Aplicación de alumbrado público inteligente en el alumbrado público urbano

 

Las farolas inteligentes integran fuentes de luz LED que ahorran energía-, dispositivos de detección de IoT y tecnologías de control inteligente. Pueden ajustar automáticamente el brillo de la iluminación y controlarse de forma remota. Basadas en tecnología de atenuación inteligente, estas farolas regulan automáticamente el brillo según el tiempo de funcionamiento y el volumen de tráfico, ahorrando así energía y reduciendo el consumo.

 

Las luces inteligentes utilizan tecnología IoT para permitir la supervisión en tiempo real-y alarmas de fallos automáticas, lo que acorta el tiempo necesario para detectar y reparar fallos y mejora la eficiencia operativa y la estabilidad del sistema de iluminación. Además, las luces inteligentes son escalables. Pueden servir como nodos sensores en ciudades inteligentes e integrar varios módulos funcionales. No solo satisfacen las necesidades de iluminación de las vías urbanas, sino que también brindan soporte de datos para la gestión del tráfico, el monitoreo de la seguridad pública, el monitoreo meteorológico, los servicios gubernamentales y otras funciones.

 

1. Composición del sistema de alumbrado público inteligente

El sistema de hardware es el soporte básico para implementar diversas funciones y su estructura general es modular e integrada. Consta principalmente de cinco componentes principales: módulo de fuente de luz, módulo de sensor, módulo de comunicación, módulo de control y módulo de fuente de alimentación.

 

 

• El módulo de fuente de luz utiliza componentes de fuente de luz LED con alta eficiencia luminosa y larga vida útil. Realiza directamente la tarea principal de iluminación vial y puede proporcionar una salida estable de acuerdo con los requisitos de brillo de las diferentes secciones de la carretera.
• El módulo de sensor integra varios dispositivos, como monitoreo del flujo de tráfico, monitoreo meteorológico y equipos de monitoreo ambiental, y puede recopilar parámetros ambientales como el volumen del tráfico, la temperatura y la humedad, y la calidad del aire en tiempo real.
• El módulo de comunicación es responsable de la transmisión de datos. Envía todo tipo de información recopilada por los sensores al centro de control en tiempo real y recibe comandos de control desde el centro de control.
• El módulo de control es el núcleo de todo el sistema de hardware. Conecta y coordina el trabajo de todos los módulos y completa las operaciones correspondientes de acuerdo con programas e instrucciones preestablecidos. El módulo de suministro de energía utiliza principalmente energía municipal, complementada con nuevas fuentes de energía, para proporcionar energía a todos los módulos.

 

2. Funciones del Sistema de Software de Alumbrado Público Inteligente

El sistema de control de software de alumbrado público inteligente se basa en la practicidad, la inteligencia y la compatibilidad. Es la clave para garantizar el funcionamiento eficiente del sistema de hardware. Consta principalmente de cuatro capas centrales: la capa de recopilación de datos, la capa de análisis de datos, la capa de ejecución de instrucciones y la capa de interacción del usuario.

 

• La función principal de la capa de recopilación de datos es recopilar datos de los módulos de detección en el sistema de hardware en tiempo real. Recopila datos como el estado de la iluminación, el flujo del tráfico rodado y los parámetros ambientales con una frecuencia determinada para garantizar la puntualidad de los datos.
• La capa de análisis de datos procesa en profundidad los datos recopilados por la capa de recopilación y utiliza el modelo operativo construido para determinar el estado operativo actual del sistema de iluminación. También genera automáticamente planes de atenuación basados ​​en cambios en el flujo de tráfico, analiza los datos de operación del equipo, identifica fallas potenciales de manera oportuna y emite alertas tempranas.
• La capa de ejecución de instrucciones convierte los planes e instrucciones generados por la capa de análisis de datos en operaciones específicas. Envía directamente comandos como atenuar y encender luces al módulo de control del sistema de hardware, informando y localizando así información de fallas.
• La capa de interacción del usuario proporciona al personal una interfaz de operación visual. El personal puede utilizar computadoras, terminales móviles y otros dispositivos terminales para ver el estado operativo de las farolas de cada sección de la carretera, emitir manualmente comandos de control y ajustar los parámetros operativos del sistema de acuerdo con las necesidades reales.

