Inteliģentas ielu apgaismojuma sistēmas

Visi jau sen ir pieraduši pie mākslīgā apgaismojuma ielās un uzskata to par pašsaprotamu. Uz dažādiem stabiem novietotās lampas apgaismo šosejas, ceļus, šosejas, pagalmus, rotaļu laukumus un citas teritorijas un objektus. Tie tiek ieslēgti automātiski vai manuāli, noteiktā diennakts laikā saskaņā ar grafiku vai pēc dispečera ieskatiem.

Dažādās vietās, atkarībā no apgaismojamā objekta īpašībām, tiek izmantotas laternas ar atstarotājiem, difūzās laternas vai laternas ar dažādu formu nokrāsām. Tādā veidā galvenie ceļi tiek apgaismoti ar atstarojošām lampām, sekundārie ceļi var tikt apgaismoti arī ar izkliedētām lampām ar izkliedētiem toņiem, un parki un gājēju celiņi bieži tiek izgaismoti ar maigu gaismu, ko izstaro sfēriskas vai cilindriskas žalūzijas.

SNiP 23-05-95 «Dabiskais un mākslīgais apgaismojums» regulē ielu apgaismojuma darbību, un 2011. gadā veiktās izmaiņas šajā standartā tagad nozīmē LED tehnoloģijas plašu ieviešanu.Noteikumi cita starpā attiecas uz ceļu un gājēju satiksmes drošības nodrošināšanu, saistībā ar kuru tiek noteiktas lampas jaudas vērtības un apgaismojuma līmenis objektiem ar dažādu mērķi.

Ceļu satiksmes drošība ir pirmajā vietā, un šeit ir svarīgi ņemt vērā gan kustības ātrumu, gan reljefa īpatnības, kā arī transporta infrastruktūras elementu klātbūtni: tiltus, krustojumus, krustojumus utt.

Vadītāja redzamībai jābūt tādai, lai tā neveicinātu priekšlaicīgu nogurumu. Ārkārtīgi svarīgs ir horizontālais apgaismojums uz ceļiem un ielām, kas dokumentā definēts pēc apgaismojuma kategorijas un satiksmes intensitātes.

Ielu apgaismojumam tradicionāli tiek izmantotas šāda veida lampas: kvēlspuldzes, augstspiediena dzīvsudraba loka spuldzes, loka metālu halogenīdu lampaskā arī augsta un zema spiediena nātrija lampas. Pēdējos gados šim klāstam ir pievienotas LED lampas.

Kas attiecas uz LED lampām, to apgaismojuma īpašības un tehniskie parametri ir priekšā citiem tradicionāli ielu apgaismojumam izmantoto lampu veidiem. Gaismas diodes ir ļoti ekonomiskas, patērē minimāli elektrību, tās var tieši, ar gandrīz 90% efektivitāti pārveidot elektrisko strāvu gaismā.

Taisnības labad mēs atzīmējam, ka ar ievērojamu jaudu LED šodien efektivitātes ziņā ir zemākas par dažu veidu tradicionālajām lampām. Taču, pēc ekspertu prognozēm, tuvāko gadu laikā LED tehnoloģija sasniegs tādu pilnības pakāpi, ka pilnībā aizstās gāzizlādes lampas ielu apgaismojuma jomā.

Tas būtībā ir viss, ko var teikt par parastajām ielu apgaismojuma sistēmām. Tomēr minēsim dažus trūkumus. Pirmkārt, tas ir neekonomiski. Elektrība tiek patērēta neatkarīgi no realitātes, un parastā ielu apgaismojuma sistēma nav elastīga. Otra negatīvā kvalitāte ir nepieciešamība pēc uzturēšanas izmaksām un nepārtrauktas darbības neiespējamība, kā rezultātā darbības traucējumu gadījumā uz kādu laiku jāupurē drošība.

Šiem trūkumiem nav inteliģentu ielu apgaismojuma sistēmu. Inteliģenta ielu apgaismojuma sistēma vairs nav tikai laternas ar lampām.Sistēmā ietilpst gan ielu lampu komplekts, gan tīkls informācijas apmaiņai ar lokālo centru (koncentratoru), pārraidot to uz serveri tālākai saņemto datu apstrādei.

Šeit tiek pieņemta divvirzienu komunikācija, kas ļauj attālināti regulēt priekšējo lukturu spilgtumu atkarībā no laika apstākļiem un konkrētā brīža satiksmes rakstura. Piemēram, ar miglu jāpievieno spilgtums, bet ar spilgtu mēnesi tas jāsamazina. Tādējādi enerģijas ietaupījums tiek sasniegts vismaz 2 reizes, salīdzinot ar parastajām ielu apgaismojuma sistēmām.

Viedo ielu apgaismojuma sistēmu apkope ir ātrāka un izdevīgāka. Nepārtraukta lampu stāvokļa uzraudzība no centra ļauj nekavējoties reaģēt uz darbības traucējumiem un ātri to novērst. Ekipāžām vairs nav nepieciešams regulāri apbraukt kontrolēto zonu, lai noskaidrotu, vai kāda lampa nav kārtībā, pietiek aiziet pie iepriekš zināmas lampas un to vienkārši salabot.

Inteliģentās sistēmas galvenais elements ir pats luktura stabs, kurā ir vairāki galvenie bloki: lampas vadītājs, sakaru modulis, sensoru komplekts. Pateicoties vadītājam, lampa tiek darbināta ar stabilizētu spriegumu un līdzstrāvu. Digitālo vadību un datu pārraidi veic sakaru interfeisa modulis. Sensori uzrauga laika apstākļus, kolonnas stāvokli telpā, gaisa caurspīdīguma pakāpi. Tādējādi apgaismojuma vadības efektivitāte pilsētās un automaģistrālēs nonāk kvalitatīvi jaunā līmenī.

