作者：迟晓娟

来源：《科学与技术》2018年第12期

        摘要：地铁工程体量大，专业多，且随着社会的进步，无论从节约能源、安全可靠，还是乘客乘坐满意度等方面，都对地铁照明也提出了更高要求，笔者结合实际工作经验，从安全节能和照明模式方面，对地铁照明系统提出了优化建议。

        关键词：地铁；照明；控制

        作为地铁行业动力照明系统的项目工程师，笔者基本经历了某城市地铁1、2号线全线照明系统设计过程。照明系统看来简单，但是作為庞大地铁工程的一个子系统，其实比较复杂。

        地铁车站照明关系到乘客乘坐地铁的舒适度，应急照明关系到火灾状态下的疏散及救援效率，车站出入口的夜间照度关系乘客的出行安全，灯具选型、照度设计、模式控制、与BAS及市政照明的接口等都至关重要。工作过程中，笔者经历并主持过多次照明系统设计修订，在1、2号线通车后，对照明系统运营情况进行了分析与总结，牵头做了相应改造工作。经过这些年的工作积累，对于地铁照明系统心得如下。

        1、概述

        1.1 地铁照明系统的功能划分

        地铁车站照明分为大概可做如下分类：

        设备区照明：设备管理用房正常照明、应急照明和安全低压照明（站台板下、风道）；

        公共区照明：公共区工作照明、公共区节电照明、应急照明（包括备用照明和疏散照明）、值班照明、过渡照明、广告照明和导向照明。

        1.2 地铁照明系统控制的基本要求

        地铁车站设备房间照明采用就地控制，公共区照明采用交叉配电、分组控制。常规控制方式是，在车站人流高峰时段，工作照明和节电照明全部打开，保证照度；在人流低谷时段，仅打开工作照明或节电照明，节约电能；当发生火灾时，关闭相应区域的工作照明、节电照明及导向照明、广告照明。

        照明模式一般设置四种正常工作模式（正常模式、节电模式、停运模式和区间维修模式）和三种火灾模式（设备区火灾模式、公共区火灾模式和区间火灾模式）。

        2、地铁照明系统的设计

        2.1 地铁照明控制的一般方法

        公共区和区间的照明控制方式，目前国内有少数地铁采用智能照明系统，但主流设计方式是采用BAS控制。

        BAS控制的特点是：

        （1）可实现正常的群组控制和时间控制；

        （2）通过采集接触器的状态实现对其的监视，终端控制器是接触器；

        （3）可在监控主机上由鼠标来完成手动控制，也可进行自动时钟控制；

        （4）可靠性较高：所有的控制和监视都通过硬线来实现。

        2.2 公共区照明设计原则

        （1）公共区照明划分原则：

        地下站站厅、站台以中间线为界分为左右两部分，左右两部分照明灯具分别由左右配电室供电。地下车站共有四个配电室，站厅、站台两端各一个，每个配电室设两个照明总配电箱，公共区照明灯具，除应急照明外，由照明配电室内的两个照明总箱交叉配电。高架车站一般公共区只有一个配电室，配电室内设两个照明总箱交叉配电。

        考虑到地下站出入口通道无自然采光，按公共区照明设计。高架车站出入口可以接收外界阳光，按出入口设计，允许白天将照明关掉。

        应急照明由车站就近的EPS供电。

        （2）公共区照明系统设计原则：

        地下车站站厅层同一个配电室内的两个照明配电箱内设工作照明、节电照明、出入口（飞顶）照明、导向照明、设备区照明回路，并可以控制。两个配电箱内的工作照明、节电照明交叉配电。

