Интелигентни системи за улично осветление

Всички отдавна са свикнали с изкуственото осветление по улиците и го приемат за даденост. Лампите, поставени на различни стълбове, осветяват магистрали, пътища, магистрали, дворове, детски площадки и други територии и обекти. Те се включват автоматично или ръчно, в определено време на деня по график или по преценка на диспечера.

На различни места, в зависимост от характеристиките на осветения обект, се използват фенери с рефлектори, разпръскващи фенери или фенери с нюанси с различни форми. По този начин големите пътища се осветяват с рефлекторни лампи, второстепенните пътища също могат да бъдат осветени с разсеяни лампи с разсеяни сенници, а парковете и пешеходните пътеки често са осветени с мека светлина, излъчвана от сферични или цилиндрични сенници.

SNiP 23-05-95 «Естествено и изкуствено осветление» регулира работата на уличното осветление, а промените, направени в този стандарт през 2011 г., сега предполагат широкото въвеждане на LED технология. Регламентът засяга, наред с други неща, гарантирането на безопасността на пътния и пешеходния трафик, във връзка с което стойностите на мощността на лампата и нивото на осветеност се определят за обекти с различно предназначение.

Пътната безопасност е преди всичко и тук е важно да се вземат предвид както скоростта на движение, така и особеностите на терена, както и наличието на елементи от транспортната инфраструктура: мостове, кръстовища, кръстовища и т.н.

Видимостта за водача трябва да бъде такава, че да не допринася за ранната му умора. Хоризонталното осветление по пътищата и улиците е изключително важно, което се определя в документа от категорията осветеност и интензитета на трафика.

Следните видове лампи традиционно се използват за улично осветление: лампи с нажежаема жичка, живачни дъгови лампи с високо налягане, дъгови металохалогенни лампикакто и натриеви лампи с високо и ниско налягане. През последните години към този диапазон бяха добавени и LED лампи.

Що се отнася до LED лампите, техните светлинни свойства и технически характеристики изпреварват другите видове лампи, традиционно използвани за улично осветление. Светодиодите са много икономични, консумират минимум електроенергия, могат директно, с почти 90% ефективност, да преобразуват електрическия ток в светлина.

Заради справедливостта отбелязваме, че при значителни мощности светодиодите днес отстъпват по отношение на ефективността на някои видове традиционни лампи. Но според прогнозите на експертите, през следващите години LED технологията ще достигне такава степен на съвършенство, че ще замени напълно газоразрядните лампи от областта на уличното осветление.

Това е всичко, което по принцип може да се каже за конвенционалните системи за улично осветление. Нека споменем обаче някои недостатъци. На първо място, това е неикономично. Консумира се електроенергия, независимо от реалността, а конвенционалната система за улично осветление не е гъвкава. Второто отрицателно качество е необходимостта от разходи за поддръжка и невъзможността за непрекъсната работа, в резултат на това необходимостта да се жертва безопасността за известно време в случай на неизправности.

Тези недостатъци са лишени от интелигентни системи за улично осветление. Интелигентна система за улично осветление вече не са само фенери с лампи.Системата включва както набор от улични лампи, така и мрежа за обмен на информация с локален център (концентратор), предавайки го на сървър за последваща обработка на получените данни.

Тук се предполага двупосочна комуникация, която ви позволява дистанционно да регулирате яркостта на фенерите, в зависимост от метеорологичните условия и характера на трафика в момента. Например при мъгла трябва да се добави яркост, а при ярка луна да се намали. Така икономиите на енергия се постигат поне 2 пъти в сравнение с конвенционалните системи за улично осветление.

Поддръжката на интелигентни системи за улично осветление е по-бърза и по-рентабилна. Непрекъснатото наблюдение на състоянието на лампите от центъра ви позволява незабавно да реагирате на неизправност и бързо да я отстраните. Вече не е необходимо бригадите редовно да обикалят контролираната територия, за да разберат дали някоя лампа не е в ред, достатъчно е да отидете до известна преди това лампа и просто да я поправите.

Ключовият елемент на интелигентната система е самият стълб на лампата, който съдържа няколко основни блока: драйвер за лампа, комуникационен модул, набор от сензори. Благодарение на водача, лампата се захранва от стабилизирано напрежение и постоянен ток. Цифровото управление и предаването на данни се осъществява от модула за комуникационен интерфейс. Сензорите следят времето, положението на колоната в пространството, степента на прозрачност на въздуха. Така ефективността при управлението на осветлението в градовете и магистралите преминава на качествено ново ниво.

