Применение умных уличных фонарей в освещении городских дорог

 

Умные уличные фонари объединяют в себе энергосберегающие-светодиодные источники света, сенсорные устройства Интернета вещей и технологии интеллектуального управления. Они могут автоматически регулировать яркость освещения и управляться дистанционно. Основанные на интеллектуальной технологии затемнения, эти уличные фонари автоматически регулируют яркость в зависимости от времени работы и интенсивности дорожного движения, тем самым экономя энергию и снижая потребление.

 

Интеллектуальное освещение использует технологию Интернета вещей, позволяющую осуществлять мониторинг-в режиме реального времени и автоматически подавать сигналы тревоги о неисправностях, сокращая время, необходимое для обнаружения и устранения неисправностей, а также повышая эффективность работы и стабильность системы освещения. Кроме того, умное освещение масштабируемо. Они могут служить сенсорными узлами в умных городах и интегрировать различные функциональные модули. Они не только удовлетворяют потребности в освещении городских дорог, но также обеспечивают поддержку данных для управления дорожным движением, мониторинга общественной безопасности, метеорологического мониторинга, государственных служб и других функций.

 

1. Системный состав умных уличных фонарей

Аппаратная система является основным носителем для реализации различных функций, а ее общая структура является модульной и интегрированной. В основном он состоит из пяти основных компонентов: модуля источника света, модуля датчика, модуля связи, модуля управления и модуля питания.

 

 

• В модуле источника света используются компоненты светодиодного источника света с высокой светоотдачей и длительным сроком службы. Он непосредственно выполняет основную задачу по освещению дорог и может обеспечить стабильную мощность в соответствии с требованиями к яркости на различных участках дороги.
• Сенсорный модуль объединяет различные устройства, такие как мониторинг транспортных потоков, метеорологический мониторинг и оборудование для мониторинга окружающей среды, и может собирать параметры окружающей среды, такие как интенсивность дорожного движения, температура и влажность, а также качество воздуха, в режиме реального времени.
• Модуль связи отвечает за передачу данных. Он отправляет все виды информации, собранной датчиками, в центр управления в режиме реального времени и получает команды управления от центра управления.
• Модуль управления является ядром всей аппаратной системы. Он соединяет и координирует работу всех модулей и выполняет соответствующие операции по заданным программам и инструкциям. Модуль электропитания в основном использует муниципальную электроэнергию, дополненную новыми источниками энергии, для обеспечения питания всех модулей.

 

2. Функции системы программного обеспечения Smart Streetlight

Программная система управления интеллектуальным уличным освещением построена на практичности, интеллекте и совместимости. Это ключ к обеспечению эффективной работы аппаратной системы. В основном он состоит из четырех основных уровней: уровня сбора данных, уровня анализа данных, уровня выполнения инструкций и уровня взаимодействия с пользователем.

 

• Основная функция уровня сбора данных — сбор данных от сенсорных модулей аппаратной системы в режиме реального времени. Он собирает такие данные, как состояние освещения, поток дорожного движения и параметры окружающей среды, с заданной частотой, чтобы обеспечить своевременность данных.
• Уровень анализа данных глубоко обрабатывает данные, собранные слоем сбора, и использует построенную операционную модель для определения текущего рабочего состояния системы освещения. Он также автоматически формирует планы регулирования яркости на основе изменений транспортного потока, анализирует данные о работе оборудования, своевременно выявляет потенциальные неисправности и выдает ранние предупреждения.
• Уровень выполнения инструкций преобразует планы и инструкции, сгенерированные уровнем анализа данных, в конкретные операции. Он напрямую отправляет команды, такие как затемнение и включение света, на модуль управления аппаратной системы, тем самым сообщая и определяя информацию о неисправностях.
• Уровень взаимодействия с пользователем предоставляет персоналу визуальный интерфейс работы. Персонал может использовать компьютеры, мобильные терминалы и другие терминальные устройства для просмотра рабочего состояния уличных фонарей на каждом участке дороги, вручную подавать команды управления и корректировать рабочие параметры системы в соответствии с фактическими потребностями.

