Inteligentni sistemi ulične razsvetljave

Vsi so že dolgo navajeni na umetno razsvetljavo na ulicah in jo jemljejo kot samoumevno. Svetilke, nameščene na različnih drogovih, osvetljujejo avtoceste, ceste, avtoceste, dvorišča, igrišča in druga ozemlja in objekte. Vklopijo se samodejno ali ročno, ob določenem času dneva po urniku ali po presoji dispečerja.

Na različnih mestih se glede na značilnosti osvetljenega objekta uporabljajo svetilke z reflektorji, difuzne svetilke ali svetilke s senčniki različnih oblik. Tako so glavne ceste osvetljene z reflektorskimi lučmi, stranske ceste lahko tudi z difuznimi sijalkami z difuznimi senčili, parki in pešpoti pa so pogosto osvetljeni z mehko svetlobo, ki jo oddajajo kroglasta ali cilindrična senčila.

SNiP 23-05-95 "Naravna in umetna razsvetljava" ureja delovanje ulične razsvetljave, spremembe tega standarda v letu 2011 pa zdaj pomenijo široko uvedbo LED tehnologije.Uredba med drugim zadeva zagotavljanje varnosti cestnega prometa in prometa pešcev, v zvezi s čimer se za objekte različnih namenov določajo vrednosti moči svetilk in stopnje osvetljenosti.

Varnost v cestnem prometu je na prvem mestu in tukaj je pomembno upoštevati tako hitrost gibanja kot značilnosti terena, pa tudi prisotnost elementov prometne infrastrukture: mostovi, križišča, križišča itd.

Vidljivost za voznika mora biti takšna, da ne prispeva k zgodnji utrujenosti. Izrednega pomena je horizontalna osvetlitev cest in ulic, ki je v dokumentu opredeljena s kategorijo osvetljenosti in prometno intenzivnostjo.

Za ulično razsvetljavo se tradicionalno uporabljajo naslednje vrste svetilk: žarnice z žarilno nitko, visokotlačne živosrebrne obločne sijalke, obločne metalhalogene sijalkekot tudi natrijeve sijalke z visokim in nizkim tlakom. V zadnjih letih so tej ponudbi dodane LED sijalke.

Kar zadeva LED sijalke, so njihove svetlobne lastnosti in tehnične lastnosti pred drugimi vrstami svetilk, ki se tradicionalno uporabljajo za ulično razsvetljavo. LED diode so zelo varčne, porabijo minimalno električne energije, lahko neposredno, s skoraj 90% učinkovitostjo, pretvarjajo električni tok v svetlobo.

Zaradi poštenosti ugotavljamo, da so današnje LED diode pri znatnih močeh glede učinkovitosti slabše od nekaterih vrst tradicionalnih svetilk. A po napovedih strokovnjakov bo LED-tehnologija v prihodnjih letih dosegla takšno stopnjo popolnosti, da bo popolnoma nadomestila plinske sijalke na področju ulične razsvetljave.

To je pravzaprav vse, kar lahko rečemo o običajnih sistemih ulične razsvetljave. Vendar omenimo nekaj slabosti. Prvič, to je negospodarno. Električna energija se porablja ne glede na realnost, klasični sistem ulične razsvetljave pa ni prilagodljiv. Druga negativna lastnost je potreba po stroških vzdrževanja in nezmožnost neprekinjenega delovanja, zaradi česar je treba v primeru okvar za nekaj časa žrtvovati varnost.

Teh pomanjkljivosti so brez inteligentnih sistemov ulične razsvetljave. Inteligentni sistem ulične razsvetljave niso več samo luči s svetilkami, sistem vključuje tako komplet uličnih svetilk kot mrežo za izmenjavo informacij z lokalnim centrom (koncentratorjem), ki jih posreduje strežniku za nadaljnjo obdelavo prejetih podatkov.

Tu se predvideva dvosmerna komunikacija, ki vam omogoča daljinsko prilagajanje svetlosti žarometov, odvisno od vremenskih razmer in narave prometa v tem trenutku. Na primer, z meglo je treba dodati svetlost, s svetlo luno pa zmanjšati. Tako so doseženi vsaj 2-kratni prihranki energije v primerjavi s klasičnimi sistemi ulične razsvetljave.

Vzdrževanje inteligentnih sistemov ulične razsvetljave je hitrejše in stroškovno učinkovitejše. Stalno spremljanje stanja svetilk iz središča vam omogoča, da se takoj odzovete na okvaro in jo hitro odpravite. Ekipi ni več treba redno hoditi po nadzorovanem območju, da bi ugotovili, ali je svetilka v okvari, dovolj je, da gredo do prej znane svetilke in jo enostavno popravijo.

Ključni element inteligentnega sistema je sama svetilka, ki vsebuje več glavnih blokov: gonilnik svetilke, komunikacijski modul, nabor senzorjev. Zahvaljujoč gonilniku se svetilka napaja s stabilizirano napetostjo in enosmernim tokom. Digitalni nadzor in prenos podatkov izvaja modul komunikacijskega vmesnika. Senzorji spremljajo vreme, položaj stebra v prostoru, stopnjo preglednosti zraka. Tako gre učinkovitost upravljanja z razsvetljavo v mestih in na avtocestah na kakovostno novo raven.

