Введение: Как уличные фонари узнают, когда им нужно загораться?
Замечали ли вы когда-нибудь, как уличные фонари словно по волшебству освещают наши пути с наступлением сумерек, а затем изящно угасают с первыми лучами рассвета? Это кажущееся интуитивным поведение - вовсе не волшебство, а скорее свидетельство продуманной инженерии и технологии, призванной повысить безопасность, видимость и энергоэффективность наших сообществ.
Понимание механизмов включения уличных фонарей не только удовлетворяет наше любопытство, но и проливает свет на развитие городской инфраструктуры и важнейшую роль эффективного освещения. От элементарных систем управления уличным освещением до сложных сетей освещения проезжей части - эти технологии тихо работают на фоне нашей повседневной жизни.
В этом подробном блоге мы погрузимся в увлекательный мир автоматизации уличного освещения, изучим технологии и факторы, определяющие время их работы.
Роль датчиков освещенности в уличном освещении
Датчики освещенности, также называемые фотоэлементами, являются наиболее распространенной технологией управления циклами включения и выключения уличного освещения. Эти крошечные, часто не замечаемые устройства выполняют функцию глаз системы уличного освещения, поскольку они способны проверять уровень освещенности в окружающей среде.
Как датчики света определяют наступление сумерек
Фотоэлементы изготавливаются из сульфида кадмия (CdS) или кремния и имеют особую конструкцию. Такие материалы обладают свойством, известным как фотопроводимость, которое означает, что электрическое сопротивление может изменяться в зависимости от количества падающего на них света. Днем много солнечного света, и пониженное сопротивление фотоэлемента означает, что через него не проходит ток, а ток не пропускается к свету.
Когда день сменяется ночью, на фотоэлемент падает меньше света. Меньшее количество света приводит к увеличению сопротивления датчика. Когда это сопротивление переходит определенный предел и достигает значения, равного определенной фиксированной величине, реле переключается и пропускает ток через улицу, в результате чего она включается. Во время восхода солнца происходит обратный процесс, и все фонари выключаются. Этот автоматизированный процесс позволяет лучше регулировать потребление энергии без необходимости ручного вмешательства.

За пределами датчиков: Роль таймеров и централизованных систем управления
В то время как обычные датчики освещенности являются наиболее используемыми функциями, встроенными в уличные светильники, некоторые системы дополнительно включают таймеры или централизованные системы управления. Таймеры выполняют действия в соответствии с определенным расписанием, часто определяемым на основе исторических данных о времени восхода и захода солнца в данном месте. Такие системы не могут быстро реагировать на изменения погодных условий, но они могут быть полезны в качестве резервных датчиков освещенности или в некоторых ситуациях.
Централизованные системы управления, напротив, отличаются более высоким уровнем сложности. Такие системы связывают отдельные уличные светильники с центральным блоком управления с помощью беспроводных технологий связи. Это позволяет удаленно контролировать и управлять целыми сетями освещения. Корректировка расписания освещения, регулировка яркости света в зонах с низким трафиком и получение предупреждений о неисправностях в режиме реального времени - вот лишь небольшой перечень действий, выполняемых многими операторами.
В сочетании с другими инициативами "умного города" эти системы также повышают эффективность, адаптивность и интеграцию.
| Метод контроля | Как это работает | Преимущества | Недостатки |
| Датчики освещенности (фотоэлементы) | Обнаружение изменений уровня освещенности для автоматического включения/выключения освещения. | Энергоэффективность, быстрое реагирование на условия освещения в реальном времени, минимальное ручное вмешательство. | Могут влиять локальные источники света или препятствия. |
| Таймеры | Работают по заранее установленному расписанию, определяемому временем восхода/захода солнца. | Последовательная и предсказуемая работа может быть использована в качестве резервной системы. | Менее чутко реагируют на немедленные изменения погоды и продолжительности светового дня. |
| Централизованные системы управления | Удаленный мониторинг и управление отдельными уличными светильниками через центральный концентратор. | Улучшенный контроль и гибкость, удаленная диагностика и настройка, интеграция с системами "умного города". | Более высокая первоначальная стоимость, зависимость от инфраструктуры связи и потенциальная уязвимость в плане безопасности. |
Факторы, влияющие на время включения уличных фонарей
Хотя за механизацию отвечает технология, в определении времени включения уличного освещения важную роль играют и другие факторы, не относящиеся к системе.
