Solución de alumbrado público inteligente basada en un gabinete de batería solar para exteriores y puerta de enlace IoT Thingsboard

Caja de batería solar para exteriores, puerta de enlace IoT Thingsboard, batería de litio, control de semáforo, nodo inteligente IP65 todo en uno

Nodo inteligente Edge Span S60-TS

Edge Span S60-TS es un gabinete de batería solar para exteriores para control de semáforos y accesorios de iluminación. Su control y comunicación se desarrollan en base a la puerta de enlace IoT de thingsboard. La solución se utiliza principalmente en varios países en desarrollo y países en reconstrucción de posguerra. Estos países y regiones suelen tener una infraestructura energética atrasada o están dañados por la guerra. El uso de la energía solar como núcleo para proporcionar energía permite a las ciudades restablecer el tráfico y la iluminación nocturna lo más rápido posible. Al mismo tiempo, para cubrir las necesidades del invierno en zonas frías, la batería del sistema puede llevar incorporado un calentador para que la batería funcione siempre en un rango de temperatura adecuado. El nivel de protección de ingreso del sistema alcanza IP65/NEMA 4, que es adecuado para su implementación en cualquier entorno hostil. El gabinete de batería solar para exteriores Edge Span S60-TS incluye principalmente los siguientes subsistemas principales:

  • Controlador solar de nivel industrial 500W
  • Sistema de control de semáforos y luminarias.
  • Sensor de intensidad de luz
  • Puerta de enlace IoT de Thingsboard
  • Batería de litio LiFePO24 de 46V1104AH(4Wh)
  • Radar de detección humana
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Unidades de función del sistema y topología

Gabinete de batería solar para exteriores Edge Span S60-TS con puerta de enlace IoT Thingsboard

Los periféricos del sistema son principalmente los siguientes:

  • Sensor de luz

Los periféricos del sistema incluyen un sensor de luz para detectar si es de día o de noche. El sistema determinará si la iluminación de la calle está encendida o apagada según el valor de Lux medido por el sensor de luz.

  • Radar de detección humana
El sistema incluye un radar de detección humana que puede detectar un alcance de 10 m. El sistema ajustará la intensidad de la iluminación de las farolas en función de si hay peatones pasando por allí. Cuando no hay peatones, la intensidad de la luz es del 50%. Cuando hay peatones pasando, la intensidad de la luz de la luminaria de la calle se puede configurar para que sea del 100 % durante 30 a 120 segundos. Esto puede hacer un uso más eficiente de la energía solar, permitiendo que el sistema funcione durante más tiempo durante los inviernos con nieve, por ejemplo.
  • Traffic Light

Generalmente, personalizamos la lógica de control según las necesidades de los clientes. Por ejemplo, algunos clientes sólo necesitan proporcionar energía. Algunos clientes quieren configurarlo para que parpadee a una frecuencia determinada. Algunos clientes necesitan personalizar una lógica de control de tráfico más compleja. Podemos desarrollarlo según las necesidades de los clientes.

  • Luz del accesorio de la calle
El sistema está equipado con una fuente de luz LED de corriente constante como iluminación de la calle.
 
Todos los dispositivos anteriores son monitoreados y administrados por la puerta de enlace Thingsboard IoT.
  • Puerta de enlace IoT de Thingsboard
La puerta de enlace IoT Thingsboard incorporada es una puerta de enlace de control inteligente de nivel industrial diseñada por Edgeware específicamente para escenarios de control de borde inteligente relacionados con gabinetes de baterías solares para exteriores. La lógica de control interna se puede personalizar y programar según el escenario del cliente. En este escenario de control de semáforo inteligente con un gabinete de batería solar exterior como núcleo, la puerta de enlace Thingsboard IoT monitorea el estado de los sensores de luz y los radares de detección humana y controla las luces de las calles en consecuencia.
 

El sistema de energía depende del controlador solar MPPT de 500 W y del sistema de batería de litio.