Objektu apgaismojuma līmenis noteiktā apgabalā tiek uzraudzīts reāllaikā, pateicoties vietējam koncentratoram, kas precīzi kontrolē spilgtumu, gaismas virzienu un pat tās krāsu. Atkarībā no laika apstākļiem, satiksmes intensitātes, nokrišņu klātbūtnes, mākslīgā apgaismojuma līmeni var mainīt automātiski.

Gaismas pastiprināšana vai otrādi — aptumšošana — šo procesu var kontrolēt ar viedo elektroniku. Savlaicīga aptumšošana, starp citu, labvēlīgi ietekmē LED spuldžu paredzamo kalpošanas laiku un palīdz taupīt enerģiju, nekaitējot citiem.

Dažās valstīs arī mūsdienās var atrast inteliģentas sistēmas ar autonomu barošanu, kad katram stabam ir atsevišķa saules baterija vai vēja turbīna.

Vēja vai saules enerģija (dienas laikā) pastāvīgi uzkrājas akumulatorā, bet to patērē lampa pēc vajadzības, ņemot vērā ārējos apstākļus, piemērotā režīmā. Šādu risinājumu priekšrocības ir acīmredzamas. Laternām praktiski nav nepieciešama apkope, tās ir autonomas, ekonomiskas un drošas.Ja vien jums nav periodiski jānoslauka putekļu un netīrumu abažūri, īpaši uz lielceļiem.

Attālais serveris vai zonas kontrolieris automātiski kontrolē viedo ielu apgaismojuma sistēmu. Sākotnēji tiek iestatīti iestatījumi un vadības algoritms, saskaņā ar kuru pēc tam tiek ģenerēti signāli laternu attālinātai ieslēgšanai, izslēgšanai un spilgtuma regulēšanai. Signāli tiek padoti uz draiveru signālu ieejām.

Tādējādi tiek panākts enerģijas ietaupījums, ilgāks lampas kalpošanas laiks un ekonomiska apgaismojuma sistēma kopumā. Signāla pārraidei kā HF signāla vadītājs tiek izmantots RS-485, radio kanāls, Ethernet, GSM, vītā pāra vai pat strāvas līnijas.

Serveru izmantošana ļauj uzrunāt noteiktu lampu, ieslēgt vai izslēgt to, nosūtot atbilstošo signālu uz tā vadības bloku. Jo īpaši, ja tiek izmantots radiofrekvences kanāls, bākai tiek piešķirta IP adrese, izmantojot TCP / IP protokolu.

Katrai bākai vai drīzāk bākas vadības blokam sākotnēji tiek piešķirta viena no daudzajiem tūkstošiem pieejamo IP adrešu, un operators datora monitora kartē redz katru bāku ar tās adresi un pašreizējo statusu.

Starp servera funkcijām ir regulāras laternu aptaujas, un laterna ar konkrētu rūpnīcas adresi ir vienkārši piesaistīta vietai teritorijā. GSM vadība tiek izmantota izņēmuma gadījumos tās augsto izmaksu dēļ.

Viedajām ielu apgaismojuma sistēmām ir trīs vadības līmeņi atsevišķām lampām, un, lai gan vadības metodes dažādiem dizaineriem atšķiras, princips paliek nemainīgs. Piemēram, DotVision (Francija) piedāvā šādas vadības opcijas:

• Individuāls;

• Zonāls ar jaudas regulēšanu;

• Zonāls ar regulēšanu un telemetriju.

Ar individuālu vadību tiek nodrošināts maksimāls ietaupījums, kā arī augsta apkalpošanas precizitāte cilvēku komfortam un drošībai. Katra lampa tiek individuāli kontrolēta un regulēta ar viedajiem balastiem, raiduztvērējiem un kontrolieriem.

Zonu vadība ar tālvadības jaudas regulēšanu ir kompromiss ekonomikas un iespēju līdzsvarošanas ziņā. Zonas vadības skapī ir uzstādīts jaudas regulators un telemetrijas sistēma, kuras pamatā ir LonWorks vai Modbus, kas nodrošina divvirzienu saziņu starp zonas kontrolleri un zonas serveri.

Zonu kontrolē ar telemetriju ekonomija ir maza, bet zonas kontrolieris skaidri uzrauga bojājumus, veic telemetriju un attālināti kontrolē lampas (ieslēgts un izslēdzis). Ir pieejama divvirzienu datu apmaiņa starp serveri un kontrolieri telemetrijas informācijas un vadības signālu pārraidīšanai.

Protams, bez gaismas sensoriem, kas ir atbildīgi par gaismas iedegšanu vakarā un gaismas izslēgšanu no rīta, ir arī citas automatizētas vadības metodes. Piemēram, Stwol (Koreja) nodrošina iespēju tieši kontrolēt apgaismojumu atbilstoši pašreizējam apgaismojuma līmenim. Taču ne ar fotosensora, bet gan GPS palīdzību.

Ģeogrāfiskās koordinātas tiek saistītas ar saullēkta un saulrieta laiku, — programma veic aprēķinus — un noteiktā astronomiskā laikā ierīce jau zina, ka pēc 15 minūtēm būs tumšs, un jau iepriekš ieslēdz gaismas. Vai 10 minūtes pēc saullēkta, tāpat orientējoties, viņš nodzēš laternas.Vienkāršāka metode ir ieslēgt un izslēgt apgaismojumu pēc grafika, noteiktā diennakts laikā atkarībā no nedēļas dienas.