Aplikace inteligentního pouličního osvětlení v městském silničním osvětlení

 

Chytré pouliční osvětlení integruje energeticky-úsporné LED světelné zdroje, detekční zařízení internetu věcí a inteligentní řídicí technologie. Mohou automaticky upravovat jas osvětlení a být dálkově ovládány. Tato pouliční světla založená na technologii inteligentního stmívání automaticky regulují jas podle provozní doby a intenzity silničního provozu, čímž šetří energii a snižují spotřebu.

 

Inteligentní světla využívají technologii IoT k umožnění-monitorování v reálném čase a automatických poruchových alarmů, což zkracuje dobu potřebnou k detekci a opravě závad a zlepšuje provozní efektivitu a stabilitu systému osvětlení. Chytrá světla jsou navíc škálovatelná. Mohou sloužit jako snímací uzly v chytrých městech a integrovat různé funkční moduly. Splňují nejen potřeby osvětlení městských komunikací, ale také poskytují datovou podporu pro řízení dopravy, monitorování veřejné bezpečnosti, meteorologické monitorování, vládní služby a další funkce.

 

1. Systémové složení inteligentních pouličních svítidel

Hardwarový systém je základním nosičem pro implementaci různých funkcí a jeho celková struktura je modulární a integrovaná. Skládá se hlavně z pěti základních komponent: modul světelného zdroje, modul senzoru, komunikační modul, řídicí modul a modul napájení.

 

 

• Modul světelného zdroje využívá komponenty světelného zdroje LED s vysokou světelnou účinností a dlouhou životností. Přímo přebírá hlavní úkol osvětlení vozovky a může poskytovat stabilní výkon podle požadavků na jas různých úseků vozovky.
• Senzorový modul integruje různá zařízení, jako je monitorování dopravního proudu, meteorologické monitorování a zařízení pro monitorování životního prostředí, a může shromažďovat parametry prostředí, jako je objem silničního provozu, teplota a vlhkost a kvalita vzduchu v reálném čase.
• Komunikační modul je zodpovědný za přenos dat. Odesílá všechny typy informací shromážděných senzory do řídicího centra v reálném čase a přijímá řídicí příkazy z řídicího centra.
• Řídicí modul je jádrem celého hardwarového systému. Propojuje a koordinuje práci všech modulů a dokončuje odpovídající operace podle přednastavených programů a instrukcí. Napájecí modul využívá k napájení všech modulů převážně komunální energii doplněnou o nové zdroje energie.

 

2. Funkce softwarového systému Smart Streetlight

Softwarový řídicí systém inteligentního pouličního osvětlení je postaven na praktičnosti, inteligenci a kompatibilitě. Je klíčem k zajištění efektivního provozu hardwarového systému. Skládá se především ze čtyř základních vrstev: vrstva sběru dat, vrstva analýzy dat, vrstva provádění instrukcí a vrstva interakce s uživatelem.

 

• Základní funkcí vrstvy sběru dat je shromažďovat data ze snímacích modulů v hardwarovém systému v reálném čase. Shromažďuje data, jako je stav osvětlení, tok silničního provozu a parametry prostředí v nastavené frekvenci, aby byla zajištěna aktuálnost dat.
• Vrstva analýzy dat hluboce zpracovává data shromážděná sběrnou vrstvou a používá vytvořený provozní model k určení aktuálního provozního stavu osvětlovacího systému. Automaticky také generuje plány stmívání na základě změn v dopravním proudu, analyzuje provozní data zařízení, včas identifikuje potenciální závady a vydává včasná varování.
• Vrstva pro provádění instrukcí převádí plány a instrukce generované vrstvou analýzy dat do specifických operací. Přímo posílá příkazy, jako je stmívání a zapínání světel, do řídicího modulu hardwarového systému, čímž hlásí a lokalizuje informace o poruchách.
• Vrstva interakce s uživatelem poskytuje personálu vizuální provozní rozhraní. Zaměstnanci mohou používat počítače, mobilní terminály a další koncová zařízení k zobrazení provozního stavu pouličních osvětlení každého úseku silnice, ručně vydávat ovládací příkazy a upravovat provozní parametry systému podle skutečných potřeb.

