ระบบไฟถนนอัจฉริยะ

ทุกคนคุ้นเคยกับแสงไฟประดิษฐ์ตามท้องถนนมานานแล้ว โคมไฟที่วางอยู่บนเสาต่างๆ ส่องสว่างทางหลวง ถนน ทางหลวง สนามหญ้า สนามเด็กเล่น และอาณาเขตและวัตถุอื่นๆ พวกเขาจะเปิดใช้งานโดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง ณ ช่วงเวลาหนึ่งของวันตามตารางเวลาหรือตามดุลยพินิจของผู้มอบหมายงาน

ในสถานที่ต่างๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะของวัตถุที่ส่องสว่าง มีการใช้โคมไฟที่มีแผ่นสะท้อนแสง โคมไฟกระจายแสง หรือโคมไฟที่มีเฉดสีของรูปทรงต่างๆ ด้วยวิธีนี้ ถนนสายหลักจะติดไฟสะท้อนแสง ถนนสายรองก็สามารถติดไฟด้วยโคมกระจายที่มีเฉดสีพร่ามัว และสวนสาธารณะและทางเดินเท้ามักจะสว่างด้วยแสงที่นุ่มนวลที่ปล่อยออกมาจากร่มเงาทรงกลมหรือทรงกระบอก

SNiP 23-05-95 «แสงธรรมชาติและแสงประดิษฐ์» ควบคุมการทำงานของไฟถนน และการเปลี่ยนแปลงมาตรฐานนี้ในปี 2554 บ่งชี้ถึงการเปิดตัวเทคโนโลยี LED อย่างแพร่หลายกฎระเบียบเกี่ยวข้องกับการสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของการจราจรบนถนนและทางเท้าซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำหนดค่าของกำลังไฟและระดับความสว่างสำหรับวัตถุที่มีจุดประสงค์ต่างกัน

ความปลอดภัยทางถนนต้องมาก่อน และสิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงทั้งความเร็วในการเคลื่อนที่และลักษณะของภูมิประเทศ ตลอดจนองค์ประกอบของโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง เช่น สะพาน ทางแยก ทางแยก เป็นต้น

ทัศนวิสัยของผู้ขับขี่จะต้องไม่ก่อให้เกิดความเมื่อยล้าในช่วงต้น แสงแนวนอนบนถนนและถนนมีความสำคัญอย่างยิ่งซึ่งกำหนดในเอกสารตามหมวดหมู่ของการส่องสว่างและความเข้มของการจราจร

โคมไฟประเภทต่อไปนี้มักใช้สำหรับไฟถนน: หลอดไส้, หลอดอาร์คปรอทความดันสูง, โคมไฟอาร์คเมทัลฮาไลด์เช่นเดียวกับหลอดโซเดียมความดันสูงและต่ำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเพิ่มหลอดไฟ LED ในกลุ่มผลิตภัณฑ์นี้

สำหรับหลอดไฟ LED คุณสมบัติการส่องสว่างและคุณลักษณะทางเทคนิคของหลอดไฟนั้นเหนือกว่าหลอดไฟประเภทอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับไฟถนน LED นั้นประหยัดมาก กินไฟน้อยที่สุด สามารถเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าเป็นแสงได้โดยตรงด้วยประสิทธิภาพเกือบ 90%

เพื่อความเป็นธรรม เราทราบว่า LED ในปัจจุบันมีประสิทธิภาพด้อยกว่าหลอดไฟแบบดั้งเดิมบางประเภทในด้านกำลังไฟที่มีกำลังมาก แต่ตามการคาดการณ์ของผู้เชี่ยวชาญ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเทคโนโลยี LED จะบรรลุถึงระดับที่สมบูรณ์แบบจนสามารถแทนที่หลอดปล่อยก๊าซได้อย่างสมบูรณ์ในด้านไฟถนน

นี่คือทั้งหมดที่สามารถพูดได้เกี่ยวกับระบบไฟถนนทั่วไป อย่างไรก็ตามขอกล่าวถึงข้อเสียบางประการ ประการแรกมันไม่ประหยัด มีการใช้ไฟฟ้าโดยไม่คำนึงถึงความเป็นจริง และระบบไฟถนนแบบเดิมไม่ยืดหยุ่น คุณภาพเชิงลบประการที่สองคือความต้องการค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและความเป็นไปไม่ได้ของการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง อันเป็นผลให้จำเป็นต้องเสียสละความปลอดภัยชั่วขณะในกรณีที่เกิดความผิดปกติ

