Aplicarea farurilor inteligente în iluminatul rutier urban

 

Luminile stradale inteligente integrează surse de lumină LED cu economie de energie-, dispozitive de detectare IoT și tehnologii de control inteligent. Acestea pot regla automat luminozitatea luminii și pot fi controlate de la distanță. Bazate pe tehnologia inteligentă de reglare a luminii, aceste lumini stradale reglează automat luminozitatea în funcție de timpul de funcționare și volumul traficului rutier, economisind astfel energie și reducând consumul.

 

Luminile inteligente folosesc tehnologia IoT pentru a permite monitorizarea-în timp real și alarmele automate de defecțiuni, scurtând timpul necesar pentru detectarea și repararea defecțiunilor și îmbunătățind eficiența de funcționare și stabilitatea sistemului de iluminat. În plus, luminile inteligente sunt scalabile. Ele pot servi ca noduri de detectare în orașele inteligente și pot integra diverse module funcționale. Acestea nu numai că îndeplinesc nevoile de iluminat ale drumurilor urbane, dar oferă și suport de date pentru gestionarea traficului, monitorizarea securității publice, monitorizarea meteorologică, serviciile guvernamentale și alte funcții.

 

1. Compoziția sistemului de iluminare stradale inteligente

Sistemul hardware este suportul de bază pentru implementarea diferitelor funcții, iar structura sa generală este modulară și integrată. Acesta constă în principal din cinci componente de bază: modulul sursă de lumină, modulul senzorului, modulul de comunicație, modulul de control și modulul de alimentare.

 

 

• Modulul sursei de lumină utilizează componente ale sursei de lumină LED cu eficiență luminoasă ridicată și durată lungă de viață. Acesta își asumă în mod direct sarcina de bază a iluminatului rutier și poate oferi o ieșire stabilă în funcție de cerințele de luminozitate ale diferitelor secțiuni de drum.
• Modulul senzor integrează diverse dispozitive, cum ar fi monitorizarea fluxului de trafic, monitorizarea meteorologică și echipamentele de monitorizare a mediului și poate colecta parametri de mediu precum volumul traficului rutier, temperatura și umiditatea și calitatea aerului în timp real.
• Modulul de comunicare este responsabil pentru transmiterea datelor. Trimite toate tipurile de informații colectate de senzori către centrul de control în timp real și primește comenzi de control de la centrul de control.
• Modulul de control este nucleul întregului sistem hardware. Conectează și coordonează activitatea tuturor modulelor și completează operațiunile corespunzătoare conform programelor și instrucțiunilor prestabilite. Modulul de alimentare folosește în principal energie municipală, completată de noi surse de energie, pentru a furniza energie pentru toate modulele.

 

2. Funcțiile sistemului software Smart Streetlight

Sistemul inteligent de control software al iluminatului stradal este construit în jurul caracterului practic, inteligenței și compatibilității. Este cheia pentru a asigura funcționarea eficientă a sistemului hardware. Acesta constă în principal din patru straturi de bază: stratul de colectare a datelor, stratul de analiză a datelor, stratul de execuție a instrucțiunilor și stratul de interacțiune cu utilizatorul.

 

• Funcția de bază a stratului de colectare a datelor este de a colecta date de la modulele de detectare din sistemul hardware în timp real. Acesta colectează date precum starea iluminatului, fluxul de trafic rutier și parametrii de mediu la o frecvență stabilită pentru a asigura actualitatea datelor.
• Stratul de analiză a datelor prelucrează în profunzime datele colectate de stratul de colectare și utilizează modelul de operare construit pentru a determina starea curentă de funcționare a sistemului de iluminat. De asemenea, generează automat planuri de reducere a luminii pe baza modificărilor fluxului de trafic, analizează datele de funcționare a echipamentelor, identifică potențiale defecțiuni în timp util și emite avertismente timpurii.
• Stratul de execuție a instrucțiunilor convertește planurile și instrucțiunile generate de stratul de analiză a datelor în operațiuni specifice. Trimite direct comenzi, cum ar fi reglarea luminii și aprinderea luminilor către modulul de control al sistemului hardware, raportând și localizand astfel informațiile de eroare.
• Nivelul de interacțiune cu utilizatorul oferă personalului o interfață vizuală de operare. Personalul poate folosi computere, terminale mobile și alte dispozitive terminale pentru a vedea starea de funcționare a iluminatoarelor stradale din fiecare secțiune de drum, poate emite manual comenzi de control și poate ajusta parametrii de funcționare a sistemului în funcție de nevoile reale.

