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轨道交通

轨道交通行业解决方案

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方案描述

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1 概述

针对昆明轨道交通 6 号线一期工程的智能照明控制系统,以及便于地铁将来的运营和维护,设备及材料选用标准应有多家制造商支持,产品具有互换性,可做到厂商间无缝兼容;同时,保证系统的开放性,照明控制系统总线协议遵循当今主流建筑智能世界标准、开放的协议,如 CBusIBusDynetEIB/KNX 等,不同厂家的元件、软件在此协议下可以无缝兼容,以保障系统运行、维护的稳定性。

2 系统分析

2.1 系统数据传输特性

数据存取方式:分布式总线存取(CSMA/CA);

数据传输方式:串行异步传输;

数据传输速率:9.6KBit/s

2.2 系统连接方式

系统采用先进、合理、可靠、廉价的连接方式,满足星型、树状型等多种方式的连接方式,拒绝采用只为手托手的总线方式系统。

2.3 系统安装

现场的照明配电控制箱预留模块安装位置及 35 mm 标准DIN 导轨,所有智能开关继电器及调光驱动模块应能安全、美观地安装在现场和照明配电控制箱内,以便于照明配电系统的统一管理。所用产品必须采用 35 mm 标准 DIN 导轨安装。

2.4 系统网络

采用先进、成熟的分布式照明自动监控系统,通过网络总线将分布在各现场的控制器联接起来,共同完成中央集中管理和分区本地控制。

所有照明回路采用多种控制形式,即可以集中控制、区域就地控制;中央监控功能停止工作不影响各分区功能和设备运行,总线通信控制也不应因此而中断。系统具有可扩展性,且具有编程插口,便于运营在使用手提电脑在任意点进行系统维护。

2.5 系统集成

能实现与综合监控系统、通信系统等,其他独立设置的智能化系统联动控制和实现集成的要求,具备各系统间通信联网和联动控制的硬件接口和软件接口的选择。

3 智能照明控制系统的结构和功能

昆明地铁站共有 4 个站台采用西门子智能灯光控制系统,分别是东部客运站、大板桥站、交通枢纽站、航空港南站。主要的控制区域是站台层、站厅层等的公共照明。

3.1 灯控系统功能

灯光开关/调光控制;灯光定时控制;光照感应控制;场景控制;系统集中控制;就地面板控制。

3.2 系统网络构架设计

智能照明系统采用通过网关接入 BA 系统的方式,智能照明监控软件(IPAS)安装到 BA 监控平台上。具体系统见图 1

 

3.3 系统设备配置

几个分站的系统配置设备见图 1,以下是针对每个分站配置的设计说明:

3.3.1 东部客运站

东部客运站设计是采用地面站厅换乘层,地下一层站台层形式。依据车站的照明系统图的回路分布,系统设备主要选用室外光照度传感器、时间控制器、开关执行器自动控制灯光回路的开关。

1)系统组网:采用 IP 网络路由器 N146 实现与监控 PC的以太网通讯。系统 IP 网络路由器下的 KNX 总线设备由线路耦合器 N140、电源和 N125/21、开关执行器、DAIL 网关等设备组成。

2)开关控制:依据室外照度传感器 AP254/02 的照度值和时间控制器的时间,设定计划表直接通过 3 路开关执行器(16A/路)主模块带电流检测的 N512/11 3 路开关执行器子模块带电流检测(16A/路)N567/12 实现灯光的开关控制。

3)时间控制:根据各站台及地铁运行的实际情况,通过时间控制器 N371 实现不同时间点的灯光开关控制。

4)系统集成接口:通过选用 OPC 接口实现集成到 PLC等楼宇自控系统的集成平台。

3.3.2 大板桥站

大板桥站车站是采用高架岛式三层车站形式。依据车站的照明的系统图的回路分布,系统设备主要选用室外光照度传感器、时间控制器、开关执行器、DALI 调光控制器实现自动控制灯光回路的开关和调光回路的亮度调节。

1)系统组网:采用 IP 网络路由器 N146 实现与监控 PC的以太网通讯。系统 IP 网络路由器下的 KNX 总线设备由线路耦合器 N140、电源和 N125/21、开关执行器、DAIL 网关等设备组成。

2)灯光开关控制:依据室外照度传感器 AP254/02 的照度值和时间控制器的时间,设定计划表直接通过 3 路开关执行器(16A/路)主模块带电流检测的 N512/11 3 路开关执行器子模块带电流检测(16A/路)N567/12 实现灯光的开关控制。

3)灯光调光控制:应用 DALI 调光控制器 N141 实现带DALI 整流器的荧光灯与 LED 灯的调光控制。N141 可以控制64 个带有 DALI 的可调光 ECGS。具体依据室外设置光线亮度传感器,实时控制站台外部走道的公共照明。

4)时间控制:通过时间控制器 N371 实现不同时间点的灯光开关与调节控制。

5)系统集成接口:通过选用 OPC 接口实现集成到 PLC等楼宇自控系统的集成平台。

3.3.3 交通枢纽站

综合交通枢纽站采用地下一层侧式车站形式。依据车站的照明的系统图的回路分布,系统设备主要选用室外光照度传感器、时间控制器、开关执行器、DALI 调光控制器实现自动控制灯光回路的开关和调光回路的亮度调节。

