Введение

С ускорением темпов урбанизации все больше внимания уделяется уличному освещению как функции отражения образа города. В системе уличного освещения, как сэкономить энергию, улучшить коэффициент использования энергии уличных фонарей и реализовать интеллектуальное управление уличным освещением, стало неотложной проблемой, которую необходимо решить.

Традиционные методы управления уличным освещением имеют несколько болевых точек:

1. Высокое энергопотребление

(1) высокое энергопотребление традиционных уличных фонарей;

(2) Неразумные меры управления приводят к серьезным растратам энергии.

2. Высокие OPEX (операционные расходы)

(1) невозможно настроить освещение в реальном времени в соответствии с реальной сценой, и трудно добиться точного управления;

(2) невозможно визуально отобразить данные об энергопотреблении;

(3) сбои нельзя обнаружить в режиме реального времени;

(4) Затраты на техническое обслуживание высоки.

3. Пустая трата ресурсов

(1) Нельзя выключать уличные фонари или регулировать свет в нерабочее время;

(2) Различные интеллектуальные сенсорные устройства должны быть установлены отдельно и не могут быть сосредоточены на одном фонарном столбе.

4. Плохой пользовательский опыт

(1) Уличные фонари не могут автоматически регулироваться в зависимости от освещенности помещения;

(2) Его нельзя отрегулировать в соответствии с фактическими погодными условиями, что повлияет на безопасное путешествие граждан.

Вышеуказанные недостатки делают традиционный метод управления уличными фонарями неспособным реализовать централизованный мониторинг, регистрацию и статистику, а также не могут удовлетворить требования количественного управления. Осмотр и обслуживание крайне неудобны и не подходят для развития городской модернизации. Вот почему интеллектуальные системы уличного освещения начинают набирать обороты.

Что такое умная система уличного освещения?

С непрерывным развитием современного городского освещения и постоянной реализацией концепции умных городов требования к уличному освещению также становятся все выше и выше. В применении светодиодных уличных фонарей в основном используются такие технологии, как PLC, Zigbee, Lora и NB-IoT. Среди них наиболее часто используются Zigbee и Lora. Первая технология является зрелой, в то время как вторая имеет тенденцию наверстывать упущенное с годами. Они могут осуществлять дистанционное управление уличным освещением, такое как включение и выключение уличных фонарей, регулировка яркости, проверка и обслуживание уличных фонарей, что делает технологию Zigbee и Lora важным направлением городского планирования уличного освещения.

Zigbee — это протокол локальной сети с низким энергопотреблением, основанный на стандарте IEEE802.15.4. Технология ZigBee характеризуется коротким расстоянием, низкой сложностью, низким энергопотреблением, низкой скоростью и низкой стоимостью. Он в основном используется для передачи данных между различными электронными устройствами на короткие расстояния, с низким энергопотреблением и низкой скоростью передачи, а также для типичных периодических данных, прерывистых данных и приложений для передачи данных с малым временем отклика. Он может работать в 3 частотных диапазонах: 2,4 ГГц (популярен в мире), 868 МГц (популярен в Европе) и 915 МГц (популярен в США), с максимальной скоростью передачи 250 кбит/с, 20 кбит/с и 40 кбит/с. с соответственно, а расстояние передачи находится в диапазоне 10-75 м, но может продолжать увеличиваться

LoRa — это аббревиатура от Long Range, которая относится к разновидности технологии беспроводной связи (технология связи LPWAN). Это решение изменяет прежний компромисс между расстоянием передачи и энергопотреблением и предоставляет пользователям простую систему, которая может обеспечить дальнее расстояние, длительное время автономной работы и большую емкость, а затем расширить сеть датчиков. В настоящее время LoRa в основном работает в свободных частотных диапазонах по всему миру, включая 433, 868, 915 МГц и т. д. Технология отличается такими характеристиками, как большие расстояния, низкое энергопотребление (длительное время автономной работы), многоузловая связь и низкая стоимость. В следующей таблице представлено сравнение технологий Zigbee и Lora в приложениях уличного освещения.

