Sistemes intel·ligents d'enllumenat públic

Tothom fa temps que està acostumat a la il·luminació artificial als carrers i ho dóna per fet. Els llums col·locats en diversos pals il·luminen carreteres, carreteres, carreteres, patis, parcs infantils i altres territoris i objectes. S'encenen automàticament o manualment, a una hora determinada del dia segons l'horari o a criteri del despatxador.

En diferents llocs, segons les característiques de l'objecte il·luminat, s'utilitzen fanals amb reflectors, fanals difusos o fanals amb tons de diferents formes. D'aquesta manera, les vies principals s'il·luminen amb llums reflectores, les carreteres secundàries també es poden il·luminar amb llums difuses amb ombres difuses, i els parcs i camins sovint s'il·luminen amb una llum suau emesa per ombres esfèriques o cilíndriques.

SNiP 23-05-95 «Il·luminació natural i artificial» regula el funcionament de l'enllumenat públic, i els canvis fets a aquesta norma l'any 2011 impliquen ara la introducció generalitzada de la tecnologia LED.El reglament es refereix, entre altres coses, a garantir la seguretat del trànsit viari i de vianants, en relació amb el qual es determinen els valors de la potència del llum i el nivell d'il·luminació per a objectes amb diferents finalitats.

La seguretat viària és el primer, i aquí és important tenir en compte tant la velocitat de moviment com les característiques del terreny, així com la presència d'elements de la infraestructura de transport: ponts, cruïlles, cruïlles, etc.

La visibilitat per al conductor ha de ser tal que no contribueixi a la fatiga primerenca. La il·luminació horitzontal de carreteres i carrers és extremadament important, que es defineix al document per la categoria d'il·luminació i intensitat del trànsit.

Els següents tipus de llums s'utilitzen tradicionalment per a l'enllumenat públic: llums incandescents, llums d'arc de mercuri d'alta pressió, làmpades d'halogenur metàl·lic d'arcaixí com làmpades de sodi d'alta i baixa pressió. En els últims anys s'han afegit llums LED a aquesta gamma.

Pel que fa als llums LED, les seves propietats lumíniques i característiques tècniques van per davant d'altres tipus de làmpades utilitzades tradicionalment per a l'enllumenat públic. Els LED són molt econòmics, consumeixen un mínim d'electricitat, poden directament, amb quasi un 90% d'eficiència, convertir el corrent elèctric en llum.

Per motius d'equitat, observem que amb potències significatives, els LED actuals són inferiors en termes d'eficiència a alguns tipus de llums tradicionals. Però, segons les prediccions dels experts, en els propers anys la tecnologia LED arribarà a tal grau de perfecció que substituirà completament les làmpades de descàrrega de gas en el camp de l'enllumenat públic.

Això és bàsicament tot el que es pot dir dels sistemes d'enllumenat públic convencional. Tanmateix, esmentem alguns desavantatges. En primer lloc, no és econòmic. L'electricitat es consumeix independentment de la realitat, i el sistema d'enllumenat públic convencional no és flexible. La segona qualitat negativa és la necessitat de costos de manteniment i la impossibilitat d'un funcionament continu, com a conseqüència de la qual cosa la necessitat de sacrificar la seguretat durant un temps en cas de mal funcionament.

Aquests inconvenients estan desproveïts de sistemes intel·ligents d'enllumenat públic. Un sistema d'enllumenat públic intel·ligent ja no són només fanals amb fanals, el sistema inclou tant un conjunt de fanals com una xarxa per intercanviar informació amb un centre local (concentrador), transmetent-la a un servidor per a un posterior processament de les dades rebudes.

Aquí s'assumeix la comunicació bidireccional, que permet ajustar de forma remota la brillantor dels fars, en funció de les condicions meteorològiques i de la naturalesa del trànsit del moment. Per exemple, amb la boira, s'ha d'afegir la brillantor, i amb una lluna brillant, s'ha de reduir. Així, s'aconsegueix un estalvi energètic almenys 2 vegades respecte als sistemes d'enllumenat públic convencional.

El manteniment dels sistemes intel·ligents d'enllumenat públic és més ràpid i rendible. El seguiment continu de l'estat de les làmpades des del centre us permet reaccionar immediatament a un mal funcionament i eliminar-lo ràpidament. Ja no és necessari que els equips circulin periòdicament per la zona controlada per saber si un llum està fora de servei, n'hi ha prou amb anar a un llum conegut anteriorment i simplement arreglar-lo.

L'element clau del sistema intel·ligent és el propi fanal, que conté diversos blocs principals: un controlador de llum, un mòdul de comunicació, un conjunt de sensors. Gràcies al controlador, el llum s'alimenta amb tensió estabilitzada i corrent continu. El control digital i la transmissió de dades es realitza mitjançant el mòdul d'interfície de comunicació. Els sensors controlen el temps, la posició de la columna a l'espai, el grau de transparència de l'aire. Així, l'eficiència de la gestió de la il·luminació a les ciutats i les carreteres arriba a un nivell qualitativament nou.

