地鐵車站照明與通風(fēng)系統(tǒng)用電監(jiān)測：優(yōu)化運營與能效提升的關(guān)鍵路徑地鐵作為城市公共交通的主動脈，其運營效率與服務(wù)質(zhì)量直接關(guān)系到市民的日常出行體驗與城市的整體運行節(jié)奏。在地鐵系統(tǒng)的諸多能耗構(gòu)成中，車站照明與通風(fēng)系統(tǒng)占據(jù)了相當(dāng)大的比重。對這兩大系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、精準(zhǔn)的用電監(jiān)測，不僅是實現(xiàn)節(jié)能降耗的基礎(chǔ)，更是保障車站環(huán)境舒適度、提升運營管理水平、延長設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文將深入探討地鐵車站照明與通風(fēng)系統(tǒng)用電監(jiān)測的核心要點、實施路徑及其在實際運營中的應(yīng)用價值。一、照明系統(tǒng)用電監(jiān)測：平衡亮度需求與能耗控制地鐵車站照明系統(tǒng)不僅要滿足乘客通行、候車、購票等基本功能的照度要求，還要考慮應(yīng)急疏散、環(huán)境氛圍營造以及設(shè)備維護(hù)等多方面需求。其用電特性呈現(xiàn)出與運營時間高度相關(guān)、不同區(qū)域需求差異大的特點。（一）照明系統(tǒng)用電監(jiān)測的核心意義1.掌握能耗基線，識別節(jié)能潛力：通過持續(xù)監(jiān)測，可以準(zhǔn)確掌握不同時段、不同區(qū)域（如站廳、站臺、出入口、設(shè)備區(qū)、隧道區(qū)間等）的照明能耗水平，為制定合理的節(jié)能目標(biāo)和策略提供數(shù)據(jù)支撐。2.評估節(jié)能措施效果：無論是更換高效光源（如LED燈具替代傳統(tǒng)熒光燈）、引入智能照明控制系統(tǒng)（如光照感應(yīng)、紅外感應(yīng)、時間控制），還是優(yōu)化照明方案，其實際節(jié)能效果都需要通過監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀評估。3.保障照明質(zhì)量與運營安全：監(jiān)測數(shù)據(jù)不僅包括電量，還可間接反映照明設(shè)備的運行狀態(tài)。異常的電流或功率波動可能預(yù)示著燈具故障或線路問題，及時發(fā)現(xiàn)可避免因照明不足引發(fā)的安全隱患。4.輔助運營管理決策：結(jié)合客流量、自然采光等因素，分析照明能耗變化規(guī)律，可為動態(tài)調(diào)整照明策略（如分時段調(diào)光、重點區(qū)域加強照明）提供依據(jù)，在保證運營安全的前提下最大化節(jié)能效益。（二）關(guān)鍵監(jiān)測參數(shù)與點位設(shè)置1.核心監(jiān)測參數(shù)：*電壓、電流、功率（有功功率、無功功率）：實時反映照明回路的用電狀態(tài)。*電能消耗：累計電量，是能耗統(tǒng)計與分析的基礎(chǔ)。*功率因數(shù)：反映照明系統(tǒng)的用電效率，對整體電網(wǎng)穩(wěn)定性有影響。*（可選）燈具開關(guān)狀態(tài)、光照度：結(jié)合智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)更精細(xì)化的管理。2.監(jiān)測點位選擇原則：*分區(qū)監(jiān)測：按照車站功能分區(qū)（站廳公共區(qū)、站臺公共區(qū)、出入口通道、設(shè)備管理用房、辦公區(qū)、隧道照明等）設(shè)置獨立監(jiān)測回路或在總配電箱/分配電箱處安裝監(jiān)測裝置。*重點區(qū)域優(yōu)先：對能耗占比較大的公共區(qū)域照明進(jìn)行重點監(jiān)測。*獨立控制回路監(jiān)測：對于可獨立控制的照明回路（如廣告燈箱、應(yīng)急照明、正常照明），應(yīng)盡量實現(xiàn)分回路監(jiān)測，以獲取更細(xì)致的數(shù)據(jù)。*便于數(shù)據(jù)采集：監(jiān)測點應(yīng)設(shè)置在數(shù)據(jù)傳輸方便、易于維護(hù)的位置。（三）監(jiān)測方式與技術(shù)實現(xiàn)照明系統(tǒng)的用電監(jiān)測可依托于地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）或?qū)ｉT的能源管理系統(tǒng)（EMS）。其技術(shù)實現(xiàn)通常包括：1.智能電表/電量傳感器：安裝在各級配電箱內(nèi)，采集電壓、電流、功率、電能等基礎(chǔ)電參數(shù)。