Bruk av smarte gatelys i urban veibelysning

 

Smarte gatelys integrerer-energisparende LED-lyskilder, IoT-sensorer og intelligente kontrollteknologier. De kan automatisk justere lysstyrken og fjernstyres. Basert på intelligent dimmeteknologi, regulerer disse gatelysene automatisk lysstyrken i henhold til driftstid og veitrafikkvolum, og sparer dermed energi og reduserer forbruket.

 

Intelligente lys bruker IoT-teknologi for å aktivere sann-tidsovervåking og automatiske feilalarmer, forkorte tiden som kreves for å oppdage og reparere feil og forbedre driftseffektiviteten og stabiliteten til lyssystemet. I tillegg er smarte lys skalerbare. De kan fungere som sensornoder i smarte byer og integrere ulike funksjonelle moduler. De oppfyller ikke bare belysningsbehovene til urbane veier, men gir også datastøtte for trafikkstyring, offentlig sikkerhetsovervåking, meteorologisk overvåking, offentlige tjenester og andre funksjoner.

 

1. Systemsammensetning av smarte gatelys

Maskinvaresystemet er den grunnleggende bæreren for implementering av ulike funksjoner, og dens generelle struktur er modulær og integrert. Den består hovedsakelig av fem kjernekomponenter: lyskildemodulen, sensormodulen, kommunikasjonsmodulen, kontrollmodulen og strømforsyningsmodulen.

 

 

• Lyskildemodulen bruker LED-lyskildekomponenter med høy lyseffektivitet og lang levetid. Den tar direkte på seg kjerneoppgaven med veibelysning og kan gi stabil ytelse i henhold til lysstyrkekravene til forskjellige veiseksjoner.
• Sensormodulen integrerer ulike enheter, for eksempel trafikkflytovervåking, meteorologisk overvåking og miljøovervåkingsutstyr, og kan samle inn miljøparametere som veitrafikkvolum, temperatur og fuktighet og luftkvalitet i sanntid.
• Kommunikasjonsmodulen er ansvarlig for dataoverføring. Den sender alle typer informasjon som samles inn av sensorer til kontrollsenteret i sanntid og mottar kontrollkommandoer fra kontrollsenteret.
• Kontrollmodulen er kjernen i hele maskinvaresystemet. Den kobler sammen og koordinerer arbeidet til alle moduler og fullfører tilsvarende operasjoner i henhold til forhåndsinnstilte programmer og instruksjoner. Strømforsyningsmodulen bruker hovedsakelig kommunal kraft, supplert med nye energikilder, for å gi strøm til alle moduler.

 

2. Funksjoner til Smart Streetlight-programvaresystemet

Det smarte gatelys-programvarekontrollsystemet er bygget rundt praktisk, intelligens og kompatibilitet. Det er nøkkelen til å sikre effektiv drift av maskinvaresystemet. Den består hovedsakelig av fire kjernelag: datainnsamlingslaget, dataanalyselaget, instruksjonsutførelseslaget og brukerinteraksjonslaget.

 

• Kjernefunksjonen til datainnsamlingslaget er å samle inn data fra sensormodulene i maskinvaresystemet i sanntid. Den samler inn data som lysstatus, veitrafikkflyt og miljøparametere med en fastsatt frekvens for å sikre aktualitet for data.
• Dataanalyselaget behandler dataene som samles inn av innsamlingslaget dypt og bruker den konstruerte driftsmodellen for å bestemme gjeldende driftsstatus for belysningssystemet. Den genererer også automatisk dimmingsplaner basert på endringer i trafikkflyt, analyserer utstyrsdriftsdata, identifiserer potensielle feil i tide og gir tidlige varsler.
• Instruksjonsutførelseslaget konverterer planene og instruksjonene generert av dataanalyselaget til spesifikke operasjoner. Den sender direkte kommandoer som dimming og tenning av lys til kontrollmodulen til maskinvaresystemet, og rapporterer og lokaliserer dermed feilinformasjon.
• Brukerinteraksjonslaget gir personalet et visuelt operasjonsgrensesnitt. Personalet kan bruke datamaskiner, mobile terminaler og andre terminalenheter for å se driftsstatusen til hver veiseksjons gatelys, manuelt utstede kontrollkommandoer og justere systemdriftsparametere i henhold til faktiske behov.