El nivell d'il·luminació dels objectes d'una zona determinada es controla en temps real gràcies a un concentrador local que controla amb precisió la brillantor, la direcció de la llum i fins i tot el seu color. En funció de les condicions meteorològiques, la intensitat del trànsit, la presència de precipitacions, el nivell d'il·luminació artificial es pot canviar automàticament.

Amplificació de la llum o viceversa - atenuació - aquest procés es pot controlar mitjançant electrònica intel·ligent. La regulació oportuna, per cert, té un efecte beneficiós sobre l'esperança de vida de les làmpades LED i ajuda a estalviar energia sense fer mal als altres.

En alguns països encara avui es poden trobar sistemes intel·ligents amb font d'alimentació autònoma, quan cada pol té una bateria solar o aerogenerador independent.

L'energia del vent o del sol (durant el dia) s'acumula constantment a la bateria, però la llum la consumeix segons calgui, tenint en compte les condicions externes, d'una manera adequada. Els avantatges d'aquestes solucions són evidents. Els fanals pràcticament no requereixen manteniment, són autònoms, econòmics i segurs.A menys que hàgiu de netejar periòdicament les pantalles de pols i brutícia, especialment a les carreteres.

Un servidor remot o controlador de zona controla automàticament el sistema d'enllumenat públic intel·ligent. Inicialment, s'estableixen els paràmetres i un algorisme de control, d'acord amb els quals es generen senyals per a l'encesa, apagada i l'ajust de la brillantor de les llanternes a distància. Els senyals s'alimenten a les entrades de senyal dels controladors.

D'aquesta manera s'aconsegueix un estalvi energètic, una vida útil més llarga del llum i un sistema d'il·luminació econòmic en conjunt. Per a la transmissió del senyal, RS-485, canal de ràdio, Ethernet, GSM, parell trenat o fins i tot línies elèctriques s'utilitzen com a conductor del senyal HF.

L'ús de servidors permet adreçar-se a un llum determinat, encendre-lo o apagar-lo enviant el senyal corresponent a la seva unitat de control. En particular, si s'utilitza un canal de radiofreqüència, a la balisa se li assigna una adreça IP mitjançant el protocol TCP / IP.

Cada balisa, o més aviat unitat de control de balises, se li assigna inicialment una dels molts milers d'adreces IP disponibles, i l'operador veu cada balisa amb la seva adreça i l'estat actual en un mapa del monitor de l'ordinador.

Entre les característiques del servidor hi ha enquestes periòdiques de llanternes, i una llanterna amb una adreça de fàbrica específica simplement està lligada a un lloc del territori. El control GSM s'utilitza en casos excepcionals pel seu alt cost.

Els sistemes intel·ligents d'enllumenat públic tenen tres nivells de control per a llums individuals i, tot i que els mètodes de control difereixen d'un dissenyador a un altre, el principi segueix sent el mateix. Per exemple, DotVision (França) ofereix les opcions de control següents:

• Individual;

• Zonal amb regulació de potència;

• Zonal amb regulació i telemetria.

Amb un control individual, s'assegura el màxim estalvi, així com una gran precisió del servei per a la comoditat i seguretat de les persones. Cada llum es controla i regula individualment amb balast, transceptors i controladors intel·ligents.

El control de zones amb regulació remota de potència és un compromís en termes d'equilibri econòmic i capacitats. A l'armari de control de zona s'instal·la un regulador de potència i un sistema de telemetria basat en LonWorks o Modbus, que permet la comunicació bidireccional entre el controlador de zona i el servidor de zona.

En el control de zones amb telemetria, l'economia és petita, però el controlador de zona controla clarament les fallades, realitza la telemetria i controla remotament els llums (encesa i apagada). L'intercanvi de dades bidireccional està disponible entre el servidor i el controlador per a la transmissió d'informació de telemetria i senyals de control.

Per descomptat, a més dels sensors de llum, que s'encarreguen d'encendre els llums al vespre i apagar els llums al matí, hi ha altres mètodes de control automatitzat. Per exemple, Stwol (Corea) ofereix la capacitat de controlar la il·luminació directament d'acord amb el nivell actual d'il·luminació. Però no amb l'ajuda d'un sensor fotogràfic, sinó amb l'ajuda del GPS.

Les coordenades geogràfiques s'associen a l'hora de la sortida i la posta del sol, —el programa fa els càlculs— i a una hora astronòmica determinada, l'aparell ja sap que en 15 minuts serà fosc i encén els llums amb antelació. O 10 minuts després de la sortida del sol, orientant-se de la mateixa manera, apaga els fanals.Un mètode més senzill és encendre i apagar els llums segons un horari, a una hora determinada del dia, segons el dia de la setmana.