選擇符合精度要求、具備數(shù)據(jù)通訊功能（如RS485、LoRa、NB-IoT或以太網(wǎng)）的智能監(jiān)測設(shè)備。2.數(shù)據(jù)采集與傳輸：通過現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)或無線通訊方式，將分散的電表數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點或直接發(fā)送至監(jiān)控中心。3.數(shù)據(jù)處理與分析平臺：對接收到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、處理、分析和展示。平臺應(yīng)具備數(shù)據(jù)查詢、報表生成、能耗趨勢分析、異常報警等功能。（四）數(shù)據(jù)應(yīng)用與優(yōu)化策略監(jiān)測數(shù)據(jù)的價值在于應(yīng)用。通過對數(shù)據(jù)的深度挖掘，可以：1.能耗模式分析：識別照明能耗的高峰時段和低谷時段，分析其與運營模式、客流量之間的關(guān)聯(lián)性。2.光照度與能耗平衡：在滿足《地鐵照明標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的照度值前提下，探索進(jìn)一步的節(jié)能空間，例如根據(jù)季節(jié)變化、早晚時段自然光強度，動態(tài)調(diào)整人工照明的亮度。3.故障預(yù)警與維護(hù)：通過對比分析同類型回路或歷史數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)異常能耗，預(yù)警燈具老化、線路故障等問題，實現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)。4.節(jié)能考核與對標(biāo)：建立車站間、線路間的照明能耗對標(biāo)體系，促進(jìn)節(jié)能管理水平的整體提升。二、通風(fēng)系統(tǒng)用電監(jiān)測：保障空氣品質(zhì)與運行效率的基石地鐵車站作為相對封閉的地下空間，通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）是確保站內(nèi)空氣質(zhì)量（溫度、濕度、CO?濃度、顆粒物等）、稀釋污染物、排除余熱余濕、保障火災(zāi)時排煙的關(guān)鍵。該系統(tǒng)能耗巨大，其用電監(jiān)測對于優(yōu)化運行策略、降低運營成本具有舉足輕重的作用。（一）通風(fēng)系統(tǒng)用電監(jiān)測的核心意義1.了解高耗能設(shè)備運行狀態(tài)：風(fēng)機（隧道風(fēng)機、站臺回/送風(fēng)機、站廳回/送風(fēng)機、排熱風(fēng)機等）是通風(fēng)系統(tǒng)的主要用電設(shè)備，監(jiān)測其能耗是掌握系統(tǒng)整體能耗的關(guān)鍵。2.優(yōu)化通風(fēng)運行策略：基于實時能耗數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)（溫濕度、CO?濃度），可以動態(tài)調(diào)整風(fēng)機的運行頻率（如采用變頻調(diào)速技術(shù)）、運行模式（如全新風(fēng)、回風(fēng)、最小新風(fēng)），在保證環(huán)境舒適度和空氣質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)按需送風(fēng)，避免“大馬拉小車”的能源浪費。3.評估系統(tǒng)能效水平：通過監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以計算風(fēng)機的單位風(fēng)量能耗，評估系統(tǒng)的整體能效，為設(shè)備選型、改造升級提供依據(jù)。4.預(yù)防設(shè)備故障與延長壽命：監(jiān)測風(fēng)機的電流、功率等參數(shù)，可間接反映設(shè)備的運行負(fù)荷和健康狀況，有助于早期發(fā)現(xiàn)異常，避免突發(fā)性故障，延長設(shè)備使用壽命。（二）關(guān)鍵監(jiān)測參數(shù)與點位設(shè)置1.核心監(jiān)測參數(shù)：*電壓、電流、功率（有功功率）、電能消耗：同照明系統(tǒng)，是風(fēng)機等用電設(shè)備的基礎(chǔ)監(jiān)測參數(shù)。*風(fēng)機運行狀態(tài)（啟停、轉(zhuǎn)速/頻率）：結(jié)合電參數(shù)，更全面反映風(fēng)機運行情況。