Intelligente straatverlichtingssystemen

Iedereen is al lang gewend aan kunstlicht op straat en beschouwt het als vanzelfsprekend. Lampen die op verschillende palen zijn geplaatst, verlichten snelwegen, wegen, snelwegen, erven, speeltuinen en andere territoria en objecten. Ze worden automatisch of handmatig ingeschakeld, op een bepaald tijdstip van de dag volgens het schema of naar goeddunken van de coördinator.

Op verschillende plaatsen worden, afhankelijk van de kenmerken van het verlichte object, lantaarns met reflectoren, diffuse lantaarns of lantaarns met tinten van verschillende vormen gebruikt. Zo worden hoofdwegen verlicht met reflectorlampen, secundaire wegen kunnen ook verlicht worden met diffuse lampen met diffuse kappen, en parken en voetpaden worden vaak verlicht met een zacht licht dat wordt uitgestraald door bolvormige of cilindrische kappen.

SNiP 23-05-95 «Natuurlijke en kunstmatige verlichting» reguleert de werking van straatverlichting, en de wijzigingen die in 2011 in deze norm zijn aangebracht, impliceren nu de wijdverbreide introductie van LED-technologie.De regeling betreft onder andere het waarborgen van de veiligheid van het weg- en voetgangersverkeer, waarbij voor objecten met verschillende doeleinden de waarden van het lampvermogen en het verlichtingsniveau worden bepaald.

Verkeersveiligheid staat voorop, en hier is het belangrijk om rekening te houden met zowel de bewegingssnelheid als de kenmerken van het terrein, evenals de aanwezigheid van elementen van de transportinfrastructuur: bruggen, kruispunten, kruispunten, enz.

Het zicht voor de bestuurder moet zodanig zijn dat het niet bijdraagt ​​aan vroegtijdige vermoeidheid. Horizontale verlichting op wegen en straten is uiterst belangrijk, wat in het document wordt gedefinieerd door de categorie verlichting en verkeersintensiteit.

De volgende soorten lampen worden traditioneel gebruikt voor straatverlichting: gloeilampen, hogedrukkwikbooglampen, boogmetaalhalogenidelampenevenals hoge- en lagedruknatriumlampen. De laatste jaren zijn er led-lampen aan dit assortiment toegevoegd.

Wat LED-lampen betreft, lopen hun verlichtingseigenschappen en technische kenmerken voor op andere soorten lampen die traditioneel voor straatverlichting worden gebruikt. LED's zijn zeer zuinig, ze verbruiken een minimum aan elektriciteit, ze kunnen direct, met een efficiëntie van bijna 90%, elektrische stroom omzetten in licht.

Omwille van de eerlijkheid merken we op dat LED's tegenwoordig bij aanzienlijke vermogens inferieur zijn in termen van efficiëntie ten opzichte van sommige soorten traditionele lampen. Maar volgens voorspellingen van experts zal de LED-technologie de komende jaren zo'n mate van perfectie bereiken dat ze gasontladingslampen in de straatverlichting volledig zal vervangen.

Dit is eigenlijk alles wat er kan worden gezegd over conventionele straatverlichtingssystemen. Laten we echter enkele nadelen noemen. Allereerst is het oneconomisch. Elektriciteit wordt ongeacht de realiteit verbruikt en het conventionele straatverlichtingssysteem is niet flexibel. De tweede negatieve kwaliteit is de noodzaak van onderhoudskosten en de onmogelijkheid van continu bedrijf, waardoor de veiligheid een tijdje moet worden opgeofferd in geval van storingen.

Deze nadelen zijn verstoken van intelligente straatverlichtingssystemen. Een intelligent straatverlichtingssysteem bestaat niet langer alleen uit lantaarns met lampen, het systeem omvat zowel een set straatlantaarns als een netwerk om informatie uit te wisselen met een lokaal centrum (concentrator) en door te sturen naar een server voor verdere verwerking van de ontvangen gegevens.

Hierbij wordt uitgegaan van tweerichtingscommunicatie, waarmee je op afstand de helderheid van de koplampen kunt aanpassen, afhankelijk van de weersomstandigheden en de aard van het verkeer op dat moment. Bij mist moet bijvoorbeeld helderheid worden toegevoegd en bij een heldere maan moet deze worden verminderd. Er wordt dus minstens 2 keer energie bespaard in vergelijking met conventionele straatverlichtingssystemen.

Het onderhoud van intelligente straatverlichtingssystemen is sneller en kosteneffectiever. Continue monitoring van de status van de lampen vanuit het centrum stelt u in staat om direct op een storing te reageren en deze snel te verhelpen. Het is niet langer nodig voor bemanningen om regelmatig rond het gecontroleerde gebied te gaan om erachter te komen of een lamp defect is, het volstaat om naar een eerder bekende lamp te gaan en deze eenvoudig te repareren.

Het belangrijkste element van het intelligente systeem is de lantaarnpaal zelf, die verschillende hoofdblokken bevat: een lampdriver, een communicatiemodule, een set sensoren. Dankzij de driver wordt de lamp gevoed door gestabiliseerde spanning en gelijkstroom. Digitale besturing en datatransmissie wordt uitgevoerd door de communicatie-interfacemodule. Sensoren bewaken het weer, de positie van de kolom in de ruimte, de mate van transparantie van de lucht. Zo gaat de efficiëntie van lichtmanagement in steden en snelwegen naar een kwalitatief nieuw niveau.