 

 

3. Funcțiile farurilor inteligente

Funcțiile de bază de iluminare ale luminilor sunt iluminarea bazată pe cerere-și iluminarea stabilă. Întregul proces nu necesită intervenție umană și este finalizat automat de sistemul de control. În timpul funcționării zilnice, sistemul de control aprinde și stinge automat luminile stradale pe baza orelor prestabilite și a datelor de la senzorii de lumină, asigurându-se că luminile stradale sunt aprinse și stinse la program pe timp de noapte. Pentru secțiunile de drum cu modificări mari ale fluxului de trafic, sistemul utilizează dispozitive de monitorizare a fluxului de trafic pentru a colecta date despre volumul de trafic în timp real. În timpul orelor de vârf, ajustează automat luminozitatea iluminatului stradal la valoarea standard pentru a asigura o vizibilitate clară a drumului. Atunci când volumul traficului este scăzut sau în perioadele de-inactivitate de vârf, luminile este redusă automat pentru a realiza economii de energie.

 

Sistemul monitorizează starea de funcționare a iluminatoarelor stradale în timp real. Când apar defecțiuni precum luminozitatea anormală sau întreruperile de curent, acesta identifică imediat punctul de defecțiune și trimite informațiile către dispozitivele terminale ale personalului de întreținere. Personalul de întreținere poate merge direct la șantier pentru reparații în funcție de locația furnizată a defecțiunii, scurtând timpul de tratare a defecțiunii și îmbunătățind stabilitatea și continuitatea iluminatului rutier urban.

 

 

4. Scenarii de aplicare a farurilor inteligente în iluminatul rutier urban

Aplicații de{0}}economisire a energiei pe drumuri arteriale

Drumurile arteriale sunt arterele principale ale traficului urban, cu un flux de trafic intens și cu ore lungi de funcționare. Luminile inteligente au avantaje clare în acest scenariu. Aceștia pot adopta scheme de reglare a luminii-bazate pe timp și-de detectare a luminii, în funcție de tiparele fluxului de trafic. În timpul orelor de vârf dimineața și seara, sistemul ajustează automat luminozitatea iluminatului stradal la 100% pentru a asigura siguranța la volan. În perioadele normale de trafic, ajustează luminozitatea la 70%–80% în funcție de modificările-în timp real ale fluxului de trafic. În perioadele cu trafic redus-de la noaptea târziu până la dimineața devreme, volumul traficului scade semnificativ, iar sistemul reduce automat luminozitatea luminii la 50% pentru a satisface nevoile de bază de iluminare ale unui număr mic de vehicule.

 

Când lumina naturală este insuficientă, cum ar fi în zilele înnorate sau ploioase, luminile inteligente funcționează împreună cu senzorii de lumină pentru a se porni sau luminează automat în avans. Când lumina naturală este suficientă în zilele însorite, sistemul întârzie în mod corespunzător activarea pentru a reduce consumul de energie. Această schemă de luminozitate consumă cu peste 40% mai puțină energie decât luminile tradiționale. De asemenea, are o funcție de monitorizare-în timp real a defecțiunilor, care poate localiza rapid luminile stradale defecte și poate scurta timpul de întreținere.

 

 

Aplicații inteligente pe drumuri secundare și ramificații

Fluxul traficului pe drumurile secundare are caracteristici de maree, cu diferențe semnificative între diferitele secțiuni de drum. Tehnologia de control inteligent a farurilor stradale inteligente se poate adapta acestor caracteristici. Pentru drumurile secundare și drumurile secundare din apropierea zonelor rezidențiale, sistemul efectuează ajustări corespunzătoare în funcție de tiparele de deplasare ale rezidenților, menținând luminozitatea relativ ridicată seara. Pentru a preveni ca lumina puternică să afecteze odihna rezidenților, luminile sunt reduse automat după ora 23:00. Pe drumurile secundare din jurul cartierelor comerciale, luminozitatea este reglată în funcție de programul de lucru al zonei comerciale. Când cartierul comercial se închide, luminozitatea luminii este redusă treptat, iar durata luminii este scurtată.

 

 

Pentru drumurile secundare din apropierea școlilor și spitalelor, sistemul crește automat luminozitatea luminii în timpul orelor de vârf pentru a asigura siguranța pietonilor. Luminile stradale inteligente instalate pe drumurile secundare și pe drumurile secundare au, de asemenea, o funcție de reglare cu o singură atingere-. În cazul unor situații de urgență, cum ar fi controlul temporar al traficului sau salvarea în caz de urgență, dispozitivele terminale pot fi utilizate pentru a controla de la distanță luminile stradale pe secțiunile de drum desemnate, asigurând desfășurarea fără probleme a lucrărilor de salvare în caz de urgență.