 

 

3. Funksjoner til Smart Streetlights

Kjernebelysningsfunksjonene til lysene er behovsbasert-belysning og stabil belysning. Hele prosessen krever ingen menneskelig innblanding og fullføres automatisk av kontrollsystemet. Under daglig drift slår kontrollsystemet automatisk gatelys av og på basert på forhåndsinnstilte tidspunkter og data fra lyssensorer, og sikrer at gatelys slås på og av etter planen om natten. For veistrekninger med store endringer i trafikkflyt, bruker systemet trafikkflytovervåkingsenheter for å samle inn trafikkmengdedata i sanntid. I rushtiden justerer den automatisk lysstyrken på gatelyset til standardverdien for å sikre klar veisikt. Når trafikkvolumet er lavt eller i perioder uten-belastning, dimper den lysene automatisk for å oppnå energibesparelser.

 

Systemet overvåker driftsstatusen til gatelys i sanntid. Når feil som unormal lysstyrke eller strømbrudd oppstår, identifiserer den umiddelbart feilpunktet og sender informasjonen til terminalenhetene til vedlikeholdspersonell. Vedlikeholdspersonell kan deretter gå direkte til stedet for reparasjoner basert på den angitte feilplasseringen, forkorte feilhåndteringstiden og forbedre stabiliteten og kontinuiteten til urban veibelysning.

 

 

4. Applikasjonsscenarier for smarte gatelys i urban veibelysning

Energisparende-applikasjoner på arterielle veier

Arterielle veier er hovedårene i bytrafikken, med stor trafikkflyt og lange driftstider. Smarte lys har klare fordeler i dette scenariet. De kan ta i bruk tids-baserte og lys-følende dimmeskjemaer i henhold til trafikkflytmønstre. Under rushtiden morgen og kveld justerer systemet automatisk lysstyrken på gatelyset til 100 % for å sikre kjøresikkerheten. I normale trafikkperioder justerer den lysstyrken til 70 %–80 % i henhold til sanntidsendringer i trafikkflyten. I perioder med lite{11}}trafikk fra sent på kveld til tidlig morgen, synker trafikkvolumet betydelig, og systemet reduserer automatisk lysstyrken til 50 % for å møte de grunnleggende lysbehovene til et lite antall kjøretøy.

 

Når naturlig lys er utilstrekkelig, for eksempel på overskyede eller regnfulle dager, fungerer smartlys sammen med lyssensorer for å slå på eller lysere automatisk på forhånd. Når naturlig lys er tilstrekkelig på solfylte dager, forsinker systemet aktiveringen for å redusere strømforbruket. Dette dimmesystemet bruker mer enn 40 % mindre energi enn tradisjonelle gatelys. Den har også en sanntids-feilovervåkingsfunksjon, som raskt kan lokalisere defekte gatelys og forkorte vedlikeholdstiden.

 

 

Intelligente applikasjoner på sekundærveier og grenveier

Trafikkavvikling på sekundærveger har tidevannsegenskaper, med betydelige forskjeller mellom ulike veistrekninger. Den intelligente kontrollteknologien til smarte gatelys kan tilpasse seg disse egenskapene. For biveier og stikkveier nær boligområder gjør systemet tilsvarende justeringer i henhold til beboernes reisemønster, og opprettholder relativt høy lysstyrke om kvelden. For å unngå at sterkt lys påvirker beboernes hvile, dimmes lysene automatisk etter klokken 23.00. På sekundærveier rundt kommersielle distrikter justeres lysstyrken i henhold til åpningstidene til næringsområdet. Når handelsdistriktet stenger, reduseres lysstyrken gradvis og belysningsvarigheten forkortes.

 

 

For grenveier i nærheten av skoler og sykehus øker systemet automatisk lysstyrken i rushtiden for pendling for å sikre fotgjengers sikkerhet. Smarte gatelys installert på sekundære veier og grenveier har også en-ett-trykks justeringsfunksjon. I nødstilfeller som midlertidig trafikkkontroll eller nødredning, kan terminalenheter brukes til å fjernstyre gatelys på angitte veistrekninger, noe som sikrer en jevn fremdrift av nødredningsarbeidet.