Kaip veikia adaptyvus gatvių apšvietimas: koordinačių ir zonų valdymas

• Išmanus apšvietimas, Tvarumas

Adaptyvus gatvių apšvietimas pritemdo tuščią gatvę ir padidina šviesos srautą atsiradus judėjimui. Kaip sistema tai nusprendžia, priklauso nuo vieno iš dviejų metodų. Zonomis grįstas valdymas sugrupuoja šviestuvus ir valdo kiekvieną grupę pagal kieno nors užprogramuotą šabloną. Koordinatėmis grįstas valdymas kiekvienam šviestuvui priskiria jo GPS poziciją ir leidžia faktinio judėjimo krypčiai bei greičiui nulemti, kurie šviestuvai ir kokia tvarka įsijungs. Šis pasirinkimas lemia du dalykus: kaip patikimai užtikrinamas apšvietimas žmogui atvykus ir kiek sąrankos bei derinimo tinklui reikės per jo gyvavimo laiką, ypač sankryžose ir netaisyklingo išplanavimo vietose. Tai nelemia sutaupomos energijos kiekio. Jį lemia gatvės tipas, o koordinatėmis grįstas valdymas pasiekia tokį patį sutaupymą su mažiau derinimo. „Lusety“ savo valdiklius ir „HORIZON“ platformą kuria remdamasi koordinačių metodu. Savivaldybės ir išmaniųjų miestų sistemų integratoriai renkasi tarp šių dviejų metodų kaskart, kai lygina adaptyvias sistemas.

Kas daro gatvių apšvietimą „adaptyvų“?

LED modernizacija sumažina energijos suvartojimą, nes šviestuvas naudoja mažiau elektros. Adaptyvus valdymas prideda papildomą sutaupymą, nes apšvietimas nebėra įjungtas visu pajėgumu visą naktį. Kiekvienas šviestuvas turi judesio jutiklį, todėl adaptyvus apšvietimas taip pat vadinamas judesiu arba jutikliais grįstu apšvietimu. Šie jutikliai veikia visą parą, kadangi šviestuvui maitinimas tiekiamas net ir tada, kai pati šviesa yra pritemdyta arba išjungta, todėl nereikia nieko iš anksto pažadinti. Kai gatvė tuščia, šviesos srautas sumažėja, o kam nors priartėjus jis vėl padidėja iki maksimalaus. Sutaupoma per visas tas valandas, kai gatvė kitu atveju būtų apšviesta visu pajėgumu be jokio poreikio. Visa kita priklauso nuo to, ar šviesa faktiškai įsijungia. Sekunde per vėlai įsijungiantis arba visai neįsijungiantis šviestuvas gyventojams pasitarnauja prasčiau nei paprastas laikmatis, kuris tiesiog išlaiko gatvę apšviestą, o šį patikimumą nustato pagrindinis valdymo metodas.

Du valdymo būdai: zonos arba koordinatės

Pirmasis metodas yra grupavimas. Šviestuvai suskirstomi į zonas, o kiekviena zona veikia pagal užprogramuotą elgseną. Dėl to kažkas turi apibrėžti grupes, suderinti kiekvieną šabloną bei pridėti taisyklę kiekvienam išplanavimui, kuris neatitinka standarto. Antrasis metodas yra grįstas koordinatėmis. Kiekvienas šviestuvas paleidžiamas su savo koordinatėmis, o elgsena kildinama iš jų bei to, ką užfiksuoja jutikliai, todėl nereikia kurti atskirų gatvės pritemdymo scenarijų. Grupavimas yra tai, kuo remiasi dauguma rinkoje esančių sistemų, o jam tinkančiose gatvėse jis veikia puikiai. „Lusety“ savo adaptyvų valdymą sukūrė remdamasi koordinatėmis, o skirtumas greičiausiai išryškėja ten, kur gatvė nustoja būti tiesia linija.

Kaip faktiškai veikia koordinatėmis grįstas valdymas

Kiekvienas šviestuvas paleidžiamas su savo GPS koordinatėmis, todėl sistema išlaiko tikrąją gatvės geometriją. Jutikliai nuolat stebi. Kai vienas iš jų užfiksuoja judėjimą, to judėjimo kryptis ir greitis nulemia, kurie gretimi šviestuvai padidins šviesos srautą ir kokia seka, todėl dviračiu važiuojantis žmogus gauna apšvietimą toliau į priekį bei greičiau nei einantis tuo pačiu keliu. Šis perdavimas keliauja tarp valdiklių mažos galios radijo dažnių (RF) tinklu, kur kiekvienas įrenginys perduoda signalą per savo kaimynus, kad pasiektų reikiamą atstumą, o pats tinklas yra savaime atsikuriantis, todėl atsijungęs mazgas yra aplenkiamas, kad už jo esantys šviestuvai liktų įjungti.