Items	LoRa	ZIGBEE
Standard/Alliance	IEEE 802.15.4g, LoRa Alliance	IEEE 802.15.4, Zigbee Alliance
Frequency band	433/470/868/915 MHz	470M/868M/ 915M/2.4 G Hz
Communication distance	Long range, 10-15 km ideally 1-5 km urban rare	Node to Node: 10 to 100 meters, ideally 150 meters
Communication speed	0.2-100 Kbps	20-250 Kbps
Cost	Relatively higher than Zigbee	Lower
Advantages	Good security Good anti-interference Low power consumption Low mainteance Low speed of communicaton Max connection 500-1000 node Long distance	Auto-mesh High common speed Interferred by other radio Max. connections only 255 nodes Common distance shorter than Lora
Disadvantages	Relatively lower communication speed	Not secure as Lora

Основной принцип умного управления уличным освещением

Интеллектуальное управление уличным освещением — это инновация и модернизация традиционной технологии мониторинга уличных фонарей. Установив оконечное оборудование для управления отдельными лампами и настроив канал передачи беспроводной сети, можно реализовать точный мониторинг каждого уличного фонаря. Это решение для удаленного управления, использующее беспроводную технологию Zigbee или Lora для реализации таких функций, как управление переключателем, регулировка мощности, групповое управление, активная сигнализация и обнаружение данных для каждого уличного фонаря. Таким образом, мы можем реализовать проект уличного освещения, чтобы переключать лампы и фонари, где и когда это необходимо, регулировать яркость в соответствии с потребностями пользователей, и в то же время проверять состояние освещения и контролировать систему данных улицы. огни. Благодаря этим функциям интеллектуальное управление уличными фонарями может повысить энергоэффективность, обнаружить сбои освещения и решить другие проблемы с техническим обслуживанием в режиме реального времени.

Ниже приведена схематическая диаграмма, чтобы вы могли быстро понять, как системы Zigbee и Lora управляют уличным освещением.

Из рисунка ниже видно, что в базовый состав умных уличных фонарей входят следующие части:

• Аппаратное обеспечение: уличный фонарь с розеткой NEMA или Zhaga socket, одиночный контроллер уличного освещения, шлюз
• Программное обеспечение: платформа/приложение для управления уличным освещением, облако

Во-первых, нам нужен уличный фонарь с 5-контактным или 7-контактным разъемом NEMA или разъемом Zhaga. Мы должны установить один контроллер уличного освещения Zigbee или Lora на розетку NEMA или Zhaga.

Во-вторых, мы должны установить шлюз в желаемом месте с этими соединениями. Шлюз должен иметь соединение GPRS/3G/4G/WIFI/Ethernet.

Наконец, вы должны получить сетевой доступ ко всей вашей системе уличного освещения, что позволит вам отслеживать и контролировать работу освещения автоматически или вручную.

После выполнения этих действий можно изменить настройки на платформе, после чего шлюз отправляет сигнал на контроллер одиночного освещения Zigbee или Lora, а уличный фонарь получает сигнал от контроллера одиночного освещения на выполнение действий (затемнение, вкл/выкл и др.).

Какие функции можно реализовать с помощью интеллектуального управления уличным освещением?

Выключатель уличного освещения

мная система уличного освещения включает и выключает уличные фонари в соответствии с требованиями клиентов. Мы можем включить или выключить уличный свет, когда это необходимо. Например:

1. В зависимости от сезона автоматическое переключение ламп и фонарей
2. В особую погоду включайте свет заранее
3. В зависимости от внешней освещенности автоматически включать/выключать лампы и фонари

Схема органов по сертификации (CB) берет свое начало в Европейской «Комиссии по проверке соответствия электрического оборудования» (CEE), которая объединилась с IEC в 1985 году. Это многостороннее соглашение, разрешающее международную сертификацию электрических и электронных продуктов, чтобы единая сертификация обеспечивает доступ к мировому рынку.

Затемнение уличных фонарей

При необходимости отрегулируйте яркость ламп. Например, в случае низкого трафика и пешеходного потока в ночное время уменьшение яркости фонарей может не только снизить энергопотребление, но и продлить срок службы светильников. В плохую погоду увеличьте яркость фонарей, чтобы обеспечить водителю видимость во избежание аварий.

Групповое управление уличным освещением

Умная система уличного освещения может дистанционно управлять отдельными светильниками или группой светильников. Группируя светильники (по разным районам или разным дорогам), мы можем реализовать групповое управление светильниками, включая упомянутое выше переключение и диммирование. В зависимости от диапазона контрольных ламп групповое управление можно разделить на: групповое управление всеми зонами, групповое управление некоторыми зонами или управление одной лампой.

