Aplikácia inteligentných pouličných svetiel v mestskom osvetlení ciest

 

Inteligentné pouličné osvetlenie v sebe spája energeticky-úsporné LED svetelné zdroje, zariadenia na snímanie internetu vecí a inteligentné ovládacie technológie. Môžu automaticky upravovať jas osvetlenia a môžu byť diaľkovo ovládané. Na základe inteligentnej technológie stmievania tieto pouličné svetlá automaticky regulujú jas podľa prevádzkového času a intenzity cestnej premávky, čím šetria energiu a znižujú spotrebu.

 

Inteligentné svetlá využívajú technológiu internetu vecí na umožnenie{0}}monitorovania v reálnom čase a automatických alarmov porúch, čím sa skracuje čas potrebný na zistenie a opravu porúch a zlepšuje sa prevádzková účinnosť a stabilita systému osvetlenia. Inteligentné svetlá sú navyše škálovateľné. Môžu slúžiť ako snímacie uzly v inteligentných mestách a integrovať rôzne funkčné moduly. Spĺňajú nielen potreby osvetlenia mestských komunikácií, ale poskytujú aj dátovú podporu pre riadenie dopravy, monitorovanie verejnej bezpečnosti, meteorologické monitorovanie, vládne služby a ďalšie funkcie.

 

1. Zloženie systému inteligentných pouličných svietidiel

Hardvérový systém je základným nosičom implementácie rôznych funkcií a jeho celková štruktúra je modulárna a integrovaná. Skladá sa hlavne z piatich základných komponentov: modul svetelného zdroja, modul snímača, komunikačný modul, riadiaci modul a modul napájania.

 

 

• Modul svetelného zdroja využíva komponenty svetelného zdroja LED s vysokou svetelnou účinnosťou a dlhou životnosťou. Priamo preberá hlavnú úlohu osvetlenia ciest a môže poskytnúť stabilný výkon podľa požiadaviek na jas rôznych úsekov ciest.
• Senzorový modul integruje rôzne zariadenia, ako je monitorovanie dopravného toku, meteorologické monitorovanie a zariadenia na monitorovanie prostredia, a dokáže zhromažďovať parametre prostredia, ako je objem cestnej premávky, teplota a vlhkosť a kvalita vzduchu v reálnom čase.
• Za prenos dát je zodpovedný komunikačný modul. Posiela všetky typy informácií zozbieraných senzormi do riadiaceho centra v reálnom čase a prijíma riadiace príkazy z riadiaceho centra.
• Riadiaci modul je jadrom celého hardvérového systému. Spája a koordinuje prácu všetkých modulov a vykonáva zodpovedajúce operácie podľa prednastavených programov a pokynov. Napájací modul využíva na napájanie všetkých modulov hlavne mestskú energiu doplnenú o nové zdroje energie.

 

2. Funkcie softvérového systému Smart Streetlight

Softvérový riadiaci systém pouličného osvetlenia je založený na praktickosti, inteligencii a kompatibilite. Je kľúčom k zabezpečeniu efektívnej prevádzky hardvérového systému. Skladá sa hlavne zo štyroch základných vrstiev: vrstva zberu údajov, vrstva analýzy údajov, vrstva vykonávania pokynov a vrstva interakcie používateľa.

 

• Hlavnou funkciou vrstvy zberu údajov je zhromažďovanie údajov zo snímacích modulov v hardvérovom systéme v reálnom čase. Zhromažďuje údaje, ako je stav osvetlenia, tok cestnej premávky a parametre prostredia v nastavenej frekvencii, aby sa zabezpečila aktuálnosť údajov.
• Vrstva analýzy údajov do hĺbky spracováva údaje zhromaždené zbernou vrstvou a používa vytvorený prevádzkový model na určenie aktuálneho prevádzkového stavu osvetľovacieho systému. Automaticky tiež generuje plány stmievania na základe zmien v dopravnom toku, analyzuje prevádzkové údaje zariadení, včas identifikuje potenciálne poruchy a vydáva včasné varovania.
• Vrstva vykonávania inštrukcií konvertuje plány a inštrukcie generované vrstvou analýzy údajov na špecifické operácie. Priamo posiela príkazy ako stmievanie a zapínanie svetiel do riadiaceho modulu hardvérového systému, čím hlási a lokalizuje informácie o poruche.
• Vrstva interakcie s používateľom poskytuje personálu vizuálne ovládacie rozhranie. Zamestnanci môžu pomocou počítačov, mobilných terminálov a iných koncových zariadení zobraziť prevádzkový stav pouličného osvetlenia každého úseku cesty, manuálne vydávať riadiace príkazy a upravovať prevádzkové parametre systému podľa skutočných potrieb.