Сезонные сдвиги: Как длинные ночи приводят к более раннему освещению
Наиболее распространенная из них - удлинение циклов дня и ночи в определенный календарный сезон из-за наклона Земли вокруг своей оси, вращающейся вокруг Солнца. Например, в середине года или в летний сезон продолжительность дня значительно увеличивается, в результате чего закат наступает очень поздно вечером. Таким образом, уличное освещение обычно включается около 20:00, а в некоторых районах даже позже.
А когда мы переходим к зимним месяцам, свободные дни становятся короче, а закаты наступают гораздо раньше. В результате время включения уличных фонарей меняется на 16:30, а иногда и раньше. Такая корректировка происходит в любое время года, что позволяет обеспечить достаточное освещение улиц в темное время суток.
Влияние погоды: Почему уличные фонари могут включаться раньше в облачный день
Количество солнечного света и температура влияют на время включения уличных фонарей. В яркие и солнечные дни уличные фонари обычно включаются ближе к вечеру, поскольку уровень освещенности в городской среде остается высоким.
Из-за облачности и других явлений, таких как дождь, естественное освещение может резко сократиться. Поэтому датчики уличного освещения на солнечных батареях определят низкий уровень освещенности и включат уличные фонари раньше, чем в ясный день. Активация света также может быть связана с сильным туманом и пыльными бурями.

Географическое положение и широта: Как местоположение влияет на продолжительность светового дня
Географическое положение - особенно широта - играет важную роль в определении продолжительности светового дня, а также времени восхода и захода солнца. Ближе к экватору количество световых часов в течение всего года примерно одинаково, что приводит к более или менее предсказуемому времени включения уличного освещения. Однако по мере продвижения к полюсам (более высокие широты) количество дневного света, получаемого летом, сильнее варьируется по сравнению с зимой, что позволяет предположить, что в этих регионах время включения уличных фонарей зимой будет гораздо больше, чем летом.
Градостроительство и экологические факторы: Плотность застройки и световые препятствия
Помимо функциональности уличного освещения, дизайн и планировка города могут определять сроки его работы. В густонаселенных городских центрах с небоскребами тень появляется гораздо раньше, чем в большинстве районов, что может уменьшить естественное освещение на уровне улицы. В результате уличное освещение может включаться раньше, чем в более открытых пригородных и сельских районах с менее плотным населением, и автоматически включать запрограммированное освещение гораздо раньше, чем это необходимо.
Кроме того, большие деревья или любые другие препятствия могут блокировать солнечный свет и делать определенные районы более темными, создавая условия для более раннего включения уличных фонарей. Однако это требует от градостроителей учитывать множество параметров при проектировании таких систем, чтобы обеспечить адекватное и оптимальное освещение улиц там и тогда, где и когда оно больше всего необходимо.
Достижения в области технологии уличного освещения
Современные системы уличного освещения отличаются удобством и множеством преимуществ по сравнению со старыми моделями. Технологии, используемые в уличных фонарях, со временем претерпели изменения.
Переход на светодиоды: Преимущества помимо яркости
Когда речь идет об уличных фонарях, применение светоизлучающих диодов представляет собой огромный прогресс. В отличие от своих предшественников, в которых использовались высокоинтенсивные газоразрядные лампы, светодиоды обладают целым рядом преимуществ.
Замечено, что использование светодиодных уличных светильников приводит к значительному снижению энергопотребления. По сравнению с традиционными уличными светильниками, светодиодные потребляют на 40 - 60% меньше, что означает значительное снижение затрат для муниципалитетов и уменьшение углеродного следа.
