Išmanios gatvių apšvietimo sistemos

Visi jau seniai pripratę prie dirbtinio apšvietimo gatvėse ir laiko tai savaime suprantamu dalyku. Ant įvairių stulpų pastatyti šviestuvai apšviečia greitkelius, kelius, greitkelius, kiemus, žaidimų aikšteles ir kitas teritorijas bei objektus. Jie įjungiami automatiškai arba rankiniu būdu, tam tikru paros metu pagal grafiką arba dispečerio nuožiūra.

Skirtingose ​​vietose, priklausomai nuo apšviečiamo objekto savybių, naudojami žibintai su atšvaitais, difuziniai žibintai arba skirtingų formų atspalvių žibintai. Tokiu būdu pagrindiniai keliai apšviečiami atšvaitais, šalutiniai keliai taip pat gali būti apšviesti išsklaidytomis lempomis su išsklaidytais atspalviais, o parkai ir pėsčiųjų takai dažnai apšviečiami švelnia šviesa, kurią skleidžia sferiniai ar cilindriniai atspalviai.

SNiP 23-05-95 „Natūralus ir dirbtinis apšvietimas“ reguliuoja gatvių apšvietimo veikimą, o 2011 m. atlikti šio standarto pakeitimai dabar reiškia, kad LED technologija buvo plačiai įdiegta.Reglamentas, be kita ko, susijęs su kelių ir pėsčiųjų eismo saugumo užtikrinimu, dėl kurio nustatomos lempos galios vertės ir apšvietimo lygis skirtingos paskirties objektams.

Pirmoje vietoje yra saugumas keliuose ir čia svarbu atsižvelgti tiek į judėjimo greitį, tiek į reljefo ypatybes, tiek į transporto infrastruktūros elementų buvimą: tiltus, sankryžas, sankryžas ir kt.

Vairuotojo matomumas turi būti toks, kad nesukeltų ankstyvo nuovargio. Kelių ir gatvių horizontalus apšvietimas yra itin svarbus, kuris dokumente apibrėžiamas pagal apšvietimo ir eismo intensyvumo kategoriją.

Gatvių apšvietimui tradiciškai naudojamos šių tipų lempos: kaitrinės lempos, aukšto slėgio gyvsidabrio lankinės lempos, lankinės metalo halogeninės lempostaip pat aukšto ir žemo slėgio natrio lempos. Pastaraisiais metais šį asortimentą papildė LED lempos.

Kalbant apie LED lempas, jų apšvietimo savybės ir techninės charakteristikos lenkia kitų tipų lempas, tradiciškai naudojamas gatvių apšvietimui. Šviesos diodai yra labai ekonomiški, sunaudoja minimaliai elektros energiją, gali tiesiogiai, beveik 90% efektyvumu elektros srovę paversti šviesa.

Sąžiningumo sumetimais pažymime, kad esant dideliam galingumui, šviesos diodai šiandien yra prastesni nei kai kurių tipų tradicinės lempos. Tačiau, ekspertų prognozėmis, per ateinančius metus LED technologija pasieks tokį tobulumo laipsnį, kad visiškai pakeis dujų išlydžio lempas gatvių apšvietimo srityje.

Tai iš esmės viskas, ką galima pasakyti apie įprastas gatvių apšvietimo sistemas. Tačiau paminėkime kai kuriuos trūkumus. Visų pirma, tai neekonomiška. Elektra suvartojama nepriklausomai nuo realybės, o įprastinė gatvių apšvietimo sistema nėra lanksti. Antra neigiama savybė – priežiūros kaštų poreikis ir nepertraukiamo eksploatavimo negalėjimas, dėl ko gedimų atveju kurį laiką reikia paaukoti saugumą.

Dėl šių trūkumų nėra išmaniųjų gatvių apšvietimo sistemų. Išmani gatvių apšvietimo sistema nebėra tik žibintai su lempomis Sistema apima ir gatvių šviestuvų komplektą, ir tinklą, skirtą keistis informacija su vietiniu centru (koncentratoriumi), perduodant ją į serverį tolimesniam gautų duomenų apdorojimui.

Čia daroma prielaida, kad yra dvipusis ryšys, kuris leidžia nuotoliniu būdu reguliuoti priekinių žibintų ryškumą, atsižvelgiant į oro sąlygas ir eismo pobūdį šiuo metu. Pavyzdžiui, esant rūkui, ryškumą reikėtų pridėti, o esant šviesiam mėnuliui – sumažinti. Taigi energijos taupymas pasiekiamas mažiausiai 2 kartus, lyginant su įprastomis gatvių apšvietimo sistemomis.

Išmaniųjų gatvių apšvietimo sistemų priežiūra yra greitesnė ir ekonomiškesnė. Nuolatinis lempų būsenos stebėjimas iš centro leidžia nedelsiant reaguoti į gedimą ir greitai jį pašalinti. Ekipažams nebereikia reguliariai važinėti po kontroliuojamą zoną, kad išsiaiškintų, ar neveikia lempa, užtenka prieiti prie anksčiau žinomo žibinto ir jį tiesiog sutvarkyti.

Pagrindinis išmaniosios sistemos elementas yra pats žibinto stulpas, kuriame yra keli pagrindiniai blokai: lempos vairuotojas, ryšio modulis, jutiklių rinkinys. Vairuotojo dėka lempa maitinama stabilizuota įtampa ir nuolatine srove. Skaitmeninis valdymas ir duomenų perdavimas vykdomas ryšio sąsajos moduliu. Jutikliai stebi orą, kolonėlės padėtį erdvėje, oro skaidrumo laipsnį. Taigi, apšvietimo valdymo efektyvumas miestuose ir greitkeliuose pakyla į kokybiškai naują lygį.

