Älykkäät katuvalaistusjärjestelmät

Kaikki ovat pitkään tottuneet keinotekoiseen katuvalaistukseen ja pitävät sitä itsestäänselvyytenä. Eri pylväisiin sijoitetut lamput valaisevat moottoriteitä, teitä, valtateitä, pihoja, leikkikenttiä ja muita alueita ja esineitä. Ne kytketään päälle automaattisesti tai manuaalisesti, tiettyyn aikaan vuorokaudesta aikataulun mukaan tai lähettäjän harkinnan mukaan.

Eri paikoissa, riippuen valaistun kohteen ominaisuuksista, käytetään lyhtyjä, joissa on heijastimet, hajalyhtyjä tai lyhtyjä, joissa on eri muotoisia sävyjä. Tällä tavalla päätiet valaistaan ​​heijastinlampuilla, sivutiet voidaan valaista myös hajavalaisimilla hajavarjostimilla, ja puistot ja kävelytiet valaistaan ​​usein pehmeällä pallomaisilla tai sylinterimäisillä varjostimilla.

SNiP 23-05-95 "Luonnollinen ja keinotekoinen valaistus" säätelee katuvalaistuksen toimintaa, ja tähän standardiin vuonna 2011 tehdyt muutokset merkitsevät nyt LED-tekniikan laajaa käyttöönottoa.Säännös koskee muun muassa tie- ja jalankulkuliikenteen turvallisuuden varmistamista, jonka yhteydessä määritetään lamppujen tehon arvot ja valaistustaso eri käyttötarkoituksiin tarkoitetuille kohteille.

Liikenneturvallisuus on etusijalla, ja tässä on tärkeää ottaa huomioon sekä liikkeen nopeus että maaston ominaisuudet sekä liikenneinfrastruktuurin elementtien läsnäolo: sillat, risteykset, risteykset jne.

Kuljettajan näkyvyyden on oltava sellainen, ettei se vaikuta aikaiseen väsymiseen. Teillä ja kaduilla oleva vaakasuuntainen valaistus on erittäin tärkeä, mikä on määritelty asiakirjassa valaistuksen ja liikenteen intensiteetin luokilla.

Seuraavia lampputyyppejä käytetään perinteisesti katuvalaistukseen: hehkulamput, korkeapaineiset elohopeakaarilamput, kaarimetallihalogenidilamputsekä korkea- ja matalapaineiset natriumlamput. Viime vuosina tähän valikoimaan on lisätty LED-lamppuja.

Mitä tulee LED-lamppuihin, niiden valaistusominaisuudet ja tekniset ominaisuudet ovat muita perinteisesti katuvalaistukseen käytettyjä lamppuja edellä. LEDit ovat erittäin taloudellisia, ne kuluttavat vähän sähköä, ne voivat muuttaa sähkövirran suoraan, lähes 90% hyötysuhteella valoksi.

Oikeudenmukaisuuden vuoksi huomautamme, että merkittävillä tehoilla LEDit ovat nykyään tehokkuudeltaan huonompia kuin tietyntyyppiset perinteiset lamput. Mutta asiantuntijoiden ennusteiden mukaan LED-tekniikka saavuttaa tulevina vuosina niin täydellisyyden, että se korvaa täysin kaasupurkauslamput katuvalaistuksen alalla.

Tämä on periaatteessa kaikki, mitä voidaan sanoa perinteisistä katuvalaistusjärjestelmistä. Mainittakoon kuitenkin joitain haittoja. Ensinnäkin se on epätaloudellista. Sähköä kulutetaan todellisuudesta riippumatta, eikä perinteinen katuvalaistus ole joustava. Toinen negatiivinen ominaisuus on ylläpitokustannusten tarve ja jatkuvan toiminnan mahdottomuus, jonka seurauksena turvallisuudesta joudutaan uhraamaan jonkin aikaa toimintahäiriöiden sattuessa.