Автоматическое обнаружение и статистика данных

Система Zigbee или Lora проверит, работает ли каждый уличный фонарь и каждая цепь в соответствии с выключателем, назначенным центром, и получит соответствующий статус. В то же время ток, значение напряжения и электричество каждого уличного фонаря определяются путем установки цифрового счетчика электроэнергии с интерфейсом 485 в шкафу-купе, и вышеуказанные данные вовремя загружаются в центр управления.

Сигнал неисправности

Система автоматически оценивает состояние каждого уличного фонаря или цепи посредством автоматического или ручного обнаружения. Когда обнаружена неисправность, она своевременно подаст сигнал тревоги в системе или установит ее в качестве сообщения на мобильный телефон для отправки удаленного сигнала тревоги соответствующему персоналу. Из неисправностей можно выделить следующие: 1. Горит днем; 2. Отключение света ночью; 3. Сбой питания; 4. Обрыв линии или угон кабеля (на участке дороги с одним регулятором света, когда украден кабель); 5. Сбой связи; 6. Другие сбои, о которых система считает необходимым сообщить.

Все аварийные сигналы содержат такую информацию, как отметка времени, местоположение, тип неисправности, имя устройства и т. д., и записываются в базу данных в виде файлов.

Отображение карты

Используя простую географическую графику и отображение текста, он может реализовать векторизованную электронную карту городской местности, достигая эффекта как графики, так и текста, красивого интерфейса и удобного использования. С помощью цифровой калибровки шлюз и односветовой контроллер контролируемой зоны калибруются по электронной карте; когда на карте активируется любой значок шлюза или контроллера с одним светом, могут отображаться соответствующие данные или параметры выбранного шлюза или контроллера с одним светом. Когда система обнаруживает, что на шлюзе или отдельном контроллере уличного освещения есть аварийный сигнал, система вовремя калибруется и отображает предупреждающий знак.

Другие функции уличного освещения умного города

Тестирование качества воздуха

Мониторинг выбросов CO2 и выбросов загрязняющих веществ в городе или конкретном регионе позволяет муниципалитетам наносить на карту сильно загрязненные районы, отслеживать изменения с течением времени, выявлять загрязнителей и анализировать возможные вмешательства. Они проводят исследования воздействия, чтобы помочь гражданам и городам принять соответствующие меры для улучшения общего качества воздуха. Когда уличный фонарь оснащен оборудованием для обнаружения воздуха, мы можем переключать устройство и считывать данные через систему Zigbee или Lora уличного фонаря.

Уровень шума

Неприятный шум является одной из самых больших социальных проблем в густонаселенных районах. Мониторинг звука и шума, создаваемого определенными источниками шума, такими как бары, дороги и аэропорты в городе или конкретной области, позволяет муниципалитетам получить четкое представление об уровнях шума в городе, чтобы предоставить данные для поддержки программ улучшения.

Метеостанция

Мониторинг и измерение атмосферных и климатических условий предоставляет вам информацию для оценки долгосрочных изменений климата и краткосрочных погодных явлений в вашем городе.

Система камеры

Уличные фонари могут быть установлены с камерами, и эти уличные фонари на дороге с камерами должны были собирать данные о дорожном движении, чтобы помочь городским властям управлять движением. Эти уличные фонари на стоянке или перекрестке с камерами должны были обеспечивать услуги видеонаблюдения, они могли защитить имущество и

Wi-Fi сервис

личные фонари можно установить с точкой Wi-Fi сервиса. Вездесущие уличные фонари позволяют устанавливать точки доступа WiFi на уличных фонарях. Нам не нужно повторное строительство инфраструктуры, а простая настройка точки доступа может обеспечить горожанам высокое покрытие, стабильный и быстрый доступ в интернет. А ниже уличный фонарь серии H ZGSM с модулями умного города.

Резюме

Благодаря этой статье мы надеемся, что у каждого есть определенное понимание состояния разработки уличных фонарей, характеристик применения технологий Zigbee и Lora, а также их применения и достижимых функций в интеллектуальном управлении уличным освещением. Кроме того, интеллектуальная система уличного освещения также может быть расширена для применения в интеллектуальных городах, и мы также сделали краткое введение. Мы считаем, что с развитием технологий развитие уличного освещения будет становиться все лучше и лучше, и все больше технологий будет применяться к городскому освещению, включая уличное освещение, прожекторы и промышленное освещение. В будущем мы можем идти все дальше и дальше в направлении энергосбережения и мудрости.

Сопутствующие продукты

Сопутствующие блоги

Сопутствующие проекты

Люди также спрашивают

Введение автора