Akıllı Sokak Lambalarının Kentsel Yol Aydınlatmasında Uygulanması

 

Akıllı sokak lambaları, enerji-tasarruflu LED ışık kaynaklarını, Nesnelerin İnterneti algılama cihazlarını ve akıllı kontrol teknolojilerini entegre eder. Aydınlatma parlaklığını otomatik olarak ayarlayabilir ve uzaktan kontrol edilebilirler. Akıllı karartma teknolojisine dayanan bu sokak lambaları, çalışma süresine ve yoldaki trafik yoğunluğuna göre parlaklığı otomatik olarak düzenleyerek enerji tasarrufu sağlar ve tüketimi azaltır.

 

Akıllı ışıklar, gerçek zamanlı izleme ve otomatik hata alarmlarını- etkinleştirmek, hataları tespit etmek ve onarmak için gereken süreyi kısaltmak ve aydınlatma sisteminin çalışma verimliliğini ve kararlılığını artırmak için IoT teknolojisini kullanır. Ayrıca akıllı ışıklar ölçeklenebilir. Akıllı şehirlerde algılama düğümleri olarak hizmet verebilir ve çeşitli işlevsel modülleri entegre edebilirler. Yalnızca şehir içi yolların aydınlatma ihtiyaçlarını karşılamakla kalmıyor, aynı zamanda trafik yönetimi, kamu güvenliği izleme, meteorolojik izleme, devlet hizmetleri ve diğer işlevler için veri desteği de sağlıyor.

 

1. Akıllı Sokak Lambalarının Sistem Kompozisyonu

Donanım sistemi, çeşitli fonksiyonların uygulanması için temel taşıyıcı olup, genel yapısı modüler ve entegredir. Temel olarak beş temel bileşenden oluşur: ışık kaynağı modülü, sensör modülü, iletişim modülü, kontrol modülü ve güç kaynağı modülü.

 

 

• Işık kaynağı modülü, yüksek ışık verimliliğine ve uzun hizmet ömrüne sahip LED ışık kaynağı bileşenlerini kullanır. Doğrudan yol aydınlatmasının temel görevini üstlenir ve farklı yol bölümlerinin parlaklık gereksinimlerine göre istikrarlı çıktı sağlayabilir.
• Sensör modülü, trafik akışı izleme, meteorolojik izleme ve çevresel izleme ekipmanı gibi çeşitli cihazları entegre eder ve karayolu trafik hacmi, sıcaklık ve nem ve hava kalitesi gibi çevresel parametreleri gerçek zamanlı olarak toplayabilir.
• İletişim modülü veri aktarımından sorumludur. Sensörler tarafından toplanan her türlü bilgiyi gerçek zamanlı olarak kontrol merkezine gönderir ve kontrol merkezinden kontrol komutlarını alır.
• Kontrol modülü tüm donanım sisteminin çekirdeğidir. Tüm modüllerin çalışmalarını birbirine bağlar ve koordine eder ve ilgili işlemleri önceden ayarlanmış programlara ve talimatlara göre tamamlar. Güç kaynağı modülü, tüm modüllere güç sağlamak için esas olarak yeni enerji kaynaklarıyla desteklenen belediye gücünü kullanır.

 

2. Akıllı Sokak Aydınlatma Yazılım Sisteminin İşlevleri

Akıllı sokak lambası yazılım kontrol sistemi pratiklik, zeka ve uyumluluk üzerine kurulmuştur. Donanım sisteminin verimli çalışmasını sağlamanın anahtarıdır. Temel olarak dört temel katmandan oluşur: veri toplama katmanı, veri analizi katmanı, talimat yürütme katmanı ve kullanıcı etkileşimi katmanı.

 

• Veri toplama katmanının temel işlevi, donanım sistemindeki algılama modüllerinden gerçek zamanlı olarak veri toplamaktır. Verilerin güncelliğini sağlamak için aydınlatma durumu, yol trafik akışı ve çevresel parametreler gibi verileri belirli bir sıklıkta toplar.
• Veri analizi katmanı, toplama katmanı tarafından toplanan verileri derinlemesine işler ve aydınlatma sisteminin mevcut çalışma durumunu belirlemek için oluşturulan işletim modelini kullanır. Ayrıca trafik akışındaki değişikliklere göre otomatik olarak karartma planları oluşturur, ekipman çalışma verilerini analiz eder, olası arızaları zamanında tespit eder ve erken uyarılar verir.
• Talimat yürütme katmanı, veri analizi katmanı tarafından oluşturulan planları ve talimatları belirli işlemlere dönüştürür. Işıkları kısma, açma gibi komutları doğrudan donanım sisteminin kontrol modülüne göndererek arıza bilgisini raporluyor ve konumlandırıyor.
• Kullanıcı etkileşimi katmanı personele görsel bir işlem arayüzü sağlar. Personel, her yol bölümünün sokak ışıklarının çalışma durumunu görüntülemek, manuel olarak kontrol komutları vermek ve sistem çalışma parametrelerini gerçek ihtiyaçlara göre ayarlamak için bilgisayarları, mobil terminalleri ve diğer terminal cihazlarını kullanabilir.