 

 

3. Funkcie inteligentných pouličných svetiel

Hlavnými funkciami osvetlenia svetiel sú osvetlenie{0}}na základe dopytu a stabilné osvetlenie. Celý proces nevyžaduje zásah človeka a je ukončený automaticky riadiacim systémom. Počas dennej prevádzky riadiaci systém automaticky zapína a vypína pouličné osvetlenie na základe prednastavených časových bodov a údajov zo svetelných senzorov, čím zabezpečuje, že pouličné osvetlenie sa v noci zapína a vypína podľa plánu. Pre úseky ciest s veľkými zmenami v plynulosti premávky systém využíva zariadenia na monitorovanie toku premávky na zber údajov o objeme premávky v reálnom čase. Počas špičkových hodín automaticky upraví jas pouličného osvetlenia na štandardnú hodnotu, aby bola zaistená jasná viditeľnosť cesty. Keď je intenzita premávky nízka alebo mimo{6}}špičkových období, automaticky stlmí svetlá, aby sa dosiahla úspora energie.

 

Systém monitoruje prevádzkový stav pouličného osvetlenia v reálnom čase. Keď sa vyskytnú poruchy, ako je abnormálny jas alebo výpadky napájania, okamžite identifikuje miesto poruchy a odošle informácie do koncových zariadení personálu údržby. Personál údržby potom môže ísť priamo na miesto na opravu na základe poskytnutej lokalizácie poruchy, čím sa skráti čas riešenia poruchy a zlepší sa stabilita a kontinuita osvetlenia mestskej komunikácie.

 

 

4. Aplikačné scenáre inteligentných pouličných svietidiel v mestskom cestnom osvetlení

Aplikácie na úsporu energie-na dopravných tepnách

Dopravné tepny sú hlavnými tepnami mestskej dopravy s hustou premávkou a dlhými prevádzkovými hodinami. Inteligentné svetlá majú v tomto scenári jasné výhody. Môžu si osvojiť schémy stmievania-založené na čase a svetlo{3}}podľa vzorcov premávky. Počas rannej a večernej špičky systém automaticky upraví jas pouličného osvetlenia na 100 %, aby bola zaistená bezpečnosť jazdy. Počas bežnej premávky upraví jas na 70 % – 80 % podľa zmien-v reálnom čase v toku premávky. Počas období nízkej{11}}premávky od neskorej noci do skorého rána sa objem premávky výrazne zníži a systém automaticky zníži jas osvetlenia na 50 %, aby splnil základné potreby osvetlenia malého počtu vozidiel.

 

Keď je prirodzené svetlo nedostatočné, napríklad v zamračených alebo daždivých dňoch, inteligentné svetlá spolupracujú so svetelnými senzormi, aby sa vopred automaticky zapli alebo rozjasnili. Keď je prirodzené svetlo počas slnečných dní dostatočné, systém vhodne odloží aktiváciu, aby sa znížila spotreba energie. Táto schéma stmievania spotrebuje o viac ako 40 % menej energie ako tradičné pouličné osvetlenie. Má tiež-funkciu monitorovania porúch v reálnom čase, ktorá dokáže rýchlo nájsť chybné pouličné osvetlenie a skrátiť čas údržby.

 

 

Inteligentné aplikácie na vedľajších cestách a vedľajších cestách

Dopravný tok na vedľajších cestách má prílivové charakteristiky s výraznými rozdielmi medzi rôznymi úsekmi ciest. Inteligentná technológia riadenia inteligentných pouličných svietidiel sa dokáže týmto charakteristikám prispôsobiť. V prípade vedľajších ciest a vedľajších ciest v blízkosti obytných oblastí systém vykoná zodpovedajúce úpravy podľa spôsobu cestovania obyvateľov, pričom večer zachováva relatívne vysoký jas. Aby silné svetlo neovplyvňovalo odpočinok obyvateľov, svetlá sa po 23:00 automaticky stlmia. Na vedľajších cestách v okolí obchodných štvrtí sa jas upravuje podľa otváracích hodín obchodnej zóny. Keď sa obchodná štvrť zatvorí, jas osvetlenia sa postupne zníži a doba osvetlenia sa skráti.

 

 

Na odbočkách v blízkosti škôl a nemocníc systém automaticky zvyšuje jas osvetlenia počas špičky pri dochádzaní, aby sa zaistila bezpečnosť chodcov. Inteligentné pouličné osvetlenie inštalované na vedľajších cestách a vedľajších cestách má tiež funkciu nastavenia jedným-dotykom. V prípade mimoriadnych udalostí, ako je dočasné riadenie dopravy alebo núdzová záchrana, možno použiť koncové zariadenia na diaľkové ovládanie pouličného osvetlenia na určených úsekoch ciest, čím sa zabezpečí plynulý priebeh záchranných prác v prípade núdze.