智能路灯系统

大家早已习惯了街道上的人工照明，并认为这是理所当然的。放置在各种灯杆上的灯照亮了公路、马路、高速公路、庭院、操场和其他领土和物体。它们会根据时间表或由调度员自行决定在一天中的特定时间自动或手动打开。

在不同的地方，根据被照物体的特点，采用带反光板的灯笼、漫射灯笼或具有不同形状灯罩的灯笼。这样，主要道路用反光灯照明，次要道路也可用漫射灯罩的漫射灯照明，公园和人行道经常用球形或圆柱形灯罩发出的柔和光线照明。

SNiP 23-05-95 《自然和人工照明》规定了街道照明的运行，2011 年对该标准所做的修改现在意味着 LED 技术的广泛引入。除其他事项外，该法规还涉及确保道路和行人交通的安全，与此相关的是，针对不同目的的物体确定了灯功率的值和照明水平。

道路安全是第一位的，在这里重要的是要考虑移动速度和地形特征，以及交通基础设施要素的存在：桥梁、十字路口、十字路口等。

驾驶员的能见度必须不会导致过早疲劳。道路和街道上的水平照明极为重要，文件中根据照明类别和交通强度对其进行了定义。

以下类型的灯传统上用于街道照明：白炽灯、高压汞弧灯、 弧光金属卤化物灯以及高低压钠灯。近年来，LED 灯已加入该范围。

至于 LED 灯，其照明性能和技术特性领先于传统上用于街道照明的其他类型的灯。 LED 非常经济，它们消耗的电力最少，它们可以直接以几乎 90% 的效率将电流转换为光。

为公平起见，我们注意到，在大功率情况下，如今的 LED 在效率方面不如某些类型的传统灯。但据专家预测，在未来几年内，LED技术将达到完美的程度，在路灯照明领域将完全取代气体放电灯。

这基本上是关于传统街道照明系统的全部内容。但是，让我们提及一些缺点。首先，这是不经济的。不顾现实耗电，传统路灯照明系统不灵活。第二个负面质量是需要维护成本和不可能连​​续运行，因此在出现故障时需要暂时牺牲安全性。

这些缺点是缺乏智能街道照明系统。智能街道照明系统不再只是带灯的灯笼。该系统包括一组路灯和一个与本地中心（集中器）交换信息的网络，将其传输到服务器以进一步处理接收到的数据。

此处假定双向通信，允许您根据当时的天气状况和交通状况远程调节前照灯的亮度。例如，有雾就应该增加亮度，如果有明月，就应该减少亮度。因此，与传统街道照明系统相比，节能至少达到 2 倍。

智能街道照明系统的维护速度更快，成本效益更高。从中心持续监控灯的状态可以让您立即对故障做出反应并迅速排除故障。工作人员不再需要定期在受控区域四处走动以查明灯是否有问题，只需找到一盏以前已知的灯并简单地修理它就足够了。

智能系统的关键要素是灯杆本身，它包含几个主要模块：灯驱动器、通信模块、一组传感器。由于驱动器，灯由稳压和直流电供电。数字控制和数据传输由通信接口模块进行。传感器监测天气、柱子在空间中的位置、空气的透明度。因此，城市和高速公路的照明管理效率达到了质的新水平。

由于本地集中器可以精确控制亮度、光的方向甚至其颜色，因此可以实时监控特定区域中物体的照明水平。根据天气情况、交通强度、降水情况、人工照明水平可以自动改变。

光的放大或反之亦然——调光——这个过程可以由智能电子设备控制。顺便说一句，及时调光对 LED 灯的预期寿命有好处，有助于在不伤害他人的情况下节约能源。

即使在今天，在某些国家/地区，您仍然可以找到具有自主电源的智能系统，此时每个电线杆都有一个单独的太阳能电池或风力涡轮机。

风能或太阳能（白天）不断地积累在电池中，但考虑到外部条件，灯会根据需要以合适的模式消耗。这种解决方案的优势是显而易见的。灯笼实际上不需要维护，它们是自主的、经济的和安全的。除非您需要定期擦拭灯罩上的灰尘和污垢，尤其是在高速公路上。

远程服务器或区域控制器自动控制智能街道照明系统。最初，设定设置和控制算法，然后根据这些信号生成用于远程打开、关闭和调节灯笼亮度的信号。这些信号被馈送到驱动器的信号输入端。

这实现了节能、更长的灯泡寿命和整体上经济的照明系统。对于信号传输，RS-485、无线电信道、以太网、GSM、双绞线甚至电力线都被用作 HF 信号的导体。

使用服务器可以让您对特定的灯进行寻址，通过向其控制单元发送相应的信号来打开或关闭它。特别是，如果使用射频信道，则使用 TCP/IP 协议为信标分配 IP 地址。

每个信标，或者更确切地说是信标控制单元，最初都被分配了数千个可用 IP 地址中的一个，操作员可以在计算机监视器地图上看到每个信标及其地址和当前状态。

服务器的功能之一是定期对灯笼进行轮询，将具有特定工厂地址的灯笼简单地绑定到领土上的一个地方。由于成本高，GSM 控制在特殊情况下使用。

智能街道照明系统对单个灯具有三个级别的控制，虽然控制方法因设计师而异，但原理相同。例如，DotVision（法国）提供以下控件选项：

• 个人;

• 分区带功率调节；

• 带监管和遥测。

通过单独控制，可确保最大程度地节省成本，并确保为人们提供舒适和安全的高精度服务。每盏灯都由智能镇流器、收发器和控制器单独控制和调节。

具有远程功率调节的区域控制是在平衡经济性和能力方面的折衷方案。区域控制柜内安装基于LonWorks或Modbus的电源调节及遥测系统，实现区域控制器与区域服务器的双向通讯。

在带遥测的区域控制中，经济性很小，但区域控制器清楚地监视故障，进行遥测并远程控制灯（开和关）。服务器和控制器之间可进行双向数据交换，用于传输遥测信息和控制信号。

当然，除了负责晚上开灯和早上关灯的光传感器外，还有其他的自动化控制方式。例如，Stwol（韩国）提供了根据当前照度水平直接控制照明的能力。但不是借助照片传感器，而是借助 GPS。

地理坐标与日出日落时间相关联，程序会进行计算，在某个天文时间，设备已经知道 15 分钟后天黑，并提前开灯。或者在日出 10 分钟后，他以同样的方式定位自己，然后熄灭了灯笼。一种更简单的方法是在一天中的特定时间按时间表打开和关闭灯，具体取决于星期几。