Išmaniųjų gatvių žibintų pritaikymas miesto kelių apšvietimui

 

Išmaniuosiuose gatvių apšvietimuose integruoti energiją taupantys{0} LED šviesos šaltiniai, daiktų interneto jutikliai ir išmaniosios valdymo technologijos. Jie gali automatiškai reguliuoti apšvietimo ryškumą ir būti valdomi nuotoliniu būdu. Šie gatvių žibintai, pagrįsti pažangia pritemdymo technologija, automatiškai reguliuoja ryškumą pagal veikimo laiką ir eismo intensyvumą, taip taupydami energiją ir sumažindami sąnaudas.

 

Išmanieji žibintai naudoja IoT technologiją, kad įgalintų{0}}stebėjimą realiuoju laiku ir automatinius įspėjimus apie gedimus, sutrumpintų laiką, reikalingą gedimams aptikti ir pataisyti, bei pagerintų apšvietimo sistemos veikimo efektyvumą ir stabilumą. Be to, išmaniosios lemputės yra keičiamos. Jie gali tarnauti kaip jutimo mazgai išmaniuosiuose miestuose ir integruoti įvairius funkcinius modulius. Jie ne tik patenkina miesto kelių apšvietimo poreikius, bet ir užtikrina duomenų palaikymą eismo valdymui, visuomenės saugumo stebėjimui, meteorologiniam stebėjimui, valstybinėms paslaugoms ir kitoms funkcijoms.

 

1. Išmaniųjų gatvių žibintų sistemos sudėtis

Techninės įrangos sistema yra pagrindinė įvairių funkcijų vykdymo priemonė, o jos bendra struktūra yra modulinė ir integruota. Jį daugiausia sudaro penki pagrindiniai komponentai: šviesos šaltinio modulis, jutiklio modulis, ryšio modulis, valdymo modulis ir maitinimo modulis.

 

 

• Šviesos šaltinio modulyje naudojami LED šviesos šaltinio komponentai, pasižymintys dideliu šviesos efektyvumu ir ilgu tarnavimo laiku. Jis tiesiogiai atlieka pagrindinę kelių apšvietimo užduotį ir gali užtikrinti stabilų išvestį pagal skirtingų kelio ruožų ryškumo reikalavimus.
• Jutiklių modulis integruoja įvairius įrenginius, tokius kaip eismo srautų stebėjimas, meteorologinis stebėjimas, aplinkos stebėjimo įranga ir gali realiu laiku rinkti aplinkos parametrus, tokius kaip eismo intensyvumas, temperatūra ir drėgmė bei oro kokybė.
• Ryšio modulis yra atsakingas už duomenų perdavimą. Jis realiu laiku siunčia visų tipų jutiklių surinktą informaciją į valdymo centrą ir gauna valdymo komandas iš valdymo centro.
• Valdymo modulis yra visos techninės įrangos sistemos pagrindas. Jis sujungia ir koordinuoja visų modulių darbą ir atlieka atitinkamas operacijas pagal iš anksto nustatytas programas ir instrukcijas. Maitinimo modulis daugiausia naudoja komunalinę elektrą, papildytą naujais energijos šaltiniais, kad aprūpintų maitinimą visiems moduliams.

 

2. Smart Streetlight programinės įrangos sistemos funkcijos

Išmanioji gatvių apšvietimo programinės įrangos valdymo sistema sukurta remiantis praktiškumu, intelektu ir suderinamumu. Tai yra raktas į efektyvų aparatinės įrangos veikimą. Jį daugiausia sudaro keturi pagrindiniai sluoksniai: duomenų rinkimo sluoksnis, duomenų analizės sluoksnis, komandų vykdymo sluoksnis ir vartotojo sąveikos sluoksnis.

 

• Pagrindinė duomenų rinkimo sluoksnio funkcija yra rinkti duomenis iš jutiklių modulių aparatinės įrangos sistemoje realiu laiku. Jis nustatytu dažnumu renka tokius duomenis kaip apšvietimo būsena, kelių eismo srautas ir aplinkos parametrai, kad būtų užtikrintas duomenų savalaikiškumas.
• Duomenų analizės sluoksnis giliai apdoroja surinkimo sluoksnio surinktus duomenis ir naudoja sukonstruotą veikimo modelį esamai apšvietimo sistemos veikimo būsenai nustatyti. Ji taip pat automatiškai generuoja pritemdymo planus pagal eismo srauto pokyčius, analizuoja įrangos veikimo duomenis, laiku nustato galimus gedimus ir iš anksto įspėja.
• Instrukcijų vykdymo sluoksnis paverčia duomenų analizės sluoksnio sugeneruotus planus ir instrukcijas į konkrečias operacijas. Jis tiesiogiai siunčia komandas, tokias kaip šviesos pritemdymas ir įjungimas, į aparatūros sistemos valdymo modulį, taip pranešdama ir nustatydama informaciją apie gedimus.
• Vartotojo sąveikos sluoksnis suteikia darbuotojams vaizdinę veikimo sąsają. Darbuotojai gali naudodamiesi kompiuteriais, mobiliaisiais terminalais ir kitais galiniais įrenginiais peržiūrėti kiekvieno kelio ruožo gatvių šviestuvų veikimo būseną, rankiniu būdu duoti valdymo komandas ir koreguoti sistemos veikimo parametrus pagal faktinius poreikius.

