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地铁车站智能照明控制系统
发布日期:2017-10-26 23:04
地铁车站智能照明控制系统
 
要:以上海轨道交通 2 号线东延伸段车站工程为例,介绍了地铁车站智能照明控制系统的组成及功能,并分别阐述了智能控制照明系统的工作状态,消防模式及系统操作等内容,并总结了安装过程中操作重点和应急措施,以指导今后同类项目。
关键词:地铁车站,智能照明控制系统,工作状态,应急措施
 
0 引言
      在现代经济和社会文明高速发展的今天,环保节能已经不再是以前那种遥不可及的事,它已经实实际际的走入了我们的生活,并与我们紧密相关,不可分割。上海地铁工程由于地域特点和经济发展的关系,大多数的地铁车站都设置于地下。照明系统的功耗控制已经在新的地铁车站建设中开始设计自动控制运行系统。如在上海轨道交通 2 号线东延伸工程的车站中已经全部设计安装智能照明控制系统,按照地铁运行中的不同时间和工作条件采用不同照明模式,以达到节能环保、降低消耗的目的。
      智能照明系统在以前主要应用于舞台、酒店、会所等一些工程中,并且在当时的设计中,其目的是满足特殊活动的照明效果和艺术效果。而对于节能减排、绿色环保方面的考虑是微乎其微。而今在地铁车站中加设智能照明控制系统的主要目的就是节能减排和提高运管的自动化程度。
 
1 控制系统简介
1. 1 系统概况
      2 号线东延伸段车站采用的是日本松下公司生产的 FULL-2WAY 照明控制系统。系统主要由照明控制系统终端、时钟模块、CPU 传送单元、控制模块、调光模块、照度探测器等设备组成。
1. 2 部件组成及说明
      在车控室内设置集中控制盘,盘内有照明控制终端、时钟控制模块、CPU 处理及传送单元和数据转换传送单元,每个接受控制的照明配电盘中均设置有若干调光 LU 控制模块和系统 T/U控制模块,车站的出入口处设置照度探测器。
      1) 照明控制终端。系统的人机交换设备,也就是触摸屏及部分强制按钮;
      2) 时钟控制模块。是负责照明系统时钟的计时、与车站中央信号系统时钟校准与调整;
      3) CPU 处理及传送单元。则处理各种信号和动作指令;
      4) 数据转换传送单元。负责系统各元件间的数据传送以及接受 FAS 和 BAS 系统的控制指令,并将照明系统的工作状态信号反馈至 FAS 和 BAS 系统;
      5) 调光 LU 模块。主要接受照明控制终端指令,调整灯具的照度变化,车站出入口灯具要求采用可调光灯具,其照明配电箱全部安装调光 LU 模块;
      6) 系统 T /U 控制模块。控制遥控电磁开关,控制开启灯具的回路,即控制灯具的开启数量,站厅和站台的公共区照明采用不可调光的荧光灯,所以配电箱全部安装系统 T/U 控制模块进而控制开启灯具的回路,以实现调节灯具的开启数量;
      7) 照度探测器。采集环境的照度变量参数,根据环境照度变化的不同情况,调整出入口灯具的实际需求照度。
 