*（可選）風(fēng)閥開度、風(fēng)壓、風(fēng)量：輔助評估通風(fēng)系統(tǒng)的實際運行效果。2.監(jiān)測點位選擇原則：*主要風(fēng)機電機：對各類主要通風(fēng)機（如TVF、UPE、OTE、EAF等）的電機電源回路進(jìn)行單獨監(jiān)測。*變頻裝置輸出端/電機輸入端：對于變頻控制的風(fēng)機，監(jiān)測點應(yīng)設(shè)置在能準(zhǔn)確反映電機實際能耗的位置。*系統(tǒng)總能耗：在通風(fēng)系統(tǒng)總配電箱處設(shè)置監(jiān)測點，掌握系統(tǒng)整體能耗。（三）監(jiān)測方式與技術(shù)實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的用電監(jiān)測通常與車站的樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）緊密結(jié)合，實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)和能耗的集中監(jiān)控。1.電量采集裝置：在各主要風(fēng)機控制柜內(nèi)或其供電回路上安裝智能電表或電流、功率傳感器。2.狀態(tài)信號采集：通過DI模塊采集風(fēng)機的啟停狀態(tài)、故障信號等。3.數(shù)據(jù)通訊：BAS系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線（如Modbus、BACnet）或以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳至中央監(jiān)控站，并可與能源管理平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。4.整合分析：將電參數(shù)與BAS系統(tǒng)采集的環(huán)境參數(shù)、設(shè)備運行參數(shù)（如頻率）進(jìn)行整合分析，為優(yōu)化控制提供依據(jù)。（四）數(shù)據(jù)應(yīng)用與優(yōu)化策略1.風(fēng)機運行效率分析：通過對比不同風(fēng)量、風(fēng)壓下的能耗，評估風(fēng)機的運行效率，識別低效運行區(qū)間。2.基于環(huán)境參數(shù)的聯(lián)動控制：根據(jù)實測的CO?濃度、溫濕度等，動態(tài)調(diào)整風(fēng)機的運行頻率或啟停組合，實現(xiàn)按需通風(fēng)。3.運行模式優(yōu)化：例如，在非高峰時段或列車間隔較長時，適當(dāng)降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速；在過渡季節(jié)，充分利用活塞風(fēng)效應(yīng)，減少機械通風(fēng)的運行時間。4.設(shè)備健康管理：通過長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的趨勢分析，預(yù)測設(shè)備性能劣化趨勢，制定合理的維護(hù)計劃。三、照明與通風(fēng)用電監(jiān)測的協(xié)同與展望照明與通風(fēng)系統(tǒng)作為地鐵車站的兩大主要能耗源，其用電監(jiān)測不應(yīng)孤立進(jìn)行。1.數(shù)據(jù)融合與綜合分析：將照明與通風(fēng)能耗數(shù)據(jù)與客流量數(shù)據(jù)、列車運行數(shù)據(jù)、環(huán)境氣象數(shù)據(jù)等進(jìn)行多維度融合分析，更能揭示能耗變化的內(nèi)在規(guī)律，為車站整體能效提升提供決策支持。2.協(xié)同優(yōu)化控制：例如，在車站非運營時段或低峰時段，可以將照明和通風(fēng)系統(tǒng)同時調(diào)整至節(jié)能模式，實現(xiàn)整體能耗最優(yōu)。3.智能化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型：隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，未來的地鐵用電監(jiān)測將更加智能化。通過引入AI算法，可以實現(xiàn)更精準(zhǔn)的能耗預(yù)測、更智能的自動控制策略優(yōu)化，以及更及時的故障診斷與預(yù)警，最終邁向“智慧地鐵”的精細(xì)化能源管理新階段。結(jié)論地鐵車站照明與通風(fēng)系統(tǒng)的用電監(jiān)測是一項系統(tǒng)性、長期性的工作。它不僅是實現(xiàn)節(jié)能降