ما هو ضوء الشارع الذكي؟

ما هو ضوء الشارع الذكي؟

يشير ضوء الشارع الذكي إلى ضوء الشارع المتصل بالشبكة. تم تجهيز كل مصباح شارع بجهاز تحكم في المصباح الخارجي و / أو جهاز إنترنت للأشياء و / أو أجهزة استشعار. ينظم ضوء الشارع الذكي تلقائيًا شدة الضوء بناءً على أوقات غروب الشمس / شروق الشمس ، والجدول الزمني اليومي ، والحضور البشري ، وحركة المرور ، و / أو حالة الطقس. مما يوفر طاقة كبيرة ويقلل من تكاليف الصيانة. تقوم مصابيح الشوارع الذكية أيضًا بالتقاط البيانات ونقلها في الوقت الفعلي تقريبًا إلى نظام إدارة مركزي ، بحيث يحصل مشغل إنارة الشوارع على:

• تحكم كامل في كل وحدة إنارة ،
• نظرة ثاقبة في حالة الإضاءة العامة ، و
• الوصول إلى مجموعة من تطبيقات وخدمات الإضاءة.

كيف تعمل مصابيح الشوارع الذكية؟

ينظم ضوء الشارع الذكي تلقائيًا شدة ضوء ضوء الشارع المتصل بناءً على خوارزمية ذكية ومدخلات من أجهزة استشعار خارجية. تتضمن هذه المدخلات أوقات الغروب / الشروق المحلية ، والجدول الزمني اليومي لمستوى الإضاءة ، ومشهد الضوء المبرمج مسبقًا ، والحضور البشري ، وحركة المرور ، و / أو حالة الطقس.

لتحقيق ذلك ، عادةً ما يتم تجهيز مصباح الشارع التقليدي أو مصباح الشارع LED ب جهاز التحكم في المصباح الخارجي (OLC). الغرض الرئيسي من وحدة التحكم هذه هو إرسال واستقبال الأوامر من / إلى ضوء الشارع المتصل. تتضمن هذه الأوامر رسائل التبديل والتعتيم والجدولة والصيانة.

تعمل وحدة التحكم في المصباح الخارجي (OLC) أيضًا كجسر بين ضوء الشارع المتصل ونظام الإدارة المركزي (برنامج قائم على الويب ، CMS). يقوم OLC بجمع ومشاركة بيانات الإنارة مع نظام الإدارة المركزي.

اليوم ، عادة ما تتوفر أجهزة التحكم في إضاءة الشوارع بأربعة أشكال مختلفة:

• تحكم نيما - تم تجهيز هذا النوع من OLC بمقبس Nema 5-pin أو Nema 7-pin المتوافق مع معيار ANSI C136.41.
• تحكم Zhaga - تم تجهيز هذا النوع من OLC بأربعة أسنان أبسط زهاغا (الكتاب 18) المقبس ، وغالبًا ما يكون متوافقًا مع زهاغا D4i المعيار.
• وحدة تحكم تركيب اللومينير - يتم تركيب هذا النوع من OLC داخل إنارة إنارة الشوارع. هنا غالبًا ما يتم وضع OLC جنبًا إلى جنب مع محرك LED ويتم توصيله عبر الأسلاك التناظرية / DALI الخافتة. مثل هذا النهج مناسب بشكل خاص عندما لا يكون المصباح مزودًا بمقبس نيما أو زهاغا.
• تحكم القطب جبل - يتم تثبيت هذا النوع من OLC على عمود الشارع. هنا يتم توصيل أسلاك التعتيم من OLC و LED Driver أسفل المصباح (في صندوق التوصيل). غالبًا ما يكون هذا النهج مناسبًا عندما لا يكون المصباح مزودًا بمقبس Nema أو Zhaga ، ولا يكون للمصباح مساحة لإيواء وحدة التحكم داخليًا. توفر وحدة التحكم المثبتة على عمود خارجي القيمة مقابل المال عندما يحتوي عمود الشارع على وحدات إنارة متعددة (على سبيل المثال ، 2 أو 3 أو 4 وحدات إنارة على عمود واحد). يمكن التحكم في هذه المصابيح المتعددة بواسطة OLC واحد.

