Veřejné osvětlení s řídicím systémem v projektech smart city

Jaromír Uhde, E.ON Česká republika, a Radek Jonáš, Philips Lighting Czech Republic s. r. o.
Sít světelných bodů veřejného osvětlení představuje nejhustší síť infrastruktury každého města.

Představte si města se svítidly vhodně osvětlujícími každou ulici, připojenými do inteligentních řídicích systémů. Inteligentní svítidla fungují jako komunikační cesta pro informace, jež dalece přesahují základní osvětlení a jsou určeny uživatelům pečujícím o efektivní a moderní provoz města. Přichází doba inteligentních řídicích systémů veřejného osvětlení, do kterých lze integrovat řadu moderních technologií pro vybudování smart city – chytrého města.

Sít světelných bodů veřejného osvětlení představuje nejhustší síť infrastruktury ve městě. Tento potenciál přímo vybízí k osazení světelných bodů technologiemi dnešní doby i budoucnosti. Jakmile jednou dokáží prvky veřejného osvětlení komunikovat s internetem, lze je vybavit například senzory pro měření kvality ovzduší nebo měření hluku. Jako zajímavá se jeví technologie snímání koncentrace pevných částic v ovzduší v kombinaci se znalostí povětrnostních podmínek, úhrnu srážek, konstrukce svítidla a typu použitého světelného zdroje, jež umožní plně optimalizovat servisní intervaly čištění svítidel. Doplněním svítidel o technologie informující o obsazenosti parkovacích míst a implementací získaných informací do nadřazených řídicích systémů lze snadno informovat řidiče hledající v dané lokalitě parkovací místo. To vede k plynulejší a bezpečnější dopravě. Dalšími čidly lze průběžně sledovat dopravní zatížení komunikací a tyto informace opět použít k efektivnějšímu řízení dopravy. Novou a velmi zajímavou technologií je řízení davu při výjimečných příležitostech. I tyto informace lze sbírat čidly na prvcích veřejného osvětlení. Stejně tak svítidla mohou v nočních hodinách automaticky přes nadřazený řídicí systém reagovat na typické znaky kriminality a sama posílat upozornění v nebezpečných situacích na městskou policii.

Řízení veřejného osvětlení na jedno kliknutí myši

Princip fungování inteligentního města je ve své podstatě jednoduchý. Vše „ovládá“ nadřazený systém řízení, který integruje jednotlivé prvky řízení dílčích technologií a infrastruktur. Jednou z nich je veřejné osvětlení, které umí komunikovat na své úrovni s kamerovým systémem města, se systémem řízení dopravy nebo monitorovacím systémem klimatickým podmínek. Na základě podnětů z těchto systémů stejné a vyšších úrovní bude veřejné osvětlení adekvátně reagovat změnou světelného toku – zvýšením intenzity osvětlení nebo barvy generovaného světla.

Systém řízení veřejného osvětlení sestává ze softwarové platformy, konektivity a hardwaru. Standardem je plně webová aplikace a vše funguje pomocí internetu. Svým principem je aplikace podobná internetovému bankovnictví. K aplikaci můžete přistupovat přes jakýkoli počítač, tablet nebo chytrý telefon. Jediné, co potřebujete znát, jsou přihlašovací údaje. Bezpečnost je velmi důležitá, proto veškerá komunikace mezi vámi a aplikací a také mezi svítidly a internetem musí být plně šifrovaná. Svítidla disponují integrací inteligence v podobně přídavných čidel. To základní obsahuje GPS přijímač, kterým se svítidlo po prvním zprovoznění samo lokalizuje a udá svou polohu v mapovém podkladu. Navíc svítidlo přijímá přesný čas z družice, což je velice důležité pro protokolování všech činností způsobených na svítidle a pro časové plány řízení světelného toku – intenzity osvětlení. Po instalaci svítidlo odešle veškeré informace „o sobě“ do řídicího systému. Tímto správce veřejného osvětlení získá automaticky naprosto přesný pasport veřejného osvětlení. Svítidla není nutno nijak dodatečně štítkovat, kódovat nebo ručně zadávat do systému. Celý proces aktivace svítidel je plně automatický. Montážní firma nepozná při montáži standardních a inteligentních svítidel žádný rozdíl. Ke komunikaci prvky veřejného osvětlení využívají existující sítě mobilních operátorů, které se vyznačují vysokou stabilitou a téměř stoprocentním pokrytím. K úspěšné instalaci inteligentní soustavy veřejného osvětlení není zapotřebí zřizování lokální sítě, která má pouze místní pokrytí. Využití sítě existujících mobilních operátorů dává možnost instalovat svítidla například po etapách v různých částech města bez nutnosti, aby na sebe vzájemně viděla nebo byla spojena jiným komunikačním systémem. Jednotlivá svítidla se v tomto chovají naprosto nezávisle.

