Intelligente gadebelysningssystemer

Alle har længe været vant til kunstig belysning på gaden og tager det for givet. Lamper placeret på forskellige pæle oplyser motorveje, veje, motorveje, gårde, legepladser og andre territorier og genstande. De tændes automatisk eller manuelt på et bestemt tidspunkt af dagen i henhold til tidsplanen eller efter dispatcherens skøn.

På forskellige steder, afhængigt af det oplyste objekts egenskaber, anvendes lanterner med reflektorer, diffuse lanterner eller lanterner med nuancer af forskellige former. På den måde er større veje oplyst med reflektorlamper, sekundære veje kan også oplyses med diffuse lamper med diffuse skærme, og parker og gangstier er ofte oplyst med et blødt lys udsendt af sfæriske eller cylindriske skærme.

SNiP 23-05-95 «Naturlig og kunstig belysning» regulerer driften af ​​gadebelysning, og ændringerne i denne standard i 2011 indebærer nu den udbredte introduktion af LED-teknologi.Forordningen handler blandt andet om at sikre sikkerheden for vej- og fodgængertrafikken, i forbindelse med hvilken værdierne af lampens effekt og belysningsniveauet bestemmes for genstande med forskellige formål.

Trafiksikkerhed kommer først, og her er det vigtigt at tage højde for både bevægelseshastigheden og terrænets egenskaber samt tilstedeværelsen af ​​elementer i transportinfrastrukturen: broer, kryds, kryds mv.

Sigtbarheden for føreren skal være sådan, at den ikke bidrager til tidlig træthed. Vandret belysning på veje og gader er ekstremt vigtigt, hvilket er defineret i dokumentet af kategorien belysning og trafikintensitet.

Følgende typer lamper bruges traditionelt til gadebelysning: glødelamper, højtryks-kviksølvbuelamper, bue metalhalogen lampersamt høj- og lavtryksnatriumlamper. I de senere år er LED-lamper blevet tilføjet til dette sortiment.

Hvad angår LED-lamper, er deres lysegenskaber og tekniske egenskaber forud for andre typer lamper, der traditionelt anvendes til gadebelysning. LED'er er meget økonomiske, de bruger et minimum af strøm, de kan direkte, med næsten 90% effektivitet, omdanne elektrisk strøm til lys.

For retfærdighedens skyld bemærker vi, at LED'er i dag ved betydelig effekt er ringere med hensyn til effektivitet i forhold til nogle typer traditionelle lamper. Men ifølge eksperternes forudsigelser vil LED-teknologi i de kommende år nå en sådan grad af perfektion, at den fuldstændig vil erstatte gasudladningslamper inden for gadebelysning.

Dette er stort set alt, der kan siges om konventionelle gadebelysningssystemer. Lad os dog nævne nogle ulemper. Først og fremmest er det uøkonomisk. Elektricitet forbruges uanset virkeligheden, og det konventionelle gadebelysningssystem er ikke fleksibelt. Den anden negative kvalitet er behovet for vedligeholdelsesomkostninger og umuligheden af ​​kontinuerlig drift, som følge heraf behovet for at ofre sikkerheden i et stykke tid i tilfælde af funktionsfejl.

Disse ulemper er blottet for intelligente gadebelysningssystemer. Et intelligent gadebelysningssystem er ikke længere kun lanterner med lamper. Systemet omfatter både et sæt gadelamper og et netværk til udveksling af information med et lokalcenter (koncentrator), der overfører det til en server for videre behandling af de modtagne data.

Her forudsættes tovejskommunikation, som giver dig mulighed for at fjernjustere lysstyrken på forlygterne, afhængigt af vejrforholdene og trafikkens karakter i øjeblikket. For eksempel med tåge skal lysstyrken tilføjes, og med en lys måne skal den reduceres. Dermed opnås energibesparelser mindst 2 gange sammenlignet med konventionelle gadebelysningsanlæg.

Vedligeholdelse af intelligente gadebelysningssystemer er hurtigere og mere omkostningseffektiv. Kontinuerlig overvågning af lampernes status fra midten giver dig mulighed for straks at reagere på en funktionsfejl og hurtigt eliminere den. Det er ikke længere nødvendigt for besætninger regelmæssigt at gå rundt i det kontrollerede område for at finde ud af, om en lampe er ude af drift, det er nok at gå til en tidligere kendt lampe og blot ordne den.

Nøgleelementet i det intelligente system er selve lygtepælen, som indeholder flere hovedblokke: en lampedriver, et kommunikationsmodul, et sæt sensorer. Takket være driveren drives lampen af ​​stabiliseret spænding og jævnstrøm. Digital styring og datatransmission udføres af kommunikationsinterfacemodulet. Sensorer overvåger vejret, kolonnens position i rummet, graden af ​​gennemsigtighed af luften. Effektiviteten af ​​lysstyring i byer og motorveje går således til et kvalitativt nyt niveau.

