Sisteme inteligente de iluminat stradal

Toată lumea s-a obișnuit de mult cu iluminatul artificial pe străzi și o consideră de la sine înțeles. Lămpile amplasate pe diverși stâlpi luminează autostrăzi, drumuri, autostrăzi, curți, locuri de joacă și alte teritorii și obiecte. Acestea sunt pornite automat sau manual, la o anumită oră a zilei conform programului sau la discreția dispecerului.

În diferite locuri, în funcție de caracteristicile obiectului iluminat, se folosesc felinare cu reflectoare, felinare difuze sau felinare cu nuanțe de diferite forme. În acest fel, drumurile majore sunt iluminate cu lămpi reflectoare, drumurile secundare pot fi, de asemenea, iluminate cu lămpi difuze cu umbre difuze, iar parcurile și potecile sunt adesea iluminate cu o lumină moale emisă de umbre sferice sau cilindrice.

SNiP 23-05-95 „Iluminat natural și artificial” reglementează funcționarea iluminatului stradal, iar modificările aduse acestui standard în 2011 implică acum introducerea pe scară largă a tehnologiei LED.Regulamentul se referă, printre altele, la asigurarea siguranței traficului rutier și pietonal, în legătură cu care se determină valorile puterii lămpii și nivelul de iluminare pentru obiecte cu diferite scopuri.

Siguranța rutieră este pe primul loc, iar aici este important să se țină cont atât de viteza de deplasare, cât și de caracteristicile terenului, precum și de prezența elementelor infrastructurii de transport: poduri, intersecții, intersecții etc.

Vizibilitatea șoferului trebuie să fie astfel încât să nu contribuie la oboseala timpurie. Iluminatul orizontal pe drumuri și străzi este extrem de important, care este definit în document prin categoria de iluminare și intensitatea traficului.

Următoarele tipuri de lămpi sunt utilizate în mod tradițional pentru iluminatul stradal: lămpi cu incandescență, lămpi cu arc cu mercur de înaltă presiune, lămpi cu halogenuri metalice cu arcprecum și lămpi cu sodiu de înaltă și joasă presiune. În ultimii ani, la această gamă s-au adăugat lămpi LED.

În ceea ce privește lămpile cu LED, proprietățile lor de iluminare și caracteristicile tehnice sunt înaintea altor tipuri de lămpi utilizate în mod tradițional pentru iluminatul stradal. LED-urile sunt foarte economice, consumă un minim de energie electrică, pot transforma direct, cu o eficiență de aproape 90%, curentul electric în lumină.

Din motive de corectitudine, observăm că la puteri semnificative, LED-urile de astăzi sunt inferioare în ceea ce privește eficiența unor tipuri de lămpi tradiționale. Însă, conform previziunilor experților, în următorii ani tehnologia LED va atinge un astfel de grad de perfecțiune încât va înlocui complet lămpile cu descărcare în gaz în domeniul iluminatului stradal.

Acesta este practic tot ce se poate spune despre sistemele convenționale de iluminat stradal. Cu toate acestea, să menționăm câteva dezavantaje. În primul rând, este neeconomic. Electricitatea se consumă indiferent de realitate, iar sistemul convențional de iluminat stradal nu este flexibil. A doua calitate negativă este necesitatea costurilor de întreținere și imposibilitatea funcționării continue, drept urmare necesitatea sacrificării pentru o perioadă a siguranței în cazul unor defecțiuni.

Aceste dezavantaje sunt lipsite de sisteme inteligente de iluminat stradal. Un sistem inteligent de iluminat stradal nu mai este doar felinare cu lămpi, sistemul include atât un set de lămpi stradale, cât și o rețea de schimb de informații cu un centru local (concentrator), transmiterea acesteia către un server pentru prelucrarea ulterioară a datelor primite.

Aici se presupune comunicarea bidirecțională, care vă permite să reglați de la distanță luminozitatea farurilor, în funcție de condițiile meteorologice și de natura traficului în acest moment. De exemplu, cu ceață, luminozitatea ar trebui adăugată, iar cu o lună strălucitoare, ar trebui redusă. Astfel, se realizează economii de energie de cel puțin 2 ori față de sistemele convenționale de iluminat stradal.

Întreținerea sistemelor inteligente de iluminat stradal este mai rapidă și mai rentabilă. Monitorizarea continuă a stării lămpilor din centru vă permite să reacționați imediat la o defecțiune și să o eliminați rapid. Nu mai este necesar ca echipajele să meargă în mod regulat prin zona controlată pentru a afla dacă o lampă este nefuncțională, este suficient să mergi la o lampă cunoscută anterior și pur și simplu să o repari.

Elementul cheie al sistemului inteligent este stâlpul în sine, care conține mai multe blocuri principale: un driver de lampă, un modul de comunicare, un set de senzori. Datorită șoferului, lampa este alimentată cu tensiune stabilizată și curent continuu. Controlul digital și transmisia datelor sunt realizate de modulul de interfață de comunicație. Senzorii monitorizează vremea, poziția coloanei în spațiu, gradul de transparență al aerului. Astfel, eficiența managementului iluminatului în orașe și autostrăzi merge la un nivel calitativ nou.