 

 

3. Akıllı Sokak Lambalarının İşlevleri

Işıkların temel aydınlatma işlevleri talebe- dayalı aydınlatma ve sabit aydınlatmadır. Tüm süreç hiçbir insan müdahalesine ihtiyaç duymaz ve kontrol sistemi tarafından otomatik olarak tamamlanır. Günlük çalışma sırasında kontrol sistemi, önceden ayarlanmış zaman noktalarına ve ışık sensörlerinden gelen verilere göre sokak ışıklarını otomatik olarak açıp kapatarak, sokak ışıklarının geceleri programa göre açılıp kapanmasını sağlar. Trafik akışında büyük değişikliklerin olduğu yol bölümleri için sistem, trafik hacmi verilerini gerçek zamanlı olarak toplamak için trafik akışı izleme cihazlarını kullanır. Yoğun saatlerde, yolun net bir şekilde görülebilmesini sağlamak için sokak lambası parlaklığını otomatik olarak standart değere ayarlar. Trafik hacmi düşük olduğunda veya-yoğun olmayan dönemlerde, enerji tasarrufu sağlamak için ışıkları otomatik olarak kısar.

 

Sistem, sokak lambalarının çalışma durumunu gerçek zamanlı olarak izler. Anormal parlaklık veya elektrik kesintisi gibi arızalar oluştuğunda arıza noktasını anında tespit ederek bakım personelinin terminal cihazlarına bilgi gönderir. Bakım personeli daha sonra sağlanan arıza konumuna göre onarım için doğrudan sahaya gidebilir, arıza giderme süresini kısaltabilir ve şehir içi yol aydınlatmasının stabilitesini ve sürekliliğini geliştirebilir.

 

 

4. Akıllı Sokak Lambalarının Kentsel Yol Aydınlatmasında Uygulama Senaryoları

Arter Yollarında Enerji-Tasarrufu Uygulamaları

Arter yollar, yoğun trafik akışına ve uzun çalışma saatlerine sahip, şehir içi trafiğin ana arterleridir. Akıllı ışıkların bu senaryoda belirgin avantajları vardır. Trafik akış düzenlerine göre zaman-tabanlı ve ışık-algılamalı karartma düzenlerini benimseyebilirler. Sabah ve akşam yoğun saatlerde sistem, sürüş güvenliğini sağlamak için sokak lambalarının parlaklığını otomatik olarak %100'e ayarlıyor. Normal trafik dönemlerinde, trafik akışındaki gerçek zamanlı değişikliklere- göre parlaklığı %70–%80'e ayarlar. Gece geç saatlerden sabahın erken saatlerine kadar trafiğin az olduğu dönemlerde trafik hacmi önemli ölçüde düşer ve sistem, az sayıda aracın temel aydınlatma ihtiyaçlarını karşılamak için aydınlatma parlaklığını otomatik olarak %50'ye düşürür.

 

Bulutlu veya yağmurlu günler gibi doğal ışığın yetersiz olduğu durumlarda akıllı ışıklar, ışık sensörleriyle birlikte çalışarak önceden otomatik olarak açılır veya aydınlanır. Güneşli günlerde doğal ışık yeterli olduğunda sistem, güç tüketimini azaltmak için aktivasyonu uygun şekilde geciktirir. Bu karartma düzeni, geleneksel sokak lambalarına göre %40'tan daha az enerji tüketir. Ayrıca, arızalı sokak lambalarını hızlı bir şekilde tespit edebilen ve bakım süresini kısaltabilen gerçek-zamanlı arıza izleme işlevine de sahiptir.

 

 

Tali Yollar ve Yan Yollarda Akıllı Uygulamalar

İkincil yollardaki trafik akışı, farklı yol bölümleri arasında önemli farklılıklar gösteren gelgit özelliklerine sahiptir. Akıllı sokak lambalarının akıllı kontrol teknolojisi bu özelliklere uyum sağlayabilmektedir. Yerleşim alanlarına yakın tali yollar ve tali yollar için sistem, akşamları nispeten yüksek parlaklığı koruyarak sakinlerin seyahat alışkanlıklarına göre ilgili ayarlamaları yapar. Güçlü ışığın sakinlerin dinlenmesini etkilemesini önlemek için ışıklar saat 23:00'ten sonra otomatik olarak kısılır. Ticari bölgelerin etrafındaki tali yollarda parlaklık, ticari alanın çalışma saatlerine göre ayarlanıyor. Ticari bölge kapandığında aydınlatma parlaklığı kademeli olarak azaltılır ve aydınlatma süresi kısalır.

 

 

Okulların ve hastanelerin yakınındaki yan yollarda sistem, yaya güvenliğini sağlamak için işe gidip gelmenin yoğun olduğu saatlerde aydınlatma parlaklığını otomatik olarak artırır. İkincil yollara ve yan yollara yerleştirilen akıllı sokak lambalarının da tek-dokunuşla ayarlama işlevi vardır. Geçici trafik kontrolü veya acil kurtarma gibi acil durumlarda, terminal cihazları belirlenen yol bölümlerindeki sokak ışıklarını uzaktan kontrol etmek için kullanılabilir ve acil kurtarma çalışmalarının sorunsuz ilerlemesi sağlanır.