Valdiklis veikia pagal jau turimas taisykles nelaukdamas platformos, todėl debesis niekada nedalyvauja įjungiant pavienį šviestuvą. Būtent ši įrenginio autonomija leidžia koordinačių atsakui apskritai veikti, o tai išsamiau aptariama mūsų straipsnyje apie krašto ir debesies valdymą gatvių apšvietime. „HORIZON“ veikia vienu lygmeniu aukščiau: kuria scenarijus, interpretuoja iš tinklo gaunamus duomenis bei agreguoja energijos suvartojimą kiekvienai gatvei ir visai instaliacijai.

Zonų ir koordinačių valdymas: palyginimas

Kodėl grupavimas susiduria su sunkumais gatvių susikirtimuose

Grupavimo sistema gali atlikti tik tai, ką apima jos scenarijai, o sudėtingiausi atvejai yra tie, kurie nepatenka į tvarkingą grupę. Sankryža yra akivaizdus pavyzdys: judėjimas atvyksta iš kelių krypčių ir išvyksta dar keliomis, todėl sistemai turi būti nurodyta, ką daryti su kiekviena kombinacija. Praleidus bent vieną, apšvietimas vėluoja arba jo visai nėra būtent ten, kur pėsčiasis žengia į eismą.

Padėtį sunkina tai, kad ši spraga yra tyli. Niekieno neaprašytas atvejis nesugeneruoja jokio klaidos pranešimo: apšvietimas tiesiog vėluoja arba jo nėra, o sistema nieko nepraneša, nes jos požiūriu jokia taisyklė nebuvo pažeista. Gedimas iškyla kaip gyventojo skundas po kelių savaičių, jei išvis iškyla. Būtent tai reikia išbandyti bandomojo projekto metu, o testuojama sankryžose, nes tiesiose atkarpose bet koks metodas atrodo vienodai.

Iš kur faktiškai atsiranda sutaupymas

Sutaupymas priklauso nuo to, kiek laiko naktį gatvė būna tuščia, o ne nuo to, koks valdymo metodas joje naudojamas. Parkai, dviračių ir pėsčiųjų takai yra geriausias pavyzdys, kur adaptyvus valdymas gali sumažinti apšvietimo energijos suvartojimą iki 80 % papildomai prie LED teikiamos naudos, nes jie ištisas valandas būna nenaudojami. Tylios gyvenamosios gatvės puikiai taupo dėl tos pačios priežasties. Magistralinis kelias, kuriame eismas vyksta visą naktį, sutaupo mažiausiai, nes jis išties turi likti apšviestas. Todėl bet koks atsakymas į klausimą „kiek sutaupysime“ prasideda nuo klausimo apie pačią gatvę. Valdymo metodas pakeičia tik tai, kiek derinimo reikia norint pasiekti šį skaičių bei kaip tyliai netinkamai suderintas atvejis gali tą sutaupymą panaikinti.

Koordinatėmis grįsto tinklo sąranka ir keitimas

Šviestuvo paleidimas „HORIZON“ platformoje reiškia jo valdiklio registravimą bei koordinačių ir gatvės, kuriai jis priklauso, patvirtinimą. Nereikia jo priskirti jokiai grupei ar kurti jam jokio šablono. Būtent dėl to sąrankos pastangos yra mažesnės.

Pridėjus atramą, naujas valdiklis atsiranda su savo koordinatėmis ir pradeda dalyvauti perdavime su savo kaimynais. Nė vieno iš šių kaimynų nereikia derinti iš naujo, nes nė vienas iš jų neturėjo rankiniu būdu sukurto šablono, kurį nauja atrama paverstų negaliojančiu. Kai atrama perkeliama arba pašalinama, galioja tas pats principas, o tinklas nukreipia signalą aplink atsiradusią spragą. „HORIZON“ naudoja vaidmenimis grįstą prieigą, todėl šį darbą atlieka paties miesto apmokytas operatorius arba integratoriaus paleidimo komanda, o administratorius kontroliuoja, kurie vaidmenys gali atlikti pakeitimus.

Vienintelis dalykas, kuris turi būti teisingas, yra koordinatė. Neteisingoje vietoje užregistruotas šviestuvas elgiasi taip, lyg būtų neteisingoje vietoje, todėl pozicijas verta patikrinti paleidimo metu, dar prieš gyventojams pradedant skųstis.

