مدیریت هوشمند روشنایی

• 1-مقدمه 

•  با گسترش شهرنشینی و ارتقای انتظارات شهروندان، بهره‌برداری بهینه از منابع انرژی و افزایش ایمنی معابر به یکی از اولویت‌های مدیریت شهری تبدیل شده است. روشنایی هوشمند معابر، نه‌تنها مصرف برق را کاهش می‌دهد، بلکه سطح رفاه و امنیت را نیز به‌طور چشمگیری ارتقا می‌بخشد.

  هدف اصلی این پروژه، هوشمندسازی شبکه روشنایی معابر شهری است تا ضمن افزایش امنیت و آسایش شهروندان، مصرف انرژی کاهش یافته و نگه‌داری سیستم نیز بهینه گردد. در این سامانه، امکان کنترل و پایش مداوم هر چراغ (ترنسدیوسر نور) از طریق دستگاه مرکزی فراهم است. این دستگاه متشکل از مجموعه‌ای حسگرهای داخلی نظیر :

• حسگر حرکت (Motion Sensor)

• حسگر تشخیص فاصله

• حسگر شدت نور محیط (LDR Sensor)

  است و علاوه بر آن می‌تواند اطلاعات ورودی خارجی را نیز دریافت کند، مثلاً:

• داده‌های گیت‌های کنترل تردد (Frequency Gates)

• ویدئو دوربین‌های نظارتی سطح شهر

• حسگرهای موشن اضافه نصب‌شده در نقاط کلیدی

  سناریوها:
  

• ۱. کنترل بر اساس حسگرهای حرکتی و نوری

• در صورت تشخیص حرکت عابران یا خودروها، چراغ‌ها روشن شده و پس از گذشت زمان مشخص (مثلاً ۳۰ ثانیه) خاموش یا به شدت نوری کم‌تری تنظیم می‌شوند.

• شدت نور چراغ‌ها با توجه به میزان روشنایی محیط حسگر LDRبه صورت خودکار تنظیم می‌گردد.

  ۲. سناریوی فصلی

• در فصل‌های پربارش یا کم‌تردد (مثلاً زمستان)، چراغ‌ها پس از ساعت ۲۳:۰۰ با شدت نوری پایین‌تری کار می‌کنند.

• در فصل‌های پرتردد (مثلاً تابستان)، ساعات خاموشی تأخیر داشته و نور در سطح بالا حفظ می‌شود.

  ۳. کنترل مبتنی بر گیت‌های تردد و دوربین‌ها

• هر بار که دستگاه مرکزی، سیگنال ورودِ یک وسیله نقلیه یا عابر را از گیت کنترل تردد یا ویدئو-فید دوربین دریافت کند، تا شعاع ۵۰–۱۰۰ متر جلوتر پیش‌نمایش نوری فعال می‌شود.

• در صورت کاهش سرعت حرکت (مثلاً زیر ۲۰ کیلومتر بر ساعت)، چراغ‌ها به حالت کم‌نور یا خاموش وارد می‌شوند تا مصرف انرژی کاهش یابد.

  ۴. پیش‌بینی ترافیک در بازه‌های زمانی مختلف

• با تحلیل داده‌های تردد در بازه‌های گذشته، الگوهای پررفت‌وآمد (پیک ترافیک) شناسایی شده و تنظیمات نوردهی طوری برنامه‌ریزی می‌شوند که قبل و بعد از ساعت‌های اوج، تغییرات نور به صورت تدریجی اعمال گردد.

  این ساختار همه‌جانبه، علاوه بر بهبود کیفیت روشنایی معابر، امکان برنامه‌ریزی بلندمدت نگه‌داری و توسعه سیستم را نیز فراهم می‌کند.