 

 

3. Funkce Smart Streetlights

Hlavními světelnými funkcemi svítidel jsou-požadované osvětlení a stabilní osvětlení. Celý proces nevyžaduje žádný zásah člověka a je dokončován automaticky řídicím systémem. Během každodenního provozu řídicí systém automaticky zapíná a vypíná pouliční osvětlení na základě předem nastavených časových bodů a údajů ze světelných senzorů, čímž zajišťuje, že pouliční osvětlení se v noci rozsvěcí a zhasíná podle plánu. Pro silniční úseky s velkými změnami dopravního proudu systém využívá zařízení pro sledování dopravního proudu ke sběru dat o objemu dopravy v reálném čase. Během špičky automaticky upraví jas pouličního osvětlení na standardní hodnotu, aby byla zajištěna jasná viditelnost na silnici. Když je intenzita provozu nízká nebo mimo-špičku, automaticky ztlumí světla, aby se dosáhlo úspory energie.

 

Systém monitoruje provozní stav veřejného osvětlení v reálném čase. Pokud dojde k poruchám, jako je abnormální jas nebo výpadky napájení, okamžitě identifikuje místo poruchy a odešle informaci do koncových zařízení personálu údržby. Personál údržby pak může jít přímo na místo k opravě na základě poskytnutého místa závady, čímž se zkrátí doba řešení závady a zlepší se stabilita a kontinuita osvětlení městských komunikací.

 

 

4. Aplikační scénáře inteligentního pouličního osvětlení v městském silničním osvětlení

Aplikace pro úsporu energie-na hlavních silnicích

Dopravní tepny jsou hlavními tepnami městské dopravy s hustým provozem a dlouhou provozní dobou. Inteligentní světla mají v tomto scénáři jasné výhody. Mohou si osvojit schémata stmívání na základě času-a světla{3}}podle vzorců dopravního proudu. Během ranní a večerní špičky systém automaticky upraví jas veřejného osvětlení na 100 %, aby byla zajištěna bezpečnost jízdy. Během normálního provozu upravuje jas na 70 %–80 % podle změn v reálném čase-v toku provozu. Během období nízkého-provozu od pozdní noci do časného rána objem provozu výrazně klesá a systém automaticky snižuje jas osvětlení na 50 %, aby pokryl základní potřeby osvětlení malého počtu vozidel.

 

Když je přirozené světlo nedostatečné, například v zatažených nebo deštivých dnech, chytrá světla spolupracují se světelnými senzory a automaticky se zapnou nebo zesvětlí předem. Když je přirozené světlo za slunečných dnů dostatečné, systém vhodně odloží aktivaci, aby se snížila spotřeba energie. Toto schéma stmívání spotřebuje o více než 40 % méně energie než tradiční pouliční osvětlení. Má také-funkci sledování závad v reálném čase, která dokáže rychle najít vadné pouliční osvětlení a zkrátit dobu údržby.

 

 

Inteligentní aplikace na vedlejších a vedlejších komunikacích

Dopravní tok na vedlejších silnicích má slapové charakteristiky s významnými rozdíly mezi různými úseky silnic. Těmto charakteristikám se dokáže přizpůsobit technologie inteligentního ovládání chytrých pouličních svítidel. U vedlejších silnic a vedlejších silnic v blízkosti obytných oblastí systém provádí odpovídající úpravy podle způsobu cestování obyvatel, přičemž večer udržuje relativně vysoký jas. Aby silné světlo neovlivňovalo odpočinek obyvatel, světla se po 23:00 automaticky ztlumí. Na vedlejších silnicích kolem komerčních čtvrtí se jas upravuje podle provozní doby obchodní zóny. Když se obchodní čtvrť uzavře, jas osvětlení se postupně snižuje a doba osvětlení se zkracuje.

 

 

U odboček v blízkosti škol a nemocnic systém automaticky zvyšuje jas osvětlení během dojíždění do práce, aby byla zajištěna bezpečnost chodců. Inteligentní pouliční světla instalovaná na vedlejších silnicích a vedlejších cestách mají také funkci nastavení jedním-dotykem. V případě mimořádných událostí, jako je dočasné řízení dopravy nebo nouzová záchrana, lze použít koncová zařízení k dálkovému ovládání veřejného osvětlení na určených úsecích komunikací a zajistit tak hladký průběh záchranných prací.