1)系统组网:采用IP 网络路由器 N146 实现与监控 PC 的以太网通讯。系统 IP 网络路由器下的 KNX 总线设备由线路耦合器 N140、电源和 N125/21、开关执行器、DAIL 网关等设备组成。

2)灯光开关控制:依据室外照度传感器 AP254/02 的照度值和时间控制器的时间,设定计划表直接通过 3 路开关执行器(16A/路)主模块带电流检测的 N512/11 3 路开关执行器子模块带电流检测(16A/路)N567/12 实现灯光的开关控制。

3)灯光调节控制:应用 DALI 调光控制器 N141 实现带DALI 整流器的荧光灯与 LED 灯的调光控制。N141 可以控制64 个带有 DALI 的可调光 ECGS。具体依据室外设置光线亮度传感器,实时控制站台外部走道的公共照明。

4)时间控制:通过时间控制器 N371 实现不同时间点的灯光开关与调节控制。

5)系统集成:通过选用 OPC 接口实现集成到 PLC 等楼宇自控系统的集成平台。

3.3.4 航空港南站

航空港南站采用地下两层岛式站台车站形式。依据车站的照明的系统图的回路分布,系统设备主要选用室外光照度传感器、时间控制器、开关执行器、DALI 调光控制器实现自动控制灯光回路的开关和调光回路的亮度调节。

1)系统组网:采用 IP 网络路由器 N146 实现与监控 PC的以太网通讯。系统 IP 网络路由器下的 KNX 总线设备由线路耦合器 N140、电源和 N125/21、开关执行器、DAIL 网关等设备组成。

2)开关控制:依据室外照度传感器 AP254/02 的照度值和时间控制器的时间,设定计划表直接通过 3 路开关执行器(16A/路)主模块带电流检测的 N512/11 3 路开关执行器子模块带电流检测(16A/路)N567/12 实现灯光的开关控制。

3)时间控制:通过时间控制器 N371 实现不同时间点的灯光开关控制。

4)系统集成接口:通过选用 OPC 接口实现集成到 PLC等楼宇自控系统的集成平台。

4 工程接口

4.1 与综合监控系统、车场智能化集成系统的接口

EIB 智能照明控制系统与综合监控系统、车场智能化集成系统的接口采用以太网接口(RJ45),通讯协议为 TCP 标准协议,通过 TCP 网关与综合监控系统连接。

EIB 智能照明控制系统具有在图形画面集中监视、控制所有照明设备的功能,并设有用户安全及使用权限管理。综合监控系统及车场智能化集成系统具有照明状态监视、运行状态时间(段)记录、停运和应急状态联动等功能。正线车站智能照明控制系统与综合监控系统接口位置在车控室智能照明系统网关设备接线端子。车辆段和停车场智能照明控制系统与车场智能化系统接口界面在消防控制室智能照明系统网关设备接线端子。

车站智能照明控制器和手动面板安装在车站车控室 IBP 盘上,综合监控系统在 IBP 盘上预留安装位置和空间。车辆段/停车场综合维修楼的智能照明控制器嵌入式安装在消防控制室操作台,车场智能化系统提供安装位置并预留安装条件。

4.2 与通信系统(公共广播系统)的接口

智能照明控制系统与通信系统(公共广播系统)的接口在通信设备室内智能照明模块的上进线处,通信系统(公共广播系统)预留无源干接点,单侧站台屏蔽门需 2 路无源干接点,标准单岛两侧站台需 4 路无源干接点,每车站无源干接点数量由站台数量定。通信系统(公共广播系统)提供智能照明模块的安装位置和空间,安装空间按 100 mm(长)×100 mm(宽)×15 mm(厚)预留。智能照明模块应满足至少 5 m 的干接点信号传输距离(无源干接点至智能照明模块的接线距离)。通信系统(公共广播系统)负责从干接点接线至智能照明模块上进线,接线采用低烟无卤屏蔽多芯控制电缆,单芯截面不小于 0.5 mm2,控制电缆芯线数量由干接点数量决定,每路干接点需两根芯线,控制电缆应至少预留两芯线。模块出线接至照明配电室由低压配电专业负责,常规安装承包商负责施工和安装。

通信系统(公共广播系统)干接点给 EIB 智能照明控制系统提供列车即将到达车站信息和列车离站信息,EIB 智能照明控制系统通过智能照明模块接收干接点信号,并实现对屏蔽门上方 LED 综合节能照明装置的调光。

4.3 LED 综合节能照明装置的接口

智能照明控制系统与具备数字可寻址照明接口(DALI)的LED 综合节能照明装置通过 DALI 数据总线连接,实现 LED 综合节能照明装置开关、调光、状态检测、亮度设置等功能。

5 结束语

智能照明控制系统是随着建筑智能化技术的不断提高,在建筑物中日益普及应用的一种智能化系统。地铁照明采用智能照明控制系统的特点是突出的,有一定的优越性,智能照明控制系统已日趋完善、成熟,由于其灵活、细腻、专业的特点,地铁采用智能照明控制系统应该是一种发展趋势。

参考文献:

1]贾景堃.智能照明系统在广州地铁新线中应用的可行性研究[J.机电工程技术,20105):100103.

2]赵军,赵勤.地铁车站照明智能化方案探讨[J.铁道标准设计,200012):5859.

3]向东.广州地铁四号线照明控制系统研究[J.建筑电气,200712):4951.

 

作者:张亚军 来源:科学之友201201 发布时间:20120919

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