Кроме того, срок службы светодиодных светильников значительно выше по сравнению с традиционными лампами. Если другие лампы служат от 10 до 20 тысяч часов, то светодиодные лампы превосходят их на 50-100 тысяч часов. Это не только увеличивает срок замены, но и экономит расходы на обслуживание. Еще одно преимущество светодиодов - улучшенное качество света. Они обеспечивают лучшую цветопередачу, равномерное распределение света, а значит, повышают безопасность и видимость для пешеходов и водителей.
Интеллектуальные уличные светильники и интеграция IoT
Интеграция интеллектуальных технологий и Интернета вещей (IoT) - это новый рубеж в уличном освещении. В отличие от обычных "умных" уличных светильников, которые включаются и выключаются в зависимости от количества доступного света, современные уличные светильники способны использовать широкий спектр датчиков и коммуникационных технологий, что позволяет реализовать такие функции, как удаленное наблюдение и контроль, а также интерфейс "умного города" для управления дорожным движением, экологического обследования и общественной безопасности.
Для оптимизации энергоэффективности некоторые "умные" уличные светильники с датчиками движения, например, датчики человека и радарные датчики, включают полную яркость только в случае крайней необходимости. Кроме того, современное городское планирование и управление может извлечь выгоду из данных, предоставляемых этими интеллектуальными системами.

Wosen: Надежные и эффективные светодиодные решения для наружного освещения
Компания Wosen является одним из пионеров в разработке и производстве светодиодов, ламп на солнечных батареях и других инновационных продуктов с 1992 года. Приверженность качеству позволяет нашим клиентам значительно экономить в долгосрочной перспективе за счет сокращения расходов и технического обслуживания. Наши клиенты также могут наслаждаться экономией от снижения затрат на обслуживание, в значительной степени благодаря тому, что срок службы уличных светодиодных светильников Wosen составляет до 50 тысяч часов.
Быть лидером в своем деле - значит нести большую ответственность и решать сложные задачи. Для нас важны интеллектуальные технологии, энергосберегающие функции, отсутствие необходимости в техническом обслуживании и низкая стоимость эксплуатации. Наши периферийные системы управления состоят из высокоточных человеческих и радарных датчиков, оптимизирующих работу светильников. Эти функции повышают безопасность общественных мест, обеспечивая работу светильников только в случае необходимости. Сместив акцент на энергоэффективность, наша продукция обеспечивает низкое энергопотребление и в то же время дает желаемый результат.
Мы понимаем, что светильники наружного освещения подвержены воздействию суровых погодных условий. Именно поэтому уличные светодиодные светильники Wosen оснащены специальными водонепроницаемыми и морозостойкими планками IP66, которые соединяются с корпусом лампы, а также с корпусом светильника. Такая жесткая конструкция сводит к минимуму возможность протечек и просачивания, сохраняя надежную работу, несмотря на температуру ниже -20 градусов Цельсия. Благодаря этим факторам лампы Wosen требуют меньшего количества замен и минимального обслуживания с течением времени. Выбирая Wosen, вы получаете технологически продвинутые, энергоэффективные и долговечные светильники, которые будут служить долгое время и способствовать устойчивому будущему.
Заключение: Уличные фонари - автоматизированная система, работающая на нашу безопасность и удобство
Уличные фонари - это не просто источник освещения; это жизненно важный компонент городской инфраструктуры, который неустанно и автоматически работает для обеспечения нашей безопасности и удобства в темное время суток. Эволюция технологий уличного освещения, от простых датчиков света до сложных систем управления уличным освещением, отражает наше постоянное стремление к эффективности, экологичности и улучшению жизни в городе.
По мере того как мы продолжаем осваивать такие достижения, как светодиодное освещение и интеграция IoT, интеллектуальное уличное освещение и современные решения для освещения проезжей части изменили то, как мы освещаем наши города. Такие компании, как Wosen, играют решающую роль в предоставлении инновационных и надежных решений, которые освещают наш мир, делая наши сообщества более безопасными, энергоэффективными и, в конечном счете, лучшими местами для жизни.