ما هي أجهزة الاستشعار الموجودة في أعمدة الإنارة الذكية؟

تُعدّ مستشعرات الضوء عنصرًا أساسيًا في أعمدة الإنارة الذكية، وهي أيضًا المكوّن الرئيسي للتحكم الذكي في شدة الإضاءة. يقوم المستشعر بجمع بيانات شدة الإضاءة الطبيعية على سطح الطريق في الوقت الفعلي، ويقوم النظام تلقائيًا بضبط سطوع المصابيح وفقًا لهذه البيانات. خلال النهار، عندما تكون الإضاءة كافية، تُطفأ المصابيح تمامًا؛ وعند الغسق وبداية الصباح، يتم تقليل الطاقة حسب الحاجة، بينما تُزاد الإضاءة بشكل مناسب في الأيام الغائمة أو الممطرة أو الضبابية. يُمكن لهذا النظام توفير أكثر من 60% من استهلاك الطاقة مقارنةً بأعمدة الإنارة التقليدية ذات الإضاءة المستمرة، مما يمنع التلوث الضوئي الناتج عن الإضاءة الزائدة. تُناسب أعمدة الإنارة الذكية مشاريع تجديد إضاءة الطرق والحدائق والمنازل في البلديات.

تُستخدم أجهزة استشعار الرصد البيئي بشكل رئيسي في أعمدة الإنارة الذكية على الطرق الرئيسية والحدائق والمواقع السياحية في المدينة. وتشمل هذه الأجهزة مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة، والجسيمات الدقيقة (PM2.5 وPM10)، والضوضاء، وضغط الهواء، والفورمالديهايد، وأيونات الأكسجين السالبة. تجمع مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة بيانات جوية آنية لتوفير أساس للإحصاءات المناخية الحضرية. تراقب مستشعرات الغبار تركيز الجسيمات العالقة في الهواء لمساعدة إدارات حماية البيئة في مكافحة تلوث الغبار في مواقع البناء. تلتقط مستشعرات الضوضاء إشارات الضوضاء المفرطة على الطرق وترفعها تلقائيًا إلى النظام الخلفي للإنذار المبكر. تُستخدم مستشعرات الأيونات السالبة على نطاق واسع في المناطق الثقافية والسياحية لعرض بيانات بيئية آنية وبناء شبكة رصد بيئي حضري مرئية.

تشمل أجهزة استشعار حركة المرور والمشاة رادار الميكروويف، وأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء لحركة جسم الإنسان، وكاميرات التعرف على الفيديو. يستطيع رادار الميكروويف رصد سرعة المركبات على الطرق وحركة المرور، مما يوفر بيانات لجدولة إشارات المرور وخفض سطوع إضاءة الشوارع خلال ساعات الليل الهادئة. أما أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء فهي مناسبة للحدائق والطرق الريفية، حيث تُضاء تلقائيًا عند اقتراب المشاة وتعمل باستهلاك منخفض للطاقة خلال ساعات الليل الهادئة. وتعمل أجهزة استشعار التعرف على الفيديو المدعومة بالذكاء الاصطناعي، بالاشتراك مع كاميرات عالية الدقة، على حصر حركة المشاة، وتحديد المخالفات مثل الوقوف غير القانوني وإلقاء النفايات، وإرسال تنبيهات إلى النظام المركزي، مما يحقق التوازن بين الإضاءة وإدارة المدينة.

تتضمن تجهيزات الإنارة الذكية أجهزة استشعار أمنية وأرصادية مساعدة، تشمل أجهزة استشعار الاهتزاز، والمطر، وسرعة الرياح واتجاهها، وتراكم المياه. تُثبّت أجهزة استشعار الاهتزاز أسفل عمود الإنارة الذكي، ويُطلق إنذار فوري عند محاولة فتحه بالقوة، أو ضربه، أو سرقته. ترصد أجهزة استشعار المطر هطول الأمطار وترتبط بشاشة الإعلانات ومحطة الشحن الخاصة بالإنارة لضمان مقاومتها للماء. أما في حالة الرياح العاتية، فتُستخدم أجهزة استشعار سرعة الرياح واتجاهها للتحذير من سرعات الرياح العالية وتجنب سقوط أعمدة الإنارة العالية. كما زُوّدت المناطق المنخفضة بأجهزة استشعار ترصد تراكم المياه وتُبلغ البلدية عند وصول مياه الفيضانات إلى مستوى معين أثناء هطول الأمطار الغزيرة، وذلك لضمان الاستجابة السريعة لأي فيضانات محتملة.

تُجهّز بعض أعمدة الإنارة الذكية بمستشعرات غازات للكشف عن الغازات الضارة مثل أول أكسيد الكربون والأوزون، مما يجعلها مناسبة للمناطق الصناعية. ويتم التحقق من سلامة الشحن بواسطة مستشعرات الحث الكهرومغناطيسي التي تراقب التيار والجهد في محطة الشحن. تُنقل البيانات من مختلف المستشعرات إلى منصة الإدارة الذكية عبر وحدات 4G وLoRa و5G للمراقبة الموحدة والتحكم عن بُعد وتخزين البيانات وتحليلها. يُبسّط هذا النظام عملية التركيب ويُخفّض تكلفة الصيانة، حيث أن نظام الاستشعار مُدمج بالكامل في عمود الإنارة ولا يتطلب أي أسلاك إضافية، مما يجعله جزءًا لا غنى عنه من شبكة الاستشعار الرقمية للمدن الذكية.