Raven osvetljenosti predmetov na določenem območju se spremlja v realnem času zahvaljujoč lokalnemu koncentratorju, ki natančno nadzoruje svetlost, smer svetlobe in celo njeno barvo. Odvisno od vremenskih razmer, intenzivnosti prometa, prisotnosti padavin se lahko raven umetne osvetlitve samodejno spremeni.

Ojačanje svetlobe ali obratno - zatemnitev - ta proces lahko nadzoruje inteligentna elektronika. Pravočasno zatemnitev, mimogrede, ugodno vpliva na pričakovano življenjsko dobo LED svetilk in pomaga varčevati z energijo, ne da bi pri tem škodovala drugim.

V nekaterih državah še danes lahko najdete inteligentne sisteme z avtonomnim napajanjem, ko ima vsak pol ločeno sončno baterijo ali vetrno turbino.

Energija vetra ali sonca (čez dan) se nenehno kopiči v bateriji, vendar jo svetilka porablja po potrebi, ob upoštevanju zunanjih pogojev, v ustreznem načinu. Prednosti takšnih rešitev so očitne. Svetilke praktično ne potrebujejo vzdrževanja, so avtonomne, varčne in varne.Razen če morate občasno obrisati senčnike prahu in umazanije, zlasti na avtocestah.

Oddaljeni strežnik ali conski krmilnik samodejno nadzoruje sistem pametne ulične razsvetljave. Na začetku se nastavijo nastavitve in krmilni algoritem, v skladu s katerim se nato generirajo signali za daljinski vklop, izklop in nastavitev svetlosti svetilk. Signali se napajajo na signalne vhode gonilnikov.

S tem dosežemo prihranek energije, daljšo življenjsko dobo sijalke in varčen sistem razsvetljave kot celote. Za prenos signala se kot prevodnik HF signala uporablja RS-485, radijski kanal, Ethernet, GSM, sukana parica ali celo električni vodi.

Uporaba strežnikov vam omogoča, da naslovite določeno svetilko, jo vklopite ali izklopite s pošiljanjem ustreznega signala njeni krmilni enoti. Še posebej, če se uporablja radiofrekvenčni kanal, se svetilniku dodeli naslov IP s protokolom TCP / IP.

Vsakemu svetilniku ali bolje rečeno nadzorni enoti svetilnika je na začetku dodeljen eden od več tisoč razpoložljivih naslovov IP, operater pa vidi vsak svetilnik z naslovom in trenutnim stanjem na zemljevidu računalniškega monitorja.

Med funkcijami strežnika so redne ankete lučk, luč z določenim tovarniškim naslovom pa je preprosto vezana na kraj na ozemlju. GSM nadzor uporabljamo v izjemnih primerih zaradi visokih stroškov.

Sistemi pametne ulične razsvetljave imajo tri nivoje nadzora za posamezne svetilke in čeprav se načini nadzora razlikujejo od projektanta do projektanta, princip ostaja enak. Na primer, DotVision (Francija) ponuja naslednje možnosti nadzora:

• Posameznik;

• Conski z regulacijo moči;

• Consko z regulacijo in telemetrijo.

Z individualnim nadzorom so zagotovljeni maksimalni prihranki ter visoka natančnost storitve za udobje in varnost ljudi. Vsaka svetilka je individualno nadzorovana in regulirana z inteligentnimi predstikalnimi napravami, sprejemniki in krmilniki.

Območni nadzor z daljinsko regulacijo moči je kompromis v smislu uravnoteženja ekonomičnosti in zmogljivosti. V consko krmilno omarico je nameščen regulator moči in telemetrični sistem na osnovi LonWorks ali Modbus, ki omogoča dvosmerno komunikacijo med conskim krmilnikom in conskim strežnikom.

Pri conski regulaciji s telemetrijo je ekonomičnost majhna, vendar conski regulator jasno spremlja napake, izvaja telemetrijo in daljinsko upravlja svetilke (prižiga in izklaplja). Med strežnikom in krmilnikom je na voljo dvosmerna izmenjava podatkov za prenos telemetričnih informacij in krmilnih signalov.

Seveda poleg svetlobnih senzorjev, ki skrbijo za prižig luči zvečer in ugašanje luči zjutraj, obstajajo tudi drugi načini avtomatskega nadzora. Na primer, Stwol (Koreja) ponuja možnost neposrednega nadzora osvetlitve v skladu s trenutno stopnjo osvetlitve. A ne s pomočjo fotosenzorja, temveč s pomočjo GPS-a.

Geografske koordinate so povezane s časom sončnega vzhoda in zahoda, — program naredi izračune — in ob določenem astronomskem času naprava že ve, da bo čez 15 minut temno, in vnaprej prižge luči. Ali pa 10 minut po sončnem vzhodu, enako orientiran, ugasne luči.Preprostejši način je prižiganje in ugašanje luči po urniku, ob določeni uri dneva, odvisno od dneva v tednu.