Нивото на осветеност на обекти в определена зона се следи в реално време благодарение на локален концентратор, който прецизно контролира яркостта, посоката на светлината и дори нейния цвят. В зависимост от метеорологичните условия, интензивността на движението, наличието на валежи, нивото на изкуствено осветление може да се промени автоматично.

Усилване на светлината или обратно — затъмняване — този процес може да се контролира от интелигентна електроника. Навременното затъмняване, между другото, има благоприятен ефект върху продължителността на живота на LED лампите и помага за спестяване на енергия, без да навреди на другите.

В някои страни дори днес можете да намерите интелигентни системи с автономно захранване, когато всеки полюс има отделна слънчева батерия или вятърна турбина.

Енергията на вятъра или слънцето (през деня) непрекъснато се натрупва в батерията, но се консумира от лампата при необходимост, като се вземат предвид външните условия, в подходящ режим. Предимствата на такива решения са очевидни. Фенерите практически не изискват поддръжка, те са автономни, икономични и безопасни. Освен ако не се налага периодично да изтривате абажурите от прах и мръсотия, особено по магистралите.

Отдалечен сървър или контролер на зона автоматично управлява интелигентната система за улично осветление. Първоначално се задават настройки и алгоритъм за управление, в съответствие с който след това се генерират сигнали за дистанционно включване, изключване и регулиране на яркостта на фенерите. Сигналите се подават към сигналните входове на водачите.

Това постига икономия на енергия, по -дълъг живот на лампата и икономична осветителна система като цяло. За предаване на сигнал, RS-485, радио канал, Ethernet, GSM, усукана двойка или дори захранващи линии се използват като проводник за сигнала на ВЧ ток.

Използването на сървъри ви позволява да се обърнете към определена лампа, да я включите или изключите, като изпратите съответния сигнал до нейния контролен блок. По -специално, ако се използва радиочестотен канал, тогава на фенера се присвоява IP адрес, използвайки протокола TCP / IP.

На всеки фенер, или по -скоро на блок за управление на фенер, първоначално е присвоен един от многото хиляди налични IP адреси и операторът вижда всеки фенер с неговия адрес и текущото състояние на картата на монитора на компютъра.

Сред функциите на сървъра са редовни анкети на фенери, а фенер със специфичен фабричен адрес е просто привързан към място на територията. GSM контролът се използва в изключителни случаи поради високата си цена.

Интелигентните системи за улично осветление имат три нива на управление за отделни лампи и въпреки че методите за управление се различават от един дизайнер до друг, принципът остава същият. Например DotVision (Франция) предлага следните опции за контрол:

• Индивидуален;

• Зонален с регулиране на мощността;

• Зонален с регулиране и телеметрия.

С индивидуален контрол се осигуряват максимални спестявания, както и висока точност на обслужване за комфорта и безопасността на хората. Всяка лампа се контролира индивидуално и регулира с интелигентни баласти, приемо -предаватели и контролери.

Зоновото управление с дистанционно регулиране на мощността е компромис по отношение на балансиращата икономика и възможности. В шкафа за зонално управление е инсталиран регулатор на мощността и телеметрична система, базирана на LonWorks или Modbus, която позволява двупосочна комуникация между контролера на зоната и сървъра на зоната.

При зонално управление с телеметрия икономичността е малка, но контролерът на зоната ясно следи неизправностите, провежда телеметрия и дистанционно контролира лампите (включване и изключване). Наличен е двупосочен обмен на данни между сървъра и контролера за предаване на телеметрична информация и управляващи сигнали.

Разбира се, в допълнение към сензорите за светлина, които са отговорни за включването на светлините вечер и изключването на светлините сутрин, има и други методи за автоматизирано управление. Например Stwol (Корея) предоставя възможност за управление на осветлението директно в съответствие с текущото ниво на осветеност. Но не с помощта на фотосензор, а с помощта на GPS.

Географските координати се свързват с времето на изгрев и залез, — програмата прави изчисленията, — и в определено астрономическо време устройството вече знае, че след 15 минути ще бъде тъмно и включва светлините предварително. Или 10 минути след изгрев слънце, ориентирайки се по същия начин, той гаси фенерите. По -прост метод е да включвате и изключвате лампите по график, в определено време на деня, в зависимост от деня от седмицата.