Objektų apšvietimo lygis tam tikroje srityje stebimas realiu laiku dėl vietinio koncentratoriaus, kuris tiksliai kontroliuoja ryškumą, šviesos kryptį ir net spalvą. Priklausomai nuo oro sąlygų, eismo intensyvumo, kritulių buvimo, dirbtinio apšvietimo lygis gali būti keičiamas automatiškai.

Šviesos stiprinimas arba atvirkščiai – pritemdymas – šį procesą galima valdyti išmaniąja elektronika. Savalaikis pritemdymas, beje, teigiamai veikia LED lempų tarnavimo laiką ir padeda taupyti energiją nepakenkiant aplinkiniams.

Kai kuriose šalyse ir šiandien galima rasti išmaniųjų sistemų su autonominiu maitinimo šaltiniu, kai kiekvienas stulpas turi atskirą saulės bateriją arba vėjo turbiną.

Vėjo ar saulės energija (dienos metu) nuolat kaupiasi baterijoje, tačiau ją sunaudoja lempa pagal poreikį, atsižvelgiant į išorines sąlygas, tinkamu režimu. Tokių sprendimų privalumai yra akivaizdūs. Žibintai praktiškai nereikalauja priežiūros, yra autonomiški, ekonomiški ir saugūs.Nebent jums reikia periodiškai nuvalyti dulkes ir nešvarumus nuo lempų gaubtų, ypač greitkeliuose.

Nuotolinis serveris arba zonos valdiklis automatiškai valdo išmaniąją gatvių apšvietimo sistemą. Iš pradžių nustatomi nustatymai ir valdymo algoritmas, pagal kurį vėliau generuojami signalai žibintų nuotoliniam įjungimui, išjungimui ir ryškumui reguliuoti. Signalai tiekiami į tvarkyklių signalų įvestis.

Taip taupoma energija, ilgesnis lempos tarnavimo laikas ir ekonomiška apšvietimo sistema. Signalo perdavimui kaip HF signalo laidininkas naudojamas RS-485, radijo kanalas, Ethernet, GSM, vytos poros ar net maitinimo linijos.

Naudojant serverius galima adresuoti tam tikrą lemputę, ją įjungti arba išjungti siunčiant atitinkamą signalą į jos valdymo bloką. Visų pirma, jei naudojamas radijo dažnio kanalas, švyturiui priskiriamas IP adresas naudojant TCP / IP protokolą.

Kiekvienam švyturiui, o tiksliau švyturio valdymo blokui, iš pradžių priskiriamas vienas iš daugelio tūkstančių galimų IP adresų, o operatorius kompiuterio monitoriaus žemėlapyje mato kiekvieną švyturėlį su jo adresu ir esama būsena.

Tarp serverio funkcijų yra reguliarios žibintų apklausos, o žibintas su konkrečiu gamyklos adresu tiesiog pririšamas prie vietos teritorijoje. GSM valdymas dėl brangumo naudojamas išskirtiniais atvejais.

Išmaniosios gatvių apšvietimo sistemos turi tris atskirų lempų valdymo lygius, ir nors valdymo metodai skiriasi nuo skirtingų projektuotojų, principas išlieka tas pats. Pavyzdžiui, DotVision (Prancūzija) siūlo šias valdymo parinktis:

• Individualus;

• Zoninis su galios reguliavimu;

• Zoninis su reguliavimu ir telemetrija.

Individualiai valdant užtikrinamas maksimalus taupymas, didelis aptarnavimo tikslumas žmonių patogumui ir saugumui. Kiekviena lempa yra valdoma atskirai ir reguliuojama išmaniaisiais balastiniais įtaisais, siųstuvais-imtuvais ir valdikliais.

Zonos valdymas su nuotoliniu galios reguliavimu yra kompromisas ekonominių ir galimybių subalansavimo požiūriu. Zonos valdymo spintoje sumontuotas LonWorks arba Modbus pagrindu veikiantis galios reguliatorius ir telemetrinė sistema, kuri leidžia dvipusį ryšį tarp zonos valdiklio ir zonos serverio.

Valdant zoną su telemetrija, ekonomiškumas nedidelis, tačiau zonos valdiklis aiškiai stebi gedimus, atlieka telemetriją ir nuotoliniu būdu valdo lemputes (įjungia ir išjungia). Galimas dvipusis duomenų apsikeitimas tarp serverio ir valdiklio telemetrijos informacijai ir valdymo signalams perduoti.

Žinoma, be šviesos jutiklių, atsakingų už šviesos įjungimą vakare, o šviesų išjungimą ryte, yra ir kitų automatinio valdymo būdų. Pavyzdžiui, Stwol (Korėja) suteikia galimybę tiesiogiai valdyti apšvietimą pagal esamą apšvietimo lygį. Bet ne fotosensoriaus, o GPS pagalba.

Geografinės koordinatės susietos su saulėtekio ir saulėlydžio laiku, — programa atlieka skaičiavimus — o tam tikru astronominiu laiku prietaisas jau žino, kad po 15 minučių bus tamsu ir iš anksto įjungia šviesas. Arba 10 minučių po saulėtekio, taip pat orientuodamasis, užgesina žibintus.Paprastesnis būdas – šviesas įjungti ir išjungti pagal tvarkaraštį, tam tikru paros metu, priklausomai nuo savaitės dienos.