Ką tai reiškia išmaniojo miesto sistemų integratoriui

Integratoriui skaudžiausias skaičius yra paleidimo darbo sąnaudos vienam objektui, nes tai kartojasi kiekviename projekte, o mastas šių sąnaudų nesumažina. Metodas be atskirų scenarijų programavimo perkelia didžiąją dalį šio darbo į koordinačių registraciją bei pakeičia tai, kas yra perduodama: miestui nereikia paveldėti scenarijų bibliotekos, kuri ilgainiui pasentų.

Techninės įrangos pasirinkimas taip pat išlieka atviras. „Lusety“ valdikliai gaminami pagal Zhaga Book 18, jungties standartą tarp lauko šviestuvų ir jutiklių ar ryšio modulių, bei pagal DALI-2, įskaitant D4i iš DALI Alliance, protokolą tarp valdiklio ir šviestuvo draiverio. Todėl koordinačių logikai nereikia konkretaus gamintojo šviestuvų. „HORIZON“ yra TALQ sertifikuota kaip centrinė valdymo sistema, įtraukta į TALQ Consortium registrą pagal 2.7.1 specifikaciją, o „Lusety“ yra asocijuota narė. „HORIZON“ gali valdyti trečiųjų šalių valdiklius, sukurtus pagal šias specifikacijas, kai tik tarp jų atliekama integracija. Platesni sistemų palyginimo kriterijai išdėstyti mūsų vadove apie tai, kaip pasirinkti gatvių apšvietimo platformą.

Kurį metodą turėtumėte pasirinkti?

Daugumai objektų tai išsprendžia keturi klausimai.

Ar geometrija tampa sudėtinga? Perėjos, sankryžos, susikertantys takai ir atviros aikštės yra tos vietos, kur grupavimui reikia daugiausiai rankinio derinimo, o praleistas atvejis yra labiausiai matomas gatve besinaudojantiems žmonėms. Viena vienoda gatvė su vienu eismo modeliu yra lengvas atvejis.

Kiek išplanavimas keisis po perdavimo? Užbaigtai gatvei, kuri liks tokia, kokia yra, palankesnis tas metodas, kurį įdiegti yra pigiausia. Vis dar statomas, plečiamas ar perplanuojamas rajonas kiekvieną pakeitimą paverčia dar vienu konfigūravimo darbu naudojant grupavimą.

Kam priklauso konfigūracija išvykus montuotojui? Jei niekas iš miesto pusės neprižiūrės scenarijų, jų skaičiaus išlaikymas arti nulio yra vertas daugiau, nei atrodo pirmąją dieną.

Kurią nakties dalį gatvė būna tuščia? Tai yra sutaupymo klausimas, o nė vienas metodas nekeičia atsakymo.

Zonomis grįstas valdymas yra pagrįstas pasirinkimas paprastoje, vienodoje gatvėje be perėjų, kurios išplanavimo niekas neketina keisti. Ten jis sutaupo tiek pat energijos, o papildomos koordinatėmis grįstos sistemos galimybės liktų nepanaudotos. Jis tampa brangus, kai geometrija yra sudėtinga arba objektas nuolat keičiasi, o tai apibūdina daugumą gyvenamųjų rajonų, parkų tinklų bei mišrių pėsčiųjų zonų.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kas yra judesiu grįstas gatvių apšvietimas?

Judesiu grįstas gatvių apšvietimas, dar vadinamas jutikliais grįstu apšvietimu, išlaiko tuščią gatvę pritemdytą ir padidina kiekvieno šviestuvo šviesos srautą iki maksimalaus, kai jo jutiklis užfiksuoja artėjantį žmogų. Tai yra tas pats, kas adaptyvus apšvietimas. Jutikliai veikia visada, kai tiekiamas maitinimas, o gatvės šviestuve tai vyksta nuolat.

Kaip adaptyvus gatvių apšvietimas nusprendžia, kada pritemdyti?

Jis pritemsta nesant judėjimo ir padidina šviesos srautą kam nors priartėjus. Koordinatėmis grįstoje sistemoje kiekvieno šviestuvo asmeninė pozicija bei užfiksuoto judėjimo kryptis ir greitis nulemia, kurie šviestuvai įsijungs ir kokia tvarka, nenaudojant jokio fiksuoto grupės tvarkaraščio.

Kuo skiriasi zonomis ir koordinatėmis grįstas valdymas?