 

 

3. Функции умных уличных фонарей

Основными функциями освещения являются-освещение по требованию и стабильное освещение. Весь процесс не требует вмешательства человека и выполняется автоматически системой управления. В ходе ежедневной работы система управления автоматически включает и выключает уличное освещение на основе заданных моментов времени и данных датчиков освещенности, обеспечивая включение и выключение уличного освещения в ночное время по расписанию. На участках дорог с большими изменениями транспортного потока система использует устройства мониторинга транспортных потоков для сбора данных об объемах дорожного движения в режиме реального времени. В часы пик она автоматически регулирует яркость уличного освещения до стандартного значения, чтобы обеспечить хорошую видимость дороги. При низкой интенсивности движения или в периоды низкой-пиковой нагрузки система автоматически приглушает свет для достижения экономии энергии.

 

Система отслеживает рабочее состояние уличных фонарей в режиме реального времени. При возникновении таких неисправностей, как ненормальная яркость или перебои в подаче электроэнергии, он немедленно определяет место неисправности и отправляет информацию на оконечные устройства обслуживающего персонала. Затем обслуживающий персонал может отправиться непосредственно на площадку для ремонта в зависимости от указанного места неисправности, что сокращает время устранения неисправности и повышает стабильность и непрерывность городского дорожного освещения.

 

 

4. Сценарии применения интеллектуальных уличных фонарей в освещении городских дорог.

-Применение энергосбережения на магистральных дорогах

Магистральные дороги являются основными артериями городского движения с интенсивным транспортным потоком и продолжительным временем работы. В этом случае умное освещение имеет явные преимущества. Они могут использовать схемы затемнения,-зависящие от времени и-чувствительные к освещению, в соответствии со структурой транспортных потоков. В утренние и вечерние часы пик система автоматически регулирует яркость уличного освещения до 100 %, чтобы обеспечить безопасность вождения. В периоды обычного движения яркость регулируется на 70–80 % в соответствии с изменениями-транспортного потока в реальном времени. В периоды низкой-трафика, с поздней ночи до раннего утра, интенсивность движения значительно падает, и система автоматически снижает яркость освещения до 50 %, чтобы удовлетворить основные потребности в освещении небольшого количества транспортных средств.

 

Когда естественного света недостаточно, например, в пасмурные или дождливые дни, интеллектуальное освещение работает вместе с датчиками освещенности, чтобы заранее автоматически включить или увеличить яркость. Когда в солнечные дни естественного освещения достаточно, система соответствующим образом откладывает активацию, чтобы снизить энергопотребление. Эта схема затемнения потребляет более чем на 40% меньше энергии, чем традиционные уличные фонари. Он также имеет функцию-мониторинга неисправностей в режиме реального времени, которая позволяет быстро обнаружить неисправные уличные фонари и сократить время обслуживания.

 

 

Интеллектуальные приложения на второстепенных дорогах и ответвлениях

Транспортный поток на второстепенных дорогах имеет приливные характеристики со значительными различиями на разных участках дорог. Интеллектуальная технология управления умными уличными фонарями может адаптироваться к этим характеристикам. Для второстепенных дорог и ответвлений вблизи жилых районов система вносит соответствующие корректировки в соответствии со схемами передвижения жителей, сохраняя относительно высокую яркость в вечернее время. Чтобы яркий свет не мешал отдыху жильцов, после 23:00 свет автоматически приглушается. На второстепенных дорогах вокруг коммерческих районов яркость регулируется в соответствии с часами работы коммерческого района. Когда коммерческий район закрывается, яркость освещения постепенно снижается, а продолжительность освещения сокращается.

 

 

На ответвлениях возле школ и больниц система автоматически увеличивает яркость освещения в часы пик, чтобы обеспечить безопасность пешеходов. Умные уличные фонари, установленные на второстепенных дорогах и ответвлениях, также имеют функцию регулировки в одно-кнопку. В случае возникновения чрезвычайных ситуаций, таких как временное регулирование дорожного движения или аварийно-спасательные работы, терминальные устройства могут использоваться для дистанционного управления уличным освещением на определенных участках дороги, обеспечивая бесперебойное проведение аварийно-спасательных работ.