Systèmes d'éclairage public intelligents

Tout le monde est habitué depuis longtemps à l'éclairage artificiel dans les rues et le tient pour acquis. Des lampes placées sur divers poteaux éclairent les autoroutes, les routes, les autoroutes, les cours, les terrains de jeux et autres territoires et objets. Ils sont activés automatiquement ou manuellement, à une certaine heure de la journée selon l'horaire ou à la discrétion du répartiteur.

À différents endroits, en fonction des caractéristiques de l'objet éclairé, des lanternes à réflecteur, des lanternes diffuses ou des lanternes à abat-jour de formes différentes sont utilisées. Ainsi, les routes principales sont éclairées par des lampes à réflecteur, les routes secondaires peuvent également être éclairées par des lampes diffuses à abat-jour diffus, et les parcs et les trottoirs sont souvent éclairés par une lumière douce émise par des abat-jour sphériques ou cylindriques.

Le SNiP 23-05-95 «Éclairage naturel et artificiel» réglemente le fonctionnement de l'éclairage public, et les modifications apportées à cette norme en 2011 impliquent désormais la généralisation de la technologie LED.Le règlement concerne, entre autres, la garantie de la sécurité de la circulation routière et piétonne, dans le cadre de laquelle les valeurs de la puissance de la lampe et le niveau d'éclairage sont déterminés pour des objets à des fins différentes.

La sécurité routière passe avant tout, et ici il est important de prendre en compte à la fois la vitesse de déplacement et les caractéristiques du terrain, ainsi que la présence d'éléments de l'infrastructure de transport : ponts, carrefours, carrefours, etc.

La visibilité du conducteur doit être telle qu'elle ne contribue pas à la fatigue précoce. L'éclairage horizontal sur les routes et les rues est extrêmement important, ce qui est défini dans le document par la catégorie d'éclairage et l'intensité du trafic.

Les types de lampes suivants sont traditionnellement utilisés pour l'éclairage public : lampes à incandescence, lampes à arc de mercure à haute pression, lampes aux halogénures métalliques à arcainsi que des lampes au sodium haute et basse pression. Ces dernières années, des lampes à LED ont été ajoutées à cette gamme.

Quant aux lampes à LED, leurs propriétés d'éclairage et leurs caractéristiques techniques sont en avance sur les autres types de lampes traditionnellement utilisées pour l'éclairage public. Les LED sont très économiques, elles consomment un minimum d'électricité, elles peuvent directement, avec près de 90% d'efficacité, convertir le courant électrique en lumière.

Par souci d'équité, notons qu'à des puissances importantes, les LED sont aujourd'hui inférieures en termes d'efficacité à certains types de lampes traditionnelles. Mais selon les prévisions des experts, dans les années à venir, la technologie LED atteindra un tel degré de perfection qu'elle remplacera complètement les lampes à décharge dans le domaine de l'éclairage public.

C'est essentiellement tout ce que l'on peut dire sur les systèmes d'éclairage public conventionnels. Mentionnons cependant quelques inconvénients. Tout d'abord, il n'est pas économique. L'électricité est consommée indépendamment de la réalité, et le système d'éclairage public conventionnel n'est pas flexible. La deuxième qualité négative est la nécessité de coûts de maintenance et l'impossibilité d'un fonctionnement continu, d'où la nécessité de sacrifier la sécurité pendant un certain temps en cas de dysfonctionnement.

Ces inconvénients sont dépourvus de systèmes d'éclairage public intelligents. Un système d'éclairage public intelligent n'est plus seulement des lanternes avec des lampes.Le système comprend à la fois un ensemble de lampadaires et un réseau pour échanger des informations avec un centre local (concentrateur), en les transmettant à un serveur pour un traitement ultérieur des données reçues.

La communication bidirectionnelle est supposée ici, ce qui vous permet de régler à distance la luminosité des phares, en fonction des conditions météorologiques et de la nature du trafic du moment. Par exemple, avec le brouillard, la luminosité doit être ajoutée et avec une lune brillante, elle doit être réduite. Ainsi, les économies d'énergie sont réalisées au moins 2 fois par rapport aux systèmes d'éclairage public conventionnels.

La maintenance des systèmes d'éclairage public intelligents est plus rapide et plus rentable. La surveillance continue de l'état des lampes depuis le centre vous permet de réagir immédiatement à un dysfonctionnement et de l'éliminer rapidement. Il n'est plus nécessaire aux équipages de faire régulièrement le tour de la zone contrôlée pour savoir si une lampe est en panne, il suffit de se rendre à une lampe préalablement connue et de simplement la réparer.

L'élément clé du système intelligent est le lampadaire lui-même, qui contient plusieurs blocs principaux : un pilote de lampe, un module de communication, un ensemble de capteurs. Grâce au driver, la lampe est alimentée en tension stabilisée et en courant continu. Le contrôle numérique et la transmission des données sont effectués par le module d'interface de communication. Des capteurs surveillent la météo, la position de la colonne dans l'espace, le degré de transparence de l'air. Ainsi, l'efficacité de la gestion de l'éclairage dans les villes et les autoroutes passe à un niveau qualitativement nouveau.