Zonomis grįstas valdymas sugrupuoja šviestuvus ir valdo kiekvieną grupę pagal užprogramuotą šabloną, kurį reikia suderinti, įskaitant atskirą atvejį kiekvienam netaisyklingam išplanavimui. Koordinatėmis grįstas valdymas kiekvienam šviestuvui priskiria jo koordinates ir veikia pagal faktinį judėjimą, be jokio atskirų scenarijų programavimo.

Kuo skiriasi zonomis ir jutikliais grįstas gatvių apšvietimas?

Jutikliais grįstas ir adaptyvus apšvietimas yra tas pats dalykas: kiekvienas šviestuvas fiksuoja judėjimą ir pritemsta, kai jo nėra. Zonomis grįstas valdymas lyginant su koordinatėmis grįstu valdymu yra atskiras klausimas apie tai, ką sistema daro su šiais jutiklių duomenimis: ar ji suaktyvina iš anksto užprogramuotą grupės šabloną, ar atsaką, apskaičiuotą pagal kiekvieno šviestuvo poziciją. Sistema gali būti grįsta jutikliais ir zonomis vienu metu.

Kiek energijos gali sutaupyti adaptyvus apšvietimas?

Tai priklauso nuo gatvės. Valdymo metodas pakeičia tai, kiek derinimo reikia norint tai pasiekti. Mažo eismo intensyvumo gatvėse ir takuose jis gali sutaupyti iki 80 % papildomai prie LED teikiamo efektyvumo, nes šios gatvės didžiąją nakties dalį būna tuščios. Judrūs keliai, kurie turi likti apšviesti, sutaupo mažiausiai.

Kodėl adaptyvus apšvietimas kartais neveikia tinkamai sankryžose?

Sankryžose judėjimas vyksta iš kelių krypčių, o zonomis grįsta sistema turi būti užprogramuota apdoroti kiekvieną atvejį atskirai. Jei bent vienas atvejis nebuvo suderintas, šviestuvai toje vietoje gali reaguoti per vėlai arba visai nereaguoti. Koordinatėmis grįstas valdymas atsaką kildina iš pozicijos ir judėjimo, todėl sankryžai nereikia atskiro scenarijaus.

Ar adaptyvus apšvietimas yra geresnis už paprastą laikmatį?

Tik tada, kai jis reaguoja patikimai. Per vėlai įsijungiantis apšvietimas žmonėms pasitarnauja prasčiau nei pagal laikmatį jau įjungta šviesa, todėl valdymo metodas nusipelno tiek pat dėmesio, kiek ir pati funkcija.

Išvados: metodas nulemia rezultatą

Valdymo metodas nulemia, kaip patikimai užtikrinamas apšvietimas kam nors atvykus ir kiek kainuoja tinklo sąranka ir derinimas per visą jo gyvavimo laiką. Zonomis grįstas grupavimas priklauso nuo to, ar kas nors užprogramavo tinkamą scenarijų kiekvienam išplanavimui, o praleistas atvejis, dažniausiai perėja, pasireiškia kaip vėluojantis arba neįsijungiantis apšvietimas. Koordinatėmis grįstas valdymas tą pačią elgseną kildina iš pozicijos ir judėjimo, todėl pasiekia tokį patį energijos sutaupymą su mažiau derinimo bei palieka mažiau vietos pasislėpti tyliai neteisingai konfigūracijai. Patį sutaupymą nulemia gatvė ir tai, kurią nakties dalį ji būna tuščia. Rinkitės metodą pagal patikimumą ir sąrankos išlaidas per visą gyvavimo laiką, o sutaupymą vertinkite pagal gatvės tipą: taip šie du klausimai nustos painiotis tarpusavyje.

Sužinokite daugiau

Jei svarstote apie adaptyvų gatvių apšvietimą ir norite suprasti, kaip valdymo metodas veikia patikimumą bei sąrankos išlaidas, mielai tai aptarsime.

Rašykite mums: info@lusety.com

Skambinkite mums: +370 649 91222

Apie Lusety

„Lusety“ yra išmanaus miesto apšvietimo įmonė, įsikūrusi Kaune, Lietuvoje. Ji kuria gatvių apšvietimo valdiklius ir „HORIZON“ debesijos platformą, leidžiančią miestams bei integratoriams centralizuotai valdyti apšvietimo tinklus. Sistema sukurta pagal atvirus standartus, įskaitant Zhaga Book 18 ir DALI-2, o „HORIZON“ yra TALQ sertifikuota kaip centrinė valdymo sistema, todėl kito gamintojo įrenginių integravimas išlieka apibrėžtos apimties darbu, o miestai išlaiko savo infrastruktūros kontrolę.