智能路燈系統

大家早已習慣了街道上的人工照明，並認為這是理所當然的。放置在各種燈桿上的燈照亮了公路、馬路、高速公路、庭院、操場和其他領土和物體。它們會根據時間表或由調度員自行決定在一天中的特定時間自動或手動打開。

在不同的地方，根據被照物體的特點，採用帶反光板的燈籠、漫射燈籠或具有不同形狀燈罩的燈籠。這樣，主要道路用反光燈照明，次要道路也可用漫射燈罩的漫射燈照明，公園和人行道經常用球形或圓柱形燈罩發出的柔和光線照明。

SNiP 23-05-95 《自然和人工照明》規定了街道照明的運行，2011 年對該標準所做的修改現在意味著 LED 技術的廣泛引入。除其他事項外，該法規還涉及確保道路和行人交通的安全，與此相關的是，針對不同目的的物體確定了燈功率的值和照明水平。

道路安全是第一位的，在這裡重要的是要考慮移動速度和地形特徵，以及交通基礎設施要素的存在：橋樑、十字路口、十字路口等。

駕駛員的能見度必須不會導致過早疲勞。道路和街道上的水平照明極為重要，文件中根據照明類別和交通強度對其進行了定義。

以下類型的燈傳統上用於街道照明：白熾燈、高壓汞弧燈、 弧光金屬鹵化物燈以及高低壓鈉燈。近年來，LED 燈已加入該範圍。

至於 LED 燈，其照明性能和技術特性領先於傳統上用於街道照明的其他類型的燈。 LED 非常經濟，它們消耗的電力最少，它們可以直接以幾乎 90% 的效率將電流轉換為光。

為公平起見，我們注意到，在大功率情況下，如今的 LED 在效率方面不如某些類型的傳統燈。但據專家預測，在未來幾年內，LED技術將達到完美的程度，在路燈照明領域將完全取代氣體放電燈。

這基本上是關於傳統街道照明系統的全部內容。但是，讓我們提及一些缺點。首先，這是不經濟的。不顧現實耗電，傳統的路燈照明系統不靈活。第二個負面質量是需要維護成本和不可能連續運行，因此在出現故障時需要暫時犧牲安全性。

這些缺點是缺乏智能街道照明系統。智能街道照明系統不再只是帶燈的燈籠。該系統包括一組路燈和一個與本地中心（集中器）交換信息的網絡，將其傳輸到服務器以進一步處理接收到的數據。

此處假定雙向通信，允許您根據當時的天氣狀況和交通狀況遠程調節前照燈的亮度。例如，有霧就應該增加亮度，如果有明月，就應該減少亮度。因此，與傳統街道照明系統相比，節能至少達到 2 倍。

智能街道照明系統的維護速度更快，成本效益更高。從中心持續監控燈的狀態可以讓您立即對故障做出反應並迅速排除故障。工作人員不再需要定期在受控區域四處走動以查明燈是否出現故障，只需找到一盞以前已知的燈並簡單地修理它就足夠了。

智能係統的關鍵要素是燈桿本身，它包含幾個主要模塊：燈驅動器、通信模塊、一組傳感器。由於驅動器，燈由穩壓和直流電供電。數字控制和數據傳輸由通信接口模塊進行。傳感器監測天氣、柱子在空間中的位置、空氣的透明度。因此，城市和高速公路的照明管理效率達到了質的新水平。

由於本地集中器可以精確控制亮度、光的方向甚至其顏色，因此可以實時監控特定區域中物體的照明水平。根據天氣情況、交通強度、降水情況、人工照明水平可以自動改變。

光的放大或反之亦然——調光——這個過程可以由智能電子設備控制。順便說一句，及時調光對 LED 燈的預期壽命有好處，有助於在不傷害他人的情況下節約能源。

即使在今天，在某些國家/地區，您也可以找到具有自主電源的智能係統，當時每個桿子都有一個單獨的太陽能電池或風力渦輪機。

風能或太陽能（白天）不斷地積累在電池中，但考慮到外部條件，燈會根據需要以合適的模式消耗。這種解決方案的優勢是顯而易見的。燈籠實際上不需要維護，它們是自主的、經濟的和安全的。除非您需要定期擦拭燈罩上的灰塵和污垢，尤其是在高速公路上。

遠程服務器或區域控制器自動控制智能街道照明系統。最初，設定設置和控制算法，然後根據這些信號生成用於遠程打開、關閉和調節燈籠亮度的信號。這些信號被饋送到驅動器的信號輸入端。

這實現了節能、更長的燈泡壽命和整體上經濟的照明系統。對於信號傳輸，RS-485、無線電信道、以太網、GSM、雙絞線甚至電力線都被用作 HF 信號的導體。

使用服務器可以讓您對特定的燈進行尋址，通過向其控制單元發送相應的信號來打開或關閉它。特別是，如果使用射頻信道，則使用 TCP/IP 協議為信標分配 IP 地址。

每個信標，或者更確切地說是信標控制單元，最初都被分配了數千個可用 IP 地址中的一個，操作員可以在計算機監視器地圖上看到每個信標及其地址和當前狀態。

服務器的功能之一是定期對燈籠進行輪詢，將具有特定工廠地址的燈籠簡單地綁定到領土上的一個地方。由於成本高，GSM 控制在特殊情況下使用。

智能街道照明系統對單個燈具有三個級別的控制，雖然控制方法因設計師而異，但原理相同。例如，DotVision（法國）提供以下控件選項：

• 個人;

• 分區帶功率調節；

• 帶監管和遙測。

通過單獨控制，可確保最大程度地節省成本，並確保為人們提供舒適和安全的高精度服務。每盞燈都由智能鎮流器、收發器和控制器單獨控制和調節。

具有遠程功率調節的區域控制是在平衡經濟性和能力方面的折衷方案。區域控制櫃內安裝基於LonWorks或Modbus的電源調節和遙測系統，實現區域控制器與區域服務器的雙向通信。

在帶遙測的區域控制中，經濟性很小，但區域控制器清楚地監視故障，進行遙測並遠程控制燈（開和關）。服務器和控制器之間可進行雙向數據交換，用於傳輸遙測信息和控制信號。

當然，除了負責晚上開燈和早上關燈的光傳感器外，還有其他的自動化控制方式。例如，Stwol（韓國）提供了根據當前照度水平直接控制照明的能力。但不是藉助照片傳感器，而是藉助 GPS。

地理坐標與日出日落時間相關聯，程序會進行計算，在某個天文時間，設備已經知道 15 分鐘後天黑，並提前開燈。或者在日出 10 分鐘後，他以同樣的方式定位自己，然後熄滅了燈籠。一種更簡單的方法是在一天中的特定時間按時間表打開和關閉燈，具體取決於星期幾。