• 2-اهداف

• کاهش مصرف انرژی تا حداقل ۳۰٪ نسبت به سیستم سنتی

• افزایش ایمنی با اطمینان از روشنایی مطلوب در زمان عبور و مرور

• پایش و نگهداری هوشمند با امکان گزارش خودکار خطا و وضعیت

• آغاز مرحله‌ای توسعه برای تسهیل بهره‌برداری 

3- مزایا و نتایج مورد انتظار

• ۵۰–۳۰٪ کاهش هزینه برق با خاموشی در زمان بی‌تردد

• پایش ۲۴/۷ تجهیزات و دریافت خودکار هشدار هنگام قطع برق یا خرابی لامپ

• افزایش ضریب ایمنی شبانه معابر؛ کاهش نقاط تاریک

• آماده‌سازی زیرساخت برای توسعه‌های بعدی (مانند نصب دوربین یا حسگرهای آلودگی)

4-محدوده فاز اول

• محل اجرا: کلیه تیرهای روشنایی در دو سمت بلوار های اصلی شهر

• تعداد تیرها: N

• هر تیر: مجهز به دو مدار روشنایی (دو سرخط)

• خروجی پروژه: سامانه‌ای کنترل‌شده شامل سنسورها، کنترلر مرکزی، و پلتفرم نرم‌افزاری

• 4-1-دامنه کار (Scope of Work)

  ردیف	شرح خدمات
  1	ممیزی و تحلیل وضع موجود: بازدید میدانی، مستندسازی نوع چراغ‌ها و شبکه برق
  2	انتخاب و تأمین تجهیزات: ماژول‌های LED، حسگرهای LDR و PIR، ماژول‌های ارتباطی
  3	نصب و راه‌اندازی پایلوت (150 تیر)
  4	تهیه و پیکربندی پلتفرم مدیریتی ابری
  5	آزمون عملکرد و بهینه‌سازی
  6	گسترش و نصب کامل (باقی تیرها)
  7	آموزش و انتقال دانش به تیم نگهداری شهرداری

• 6- اجرای پروژه

  6-1- مطالعات اولیه و نقشه‌برداری

• تهیه نقشه تیرها

• استخراج مختصات دقیق هر تیر از روی نقشه‌های موجود (GPS)

• ثبت اطلاعات جانبی: نوع چراغ، ارتفاع تیر، منبع تغذیه

• نام فیدر یا بخش (Zone) مرتبط

• تقسیم‌بندی به زون (شهرک‌ها / خیابان‌های اصلی)

  زون	خیابان‌های اصلی	تعداد تیر
  A جنوب	جاده 1	120
  B مرکزی	بلوار اصلی 2	160
  C شمال	جاده 3	120

  6-2- طراحی معماری شبکه

• نوع ارتباط (Gateway)

• ARG -IoT

• استقرار Gateway

• دستگاه ها دارای ارتباطRF هستند و هر دستگاه به عنوان REPEATER در تیر بعدی قرار می گیرد.

• شبکه‌ی برق و تأمین انرژی اضطراری

• منبع تغذیه ۲۲۰VAC استاندارد

• در صورت نیاز قابلیت اضافه کردن باتری پشتیبان (UPS) برای عملکرد حداقل ۶ ساعت

  6-3- سخت‌افزار در هر تیر

  آیتم	مشخصات کلیدی
  کنترلر دو مدار	خروجی ۲×10A با رله داخلی
  سنسور روشنایی محیط (Lux)	تنظیم خودکار سطح نور بر اساس نور روز
  سنسور تشخیص حرکت (PIR)	خاموش/روشن هوشمند بر اساس عبور افراد
  ماژول ارتباطی	IoT با RF

  4-6- توسعه نرم‌افزار مدیریت (Platform)

• داشبورد تحت وب برای:

• مانیتورینگ آنلاین وضعیت هر تیر

• ارسال دستور روشن/خاموش و dimming

• گزارش مصرف انرژی و آلارم خرابی

• APIقابلیت ارایه برای یکپارچه‌سازی با سامانه‌های شهری

• اپلیکیشن موبایل برای تکنسین‌ها

  6-5- پایلوت و تست میدانی

• مرحله اول 20 درصد تیر از زون B

• بازنگری

6-6- استقرار کامل

• پس از تأیید پایلوت، گام‌به‌گام گسترش به زون‌های A و C

• آموزش عملیاتی به تیم نگهداری (نحوه تعویض فیوز، ریست کنترلر، مانیتورینگ)

• ارائه مستندات فنی و راهنمای کاربر

6-7- نگهداری و ارتقاء

• قرارداد SLA: زمان پاسخگویی به خرابی < ۴ ساعت

• به‌روزرسانی نرم‌افزار: سالانه یا حسب نیاز

• گزارش دوره‌ای مصرف انرژی: ماهانه