Le niveau d'éclairement des objets dans une certaine zone est surveillé en temps réel grâce à un concentrateur local qui contrôle avec précision la luminosité, la direction de la lumière et même sa couleur. En fonction des conditions météorologiques, de l'intensité du trafic, de la présence de précipitations, le niveau d'éclairage artificiel peut être modifié automatiquement.

Amplification de la lumière ou vice versa - gradation - ce processus peut être contrôlé par une électronique intelligente. Soit dit en passant, la gradation en temps opportun a un effet bénéfique sur la durée de vie des lampes à LED et permet d'économiser de l'énergie sans nuire aux autres.

Dans certains pays, même aujourd'hui, vous pouvez trouver des systèmes intelligents avec une alimentation électrique autonome, lorsque chaque pôle dispose d'une batterie solaire ou d'une éolienne séparée.

L'énergie du vent ou du soleil (pendant la journée) s'accumule en permanence dans la batterie, mais est consommée par la lampe au besoin, en tenant compte des conditions extérieures, dans un mode adapté. Les avantages de telles solutions sont évidents. Les lanternes ne nécessitent pratiquement pas d'entretien, elles sont autonomes, économiques et sûres.Sauf si vous avez besoin d'essuyer périodiquement les abat-jour de la poussière et de la saleté, en particulier sur les autoroutes.

Un serveur distant ou un contrôleur de zone contrôle automatiquement le système d'éclairage public intelligent. Initialement, des paramètres et un algorithme de contrôle sont définis, en fonction desquels des signaux sont ensuite générés pour l'allumage et l'extinction à distance et le réglage de la luminosité des lanternes. Les signaux sont transmis aux entrées de signal des pilotes.

Cela permet des économies d'énergie, une durée de vie plus longue de la lampe et un système d'éclairage économique dans son ensemble. Pour la transmission du signal, RS-485, un canal radio, Ethernet, GSM, une paire torsadée ou même des lignes électriques sont utilisés comme conducteur pour le signal HF.

L'utilisation de serveurs vous permet d'adresser une certaine lampe, de l'allumer ou de l'éteindre en envoyant le signal correspondant à son unité de contrôle. En particulier, si un canal radiofréquence est utilisé, alors la balise se voit attribuer une adresse IP en utilisant le protocole TCP/IP.

Chaque balise, ou plutôt unité de contrôle de balise, se voit initialement attribuer l'une des milliers d'adresses IP disponibles, et l'opérateur voit chaque balise avec son adresse et son état actuel sur une carte d'écran d'ordinateur.

Parmi les fonctionnalités du serveur figurent des sondages réguliers de lanternes, et une lanterne avec une adresse d'usine spécifique est simplement liée à un lieu sur le territoire. Le contrôle GSM est utilisé dans des cas exceptionnels en raison de son coût élevé.

Les systèmes d'éclairage public intelligents ont trois niveaux de contrôle pour les lampes individuelles, et bien que les méthodes de contrôle diffèrent d'un concepteur à l'autre, le principe reste le même. Par exemple, DotVision (France) propose les options de contrôle suivantes :

• Individuel;

• Zonal avec régulation de puissance;

• Zonal avec régulation et télémétrie.

Avec un contrôle individuel, des économies maximales sont assurées, ainsi qu'une grande précision de service pour le confort et la sécurité des personnes. Chaque lampe est contrôlée et régulée individuellement avec des ballasts, des émetteurs-récepteurs et des contrôleurs intelligents.

Le contrôle de zone avec régulation de puissance à distance est un compromis en termes d'équilibre économique et de capacités. Un régulateur de puissance et un système de télémétrie basés sur LonWorks ou Modbus sont installés dans l'armoire de commande de zone, ce qui permet une communication bidirectionnelle entre le contrôleur de zone et le serveur de zone.

Dans le contrôle de zone avec télémétrie, l'économie est faible, mais le contrôleur de zone surveille clairement les défauts, effectue la télémétrie et contrôle à distance les lampes (allumées et éteintes). Un échange de données bidirectionnel est disponible entre le serveur et le contrôleur pour la transmission des informations de télémétrie et des signaux de contrôle.

Bien sûr, en plus des capteurs de lumière, qui sont chargés d'allumer les lumières le soir et d'éteindre les lumières le matin, il existe d'autres méthodes de contrôle automatisé. Par exemple, Stwol (Corée) offre la possibilité de contrôler directement l'éclairage en fonction du niveau d'éclairage actuel. Mais pas avec l'aide d'un capteur photo, mais avec l'aide du GPS.

Les coordonnées géographiques sont associées à l'heure du lever et du coucher du soleil, — le programme fait les calculs — et à une certaine heure astronomique, l'appareil sait déjà qu'il fera noir dans 15 minutes et allume les lumières à l'avance. Ou 10 minutes après le lever du soleil, s'orientant de la même manière, il éteint les lanternes.Une méthode plus simple consiste à allumer et éteindre les lumières selon un horaire, à une certaine heure de la journée, selon le jour de la semaine.