Näistä haitoista puuttuvat älykkäät katuvalaistusjärjestelmät. Älykäs katuvalaistusjärjestelmä ei ole enää vain lyhtyjä lampuilla, vaan järjestelmä sisältää sekä katuvalaisimet että verkon tiedon vaihtamiseksi paikalliskeskuksen (keskittäjän) kanssa, joka välittää sen palvelimelle vastaanotettujen tietojen jatkokäsittelyä varten.

Tässä oletetaan kaksisuuntaista viestintää, jonka avulla voit säätää ajovalojen kirkkautta etänä sääolosuhteiden ja kulloisenkin liikenteen luonteen mukaan. Esimerkiksi sumun kanssa kirkkautta tulisi lisätä, ja kirkkaalla kuulla sitä tulisi vähentää. Näin energiansäästöä saavutetaan vähintään 2 kertaa verrattuna perinteisiin katuvalaistusjärjestelmiin.

Älykkäiden katuvalaistusjärjestelmien ylläpito on nopeampaa ja kustannustehokkaampaa. Lamppujen tilan jatkuva seuranta keskeltä antaa sinun reagoida välittömästi toimintahäiriöön ja poistaa sen nopeasti. Miehistön ei enää tarvitse säännöllisesti kiertää valvonta-aluetta selvittääkseen, onko lamppu viallinen, riittää, kun mennään aiemmin tunnetun valaisimen luo ja korjataan se.

Älykkään järjestelmän avainelementti on itse valaisinpylväs, joka sisältää useita päälohkoja: lamppuohjaimen, viestintämoduulin, joukon antureita. Ohjaimen ansiosta lamppu saa virtansa stabiloidusta jännitteestä ja tasavirrasta. Digitaalinen ohjaus ja tiedonsiirto suoritetaan tietoliikenneliitäntämoduulilla. Anturit valvovat säätä, pylvään sijaintia avaruudessa, ilman läpinäkyvyysastetta. Siten kaupunkien ja valtateiden valaistuksen hallinnan tehokkuus nousee laadullisesti uudelle tasolle.

Tietyn alueen kohteiden valaistustasoa seurataan reaaliajassa paikallisen keskittimen ansiosta, joka ohjaa tarkasti kirkkautta, valon suuntaa ja jopa sen väriä. Sääolosuhteista, liikenteen intensiteetistä, sateesta riippuen, keinovalaistuksen tasoa voidaan muuttaa automaattisesti.

Valon vahvistaminen tai päinvastoin – himmennys – tätä prosessia voidaan ohjata älykkäällä elektroniikalla. Oikea-aikainen himmennys muuten vaikuttaa suotuisasti LED-lamppujen käyttöikään ja auttaa säästämään energiaa vahingoittamatta muita.

Joistakin maista löytyy vielä nykyäänkin älykkäitä järjestelmiä autonomisella teholähteellä, kun jokaisessa pylväässä on erillinen aurinkoakku tai tuulivoimala.

Tuulen tai auringon energiaa (päivän aikana) kertyy jatkuvasti akkuun, mutta lamppu kuluttaa sitä tarpeen mukaan, ulkoiset olosuhteet huomioon ottaen, sopivassa tilassa. Tällaisten ratkaisujen edut ovat ilmeisiä. Lyhdyt eivät käytännössä vaadi huoltoa, ne ovat itsenäisiä, taloudellisia ja turvallisia.Ellei sinun tarvitse säännöllisesti pyyhkiä lampunvarjostimia pölystä ja liasta, etenkin moottoriteillä.

Etäpalvelin tai vyöhykeohjain ohjaa automaattisesti älykästä katuvalaistusjärjestelmää. Aluksi asetetaan asetukset ja ohjausalgoritmi, jonka mukaan sitten muodostetaan signaalit lyhtyjen kaukosäätämistä, sammuttamista ja kirkkauden säätämistä varten. Signaalit syötetään ajurien signaalituloihin.