Het verlichtingsniveau van objecten in een bepaald gebied wordt in realtime gecontroleerd dankzij een lokale concentrator die de helderheid, de richting van het licht en zelfs de kleur nauwkeurig regelt. Afhankelijk van de weersomstandigheden, de intensiteit van het verkeer, de aanwezigheid van neerslag, kan het niveau van kunstlicht automatisch worden gewijzigd.

Versterking van licht of vice versa - dimmen - dit proces kan worden aangestuurd door intelligente elektronica. Tijdig dimmen heeft overigens een gunstig effect op de levensduur van LED-lampen en helpt energie te besparen zonder anderen schade te berokkenen.

In sommige landen vind je zelfs vandaag nog intelligente systemen met autonome stroomvoorziening, waarbij elke paal een aparte zonnebatterij of windturbine heeft.

De energie van de wind of de zon (overdag) wordt constant in de batterij opgehoopt, maar wordt naar behoefte door de lamp verbruikt, rekening houdend met de externe omstandigheden, in een geschikte modus. De voordelen van dergelijke oplossingen liggen voor de hand. Lantaarns hebben praktisch geen onderhoud nodig, ze zijn autonoom, economisch en veilig.Tenzij u de lampenkappen regelmatig van stof en vuil moet vegen, vooral op snelwegen.

Een externe server of zonecontroller regelt automatisch het slimme straatverlichtingssysteem. In eerste instantie worden instellingen en een besturingsalgoritme ingesteld, op basis waarvan vervolgens signalen worden gegenereerd voor het op afstand in- en uitschakelen en het aanpassen van de helderheid van de lantaarns. De signalen worden naar de signaalingangen van de drivers gevoerd.

Dit zorgt voor energiebesparing, een langere levensduur van de lamp en een zuinig verlichtingssysteem als geheel. Voor signaaloverdracht worden RS-485, radiokanaal, Ethernet, GSM, twisted pair of zelfs stroomkabels gebruikt als geleider voor het HF-signaal.

Door servers te gebruiken, kunt u een bepaalde lamp adresseren, in- of uitschakelen door het bijbehorende signaal naar de besturingseenheid te sturen. Met name als een radiofrequentiekanaal wordt gebruikt, krijgt het baken een IP-adres toegewezen met behulp van het TCP / IP-protocol.

Elk baken, of beter gezegd de bakenbesturingseenheid, krijgt in eerste instantie een van de vele duizenden beschikbare IP-adressen toegewezen en de operator ziet elk baken met zijn adres en huidige status op een computermonitorkaart.

Onder de functies van de server zijn regelmatige peilingen van lantaarns, en een lantaarn met een specifiek fabrieksadres is eenvoudigweg gekoppeld aan een plaats op het grondgebied. GSM-besturing wordt in uitzonderlijke gevallen gebruikt vanwege de hoge kosten.

Slimme straatverlichtingssystemen hebben drie besturingsniveaus voor individuele lampen, en hoewel de besturingsmethoden van ontwerper tot ontwerper verschillen, blijft het principe hetzelfde. DotVision (Frankrijk) biedt bijvoorbeeld de volgende besturingsmogelijkheden:

• Individueel;

• Zonaal met vermogensregeling;

• Zonale met regeling en telemetrie.

Met individuele bediening zijn maximale besparingen gegarandeerd, evenals een hoge nauwkeurigheid van service voor het comfort en de veiligheid van mensen. Elke lamp wordt individueel bestuurd en geregeld met intelligente ballasten, transceivers en controllers.

Zoneregeling met vermogensregeling op afstand is een compromis als het gaat om het evenwicht tussen kosten en mogelijkheden. In de zonebesturingskast is een vermogensregelaar en telemetriesysteem op basis van LonWorks of Modbus geïnstalleerd, waardoor tweerichtingscommunicatie tussen de zonecontroller en de zoneserver mogelijk is.

Bij zoneregeling met telemetrie is de economie klein, maar de zonecontroller bewaakt duidelijk storingen, voert telemetrie uit en regelt op afstand de lampen (aan en uit). Tweerichtingsgegevensuitwisseling is beschikbaar tussen de server en de controller voor de overdracht van telemetrie-informatie en besturingssignalen.

Natuurlijk zijn er naast lichtsensoren, die verantwoordelijk zijn voor het 's avonds aanzetten van de lichten en' s ochtends het uitdoen van de lichten, nog andere methoden voor geautomatiseerde besturing. Stwol (Korea) biedt bijvoorbeeld de mogelijkheid om verlichting direct te regelen in overeenstemming met het huidige verlichtingsniveau. Maar niet met behulp van een fotosensor, maar met behulp van GPS.

De geografische coördinaten zijn gekoppeld aan het tijdstip van zonsopgang en zonsondergang, — het programma doet de berekeningen — en op een bepaalde astronomische tijd weet het apparaat al dat het over 15 minuten donker is en doet het van tevoren de lichten aan. Of 10 minuten na zonsopgang, zich op dezelfde manier oriënterend, dooft hij de lantaarns.Een eenvoudigere methode is om de lichten volgens een schema aan en uit te doen, op een bepaald tijdstip van de dag, afhankelijk van de dag van de week.