מערכות תאורת רחוב חכמות

כולם כבר מזמן רגילים לתאורה מלאכותית ברחובות ומקבלים זאת כמובן מאליו. מנורות המוצבות על עמודים שונים מאירות כבישים מהירים, כבישים, כבישים מהירים, חצרות, מגרשי משחקים ועוד טריטוריות וחפצים. הם מופעלים אוטומטית או ידנית, בשעה מסוימת ביום לפי לוח הזמנים או לפי שיקול דעתו של השלוח.

במקומות שונים, בהתאם למאפייני האובייקט המואר, משתמשים בפנסים עם מחזירי אור, בפנסים מפוזרים או בפנסים עם גוונים בצורות שונות. בדרך זו, כבישים ראשיים מוארים במנורות רפלקטור, כבישים משניים יכולים להיות מוארים גם במנורות מפוזרות עם גוונים מפוזרים, ופארקים ושבילים מוארים לרוב באור רך הנפלט מגוונים כדוריים או גליליים.

SNiP 23-05-95 «תאורה טבעית ומלאכותית» מסדיר את פעולת תאורת הרחוב, והשינויים שנעשו בתקן זה בשנת 2011 מרמזים כעת על הקדמה נרחבת של טכנולוגיית LED.ההוראה נוגעת, בין היתר, להבטחת בטיחות התנועה בכבישים והולכי רגל, אשר בקשר אליה נקבעים ערכי עוצמת המנורה ורמת הארה עבור עצמים בעלי מטרות שונות.

הבטיחות בדרכים קודמת לכל, וכאן חשוב לקחת בחשבון הן את מהירות התנועה והן את תכונות השטח, כמו גם את נוכחותם של אלמנטים של תשתית התחבורה: גשרים, צמתים, צמתים וכו'.

הראות לנהג חייבת להיות כזו שלא תתרום לעייפות מוקדמת. תאורה אופקית בכבישים וברחובות חשובה ביותר, המוגדרת במסמך לפי קטגוריית הארה ועוצמת התנועה.

סוגי המנורות הבאים משמשים באופן מסורתי לתאורת רחוב: מנורות ליבון, מנורות קשת כספית בלחץ גבוה, מנורות arc מתכת הלידכמו גם מנורות נתרן בלחץ גבוה ונמוך. בשנים האחרונות נוספו מנורות לד לטווח זה.

באשר למנורות LED, תכונות התאורה והמאפיינים הטכניים שלהן מקדימים סוגים אחרים של מנורות המשמשות באופן מסורתי לתאורת רחוב. נורות לד חסכוניות מאוד, הן צורכות מינימום חשמל, הן יכולות ישירות, ביעילות של כמעט 90%, להמיר זרם חשמלי לאור.

למען ההגינות, נציין כי בהספקים משמעותיים, נוריות LED כיום נחותות מבחינת יעילות מכמה סוגים של מנורות מסורתיות. אך לפי תחזיות המומחים, בשנים הקרובות תגיע טכנולוגיית ה-LED לדרגת שלמות כזו שתחליף לחלוטין את מנורות פריקת הגז בתחום תאורת הרחוב.

זה בעצם כל מה שאפשר לומר על מערכות תאורת רחוב קונבנציונליות. עם זאת, בואו נזכיר כמה חסרונות. קודם כל, זה לא חסכוני. חשמל נצרך ללא קשר למציאות, ומערכת תאורת הרחוב הקונבנציונלית אינה גמישה. התכונה השלילית השנייה היא הצורך בעלויות תחזוקה וחוסר אפשרות לפעולה רציפה, כתוצאה מכך הצורך להקריב את הבטיחות לזמן מה במקרה של תקלות.

חסרונות אלו נטולי מערכות תאורת רחוב חכמות. מערכת תאורת רחוב חכמה היא כבר לא רק פנסים עם מנורות, המערכת כוללת גם סט פנסי רחוב וגם רשת להחלפת מידע עם מרכז מקומי (רכז) המשדר אותו לשרת להמשך עיבוד הנתונים המתקבלים.

מניחים כאן תקשורת דו כיוונית, המאפשרת להתאים מרחוק את בהירות הפנסים, בהתאם לתנאי מזג האוויר ולאופי התנועה כרגע. לדוגמה, עם ערפל, יש להוסיף בהירות, ועם ירח בהיר, יש להפחית אותה. לפיכך, חיסכון באנרגיה מושג לפחות פי 2 בהשוואה למערכות תאורת רחוב קונבנציונליות.

תחזוקת מערכות תאורת רחוב חכמות מהירה וחסכונית יותר. ניטור רציף של מצב המנורות מהמרכז מאפשר להגיב מיד לתקלה ולבטל אותה במהירות. כבר אין צורך שהצוותים יסתובבו בקביעות באזור המפוקח כדי לברר אם מנורה לא תקינה, מספיק ללכת למנורה ידועה בעבר ופשוט לתקן אותה.

האלמנט המרכזי של המערכת החכמה הוא עמוד המנורה עצמו, המכיל מספר בלוקים עיקריים: נהג מנורה, מודול תקשורת, סט חיישנים. הודות לנהג, המנורה מופעלת על ידי מתח מיוצב וזרם ישר. בקרה דיגיטלית והעברת נתונים מתבצעת על ידי מודול ממשק התקשורת. חיישנים עוקבים אחר מזג האוויר, מיקום העמוד בחלל, מידת השקיפות של האוויר. לפיכך, היעילות של ניהול התאורה בערים ובכבישים מהירים מגיעה לרמה חדשה מבחינה איכותית.