 

 

3. Išmaniųjų gatvių šviestuvų funkcijos

Pagrindinės žibintų apšvietimo funkcijos yra{0}}paklausa ir stabilus apšvietimas. Visas procesas nereikalauja žmogaus įsikišimo ir jį automatiškai užbaigia valdymo sistema. Kasdien veikiant, valdymo sistema automatiškai įjungia ir išjungia gatvių apšvietimą pagal iš anksto nustatytus laiko taškus ir šviesos jutiklių duomenis, užtikrindama, kad gatvių apšvietimas naktį būtų įjungtas ir išjungtas pagal grafiką. Kelių ruožuose, kuriuose vyksta dideli eismo srauto pokyčiai, sistema naudoja eismo srautų stebėjimo įrenginius eismo apimties duomenims rinkti realiu laiku. Piko valandomis jis automatiškai sureguliuoja gatvių apšvietimo ryškumą iki standartinės vertės, kad užtikrintų aiškų kelio matomumą. Kai eismo intensyvumas yra mažas arba ne{6}}piko laikotarpiais, automatiškai pritemdo apšvietimą, kad sutaupytumėte energijos.

 

Sistema realiu laiku stebi gatvių žibintų veikimo būseną. Atsiradus gedimams, tokiems kaip nenormalus ryškumas arba nutrūkus elektros tiekimui, jis iš karto nustato gedimo vietą ir siunčia informaciją į techninės priežiūros personalo galinius įrenginius. Tada techninės priežiūros personalas gali vykti tiesiai į vietą remontuoti, atsižvelgdamas į nurodytą gedimo vietą, sutrumpindamas gedimų šalinimo laiką ir pagerindamas miesto kelių apšvietimo stabilumą ir tęstinumą.

 

 

4. Išmaniųjų gatvių žibintų pritaikymo miesto kelių apšvietime scenarijai

Energiją{0}}taupančios programos magistraliniuose keliuose

Magistraliniai keliai yra pagrindinės miesto eismo arterijos, kuriose intensyvus transporto srautas ir ilgos darbo valandos. Šiame scenarijuje išmanieji žibintai turi aiškių pranašumų. Jie gali pritaikyti laiko-ir šviesos-jutimo pritemdymo schemas, atsižvelgdami į eismo srauto modelius. Rytinio ir vakarinio piko valandomis sistema automatiškai sureguliuoja gatvių apšvietimo ryškumą iki 100 %, kad užtikrintų vairavimo saugumą. Įprasto eismo laikotarpiais jis reguliuoja ryškumą iki 70 %–80 %, atsižvelgdamas į eismo srauto pokyčius realiuoju laiku. Esant mažam-eismui nuo vėlaus vakaro iki ankstyvo ryto eismo intensyvumas labai sumažėja, o sistema automatiškai sumažina apšvietimo ryškumą iki 50 %, kad patenkintų pagrindinius nedidelio skaičiaus transporto priemonių apšvietimo poreikius.

 

Kai natūralios šviesos nepakanka, pvz., debesuotomis ar lietingomis dienomis, išmanieji žibintai veikia kartu su šviesos jutikliais, kad iš anksto įsijungtų arba pašviesėtų automatiškai. Kai saulėtomis dienomis pakanka natūralios šviesos, sistema tinkamai atideda aktyvavimą, kad sumažintų energijos sąnaudas. Ši pritemdymo schema sunaudoja daugiau nei 40 % mažiau energijos nei tradiciniai gatvių žibintai. Jame taip pat yra gedimų stebėjimo realiuoju laiku-funkcija, kuri gali greitai nustatyti sugedusius gatvių žibintus ir sutrumpinti priežiūros laiką.

 

 

Išmaniosios programos antriniuose keliuose ir atšakos keliuose

Eismo srautas antriniais keliais pasižymi potvynių ir atoslūgių ypatybėmis, o skirtingose ​​kelio atkarpose yra didelių skirtumų. Išmanioji išmaniųjų gatvių žibintų valdymo technologija gali prisitaikyti prie šių savybių. Antriniuose keliuose ir atšakose, esančiuose netoli gyvenamųjų vietovių, sistema atlieka atitinkamus koregavimus, atsižvelgdama į gyventojų keliavimo įpročius, išlaikydama palyginti didelį ryškumą vakare. Kad stipri šviesa nepakenktų gyventojų poilsiui, po 23:00 šviesos automatiškai pritemdomos. Antriniuose keliuose aplink komercinius rajonus šviesumas reguliuojamas pagal komercinės zonos darbo valandas. Uždarius komercinį rajoną, apšvietimo ryškumas palaipsniui mažinamas, o apšvietimo trukmė trumpėja.

 

 

Atšakos keliuose prie mokyklų ir ligoninių sistema automatiškai padidina apšvietimo ryškumą piko valandomis į darbą ir atgal, kad užtikrintų pėsčiųjų saugumą. Išmanieji gatvių žibintai, įrengti antriniuose keliuose ir atšakose, taip pat turi reguliavimo vienu-palietimu funkciją. Esant ekstremalioms situacijoms, tokioms kaip laikinas eismo reguliavimas ar avarinis gelbėjimas, galiniai įrenginiai gali būti naudojami nuotoliniu būdu valdant gatvių apšvietimą tam skirtose kelio atkarpose, užtikrinant sklandų gelbėjimo darbų eigą.