 

 

3. Funciones de las farolas inteligentes

Las funciones de iluminación principales de las luces son la iluminación basada-en la demanda y la iluminación estable. Todo el proceso no requiere intervención humana y el sistema de control lo completa automáticamente. Durante el funcionamiento diario, el sistema de control enciende y apaga automáticamente las farolas en función de puntos de tiempo preestablecidos y datos de sensores de luz, lo que garantiza que las farolas se enciendan y apaguen según lo programado durante la noche. Para los tramos de carretera con grandes cambios en el flujo de tráfico, el sistema utiliza dispositivos de monitoreo del flujo de tráfico para recopilar datos del volumen de tráfico en tiempo real. Durante las horas pico, ajusta automáticamente el brillo de las farolas al valor estándar para garantizar una visibilidad clara de la carretera. Cuando el volumen de tráfico es bajo o durante los períodos-de menor actividad, atenúa automáticamente las luces para lograr ahorros de energía.

 

El sistema monitorea el estado de funcionamiento del alumbrado público en tiempo real. Cuando ocurren fallas como brillo anormal o cortes de energía, identifica inmediatamente el punto de falla y envía la información a los dispositivos terminales del personal de mantenimiento. Luego, el personal de mantenimiento puede ir directamente al sitio para realizar reparaciones según la ubicación de la falla proporcionada, lo que acorta el tiempo de manejo de fallas y mejora la estabilidad y continuidad del alumbrado público de las vías urbanas.

 

 

4. Escenarios de aplicación de alumbrado público inteligente en el alumbrado público urbano

Aplicaciones de ahorro de energía-en vías arteriales

Las vías arteriales son las principales arterias del tráfico urbano, con un intenso flujo de tráfico y largos horarios de funcionamiento. Las luces inteligentes tienen claras ventajas en este escenario. Pueden adoptar esquemas de atenuación basados ​​en el tiempo-y con detección de luz-de acuerdo con los patrones de flujo de tráfico. Durante las horas pico de la mañana y de la tarde, el sistema ajusta automáticamente el brillo de las farolas al 100% para garantizar la seguridad en la conducción. Durante los períodos de tráfico normal, ajusta el brillo entre un 70% y un 80% según los cambios en tiempo real-en el flujo de tráfico. Durante los períodos-de poco tráfico, desde altas horas de la noche hasta primeras horas de la mañana, el volumen de tráfico disminuye significativamente y el sistema reduce automáticamente el brillo de la iluminación al 50 % para satisfacer las necesidades básicas de iluminación de una pequeña cantidad de vehículos.

 

Cuando la luz natural es insuficiente, como en días nublados o lluviosos, las luces inteligentes funcionan junto con sensores de luz para encenderse o iluminarse automáticamente con anticipación. Cuando la luz natural es suficiente en días soleados, el sistema retrasa adecuadamente la activación para reducir el consumo de energía. Este esquema de atenuación consume más del 40% menos de energía que las farolas tradicionales. También tiene una función de monitoreo de fallas en tiempo real-, que puede localizar rápidamente farolas defectuosas y acortar el tiempo de mantenimiento.

 

 

Aplicaciones inteligentes en carreteras secundarias y secundarias

El flujo de tráfico en las carreteras secundarias tiene características de marea, con diferencias significativas entre los distintos tramos de la carretera. La tecnología de control inteligente de las farolas inteligentes puede adaptarse a estas características. Para las carreteras secundarias y ramales cerca de zonas residenciales, el sistema realiza los ajustes correspondientes según los patrones de viaje de los residentes, manteniendo un brillo relativamente alto por la noche. Para evitar que una luz intensa afecte al descanso de los residentes, las luces se atenúan automáticamente después de las 23:00. En las carreteras secundarias alrededor de distritos comerciales, la luminosidad se ajusta según el horario comercial de la zona comercial. Cuando se cierra el distrito comercial, el brillo de la iluminación se reduce gradualmente y se acorta la duración de la iluminación.

 

 

Para los ramales cercanos a escuelas y hospitales, el sistema aumenta automáticamente el brillo de la iluminación durante las horas pico de desplazamiento para garantizar la seguridad de los peatones. Las farolas inteligentes instaladas en carreteras secundarias y ramales también tienen una función de ajuste de un-toque. En caso de emergencias, como control temporal del tráfico o rescate de emergencia, se pueden utilizar dispositivos terminales para controlar de forma remota las farolas en tramos de carretera designados, garantizando el buen progreso de los trabajos de rescate de emergencia.