На сегодняшний день вопрос экономии энергоресурсов остаётся наиболее животрепещущим во многих странах мира. Даже там, где десятилетиями не считались с ценами на энергоносители, сейчас ощутили определённый дисбаланс между стоимостью за киловатт-час и размером тарифов.
Для постсоветских стран подобная ситуация тоже не нова: затраты на освещение улиц, муниципальных объектов и вообще в структуре жилищно-коммунального хозяйства сохраняют тенденцию к росту. Сегодня мы рассмотрим сущность стратегии «умного» освещения, входящего в межнациональную концепцию создания «умных» городов.
Принцип работы такого освещения сводится к тому, чтобы применять адаптивное и энергосберегающее оборудование. Для этого задействуются специальные светильники, оснащённые датчиками и включённые в сети автоматизированного регулирования. Например, освещение может полностью отключаться или сводиться к минимуму в те периоды, когда в его зоне нет никаких объектов, требующих света. Разумеется, при приближении машины или человека оно будет включаться. В зависимости от тонкости настройки, автоматика может игнорировать передвижение животных или обеспечивать их светом минимальной яркости во избежание порчи частного имущества.
Система «Умный город» позволяет создавать безупречную городскую атмосферу, поддерживая безопасную и экологически устойчивую работу освещения. С приложениями для расширенного управления вы всегда сможете досконально разобраться в состоянии интеллектуального освещения в нужный момент.
Кроме того, вы сможете задавать стратегические расписания освещения и управлять ими. Например, вы можете запрограммировать увеличение яркости уличных фонарей в то время, когда люди уходят из баров и ночных клубов, и тем самым повысить безопасность. Вы можете задать уменьшение яркости освещения на рассвете или постепенное увеличение на закате для экономии энергии. Возможности практически безграничны.
Чем удобно «умное» освещение?
Кроме уже высказанных ранее аспектов, такое освещение помогает повысить безопасность на улицах, особенно там, где наблюдается оживлённое дорожное движение. Один из самых простых и типичных случаев – это снижение видимости при понижении температуры окружающей среды с выпадением осадков в виде дождя или снега, а также туман. Обычные уличные светильники зачастую не способны эффективно противостоять данным особенностям окружения и всегда работают в одинаковом режиме.
С применением оборудования нового поколения, смарт-система самостоятельно отрегулирует уровень освещённости таким образом, чтобы водитель с одной стороны не был ослеплён отражениями от снежной корки или мокрого асфальта, но при этом имел возможность видеть трассу на несколько десятков метров вперёд даже сквозь туманную пелену.
Описанные меры могут показаться слишком незначительными в разрезе будничного представления людей, однако эффективность подобной системы уже подтверждена сотнями сохранённых жизней. Случаи предотвращения аварий благодаря хорошей освещённости пространства продолжают мониторить специальные комиссии. Они же стимулируют разработку мер для определённых эксплуатационных сценариев и возможных погодных условий. Фонарные столбы начинают по-разному освещать местность, отличать гололёд со снегом от гололёда без покрова, балансируя работу светильников требуемым образом.
Разумеется, преимущественная часть мер направлена на создание условий, в которых вероятность ДТП стремится к нулю, однако человеческий фактор, к сожалению, сохраняется. Таким образом, для мест, в которых чрезвычайные ситуации происходят чаще обычного, а также на участке, где оно только что произошло, должна обеспечиваться максимально яркая подсветка.
При включении всех осветительных приборов в единую сеть с координационным центром, каждое место аварии анализируется датчиками и освещённость прилежащей территории выставляется на максимум. Это позволит избежать усугубления ситуации другими транспортными средствами, а также улучшить условия работы медиков и полиции на месте происшествия. В некоторых странах светильники настроены таким образом, чтобы начинать особым образом мигать на подъезде к зоне аварии, взывая водителей к большей бдительности за рулём.
В чрезвычайных случаях могут задействоваться не только светодиодные светильники, но и светодиодные информационные панели, которые наравне с цифровыми дорожными знаками отражают информацию о состоянии на дороге в режиме реального времени. Они могут предписывать снижение скорости на участке, запрещать парковку для освобождения проезжей части и пр. В итоге комфорт и безопасность на улицах повышаются.
«Умное» оборудование принимает участие и в работе с криминогенной обстановкой в городе. Имея информацию о совершённом правонарушении и предполагаемом месторасположении преступника, правоохранительные органы могут увеличить освещённость в этом районе и следить за передвижениями последнего при помощи камер. Система идентификации людей по лицам, снятых на оборудование для видеонаблюдения, пока что скорее остаётся уделом голливудских фильмов, однако упрощение работы полиции при использовании умного освещения налицо.
Преимущества светодиодного «умного» освещения в сравнении с традиционным
Аппаратурное обеспечение таких комплексных систем почти на 100 процентов построено на базе LED-технологий и полупроводниковой осветительной техники. Всё это множество изделий дробится на отдельные секции, специальные светодиодные лампы (в том числе с дистанционным индивидуальным управлением), кластеры приборов, относящихся к улице/микрорайону/двору.
