Älykkäiden katuvalojen käyttö kaupunkien tievalaistuksessa

 

Älykkäät katuvalot integroivat energiaa{0}säästävät LED-valonlähteet, IoT-anturilaitteet ja älykkäät ohjaustekniikat. Ne voivat säätää automaattisesti valaistuksen kirkkautta ja olla kauko-ohjattavia. Älykkääseen himmennystekniikkaan perustuvat katuvalot säätelevät kirkkautta automaattisesti käyttöajan ja tieliikenteen määrän mukaan, mikä säästää energiaa ja vähentää kulutusta.

 

Älykkäät valot käyttävät IoT-tekniikkaa mahdollistamaan reaaliaikaisen{0}}seurannan ja automaattiset vikahälytykset, mikä lyhentää vikojen havaitsemiseen ja korjaamiseen tarvittavaa aikaa ja parantaa valaistusjärjestelmän toimintatehokkuutta ja vakautta. Lisäksi älyvalot ovat skaalautuvia. Ne voivat toimia tunnistussolmuina älykkäissä kaupungeissa ja integroida erilaisia ​​toiminnallisia moduuleja. Ne eivät ainoastaan ​​täytä kaupunkien teiden valaistustarpeita, vaan tarjoavat myös datatukea liikenteen hallintaan, yleisen turvallisuuden valvontaan, säävalvontaan, valtion palveluihin ja muihin toimintoihin.

 

1. Älykkäiden katuvalojen järjestelmän kokoonpano

Laitteistojärjestelmä on peruskantaja eri toimintojen toteuttamiselle, ja sen kokonaisrakenne on modulaarinen ja integroitu. Se koostuu pääasiassa viidestä ydinkomponentista: valonlähdemoduulista, anturimoduulista, viestintämoduulista, ohjausmoduulista ja virtalähdemoduulista.

 

 

• Valonlähdemoduulissa käytetään LED-valolähdekomponentteja, joilla on korkea valotehokkuus ja pitkä käyttöikä. Se vastaa suoraan tievalaistuksen ydintehtävään ja voi tarjota vakaan tehon eri tieosuuksien kirkkausvaatimusten mukaan.
• Anturimoduuli integroi erilaisia ​​laitteita, kuten liikennevirtojen seurantaa, säävalvontaa ja ympäristönseurantalaitteita, ja pystyy keräämään reaaliajassa ympäristöparametreja, kuten tieliikenteen määrää, lämpötilaa ja kosteutta sekä ilmanlaatua.
• Tietoliikennemoduuli vastaa tiedonsiirrosta. Se lähettää kaiken tyyppistä anturien keräämää tietoa ohjauskeskukseen reaaliajassa ja vastaanottaa ohjauskomennot ohjauskeskuksesta.
• Ohjausmoduuli on koko laitteistojärjestelmän ydin. Se yhdistää ja koordinoi kaikkien moduulien työtä ja suorittaa vastaavat toiminnot valmiiden ohjelmien ja ohjeiden mukaisesti. Virtalähdemoduuli käyttää pääosin kunnallista tehoa, jota täydennetään uusilla energialähteillä, tuottamaan virtaa kaikille moduuleille.

 

2. Smart Streetlight -ohjelmistojärjestelmän toiminnot

Älykäs katuvaloohjelmiston ohjausjärjestelmä on rakennettu käytännöllisyyden, älykkyyden ja yhteensopivuuden ympärille. Se on avain laitteistojärjestelmän tehokkaan toiminnan varmistamiseksi. Se koostuu pääasiassa neljästä ydinkerroksesta: tiedonkeruukerroksesta, data-analyysikerroksesta, käskyjen suorituskerroksesta ja käyttäjän vuorovaikutuskerroksesta.

 

• Tiedonkeruukerroksen ydintehtävä on kerätä tietoja laitteistojärjestelmän anturimoduuleista reaaliajassa. Se kerää tietoja, kuten valaistuksen tila, tieliikenteen virtaus ja ympäristöparametrit tietyllä taajuudella varmistaakseen tietojen ajantasaisuuden.
• Tietojen analysointikerros käsittelee syvällisesti kokoelmakerroksen keräämiä tietoja ja määrittää valaistusjärjestelmän nykyisen toimintatilan rakennetun toimintamallin avulla. Se myös luo automaattisesti himmennyssuunnitelmia liikennevirtojen muutosten perusteella, analysoi laitteiden toimintatiedot, tunnistaa mahdolliset viat ajoissa ja antaa varhaisia ​​varoituksia.
• Käskyjen suorituskerros muuntaa data-analyysikerroksen luomat suunnitelmat ja käskyt tietyiksi toiminnoiksi. Se lähettää suoraan komennot, kuten valojen himmennys- ja kytkentätoiminnot, laitteistojärjestelmän ohjausmoduuliin, raportoiden ja paikantaen siten vikatiedot.
• Käyttäjävuorovaikutuskerros tarjoaa henkilöstölle visuaalisen käyttöliittymän. Henkilökunta voi käyttää tietokoneita, mobiilipäätteitä ja muita päätelaitteita nähdäkseen kunkin tieosuuden katuvalojen toimintatilan, antaa manuaalisesti ohjauskomentoja ja säätää järjestelmän toimintaparametreja todellisten tarpeiden mukaan.