نيما وزهاغا من الواضح أن أجهزة التحكم القائمة على أكثر شيوعًا وتستخدمها المدن على نطاق واسع. هذا لأنهم يدعمون التثبيت السهل للتوصيل والتشغيل على تركيبات إنارة الشوارع. يتم تبني عدد متزايد من مشاريع الإضاءة الذكية الجديدة زهاغا D4i المعيار.

ما هي تقنيات الاتصال الأكثر شيوعًا التي يستخدمها Smart Street Light؟

تستخدم وحدة التحكم في مصباح الشارع الخارجي (OLC) تقنيات اتصال مختلفة للاتصال بـ منصة إدارة الضوء المركزية (CMS) / مركز قيادة وتحكم (CCC). كل وضع اتصال له نقاط قوته وضعفه. يجب أن تختار المدينة تقنية اتصال مناسبة بناءً على وضعها المحلي.

• شبكة RF - شبكة الترددات الراديوية هي إحدى طرق الاتصال الأكثر شيوعًا - وهي مناسبة عادةً للشبكات الصغيرة (أقل من 5000 مصباح شوارع ذكي). إنها حل يستخدم على نطاق واسع لإضاءة الشوارع الذكية القائمة على مستشعر الحركة. يستخدم RF Mesh ملف زيجبيشبكة لاسلكية من النوع (2.4 جيجا هرتز / 868 ميجا هرتز). عادةً ما تقدم أجهزة التحكم تقارير إلى بوابة ، والتي بدورها تتصل بـ CMS.
• LoRaWAN - شبكة لاسلكية منخفضة الطاقة وواسعة النطاق حيث يمكن لبوابة (بوابات) LoRa إدارة آلاف الأجهزة المتصلة بالإنترنت. إنها مناسبة لبعض تطبيقات المدن الذكية مثل القياس. ومع ذلك ، بسبب أمنوقيود البيانات وأسباب نقطة واحدة من الفشل ، LoRaWAN لا ينصح به لتطبيق إضاءة الشوارع الذكية.
• بنك الاتحاد الوطني - على غرار LoRaWAN ، النطاق الضيق للغاية تتصل الأجهزة القائمة على بوابة (بوابات) UNB المركزية. بنك الاتحاد الوطني هي تقنية اتصالات خاصة يقدمها بائعون محددون. لا يزال الافتقار إلى المعايير الدولية ، والانتهاكات الأمنية ، ونقطة الفشل الواحدة من الشواغل الرئيسية للمدن التي تفكر في استخدام بنك الاتحاد الوطني للبنية التحتية العامة الحيوية.
• المجلس التشريعي الفلسطيني - يستخدم اتصال خط الطاقة كبلات الطاقة الحالية لتوصيل البيانات بين وحدة التحكم (OLC) والبوابة (وحدة التحكم في المقطع). كانت تقنية شائعة في أوائل عام 2000. ومع ذلك ، فهي تقنية قديمة غالبًا ما تفتقر إلى قطع الغيار وتفتقر إلى التحسينات في المعايير الأمنية.
• إنترنت الأشياء الخلوي - إنترنت الأشياء الخلوي أصبح الحل الأكثر شيوعًا لعمليات نشر مصابيح الشوارع الذكية الكبيرة على مستوى المدينة (أكثر من 5000 مصباح شوارع ذكي). هنا تم تجهيز وحدة التحكم في المصباح الخارجي (OLC) ببطاقة SIM / eSIM. تمديد OLC يتصل مباشرة ببرج الاتصالات المحلي (بدون بوابة مادية). بدعم من 3GPP الشراكة العالمية للنطاق العريض للأجهزة المحمولة وأعلى معايير الأمان ، تستخدم اليوم مليارات الأجهزة (بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الصراف الآلي وإشارات المرور) إنترنت الأشياء الخلوي.