ข้อเสียเหล่านี้ไม่มีระบบไฟถนนอัจฉริยะ ระบบไฟถนนอัจฉริยะไม่ได้เป็นเพียงโคมไฟที่มีโคมไฟอีกต่อไป ระบบนี้ มีทั้งชุดโคมไฟถนนและเครือข่ายสำหรับแลกเปลี่ยนข้อมูลกับศูนย์ท้องถิ่น (concentrator) และส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์เพื่อประมวลผลข้อมูลที่ได้รับต่อไป

ที่นี่ถือว่าการสื่อสารสองทางซึ่งช่วยให้คุณปรับความสว่างของไฟหน้าได้จากระยะไกลขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและลักษณะของการจราจรในขณะนั้น ตัวอย่างเช่นควรเพิ่มความสว่างด้วยหมอกและควรลดความสว่างด้วยดวงจันทร์ที่สว่าง ดังนั้นจึงสามารถประหยัดพลังงานได้อย่างน้อย 2 เท่าเมื่อเทียบกับระบบไฟถนนทั่วไป

การบำรุงรักษาระบบไฟถนนอัจฉริยะทำได้รวดเร็วและคุ้มค่ากว่า การตรวจสอบสถานะของหลอดไฟอย่างต่อเนื่องจากศูนย์กลางช่วยให้คุณตอบสนองต่อความผิดปกติได้ทันทีและกำจัดมันอย่างรวดเร็ว ทีมงานไม่จำเป็นต้องไปรอบ ๆ พื้นที่ควบคุมเป็นประจำเพื่อดูว่าหลอดไฟเสียหรือไม่ แค่ไปที่หลอดไฟที่รู้จักก่อนหน้านี้แล้วแก้ไขก็เพียงพอแล้ว

องค์ประกอบสำคัญของระบบอัจฉริยะคือเสาไฟเอง ซึ่งประกอบด้วยบล็อกหลักหลายส่วน: ตัวขับหลอดไฟ โมดูลสื่อสาร ชุดเซ็นเซอร์ ต้องขอบคุณไดรเวอร์ หลอดไฟจึงใช้พลังงานจากแรงดันคงที่และกระแสตรง การควบคุมแบบดิจิทัลและการส่งข้อมูลดำเนินการโดยโมดูลอินเทอร์เฟซการสื่อสาร เซ็นเซอร์ตรวจสอบสภาพอากาศ, ตำแหน่งของคอลัมน์ในอวกาศ, ระดับความโปร่งใสของอากาศ ดังนั้น ประสิทธิภาพของการจัดการแสงสว่างในเมืองและทางหลวงจึงก้าวไปสู่ระดับใหม่ในเชิงคุณภาพ

ระดับการส่องสว่างของวัตถุในพื้นที่หนึ่งๆ ได้รับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ด้วยหัววัดเฉพาะที่ซึ่งควบคุมความสว่าง ทิศทางของแสง และแม้แต่สีของวัตถุได้อย่างแม่นยำ ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ, ความเข้มของการจราจร, การปรากฏตัวของฝน, ระดับของแสงประดิษฐ์สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยอัตโนมัติ

การขยายแสงหรือในทางกลับกัน — การหรี่แสง — กระบวนการนี้สามารถควบคุมได้ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ การหรี่แสงตามเวลามีผลดีต่ออายุขัยของหลอดไฟ LED และช่วยประหยัดพลังงานโดยไม่ทำร้ายผู้อื่น

ในบางประเทศแม้กระทั่งทุกวันนี้ คุณสามารถพบระบบอัจฉริยะที่มีแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติ เมื่อแต่ละเสามีแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์หรือกังหันลมแยกกัน

พลังงานลมหรือแสงแดด (ระหว่างวัน) สะสมอยู่ในแบตเตอรี่ตลอดเวลา แต่จะถูกใช้โดยหลอดไฟตามความจำเป็นโดยคำนึงถึงสภาวะภายนอกในโหมดที่เหมาะสม ข้อดีของโซลูชันดังกล่าวนั้นชัดเจน โคมไฟแทบไม่ต้องการการบำรุงรักษา เป็นอิสระ ประหยัด และปลอดภัยเว้นแต่คุณจะต้องเช็ดฝุ่นและสิ่งสกปรกที่โป๊ะโคมเป็นระยะๆ โดยเฉพาะบนทางหลวง

เซิร์ฟเวอร์ระยะไกลหรือตัวควบคุมโซนจะควบคุมระบบไฟถนนอัจฉริยะโดยอัตโนมัติ ในขั้นต้น การตั้งค่าและอัลกอริธึมการควบคุมจะถูกตั้งค่าตามสัญญาณที่ถูกสร้างขึ้นสำหรับการเปิด ปิด และปรับความสว่างของโคมไฟจากระยะไกล สัญญาณจะถูกส่งไปยังอินพุตสัญญาณของไดรเวอร์

