基于物联网技术的智慧照明在地铁车站的应用

基于物联网技术的智慧照明在地铁车站的应用

孙海东

宁波市轨道交通集团有限公司

摘要：智慧照明系统比传统照明更加节能。简要介绍了智慧照明的技术原理，组网结构，比较了智慧照明与传统照明的区别与优点，列举了地铁运营中常见的照明节能问题与解决办法，提出了地铁车站四类区域的智慧照明应用方案。智慧照明可以有效解决乘客多样复杂的照明需求与地铁节能之间的矛盾，适合在地铁车站中应用。

关键词：智慧照明；物联网；地铁车站；节能

1物联网

物联网又称为感应网，它是一种以射频识别（RFID）、传感器、GPS、激光扫描仪等为支撑的、以互联网为基础的平台，按照约定的协议，将任意物体与因特网相连，实现对其进行数据通信和交流，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。传感器可以将各种物理量、化学量、生物量转换成可以被检测的电子信号，是由其自身的复杂程度和种类而确定的。从总体上看，网络感知层、网络层和应用层都是基于网络的。而感知层则是数据流的源头，也是应用层计算的数据基础。其中，感知层的关键部件是各种不同的感应器。作为网络的重要组成部分，其可实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

2物联网技术的智慧照明在地铁车站的应用

2.1智慧照明系统的技术原理与组网结构

智慧照明系统基于物联网技术，其核心在于将传统的照明设备与先进的传感器、网络通讯技术相结合。系统通过安装在灯具上的传感器，实时感知环境的光线强度、人流量、空间使用状态等信息，并通过网络通讯技术将这些数据传输到中央控制系统。中央控制系统根据接收到的数据，智能地调节灯具的亮度、色温等参数，实现对照明环境的精准控制。同时，系统还可以根据地铁车站的运营需求，设定不同的照明模式，如日常模式、节能模式、应急模式等，以满足不同场景下的照明需求。

智慧照明系统的组网结构通常采用分层设计，包括感知层、网络层和应用层。感知层负责采集环境信息和照明设备的状态信息，网络层负责将采集到的信息传输到中央控制系统，应用层则负责处理和分析数据，生成控制指令，对照明设备进行智能控制。通过这样的组网结构，智慧照明系统能够实现对照明环境的全面感知和智能控制，提高照明系统的能效和用户体验。

2.2智慧照明与传统照明的区别与优点

与传统照明相比，智慧照明具有显著的优势。首先，智慧照明能够实现对照明环境的智能控制，根据实际需求调节灯具的亮度、色温等参数，避免了传统照明中灯具长时间高亮度运行造成的能源浪费。其次，智慧照明系统可以通过传感器感知环境信息，自动调节灯具的运行状态，提高了照明系统的智能化程度。此外，智慧照明系统还具备远程控制、故障自诊断等功能，方便管理人员对照明系统进行监控和维护。

2.3地铁运营中常见的照明节能问题与解决办法

地铁作为现代城市公共交通的重要组成部分，其照明系统对于运营安全和乘客体验具有重要意义。然而，在实际运营中，地铁照明系统常常面临一些节能问题，如灯具选型不合理、控制方式单一、缺乏智能调节等。这些问题不仅导致能源浪费，还可能影响到照明效果和乘客的出行体验。为了解决这些问题，本文将从选型、控制和智慧系统三个方面探讨地铁照明节能的解决方案。

①合理选型灯具

灯具选型是地铁照明节能的关键环节。传统的白炽灯、荧光灯等低效灯具在地铁照明中仍被广泛使用，这些灯具不仅能耗高，而且照明效果一般。因此，应该选择高效节能的LED灯具替代传统灯具。LED灯具具有能耗低、寿命长、照明效果好等优点，可以大大降低地铁照明系统的能耗。此外，LED灯具还可以通过调整色温、亮度等参数，实现更加舒适的照明环境，提高乘客的出行体验。