        地下车站站台层配电箱内设工作照明、节电照明、区间照明、设备区照明、站台板下安全照明回路，除安全照明外，其他回路可以控制。

        高架车站站厅层配电间内设两个照明配电箱。

        2.3改进及建议（1、2号线已按此要求修改模式）

        （1）公共区照明模式改进建议：

        1）在车站客流量较小时，运行节电模式，此时工作照明与节电照明按奇数天、偶数天交替点亮；

        2）广告照明不参与模式控制，地铁运营前10分钟点亮，运营后10分钟关闭，当车站发生火灾时，在变电所直接将三级负荷（含广告照明）切除；

        3）出入口飞顶照明白天关闭；

        4）区间正常照明和应急照明，正常运行时段全部关闭，区间维修时，全部打开，区间发生火灾时，仅开应急照明。

        （2）广告、导向照明控制改进建议：

        出入口梯眉广告设接触器控制，LED广告设电表和接触器控制。

        （3）高架车站公共区照明控制改进建议：

        1）因高架站站台层采光良好，站厅层与站台层公共区照明分别控制，白天可以关闭站台层照明，开启站厅层照明；

        2）站厅、站台层公共区应急照明平时不亮，夜间点亮兼做值班照明使用，火灾时强制点亮；

        3）出入口楼扶梯考虑照明设计，作为市政照明照度的补充。

        3、灯具的选型

        随着灯具生产技术的进步，传统荧光灯渐渐被LED灯具所替代，地铁1号线全线采用荧光灯具，地铁2号线建设时，根据笔者的市场调研和建议，有一半的车站在公共区采用了LED照明灯具，且后续运营过程中，同样设计条件下，LED灯具的照明效果、故障率和使用寿命明显优于传统荧光灯，为后续运营节约了维修成本及电费。

        LED照明灯具已成为照明行业发展的趋势，随着其生产技术的成熟和生产成本的降低，某城市地铁3、4号线已在全线（含公共区、设备区、区间、场段等）采用LED照明灯具。

        4、智能照明系统的探索

        4.1 智能照明系统简介及分类

        关于智能照明系统，笔者认为这是一种比较先进灵活的控制方式，因此工作中也对此进行了思考。

        智能照明系统从控制方式上可以分为两类：一是基于回路控制的智能照明控制系统，其原理等效于一个智能的接触器；二是基于单灯控制的智能照明控制系统。

        （1）回路控制型智能照明控制系统

        在各照明回路断路器下端装驱动器，在合适的位置安装传感器和其他系统元件，用现场总线将驱动器、传感器和各系统元件连接构成控制网络。特点是网络构成简单，与BAS控制相似，只能对回路进行开关或整体调光控制，无法实现单灯控制。

        （2）单灯控制型的智能照明控制系统

        在每盏灯具上安装智能开关控制模块，在合适的位置安装传感器和其他系统元件，用总线或者无线将智能开关控制模块、传感器和各系统元件连接起来，构成控制网络。特点是每个灯具上均装有控制模块并分配有的地址，可对任何一个灯具进行操作。

        4.2智能照明控制与BAS控制的比较

        智能照明控制系统理论上可以增加照明场景控制、调光控制、传感器控制等功能，本身配备专用的照明控制终端继电器，省去了中间环节。可以实现自动控制，也可人工后台操作，还可通过设置轻触开关或触摸屏来进行现场照明控制

        相比BAS控制，两种智能照明控制方案的可靠性、可扩展性都较好，与其它专业的接口都很简单。

        基于单灯控制的智能照明控制系统由于其元件数量庞大，复杂程度较高，维护工作量大，造价约是基于回路控制的智能照明控制系统的3倍，从造价、实际使用需求和维护难度来看，目前不适合地铁中使用。

        基于回路控制的智能照明控制系统控制灵活性稍差，也不能实现单灯控制，从控制效果上看，基于回路控制的智能照明控制系统与传统的BAS系统控制类似，优势不明显。

        5 结论及建议

        关于1、2号线公共区照明模式的优化，已经应用于后续的设计线路，并被其他城市地铁行业选择性采纳。

        LED照明灯具一个显著的优点就是可以方便的进行调光控制，适用于基于回路控制带调光功能的智能照明控制系统方案，但考虑到智能照明控制系统在地铁全线应用案例不多，笔者所有的地铁3、4号线车站公共区、设备区等还是采用传统的BAS控制，在停车场、车辆段的综合楼已考虑采用智能照明方案。

        参考文献

        [1]GB50157-2013地铁设计规范[S]

        （作者单位：无锡地铁集团有限公司）下载本文