Belysningsniveauet af objekter i et bestemt område overvåges i realtid takket være en lokal koncentrator, der præcist styrer lysstyrken, lysets retning og endda dets farve. Afhængigt af vejrforholdene, intensiteten af ​​trafikken, tilstedeværelsen af ​​nedbør, niveauet af kunstig belysning kan ændres automatisk.

Forstærkning af lys eller omvendt - dæmpning - denne proces kan styres af intelligent elektronik. Rettidig dæmpning har i øvrigt en gavnlig effekt på den forventede levetid for LED-lamper og hjælper med at spare energi uden at skade andre.

I nogle lande kan du selv i dag finde intelligente systemer med autonom strømforsyning, når hver pol har et separat solcellebatteri eller vindmølle.

Vindens eller solens energi (i løbet af dagen) akkumuleres konstant i batteriet, men forbruges af lampen efter behov, under hensyntagen til de ydre forhold, i en passende tilstand. Fordelene ved sådanne løsninger er indlysende. Lanterne kræver praktisk talt ikke vedligeholdelse, de er autonome, økonomiske og sikre.Medmindre du med jævne mellemrum skal tørre lampeskærmene af støv og snavs, især på motorveje.

En fjernserver eller zonecontroller styrer automatisk det smarte gadebelysningssystem. Indledningsvis indstilles indstillinger og en styrealgoritme, hvorefter der genereres signaler til fjerntænding, sluk og justering af lysstyrken på lanternerne. Signalerne føres til drivernes signalindgange.

Dette giver energibesparelser, længere lampelevetid og et økonomisk belysningssystem som helhed. Til signaltransmission bruges RS-485, radiokanal, Ethernet, GSM, parsnoede eller endda strømledninger som leder for HF-signalet.

Brug af servere giver dig mulighed for at adressere en bestemt lampe, tænde eller slukke for den ved at sende det tilsvarende signal til dens kontrolenhed. Især hvis der bruges en radiofrekvenskanal, tildeles beaconen en IP-adresse ved hjælp af TCP/IP-protokollen.

Hvert beacon, eller rettere beacon-kontrolenhed, er i første omgang tildelt en af ​​de mange tusinde tilgængelige IP-adresser, og operatøren ser hvert beacon med dets adresse og aktuelle status på et computerskærmkort.

Blandt serverens funktioner er regelmæssige afstemninger af lanterner, og en lanterne med en specifik fabriksadresse er simpelthen bundet til et sted på territoriet. GSM-kontrol bruges i særlige tilfælde på grund af dens høje omkostninger.

Smarte gadebelysningssystemer har tre niveauer af kontrol for individuelle lamper, og selvom kontrolmetoderne er forskellige fra designer til designer, forbliver princippet det samme. For eksempel tilbyder DotVision (Frankrig) følgende kontrolmuligheder:

• Individuel;

• Zonal med effektregulering;

• Zone med regulering og telemetri.

Med individuel styring sikres maksimale besparelser samt høj servicenøjagtighed for menneskers komfort og sikkerhed. Hver lampe er individuelt styret og reguleret med intelligente forkoblinger, transceivere og controllere.

Zonestyring med fjernstrømregulering er et kompromis med hensyn til balancering mellem økonomi og muligheder. Et strømregulator og telemetrisystem baseret på LonWorks eller Modbus er installeret i zonestyreskabet, som muliggør tovejskommunikation mellem zonecontrolleren og zoneserveren.

Ved zonestyring med telemetri er økonomien lille, men zonecontrolleren overvåger tydeligt fejl, udfører telemetri og fjernstyrer lamperne (tænd og slukker). To-vejs dataudveksling er tilgængelig mellem serveren og controlleren til transmission af telemetriinformation og styresignaler.

Ud over lyssensorer, som er ansvarlige for at tænde lyset om aftenen og slukke lyset om morgenen, er der naturligvis andre metoder til automatiseret kontrol. For eksempel giver Stwol (Korea) mulighed for at styre belysning direkte i overensstemmelse med det aktuelle belysningsniveau. Men ikke ved hjælp af en fotosensor, men ved hjælp af GPS.

De geografiske koordinater er forbundet med tidspunktet for solopgang og solnedgang, - programmet laver beregningerne - og på et bestemt astronomisk tidspunkt ved apparatet allerede, at det bliver mørkt om 15 minutter og tænder lyset på forhånd. Eller 10 minutter efter solopgang, idet han orienterer sig på samme måde, slukker han lanternerne.En enklere metode er at tænde og slukke lyset på et bestemt tidspunkt på dagen, afhængigt af ugedagen.