Tällä saavutetaan energiansäästö, lampun pidempi käyttöikä ja taloudellinen valaistusjärjestelmä kokonaisuudessaan. Signaalin siirtoon RS-485, radiokanava, Ethernet, GSM, kierretty pari tai jopa voimalinjoja käytetään HF-signaalin johtimina.

Palvelimien avulla voit osoittaa tietyn lampun, kytkeä sen päälle tai pois lähettämällä vastaavan signaalin sen ohjausyksikköön. Erityisesti, jos käytetään radiotaajuuskanavaa, majakalle määritetään IP-osoite TCP / IP-protokollan avulla.

Jokaiselle majakalle tai pikemminkin majakan ohjausyksikölle osoitetaan aluksi yksi monista tuhansista käytettävissä olevista IP-osoitteista, ja operaattori näkee jokaisen majakan osoitteen ja senhetkisen tilan kanssa tietokoneen näytön kartalla.

Palvelimen ominaisuuksia ovat säännölliset lyhtyjen kyselyt, ja tietyllä tehdasosoitteella varustettu lyhty on yksinkertaisesti sidottu paikkaan alueella. GSM-ohjausta käytetään poikkeustapauksissa sen korkeiden kustannusten vuoksi.

Älykkäissä katuvalaistusjärjestelmissä on kolme ohjaustasoa yksittäisille valaisimille, ja vaikka ohjaustavat vaihtelevat suunnittelijoittain, periaate pysyy samana. Esimerkiksi DotVision (Ranska) tarjoaa seuraavat ohjausvaihtoehdot:

• Yksilöllinen;

• Vyöhyke tehosäädöllä;

• Vyöhyke säätelyllä ja telemetrialla.

Yksilöllisen ohjauksen avulla varmistetaan maksimaaliset säästöt sekä korkea huoltotarkkuus ihmisten mukavuuden ja turvallisuuden vuoksi. Jokainen lamppu on yksilöllisesti ohjattu ja säädettävissä älykkäillä liitäntälaitteilla, lähetin-vastaanottimilla ja ohjaimilla.

Vyöhykeohjaus kaukosäätimellä on kompromissi talouden ja ominaisuuksien tasapainottamisessa. Vyöhykeohjauskaappiin on asennettu LonWorksiin tai Modbusiin perustuva tehonsäädin ja telemetriajärjestelmä, joka mahdollistaa kaksisuuntaisen viestinnän vyöhykeohjaimen ja vyöhykepalvelimen välillä.

Vyöhykeohjauksessa telemetrialla taloudellisuus on pieni, mutta vyöhykeohjain tarkkailee selvästi vikoja, suorittaa telemetriaa ja kauko-ohjaa lamppuja (päälle ja pois). Kaksisuuntainen tiedonvaihto on käytettävissä palvelimen ja ohjaimen välillä telemetriatietojen ja ohjaussignaalien siirtoa varten.

Tietysti valoanturien lisäksi, jotka ovat vastuussa valojen sytyttämisestä illalla ja valojen sammuttamisesta aamulla, on muitakin automaattisia ohjausmenetelmiä. Esimerkiksi Stwol (Korea) tarjoaa mahdollisuuden ohjata valaistusta suoraan nykyisen valaistustason mukaisesti. Mutta ei valokuvasensorin, vaan GPS:n avulla.

Maantieteelliset koordinaatit liittyvät auringonnousun ja auringonlaskun aikaan, — ohjelma tekee laskelmat — ja tiettyyn tähtitieteelliseen aikaan laite tietää jo, että 15 minuutin kuluttua on pimeää ja sytyttää valot etukäteen. Tai 10 minuuttia auringonnousun jälkeen, samalla tavalla suuntautuen, hän sammuttaa lyhdyt.Yksinkertaisempi tapa on sytyttää ja sammuttaa valot aikataulun mukaan, tiettyyn aikaan päivästä riippuen viikonpäivästä.