱动的技术，单面出光，光效强，电能转化率极高，消耗的电能则相对少很多，同等发光亮的耗电量仅为传统灯具的10%以内，且LED灯的工 作电压也低，使用起来既安全又节能效果高。
3.2维修改造便利
LED照明的设备由各部件组合而成，主要是光源、灯具与电源的变换器等，其中电源盒外置，方便在某部 件损坏时可以单独将此部件进行维修;即使是内部芯 片破损，也只需将芯片替换即可，极大滴改善了传统灯 具损坏整个更换的尴尬境地，在维修成本上得到了很 大程度上的节约。
由于LED灯具采用材质和电压要求 低等原因，其使用寿命远远比传统灯具要长，从而需要 改造的周期要比传统灯具短很多;在改造过程中，由于 布线比传统照明简单,在改造过程中也相对简便;更换 少和改造简便极大程度上减少了维修改造成本。
3.3控制方式多样化
地铁智能照明系统的两个子系统之间的数据实时 传输，车站内部各区域照明的共同控制和信号采集主 要由主系统负责，而微观控制各区域的照明则被划分 到子系统的操作范围。
系统可实现数字、模拟信号的 相互转换，将灯具内部的亮度传感器检测到的数据实 时传输给监控系统，分析计算过后将控制信号传回到 照明输出回路,达到实时调节控制灯具亮度的目的，从 而提高灯具的照明效率，最大化提升照明的节能效果。
3.4模式可控
根据地铁运营需求，可将各区域的灯具或者其他 设备等预先设定工作模式。
如正常工作模式和消防应 急模式等。
需要时可通过照明终端中央监控、时间自 动控制、就地面板控制等方式控制站内各电器的使用 情况。
3.5美观环保
根据站型的主题需要，还可以做出各种形态的灯 具;如果有光谱要求，还可以提供颜色的选择，从而与 站内的环境特色搭配。
LED灯具发光源由半导体材料 制造，无汞污染，且照度均匀，提高了光的柔和度，不易 造成局部照度过量而使人感到炫光，减少了亮灯相接 处的暗区和光污染。
248江西化工2017年第6期
4智能照明在地铁内的实际应用
4.1采用LED灯具
若按照24个地下车站考虑，站内采用36WLED
灯，18WLED灯、15WLED筒灯，且全部按照按车站每天
运行18小时计算，则采用LED灯耗电量如表1所示。
表1LED灯年耗电量
序号功率数量(盡）年耗电（万kWh)
136W9091215.1
218W480456.8
315W265626.2
合计298.1
若采用传统焚光灯，同等照明条件的情况下，采用
荧光灯耗电量如表2所示。
表2荧光灯年耗电量
序号T5荧光灯
功率(W)数量(盏）
年用电量
(万 kWh)
12x369091430.1
2364804113.6
336265662.9
合计606.6
通过计算可见车站公共区域使用荧光灯的耗电量 为606. 6万kWh,同等照明条件下，使用LED灯照明年 耗电量为298. 1万kWh,每年可节约用电606.6 - 298.1 =308.5 万 kWh。
按电能折标系数当量值〇.330kgce/kWh计算，一
年可节约：
308. 5 x104x0.33 x K T3 = 1018. 1 吨标准煤。
换算成《)2的减排量：
308. 5 x 104x0.997 = 3075745,即减排 3075. 745 吨 C02。
上述计算可知，全部车站的公共区改为的LED灯 具照明，不仅可以节省大量的电费(平均有40%以上的 节能率），而且可以节省大量的维修费用（LED寿命长，达到5万小时）。
4.2智能照明系统
(1) 面板控制
总线智能型面板，无需改变接线方式，就可通过软 件设定来改变控制对象，并实现对单一回路或多回路 的开关、调光、模式、总控操作等。
并有多种系列及款 式选择，可对照明进行多种方式的应急控制。
(2) 调光控制
为实时反馈灯具的工作及故障状态和设定照明时 间长短，采用可寻址的数字调光控制，若调光控制对象 是综合节能照明装置，则可实现多种调光功率的设置 与选择。
(3) 模式控制
根据地铁运营需要可将控制模式分为高峰模式、低峰模式、停运模式、清扫模式及全亮模式五种模式。
当客流量高峰期时,增大照明亮度，以确保乘客安全; 当客流量为低峰时，可适当调暗照明亮度，满足基本的 照明要求;根据地铁运营时间确定非运营时间，关闭大 部分照明灯具;在运营结束后的清扫时间，关闭部分的 灯具，满足清扫员工的照明要求即可;在测试或者特殊 情况下，将所有灯具打开，调为全亮模式。
各模式的控 制如表3所本。
表3照明控制模式表
模式
公共区
工作照明
公共区
节能照明
出人口
工作照明
出人口
节能照明
设备区
工作照明
广告照明
高峰模式高高尚高开开低峰模式中中中中开开停运模式关关关关开关清扫模式低低低低开关全亮模式开开开开开开
根据上述模式可以看出，在低峰模式和清扫模式 下，相比高峰模式，公共区的工作照明和节能照明都是 至少低一等级,该模式状态下，部分灯具都是关闭状态 或者低照度，也就可以相应的减少电能的消耗,达到节 能效果。
(4)定时控制
可对控制区域的照明回路通过时间控制器进行预 编程，根据需求，对一组或者多组区域内的灯具在规定 时间内进行间隔依次开启或者关闭，也可循环控制。
(5) 集中监控
在车控室的可视触摸屏上显示所有控制对象，并 实时监视各回路的运行状态及故障报警，可通过屏幕 集中控制各回路,使控制更直观、管理更方便、维护更 简单。
(6) 与其他系统联动
通过与BAS系统连接，设置用户安全及使用权限 管理，或者通过硬件模块输人信号，和其他系统的干接 点信号或者电压信号连接,调用场景对灯光进行控制。
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根据以上智能照明系统在地铁中的应用,可以实 现对站厅站台公共等区域的公共照明的高效、灵活且 节能控制，通过事件、时间、场景及逻辑控制等多种控 制方式，并结合可视化软件的集中管理，可实现高效并 经济的照明控制。
不仅对节省大量的人力、物力，更大 程度上节约了能量的损耗，对社会经济和环境都取得 良好的效益。
5结语
LED智能照明系统在地铁中的应用越来越广泛，从局部公共照明发展到整个地铁区域，灯具的形态和 颜色也更加多元化，控制的模式也越来越细，从而达到 地铁设计的优化及能源的节约。
随着LED灯具技术的 飞速发展，光效、外观及控制越来越智能化，电能的转化率及使用寿命不断升高，装修效果和工艺不断提高，使得地铁LED智能照明系统的节能效果越来越明显, 以后智能照明控制也会越来越人性化、合理化，灯具的 损坏度则会大幅度降低。
相信不久以后，LED智能照 明系统在地铁中的应用将会有更大的发展。
参考文献
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