ما نوع المستشعرات التي يمكن توصيلها بـ Smart Street Light؟

غالبًا ما تكون مصابيح الشوارع الذكية مزودة بجهاز استشعار واحد أو أكثر. تشكل هذه المستشعرات جزءًا من وحدة التحكم في المصباح الخارجي (OLC) أو متصلة خارجيًا بـ OLC. أنواع مختلفة من أجهزة استشعار ضوء الشارع ووظائفها مذكورة أدناه:

• خلية ضوئية / مستشعر الضوء المحيط - يضبط إضاءة أضواء الشوارع (بما في ذلك التبديل بين التشغيل والإيقاف) بناءً على مستوى إضاءة البيئة المحيطة. سكاي سويتش هو أحد الأمثلة على الخلايا الكهروضوئية القائمة على نيما وزهاغا.
• اقتراح الاستشعار - يتكيف مع شدة الضوء بناءً على اكتشاف التواجد البشري. أضواء أكثر سطوعًا عند الاكتشاف ومستوى إضاءة أقل عندما لا يكون هناك أحد في الجوار. وبذلك يتم الجمع بين السلامة العامة والمدخرات الممتازة. CitySense هو أحد أكثر المواقع استخدامًا مجسات حركة ضوء الشارع.
• جهاز استشعار صوتي - يكتشف الضوضاء مثل الصراخ العالي وضوضاء المرور. ويمكنه أيضًا اكتشاف الطلقات النارية لتنبيه الشرطة.
• التسارع - يكتشف إمالة العمود أو ضرب العمود - لإثارة الإنذار.
• جهاز استشعار الزلازل - يراقب الزلازل / الحركات الأرضية لمساعدة موظفي الطوارئ على تقدير الضرر واتخاذ تدابير السلامة في وقت مبكر.
• جهاز استشعار لوقوف السيارات - يحدد أماكن وقوف السيارات الشاغرة.

فوائد إنارة الشوارع الذكية

تُعد مصابيح الشوارع الذكية طريقة فعالة من حيث التكلفة وعملية ومستدامة لتقليل استخدام الطاقة والنفقات. تعمل مصابيح الشوارع الذكية أيضًا على تحسين جودة الحياة و سلامة المواطن في المجتمع عن طريق تنبيه مشغل الإضاءة في الوقت المناسب لإجراء إصلاح سريع عند الضرورة.

البارز فوائد مصابيح الشوارع الذكية تتضمن:

• 60٪ إلى٪ 80 توفير الطاقة علاوة على المدخرات التي تحققت من خلال التحويل إلى إنارة الشوارع LED. انظر على سبيل المثال ، التوفير الذي حققته المدينة الذكية دورتموند (ألمانيا).
• تحكم كامل في البنية التحتية للإضاءة العامة.
• حوّل الصيانة التفاعلية إلى الصيانة التنبؤية من خلال الإنذارات الذكية والتقدم الإخطارات. مما يقلل من تكاليف التشغيل الكبيرة.
• تحسينات كبيرة في السلامة العامة من خلال توفير إضاءة عالية الجودة ومساعدة المشغل على تحديث البنية التحتية للإضاءة. مزيد من تحسين أضواء الشارع استشعار الحركة السلامة العامة التصور.
• قطع التلوث الضوئيوحماية النباتات والحيوانات المحلية وكذلك الحفاظ على السماء المظلمة - عن طريق تعتيم أضواء الشوارع خارج ساعات الذروة أو من خلال أجهزة استشعار الحركة.
• ساعد في معالجة تغير المناخ عن طريق تقليل هدر الطاقة.
• قم بإنشاء أساس لـ مدينة ذكية من خلال توفير الترابط مع أنظمة إنترنت الأشياء المختلفة. انظر على سبيل المثال ، التنفيذ في مدينة هيلموند (the Netherlands).
• جميع الفوائد المذكورة أعلاه ، تعود من اليوم الأول بعد التثبيت.

بالنظر إلى فوائد مصابيح الشوارع الذكية ، يتبنى عدد متزايد من المدن حول العالم مصابيح LED للشوارع مع وحدات تحكم ذكية. تضمن الزيادة الهامشية في الاستثمار لوحدات التحكم الذكية أن تكون المدينة جاهزة للمستقبل عند اتخاذ قرار بشأن مصابيح الشوارع LED.