2 工作模式
2. 1 工作状态介绍
      1) 停运状态。
      夜间列车停运后,站内值班人员完成例行巡检工作后的车站照明灯具开启模式,在此模式下站内平均照度不超过最高负荷状态下的 25%。在此种工作状态下,站内实际开启的灯具全部为应急照明部分,正常工作照明的灯具全部关闭。
      2) 准运状态。
      夜间列车停运后和早间列车运行前,站内进行的工作为值班人员进行例行巡检和清洁人员进行保洁工作,在此模式下站内平均照度不超过最高负荷状态下的 50%。
      3) 低谷运营。
      列车正常运行状态下的非高峰运营时段,在此模式下站内平均照度不超过最高负荷状态下的 75%。
      4) 高峰运营。
      工作日的上下班时段和节假日等客流量较为集中的时段,在此模式下站内平均照度不超过最高负荷状态下的 90%~100%。
      5) 全控状态。
      特殊情况下采取的控制措施,此时站内公共区域的照明灯具全部开启,但整个照明系统仍然能自动运行。
      6) 手动状态。
      智能控制系统不再按照既定程序设置工作,但能接受外部手工发出的指令,并能按照指令要求进行工 作。
      7) 自动状态。
      整个系统运行按照预设程序进行运行。
      上述的七种状态的具体参数会因为各地铁车站的客流量各不相同,客运的高峰时段也不完全一致,所以每个车站的具体设置情况会有所不同,但都会按这一整体控制模式进行控制。前面暂以标准站台层灯具控制为例,其他区域的灯具控制需要根据现场实际布置有一定调整。
      在工程竣工调试完成后,车站的照明系统开始安装程序设定的运行工况开始运行。在实际运营过程中遇到特殊情况时,则需要手动介入系统的自动运行。如站内公共区域在夜间需要进行改造或者维保工作,简单的按照设定的停运状态的照明就不能满足需求了,此时一般采用升级运行模式,即由停运状态升级为准运状态运行。也可以手动状态运行,按照指定要求开启需要的区域和回路,以期达到节能的目的。
2. 2 消防工作状况
      在以前地铁车站的照明系统中,消防工况下由各配电箱接受FAS 系统的指令,切断相关的正常照明供电,而在现在的智能照明系统中,FAS 系统的监视、控制接口全部调整至车控室的集中控制盘。
      在目前的集中控制盘中的消防模式下有两种模式可以使用:
      1) 采用集中控制盘的预设程序进行工作,预设程序与消防控制平台的工况模式一致。
      2) 集中控制盘接受消防指令后,开放管理控制权限,由 FAS系统全部接收控制,所有的动作都按照 FAS 指令进行。
      目前,二号线采用的模式为第二种模式,即由 FAS 系统进行控制。因为采用第一种模式,在一定程度上存在子系统和主系统的内容重复,在实际运行过程中可能会错误。
2. 3 系统操作
集中控制盘设置于车控室,具体操作均在控制盘的触摸屏上进行。
 
3 安装工程中的重点事项
      1) 照度探测器。照度探测器主要是接受外界环境照度的变化,并将信号反馈至系统控制中心。一般情况下,探测器安装应选择在建筑物的室外结构上,并置于结构的西南侧。原因: 南侧是考虑地理位置处于北半球,探测器处于南侧时能较易接受日照变化。同样,在西侧也是考虑在黄昏时段日照变化较明显。但应注意,由于现在城市的室外照明和道路交通的照明设置很多,探测器的安装位置应避免受人工照明的直接照射,避免使得系统无法判断外部环境的时段而无法发出指令调整出入口的照明灯具运营模式。
      2) 信号线路干扰。系统信号的传送线路采用普通 BYJ-1. 5导线进行传输,其信号线路的安装敷设必须与交流工作线路有一定有效防干扰距离。在线路敷设中必须采用专用线槽或导管进行线路敷设。虽然在系统设备中已经按照一定屏蔽抗干扰能力,但在部分较强电磁干扰的情况下,仍然可能会出现信号失真或者错误的情况,所以在施工中仍然需要重点注意线路的屏蔽性能,在要求较高的时候使用屏蔽电缆则效果会更好。
      3) 出入口调光。在出入口部分不能采用站厅站台同一方式进行照明控制,也即控制开启灯具数量的方式来调节照度,而需要采取灯具全部开启,在不同工作模式下调节每只灯具照度的模式来实现智能控制。这也就是说出入口的灯具不能采用普通荧光灯系列,而需要采用具有可调光的荧光灯或白炽灯等灯具。
      因为车站出入口的结构特殊,有较多的楼梯、转角、排水沟等,当采用开启局部灯具开启的模式,可能会形成局部区域的照度过低,对于乘客的安全通行有一定的隐患。而采用灯具全部开启模式则可以避免这种隐患,在灯具全开状态下,每种工作状态下其设计照度均能满足乘客正常通行的需要。
 
4 车站照明控制系统的应急措施
      智能照明系统控制的范围是车站的站厅、站台、出入口的公共照明区域。平日将按照预先设定模式内容自动运行,特殊事件情况下,可通过照明控制系统终端( 触摸屏) 上的手动模式按钮切换到手动状态,手动操作照明设施。特殊事件恢复后通过自动模式按钮切换到自动运行状态。也可通过 BAS 系统监控本系统中的照明设施。

      当照明控制系统终端发生故障时,需按如图 1 所示流程进行应急处理。
      在现场发生最不利情况下,也即是照明控制系统完全瘫痪时,系统会自动停止所有指令动作,继续按照前一正常工作情况运行。若因为运营情况的不同要求调整照明系统时,可在各照明配电间内手动切除其电磁遥控开关,直接操作各照明回路开关的控制以满足车站的运营需求。
 
5 结语
      在本篇总结中重点介绍 2 号线东延伸段车站智能照明控制系统的基本工作模式和在施工中的几个主要地方。鉴于本人的能力和水平有限,望请各位前辈同仁予以指正教导。
 
参考文献:
[1] 马小军. 智能照明控制系统[M]. 南京:东南大学出版社,2009.

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