②采用智能控制方式

除了选型合理的灯具外，智能控制也是地铁照明节能的重要手段。传统的地铁照明系统往往采用单一的控制方式，如定时开关、手动调节等，这些方式无法实现对照明系统的精细化控制。因此，应该采用智能控制方式，通过智能开关、调光器等设备实现对灯具的智能控制。例如，可以根据地铁车站的客流量、时间等因素，自动调节灯具的亮度和色温，实现对照明系统的智能调节。这种控制方式不仅可以降低能耗，还可以提高照明效果，为乘客提供更加舒适的出行环境。

③引入智慧照明系统

为了进一步提高地铁照明系统的能效和用户体验，可以引入智慧照明系统。智慧照明系统通过物联网技术，可以实现对照明环境的全面感知和智能控制。该系统可以通过传感器等设备，实时监测地铁车站的照明环境，包括光照强度、色温、人流量等信息，并根据这些信息自动调整灯具的工作状态。同时，智慧照明系统还可以与地铁的其他系统进行联动，如安防系统、消防系统等，实现更加智能化的管理。通过这种方式，不仅可以实现对照明系统的全面优化，还可以提高地铁的运营效率和乘客的出行体验。

地铁照明节能问题的解决需要从选型、控制和智慧系统三个方面入手。通过选择高效节能的LED灯具、采用智能控制方式和引入智慧照明系统，可以有效降低地铁照明系统的能耗，提高照明效果和乘客的出行体验。这不仅是响应国家节能减排政策的重要举措，也是地铁运营单位提升服务质量和降低运营成本的重要途径。

2.4地铁车站四类区域的智慧照明应用方案

地铁车站作为城市交通的重要组成部分，其内部环境的设计和运营对于乘客的出行体验至关重要。智慧照明应用方案的引入，不仅能够提升车站的舒适度和安全性，还可以有效节约能源，实现绿色环保。接下来，我们将详细探讨地铁车站不同区域智慧照明应用方案的设计和应用。

在站厅区域，智能调光系统的应用能够显著提升乘客的舒适度。系统可根据人流量和时间的变化自动调节灯具的亮度，实现人性化的照明管理。当车站人流量较大时，系统会自动提高灯具的亮度，确保乘客能够清晰地看到车站的设施和服务信息；而在人流量较少或深夜时段，系统则会适当降低灯具的亮度，既保证了乘客的舒适度，又降低了能耗，实现节能减排。

在站台区域，感应器的安装可以实现人来灯亮、人走灯灭的效果，有效避免不必要的能源浪费。同时，结合站台的使用情况，系统还可以调整灯具的亮度和色温，为乘客提供更加舒适的候车环境。例如，在早晨和傍晚时段，系统可以适当提高灯具的色温，营造出温暖舒适的氛围；而在中午时段，系统则可以降低灯具的色温，避免强光对乘客造成不适。

在通道区域，智能照明系统与导向标识的结合可以为乘客提供更加便捷的出行体验。系统可以根据通道的长度、宽度以及乘客的行走速度等因素，自动调节灯具的亮度和分布，确保乘客在行走过程中始终保持清晰的视觉感知。同时，通过与导向标识的结合，系统还可以为乘客提供准确的目的地指示和换乘信息，提高乘客的出行效率。

在机房区域，高效稳定的照明设备的选用至关重要。机房作为地铁车站的核心区域之一，其内部设备的正常运行和维护对于车站的安全和稳定至关重要。因此，在机房区域，需要选用具有高效稳定性能的照明设备，确保机房内部的光照充足且稳定，为设备的正常运行提供良好的环境保障。

结语：

综上所述，基于物联网技术的智慧照明在地铁车站的应用具有广阔的前景和重要的现实意义。通过引入智慧照明系统，可以有效解决乘客多样复杂的照明需求与地铁节能之间的矛盾，提升地铁车站的整体运行效率和服务质量。同时，智慧照明系统的推广和应用也有助于推动物联网技术在城市轨道交通领域的深入发展和创新应用。

参考文献

[1]王月华.城市轨道交通智能照明系统设计[J].城市轨道交通研究，2012，15（8）：108-111.

[2]康有余，王伟华，董言治，王波，朱长红.基于物联网技术的智慧地铁系统设计[J].物联网技术，2021，11（10）：103-104+107.