Фактически, действует известнейший принцип «разделяй и властвуй», обеспечивающий гибкость управления каждой отдельно взятой единицей оборудования, если это необходимо. Данный аспект важен не только на этапе функционирования, но также имеет большое значение для диагностики работоспособности систем и принятия решений о необходимости замены ламп или светильников.
Раскроем отличия между традиционным и прогрессивным смарт-освещением.
- В то время как обычно требуется полноценная инспекция аварийных ситуаций, связанных с осветительной техникой, и привлечение ремонтных бригад с дежурными объездами, во случае применения «умной» концепции, сигнал о неисправности поступает автоматически. Система сама мониторит техническое состояние оборудования и заносит данные в базу. Все аварийные события, связанные с питанием (или отключением энергии), фиксируются, чтобы чётче прогнозировать ситуации в дальнейшем. В результате экономится время мастеров и топливо на объезды.
- Подвесные уличные светильники старого типа демонстрируют одинаковость работы при всех видах внешних условий, а смарт-техника самостоятельно реагирует на смену дня и ночи, продолжительность светового дня, освещённость прилежащей именно к данному осветительному прибору зоны. При этом она экономит энергию при отсутствии трафика в ночные часы и наоборот поддерживает высокий уровень освещённости в криминальных районах.
- Обслуживание старых единиц оборудования полностью организовано с использованием бумажного документирования событий, а «умные» системы самостоятельно отслеживают ситуацию и составляют карты маршрутов для выезда бригад на ремонты.
- Устаревшие методики учёта не позволяют правильно оценить энергопотребление. Например, в Германии и Норвегии уже почти 15 лет действует система биллинга, привязанная к потребителю, а не поставщику. То есть, тарифицируется не то количество энергии, которое было подано в сеть, а то, которое было реально потреблено и трансформировано в свет.
- Хотя все уличные приборы имеют высокий уровень защиты, светодиодные светильники с IP65 гораздо более стойко выдерживают внешние явления. В равных условиях они служат дольше не только за счёт ресурса, исчисляемого десятками тысяч часов, но и благодаря фактическому уменьшению износа светоизлучающих элементов при ситуативном понижении освещённости.
Мнение технических экспертов и футуристов
Обычному человеку довольно сложно представить, как будет выглядеть наша жизнь через 20-30 лет в технологическом плане. Для таких прогнозов и нанимают специалистов: не только из числа тех, кто понимает тенденции развития общества и науки, но и именно тех энтузиастов, которые этот самый прогресс двигают. Все они чётко заявляют о том, что подобные распределённые городские сети и «умное» освещение – это один из самых легко реализуемых, полезных и понятных населению видов модернизации мегаполисов.
Безусловно, в домах обычных людей из разных стран и континентов, будь то Евразия, Африка или Америка, сохранятся привычные нам сегодня источники света, но все они претерпят определённые изменения. Например, та же люстра, которая сейчас считается символом домашнего очага, скорее превратится в универсальный осветительный прибор, из-за чего отпадёт необходимость применения в квартирах настенных светильников.
Благодаря дистанционному управлению, управлять функционалом люстры уже сегодня можно при помощи пульта, а в последующие годы спектр возможностей будет только расти. Отпадёт необходимость использовать выключатели, поскольку всё можно будет сделать при помощи отдельного устройства или смартфона. Локальное освещение будет полностью адаптивным, работающим по сигналу датчика, а не щелчку выключателя.
В общественных местах именно столбы городского освещения станут «мозговыми структурами» и концентраторами. Предполагается, что они будут раздавать сигнал Wi-Fi и ориентировать автомобильные навигаторы более чётко. Если задуматься, ведь только их мы можем встретить почти повсеместно! Теперь же даже уличные металлические столбики будут не просто формировать коридор для людского потока, а целенаправленно принимать участие в вычислениях и передавать сигналы в коммутационный центр. Благодаря полученной информации на загруженную людьми остановку смогут подать дополнительный автобус, разгрузить вечернюю пробку или помочь беспилотным автомобилям безопасно передвигаться по дорогам.
В планах инженеров из Северной Америки полностью срастить уличные осветительные приборы с другими видами сервисов: использовать их в качестве беспроводных маршрутизаторов, вышек сотовой связи, основ для крепления солнечных батарей, опор камер видеонаблюдения, различных метеорологических датчиков и счётчиков. Ожидается, что подобные меры сократят количество ненужных и/или дублирующих друг друга объектов у дорог, помогут сохранить экологию и снизят темпы переработки ценного сырья.
Нетрудно догадаться, что заменить нынешние уличные светильники на подвесах и растяжках над проезжей частью чем-либо прогрессивным – это весьма дорогостоящее удовольствие. Прежде чем «умные» фонари начнут приносить ощутимую пользу местным бюджетам, последним придётся понести существенные материальные затраты и пережить период адаптации. Тем не менее, ряд стран в Западной Европе и Азии уже запустил пилотные проекты в небольших городках.
Даже первые результаты показывают, что наряду с экономией электроэнергии и снижением удельного числа аварий удалось также избежать перегрузок на путях сообщения, что неожиданно повлекло за собой повышение производительности труда и рост местных экономик.