Intelligentsed tänavavalgustussüsteemid

Kõik on tänavate kunstliku valgustusega juba ammu harjunud ja peavad seda enesestmõistetavaks. Erinevatele postidele paigutatud lambid valgustavad kiirteid, teid, kiirteid, hoove, mänguväljakuid ja muid territooriume ja objekte. Need lülitatakse sisse automaatselt või käsitsi, kindlal kellaajal vastavalt graafikule või dispetšeri äranägemisel.

Erinevates kohtades, olenevalt valgustatud objekti omadustest, kasutatakse helkuriga laternaid, hajuslaternaid või erineva kujuga varjundiga laternaid. Nii valgustatakse suuremaid teid helkurlampidega, kõrvalteid saab valgustada ka hajutatud varjunditega hajulampidega ning sageli valgustatakse parke ja jalgradasid sfääriliste või silindriliste varjunditega kiirgava pehme valgusega.

SNiP 23-05-95 «Looduslik ja kunstlik valgustus» reguleerib tänavavalgustuse tööd ning 2011. aastal selles standardis tehtud muudatused tähendavad nüüd LED-tehnoloogia laialdast kasutuselevõttu.Määrus puudutab muuhulgas maantee- ja jalakäijate liikluse ohutuse tagamist, millega seoses määratakse erineva otstarbega objektidele laterna võimsuse väärtused ja valgustuse tase.

Liiklusohutus on esikohal ja siin on oluline arvestada nii liikumiskiirust ja maastiku iseärasusi kui ka transpordi infrastruktuuri elementide olemasolu: sillad, ristmikud, ristmikud jne.

Juhi nähtavus peab olema selline, et see ei soodustaks varajast väsimust. Äärmiselt oluline on teede ja tänavate horisontaalne valgustus, mis on dokumendis määratletud valgustuse ja liikluse intensiivsuse kategooriaga.

Tänavavalgustuses kasutatakse traditsiooniliselt järgmist tüüpi lampe: hõõglambid, kõrgsurve elavhõbeda kaarlambid, kaarmetallhalogeniidlambidsamuti kõrg- ja madalrõhu naatriumlambid. Viimastel aastatel on sellesse valikusse lisandunud LED-lambid.

Mis puudutab LED-lampe, siis nende valgustusomadused ja tehnilised omadused on ees teistest traditsiooniliselt tänavavalgustuses kasutatavatest lampidest. LEDid on väga ökonoomsed, tarbivad minimaalselt elektrit, suudavad otse, ligi 90% efektiivsusega elektrivoolu valguseks muundada.

Õigluse huvides märgime, et märkimisväärse võimsusega LED-id on tänapäeval teatud tüüpi traditsiooniliste lampide efektiivsuse poolest madalamad. Kuid ekspertide ennustuste kohaselt saavutab LED-tehnoloogia lähiaastatel sedavõrd täiuslikkuse, et asendab täielikult tänavavalgustuse gaaslahenduslambid.

See on põhimõtteliselt kõik, mida saab tavapäraste tänavavalgustussüsteemide kohta öelda. Siiski mainime mõningaid puudusi. Esiteks on see ebaökonoomne. Elektrit tarbitakse tegelikkusest sõltumata ning tavapärane tänavavalgustussüsteem ei ole paindlik. Teiseks negatiivseks omaduseks on hoolduskulude vajadus ja pideva töö võimatus, millest tulenevalt tuleb rikete korral ohverdada korraks ohutus.

Nendel puudustel puuduvad intelligentsed tänavavalgustussüsteemid. Intelligentne tänavavalgustussüsteem ei ole enam lihtsalt laternad koos lampidega Süsteem sisaldab nii tänavavalgustite komplekti kui ka võrku info vahetamiseks kohaliku keskusega (kontsentraatoriga), edastades selle serverisse vastuvõetud andmete edasiseks töötlemiseks.

Siin eeldatakse kahepoolset sidet, mis võimaldab esitulede heledust kaugjuhtimisega reguleerida, olenevalt ilmastikutingimustest ja hetke liikluse iseloomust. Näiteks udu puhul tuleks heledust lisada ja ereda kuu puhul vähendada. Seega saavutatakse tavaliste tänavavalgustussüsteemidega võrreldes vähemalt 2-kordne energiasääst.

Intelligentsete tänavavalgustussüsteemide hooldus on kiirem ja kuluefektiivsem. Lampide oleku pidev jälgimine keskelt võimaldab rikkele koheselt reageerida ja selle kiiresti kõrvaldada. Enam ei pea meeskonnad regulaarselt kontrollitavas piirkonnas ringi käima, et teada saada, kas mõni lamp on rikkis, piisab, kui minna varem tuntud lambi juurde ja see lihtsalt parandada.

Nutika süsteemi võtmeelemendiks on laternapost ise, mis sisaldab mitmeid põhiplokke: lambi draiverit, sidemoodulit, andurite komplekti. Tänu juhile töötab lamp stabiliseeritud pinge ja alalisvooluga. Digitaalne juhtimine ja andmeedastus toimub sideliidese mooduli abil. Andurid jälgivad ilma, kolonni asendit ruumis, õhu läbipaistvuse astet. Seega läheb linnade ja maanteede valgustuse juhtimise efektiivsus kvalitatiivselt uuele tasemele.