ทำให้ประหยัดพลังงาน อายุหลอดยาวนานขึ้น และระบบแสงสว่างที่ประหยัดโดยรวม สำหรับการส่งสัญญาณ จะใช้ RS-485, ช่องสัญญาณวิทยุ, อีเธอร์เน็ต, GSM, สายคู่บิดเกลียว หรือแม้แต่สายไฟเป็นตัวนำสำหรับสัญญาณ HF

การใช้เซิร์ฟเวอร์ช่วยให้คุณสามารถระบุหลอดไฟ เปิดหรือปิดโดยการส่งสัญญาณที่เกี่ยวข้องไปยังชุดควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการใช้ช่องความถี่วิทยุ บีคอนจะกำหนดที่อยู่ IP โดยใช้โปรโตคอล TCP / IP

แต่ละบีคอนหรือหน่วยควบคุมบีคอนนั้น ในขั้นต้นจะได้รับที่อยู่ IP จำนวนหนึ่งจากจำนวนหลายพันที่อยู่ และผู้ปฏิบัติงานจะเห็นบีคอนแต่ละอันพร้อมที่อยู่และสถานะปัจจุบันบนแผนที่จอคอมพิวเตอร์

คุณลักษณะของเซิร์ฟเวอร์ ได้แก่ การสำรวจตะเกียงปกติ และตะเกียงที่มีที่อยู่โรงงานเฉพาะจะเชื่อมโยงกับสถานที่ในอาณาเขต การควบคุม GSM ใช้ในกรณีพิเศษเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง

ระบบไฟถนนอัจฉริยะมีการควบคุมสามระดับสำหรับโคมไฟแต่ละดวง และแม้ว่าวิธีการควบคุมจะแตกต่างกันไปตามผู้ออกแบบแต่ละคน แต่หลักการยังคงเหมือนเดิม ตัวอย่างเช่น DotVision (ฝรั่งเศส) เสนอตัวเลือกการควบคุมต่อไปนี้:

• รายบุคคล;

• โซนที่มีการควบคุมพลังงาน

• โซนที่มีการควบคุมและมาตรวัดระยะไกล

ด้วยการควบคุมแบบแยกส่วน ทำให้มั่นใจได้ถึงการประหยัดสูงสุด ตลอดจนบริการที่มีความแม่นยำสูงเพื่อความสะดวกสบายและความปลอดภัยของผู้คน หลอดไฟแต่ละดวงได้รับการควบคุมและควบคุมแยกกันด้วยบัลลาสต์ ตัวรับส่งสัญญาณ และตัวควบคุมอัจฉริยะ

การควบคุมโซนด้วยการควบคุมพลังงานจากระยะไกลเป็นการประนีประนอมในแง่ของความสมดุลระหว่างเศรษฐกิจและความสามารถ มีการติดตั้งตัวควบคุมพลังงานและระบบโทรมาตรที่ใช้ LonWorks หรือ Modbus ในตู้ควบคุมโซน ซึ่งช่วยให้สามารถสื่อสารสองทางระหว่างตัวควบคุมโซนและเซิร์ฟเวอร์โซนได้

ในการควบคุมโซนด้วยการวัดและส่งข้อมูลทางไกล ระบบเศรษฐกิจมีขนาดเล็ก แต่ตัวควบคุมโซนจะตรวจสอบข้อผิดพลาดอย่างชัดเจน ดำเนินการตรวจวัดระยะไกล และควบคุมหลอดไฟ (เปิดและปิด) จากระยะไกล มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบสองทางระหว่างเซิร์ฟเวอร์และตัวควบคุมสำหรับการส่งข้อมูลทางไกลและสัญญาณควบคุม

แน่นอน นอกจากเซ็นเซอร์แสงซึ่งมีหน้าที่เปิดไฟในตอนเย็นและปิดไฟในตอนเช้าแล้ว ยังมีวิธีการอื่นในการควบคุมอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น Stwol (เกาหลี) ให้ความสามารถในการควบคุมแสงโดยตรงตามระดับความสว่างในปัจจุบัน แต่ไม่ใช่ด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์ภาพถ่าย แต่ด้วยความช่วยเหลือของ GPS

พิกัดทางภูมิศาสตร์เชื่อมโยงกับเวลาพระอาทิตย์ขึ้นและตก — โปรแกรมทำการคำนวณ — และในเวลาทางดาราศาสตร์ที่แน่นอน อุปกรณ์รู้อยู่แล้วว่าอีก 15 นาทีจะมืดและเปิดไฟล่วงหน้า หรือ 10 นาทีหลังจากพระอาทิตย์ขึ้น หันศีรษะไปทางเดียวกัน เขาก็ดับตะเกียงวิธีการที่ง่ายกว่าคือการเปิดและปิดไฟตามกำหนดเวลา ณ ช่วงเวลาหนึ่งของวัน ขึ้นอยู่กับวันในสัปดาห์