Nivelul de iluminare al obiectelor dintr-o anumită zonă este monitorizat în timp real datorită unui concentrator local care controlează cu precizie luminozitatea, direcția luminii și chiar culoarea acesteia. În funcție de condițiile meteo, intensitatea traficului, prezența precipitațiilor, nivelul de iluminare artificială poate fi schimbat automat.

Amplificarea luminii sau invers - diminuare - acest proces poate fi controlat de electronice inteligente. Apropo, reglarea în timp util are un efect benefic asupra speranței de viață a lămpilor LED și ajută la economisirea energiei fără a dăuna altora.

În unele țări și astăzi poți găsi sisteme inteligente cu alimentare autonomă, când fiecare stâlp are o baterie solară sau o turbină eoliană separată.

Energia vântului sau a soarelui (în timpul zilei) se acumulează constant în baterie, dar este consumată de lampă la nevoie, ținând cont de condițiile externe, într-un mod adecvat. Avantajele unor astfel de soluții sunt evidente. Lampioanele practic nu necesita intretinere, sunt autonome, economice si sigure.Cu excepția cazului în care trebuie să ștergeți periodic abajururile de praf și murdărie, în special pe autostrăzi.

Un server de la distanță sau un controler de zonă controlează automat sistemul inteligent de iluminat stradal. Inițial, sunt setate setările și un algoritm de control, în conformitate cu care sunt generate apoi semnale pentru pornirea, oprirea și reglarea luminozității lampilor de la distanță. Semnalele sunt transmise la intrările de semnal ale driverelor.

Astfel se realizează economii de energie, o durată de viață mai lungă a lămpii și un sistem de iluminat economic în ansamblu. Pentru transmisia semnalului, RS-485, canalul radio, Ethernet, GSM, pereche răsucită sau chiar liniile electrice sunt folosite ca conductor pentru semnalul HF.

Utilizarea serverelor vă permite să adresați o anumită lampă, să o aprindeți sau să o opriți trimițând semnalul corespunzător către unitatea sa de control. În special, dacă este utilizat un canal de frecvență radio, atunci semnalizatorului i se atribuie o adresă IP folosind protocolul TCP / IP.

Fiecărui far, sau mai degrabă unitate de control al farului, i se atribuie inițial una dintre multele mii de adrese IP disponibile, iar operatorul vede fiecare far cu adresa și starea sa curentă pe harta monitorului computerului.

Printre caracteristicile serverului se numără sondajele regulate ale felinarelor, iar un felinar cu o anumită adresă de fabrică este pur și simplu legat de un loc de pe teritoriu. Controlul GSM este folosit in cazuri exceptionale datorita costului ridicat.

Sistemele inteligente de iluminat stradal au trei niveluri de control pentru lămpile individuale și, deși metodele de control diferă de la un designer la altul, principiul rămâne același. De exemplu, DotVision (Franța) oferă următoarele opțiuni de control:

• Individual;

• Zonal cu reglare de putere;

• Zonal cu reglare și telemetrie.

Prin control individual, se asigură economii maxime, precum și precizie ridicată a serviciului pentru confortul și siguranța oamenilor. Fiecare lampă este controlată și reglată individual cu balasturi, transceiver și controlere inteligente.

Controlul zonei cu reglarea puterii de la distanță este un compromis în ceea ce privește echilibrarea economiei și a capacităților. Un regulator de putere și un sistem de telemetrie bazat pe LonWorks sau Modbus este instalat în dulapul de control de zonă, ceea ce permite comunicarea în două sensuri între controlerul de zonă și serverul de zonă.

În controlul de zonă cu telemetrie, economia este mică, dar controlerul de zonă monitorizează clar defecțiunile, efectuează telemetria și controlează de la distanță lămpile (aprinse și stinse). Schimbul de date bidirecțional este disponibil între server și controler pentru transmiterea informațiilor de telemetrie și a semnalelor de control.

Desigur, pe lângă senzorii de lumină, care sunt responsabili cu aprinderea luminilor seara și stingerea luminilor dimineața, există și alte metode de control automat. De exemplu, Stwol (Coreea) oferă capacitatea de a controla iluminarea direct în conformitate cu nivelul actual de iluminare. Dar nu cu ajutorul unui senzor foto, ci cu ajutorul GPS-ului.

Coordonatele geografice sunt asociate cu ora răsăritului și apusului, — programul face calculele — și la o anumită oră astronomică, dispozitivul știe deja că se va întuneca în 15 minute și aprinde luminile în avans. Sau la 10 minute după răsărit, orientându-se la fel, stinge felinarele.O metodă mai simplă este să aprinzi și să stingi luminile la un program, la o anumită oră din zi, în funcție de ziua săptămânii.