Objektide valgustuse taset teatud piirkonnas jälgitakse reaalajas tänu kohalikule kontsentraatorile, mis juhib täpselt heledust, valguse suunda ja isegi selle värvi. Olenevalt ilmastikuoludest, liikluse intensiivsusest, sademete olemasolust, tehisvalgustuse taset saab automaatselt muuta.

Valguse võimendamine või vastupidi – hämardamine – seda protsessi saab juhtida intelligentse elektroonika abil. Õigeaegne hämardamine, muide, mõjutab soodsalt LED-lampide eluiga ja aitab säästa energiat teisi kahjustamata.

Mõnes riigis võib tänapäevalgi leida intelligentseid autonoomse toiteallikaga süsteeme, kus igal poolusel on eraldi päikesepatarei või tuulik.

Tuule või päikese energia (päevasel ajal) koguneb pidevalt akusse, kuid tarbib lambi vastavalt vajadusele välistingimusi arvestades sobivas režiimis. Selliste lahenduste eelised on ilmsed. Laternad praktiliselt ei vaja hooldust, nad on autonoomsed, ökonoomsed ja ohutud.Kui just pole vaja lambivarjusid perioodiliselt tolmust ja mustusest pühkida, eriti maanteedel.

Kaugserver või tsoonikontroller juhib nutikat tänavavalgustussüsteemi automaatselt. Esialgu määratakse sätted ja juhtimisalgoritm, mille järgi genereeritakse seejärel signaalid laternate kauglülitamiseks, väljalülitamiseks ja heleduse reguleerimiseks. Signaalid suunatakse draiverite signaalisisenditesse.

Sellega saavutatakse energiasääst, lampide pikem tööiga ja säästlik valgustussüsteem tervikuna. Signaali edastamiseks kasutatakse HF-signaali juhina RS-485, raadiokanalit, Etherneti, GSM-i, keerdpaari või isegi elektriliine.

Serverite kasutamine võimaldab teil adresseerida teatud lampi, lülitada see sisse või välja, saates selle juhtseadmele vastava signaali. Eelkõige, kui kasutatakse raadiosageduskanalit, määratakse majakale IP-aadress, kasutades TCP / IP-protokolli.

Igale majakale või õigemini majaka juhtplokile määratakse algselt üks paljudest tuhandetest saadaolevatest IP-aadressidest ning operaator näeb iga majakat koos selle aadressi ja hetkeolekuga arvutimonitori kaardil.

Serveri funktsioonide hulgas on tavalised laternate küsitlused ja kindla tehaseaadressiga latern on lihtsalt seotud territooriumil oleva kohaga. GSM-juhtimist kasutatakse selle kõrge hinna tõttu erandjuhtudel.

Nutikatel tänavavalgustussüsteemidel on üksikute lampide jaoks kolm juhtimistaset ja kuigi juhtimismeetodid on disaineriti erinevad, jääb põhimõte samaks. Näiteks DotVision (Prantsusmaa) pakub järgmisi juhtimisvalikuid.

• Individuaalne;

• Tsooniline võimsuse reguleerimisega;

• Tsooniline reguleerimise ja telemeetriaga.

Individuaalse juhtimisega on tagatud maksimaalne kokkuhoid, aga ka kõrge teenindustäpsus inimeste mugavuse ja ohutuse tagamiseks. Iga lamp on individuaalselt juhitav ja reguleeritav intelligentsete liiteseadiste, transiiverite ja kontrolleritega.

Tsooni juhtimine koos võimsuse kaugreguleerimisega on ökonoomsuse ja võimaluste tasakaalustamise osas kompromiss. Tsooni juhtkappi on paigaldatud LonWorksil või Modbusil põhinev võimsusregulaator ja telemeetriasüsteem, mis võimaldab kahesuunalist sidet tsoonikontrolleri ja tsooniserveri vahel.

Telemeetriaga tsoonijuhtimisel on ökonoomsus väike, kuid tsoonikontroller jälgib selgelt rikkeid, viib läbi telemeetria ja juhib kaugjuhtimisega lampe (sisse ja välja). Telemeetria teabe ja juhtsignaalide edastamiseks on saadaval kahesuunaline andmevahetus serveri ja kontrolleri vahel.

Loomulikult on lisaks valgusanduritele, mis vastutavad õhtuse tulede sisselülitamise ja hommikuse tulede kustutamise eest, ka teisi automatiseeritud juhtimise meetodeid. Näiteks Stwol (Korea) annab võimaluse juhtida valgustust otse vastavalt praegusele valgustustasemele. Aga mitte fotosensori, vaid GPSi abil.

Geograafilised koordinaadid on seotud päikesetõusu ja -loojangu ajaga, — programm teeb arvutused — ning teatud astronoomilisel ajal teab seade juba, et 15 minuti pärast läheb pimedaks ja paneb tuled ette. Või 10 minutit pärast päikesetõusu samamoodi orienteerudes kustutab ta laternad.Lihtsam meetod on tulede sisse- ja väljalülitamine graafiku alusel, kindlal kellaajal, olenevalt nädalapäevast.