רמת הארה של עצמים באזור מסוים מנוטרת בזמן אמת הודות לרכז מקומי השולט במדויק על הבהירות, כיוון האור ואפילו צבעו. בהתאם לתנאי מזג האוויר, עוצמת התנועה, נוכחות המשקעים, רמת התאורה המלאכותית ניתן לשנות באופן אוטומטי.

הגברה של אור או להיפך - עמעום - תהליך זה יכול להיות נשלט על ידי אלקטרוניקה חכמה. עמעום בזמן, אגב, משפיע לטובה על תוחלת החיים של מנורות LED ועוזר לחסוך באנרגיה מבלי לפגוע באחרים.

בחלק מהמדינות גם היום ניתן למצוא מערכות חכמות עם אספקת חשמל אוטונומית, כאשר לכל עמוד יש סוללה סולארית נפרדת או טורבינת רוח.

אנרגיית הרוח או השמש (במהלך היום) נצברת כל הזמן בסוללה, אך נצרכת על ידי המנורה לפי הצורך, תוך התחשבות בתנאים החיצוניים, במצב מתאים. היתרונות של פתרונות כאלה ברורים. פנסים למעשה אינם דורשים תחזוקה, הם אוטונומיים, חסכוניים ובטוחים.אלא אם כן אתה צריך לנגב מעת לעת את האהילים של אבק ולכלוך, במיוחד בכבישים מהירים.

שרת מרוחק או בקר אזור שולט אוטומטית במערכת תאורת הרחוב החכמה. בתחילה נקבעות הגדרות ואלגוריתם בקרה, לפיהם נוצרים אותות להפעלה, כיבוי מרחוק והתאמת בהירות הפנסים. האותות מוזנים לכניסות האותות של הדרייברים.

זה משיג חיסכון באנרגיה, חיי מנורה ארוכים יותר ומערכת תאורה חסכונית בכללותה. עבור העברת אותות, RS-485, ערוץ רדיו, Ethernet, GSM, זוג מעוות או אפילו קווי מתח משמשים כמוליך לאות HF.

שימוש בשרתים מאפשר לך לפנות למנורה מסוימת, להדליק או לכבות אותה על ידי שליחת האות המתאים ליחידת הבקרה שלה. בפרט, אם נעשה שימוש בערוץ תדר רדיו, למשואה מוקצית כתובת IP באמצעות פרוטוקול TCP / IP.

לכל משואה, או ליתר דיוק יחידת בקרת משואה, מוקצית בתחילה אחת מאלפי כתובות ה-IP הזמינות, והמפעיל רואה כל משואה עם הכתובת והסטטוס הנוכחי שלה על מפת צג המחשב.

בין תכונות השרת יש סקרים רגילים של פנסים, ופנס עם כתובת מפעל ספציפית פשוט קשור למקום בשטח. בקרת GSM משמשת במקרים חריגים בשל עלותה הגבוהה.

למערכות תאורת רחוב חכמות יש שלוש רמות שליטה עבור מנורות בודדות, ולמרות ששיטות השליטה שונות ממעצב אחד למשנהו, העיקרון נשאר זהה. לדוגמה, DotVision (צרפת) מציעה את אפשרויות הבקרה הבאות:

• אִישִׁי;

• אזורי עם ויסות כוח;

• אזורי עם ויסות וטלמטריה.

עם שליטה אישית, מובטח חיסכון מרבי, כמו גם דיוק גבוה של שירות לנוחות ובטיחות האנשים. כל מנורה נשלטת ומווסתת בנפרד באמצעות נטלים, מקלטי משדר ובקרים חכמים.

בקרת אזורים עם ויסות כוח מרחוק היא פשרה מבחינת איזון כלכלה ויכולות. בארון הבקרה של האזור מותקן וסת חשמל ומערכת טלמטריה המבוססת על LonWorks או Modbus, המאפשרת תקשורת דו-כיוונית בין בקר האזור לשרת האזור.

בבקרת אזורים עם טלמטריה, הכלכלה קטנה, אך בקר האזור מנטר בבירור תקלות, מבצע טלמטריה ושולט מרחוק על המנורות (הדלקה וכיבוי). חילופי נתונים דו-כיווניים זמינים בין השרת והבקר לשידור מידע טלמטריה ואותות בקרה.

כמובן שמלבד חיישני האור, שאחראים על הדלקת האורות בערב וכיבוי האורות בבוקר, ישנן שיטות נוספות לשליטה אוטומטית. לדוגמה, Stwol (קוריאה) מספקת את היכולת לשלוט בתאורה ישירות בהתאם לרמת התאורה הנוכחית. אבל לא בעזרת חיישן צילום, אלא בעזרת GPS.

הקואורדינטות הגיאוגרפיות קשורות לזמן הזריחה והשקיעה, - התוכנית עושה את החישובים - ובזמן אסטרונומי מסוים, המכשיר כבר יודע שיהיה חושך בעוד 15 דקות ומדליק את האורות מראש. או 10 דקות לאחר הזריחה, מתמצא באותו אופן, הוא מכבה את הפנסים.שיטה פשוטה יותר היא להדליק ולכבות את האורות בלוח זמנים, בשעה מסוימת ביום, בהתאם ליום בשבוע.