 

 

3. Älykkäiden katuvalojen toiminnot

Valaisimien tärkeimmät valaistustoiminnot ovat kysyntään- perustuva valaistus ja vakaa valaistus. Koko prosessi ei vaadi ihmisen väliintuloa, ja ohjausjärjestelmä suorittaa sen automaattisesti. Päivittäisen käytön aikana ohjausjärjestelmä sytyttää ja sammuttaa katuvalot automaattisesti ennalta asetettujen ajankohtien ja valoantureiden tietojen perusteella varmistaen, että katuvalot syttyvät ja sammuvat aikataulun mukaisesti yöllä. Tieosuuksilla, joissa liikennevirrassa on suuria muutoksia, järjestelmä käyttää liikennevirtojen valvontalaitteita liikennemäärätietojen keräämiseen reaaliajassa. Ruuhka-aikoina se säätää automaattisesti katuvalon kirkkauden vakioarvoon varmistaakseen hyvän näkyvyyden tielle. Kun liikennettä on vähän tai ruuhka-aikoina-, se himmentää valot automaattisesti energiansäästön saavuttamiseksi.

 

Järjestelmä valvoo katuvalojen toimintatilaa reaaliajassa. Vikojen, kuten epänormaalin kirkkauden tai sähkökatkoksen sattuessa, se tunnistaa välittömästi vikakohdan ja lähettää tiedon huoltohenkilöstön päätelaitteisiin. Huoltohenkilöstö voi sitten mennä suoraan työmaalle korjauksia varten toimitetun vian sijainnin perusteella, mikä lyhentää viankäsittelyaikaa ja parantaa kaupunkien tievalaistuksen vakautta ja jatkuvuutta.

 

 

4. Älykkäiden katuvalojen sovellusskenaariot kaupunkien tievalaistuksessa

Energiaa säästävät sovellukset-väyläteillä

Valtatie ovat kaupunkiliikenteen pääväyliä, joilla on raskas liikenne ja pitkät käyttöajat. Älykkäillä valoilla on selkeitä etuja tässä skenaariossa. Ne voivat omaksua aika-pohjaisia ​​ja valo{3}}tuntuvia himmennysmalleja liikennevirtojen mukaan. Aamun ja illan ruuhka-aikoina järjestelmä säätää automaattisesti katuvalon kirkkauden 100 % ajoturvallisuuden varmistamiseksi. Normaalin liikenteen aikana se säätää kirkkauden 70–80 %:iin liikennevirran reaaliaikaisten muutosten mukaan. Vähäisen{11}}liikenteen aikana myöhäisestä varhaiseen aamuun liikenteen määrä vähenee merkittävästi, ja järjestelmä vähentää automaattisesti valaistuksen kirkkauden 50 prosenttiin täyttääkseen muutaman ajoneuvon perusvalaistustarpeet.

 

Kun luonnonvalo ei riitä, kuten pilvisinä tai sateisina päivinä, älyvalot syttyvät tai kirkastuvat automaattisesti yhdessä valoanturien kanssa. Kun luonnonvaloa riittää aurinkoisina päivinä, järjestelmä viivyttää aktivoitumista asianmukaisesti virrankulutuksen vähentämiseksi. Tämä himmennysjärjestelmä kuluttaa yli 40 % vähemmän energiaa kuin perinteiset katuvalot. Siinä on myös reaaliaikainen-vianvalvontatoiminto, joka paikantaa nopeasti vialliset katuvalot ja lyhentää huoltoaikaa.

 

 

Älykkäät sovellukset sivuteillä ja haarateillä

Sivuteiden liikennevirralla on vuorovesiominaisuuksia, ja eri tieosuuksien välillä on merkittäviä eroja. Älykkäiden katuvalojen älykäs ohjaustekniikka voi mukautua näihin ominaisuuksiin. Asuinalueiden lähellä sijaitseville sivuteille ja haarateille järjestelmä tekee vastaavat säädöt asukkaiden matkustustottumuksien mukaan ja säilyttää suhteellisen korkean kirkkauden iltaisin. Jotta voimakas valo ei vaikuttaisi asukkaiden lepoon, valot himmennetään automaattisesti klo 23:00 jälkeen. Liikealueita ympäröivillä sivuteillä kirkkautta säädetään liikealueen aukioloaikojen mukaan. Kun liikealue suljetaan, valaistuksen kirkkautta vähennetään asteittain ja valaistuksen kestoa lyhennetään.

 

 

Koulujen ja sairaaloiden lähellä olevilla haarateillä järjestelmä lisää automaattisesti valaistuksen kirkkautta työmatkan ruuhka-aikoina jalankulkijoiden turvallisuuden varmistamiseksi. Sivuteille ja haarateille asennetuissa älykkäissä katuvaloissa on myös yhden kosketuksen säätötoiminto. Hätätilanteissa, kuten tilapäisen liikenteenohjauksen tai hätäpelastuksen, päätelaitteiden avulla voidaan ohjata katuvaloja määrätyillä tieosuuksilla, mikä varmistaa pelastustyön sujuvan etenemisen.