Komplexní přístup k veřejnému osvětlení

Softwarovou platformu lze snadno integrovat do jiných již existujících systémů evidence majetku města. V příjemném uživatelském rozhraní můžete získávat informace o každém svítidle: na jakou úroveň dané svítidlo zrovna v ten okamžik svítí, můžete se podívat, kde přesně je nainstalováno, v jaké výšce nad zemí je umístěno, jaký má světelný tok, kolik už má odsvíceno hodin nebo kdy mu končí záruka. Pokud na svítidle dojde k poruše, je tato skutečnost okamžitě signalizována v řídicím softwaru s přesným popisem, co je potřeba opravit nebo zda stačí závadu prozatím sledovat a počkat na její další vývoj. To výrazným způsobem snižuje náklady na servis svítidel. Předem se ví, co se konkrétně porouchalo a co je potřeba k opravě včetně konkrétní polohy svítidla. Systém zaznamenává i údaje o spotřebě elektrické energie konkrétního svítidla nebo skupiny svítidel. Tímto nástrojem lze snadno zjistit černé odběry. Přes časové plány lze pro jednotlivá svítidla pro jakýkoliv den v roce nastavit diagram změny světelného toku – intenzity osvětlení v čase. Nástrojem snadno nastavíte úrovně setmění osvětlovací soustavy v nočních hodinách v závislosti na dopravním zatížení.

Úspory na elektrické energii stmíváním se pohybují až do 30 %. V případě nenadálých situací lze rozsvítit celé město nebo ulici jedním kliknutím myši. S řídicím systémem můžete plánovat pravidelné servisní úkony jako skupinové výměny světelných zdrojů, nátěr konstrukčních prvků, revize světelných bodů apod. U každé činnosti lze určit odpovědnou osobu a sledovat postup prací a plnění zadaných termínů. Můžete sledovat střední dobu opravy konkrétního typu závady, počet úspěšně ukončených servisních zásahů za definované období nebo nejčastější typickou závadu na konkrétním typu svítidla. Pasport veřejného osvětlení může být snadno graficky vizualizován podle vybraných parametrů, např. technologie světelného zdroje, příkonu svítidla, stavu stožárů, stáří instalace, doby do konce životnosti atd. Tímto nástrojem lze velice efektivně řídit plánování investic a sledování dalšího vývoje veřejného osvětlení.

Grafická vizualizace pasportu veřejného osvětlení

Veřejné osvětlení v současnosti již není jen o lumenech, wattech, svítidlech nebo stožárech. Síť veřejného osvětlení může v budoucnu sloužit jako „prvek“ pro postupnou instalaci a propojení moderních technologií, které budou využívány k efektivnímu řízení města, informování obyvatel o nenadálých situacích, řízení dopravy, internetu věcí a všeho dalšího, co nám budoucnost přinese. Přechod měst na moderní inteligentní veřejné osvětlení s řídicím systémem je prvním krokem k postupnému rozvoji všeho, co souvisí s projekty chytrých měst – smart city. Inteligentní veřejné osvětlení již není budoucností, ale dosažitelnou realitou.

Park veřejného osvětlení E.ON v Brně