  • Controlador solar
El sistema tiene un controlador solar MPPT de 500W de nivel industrial incorporado. Es un controlador solar diseñado específicamente para aplicaciones en exteriores. Tiene alta eficiencia, alta confiabilidad, diseño de disipación de calor natural sin ventilador y amplio rango de operación de temperatura. Y el controlador solar es monitoreado y controlado por la puerta de enlace IoT de Thingsboard, que puede lograr estadísticas completas de generación y uso de energía solar para que los clientes puedan comprender mejor la producción y el uso de la energía solar.
  • Batería de litio diseñada para escenarios de batería solar
El sistema tiene una batería de litio LiFePO24 de 46V4AH incorporada, que tiene un número de ciclo total de 4,000 veces y puede soportar todo el ciclo de vida operativo de todo el sitio sin reemplazar la batería. Según los diferentes países y regiones donde se implemente el gabinete de batería solar para exteriores Edge Span S60-TS, tendremos diferentes estrategias de configuración. En particular, en algunas condiciones invernales en las que la temperatura es inferior a -10 °C, es necesario instalar un calentador. Generalmente recomendamos que la temperatura de funcionamiento de la batería sea superior a -10°C. Para la instalación de un calentador, la batería se autocalentará y ajustará según la temperatura detectada. La capacidad de la batería también se puede personalizar especialmente según el escenario del cliente, como ampliar su capacidad para hacer frente a cargas de energía más altas.
 
La puerta de enlace Thingsboard IoT utiliza backhaul 4G y podemos configurar diferentes módulos inalámbricos según las bandas de frecuencia inalámbrica del país del cliente.
  • Interfaz con destino al norte
 La interfaz norte del sistema puede ser la plataforma de software de thingsboard, la plataforma de software Edgeware Convergence o incluso una plataforma de software de terceros.

Control de iluminación de artefactos urbanos

Thingsboard IoT Gateway apaga la luz de las farolas
Thingsboard IoT Gateway enciende la luz de la farola

El encendido y apagado de la iluminación de la calle está completamente controlado por el cálculo y control local de la puerta de enlace IoT del tablero de cosas. La comunicación con el servidor de software no es un requisito previo. El encendido y apagado de la iluminación de la calle se puede controlar de acuerdo con el valor umbral preestablecido. Cuando el sensor de luz detecta que la intensidad de la luz es diurna, la puerta de enlace IoT del tablero apaga la luz de la calle a través del módulo de control. Cuando el sensor de luz detecta que la intensidad de la luz es nocturna, la luz de la farola se enciende a través del módulo de control.

Thingsboard IoT Gateway Switch 50% de potencia de la iluminación de la calle
Thingsboard IoT Gateway Switch 100% de potencia de la iluminación de la calle

Modo de ahorro de energía en invierno

Modo de ahorro de energía en invierno Todo el sistema encendido
Modo de ahorro de energía solo en invierno Dispositivo clave encendido

En muchas partes del mundo, utilizar la energía solar en invierno es todo un desafío, porque las zonas de bajas temperaturas suelen tener largos períodos de nieve y luz solar insuficiente. Además, en invierno la luz solar en muchas zonas es débil. Sin embargo, no es rentable configurar baterías excesivas en el gabinete de baterías solares para exteriores para esta situación. Por lo tanto, diseñamos el modo de ahorro de energía en invierno para nuestros clientes. La distribución de energía se determina según la prioridad del equipo. Cuando la capacidad restante de la batería es inferior a un umbral, solo se garantiza el consumo de energía del equipo de mayor prioridad y se apagan otros equipos, de modo que el equipo de mayor prioridad del sistema pueda brindar servicios durante el mayor tiempo posible.

Sensor de luz IP65

Sensor de luz ESLT-61B

Edgeware utiliza sensores de luz en muchos escenarios y ESLT-61B es uno de ellos. Su protección de ingreso general alcanza IP65, lo que es muy adecuado para su implementación en diversos entornos hostiles. Su precisión de medición alcanza el 4% a 25 ℃ y puede probar el rango de intensidad de luz de 0-200000Lux. Es muy adecuado para construir varios sistemas inteligentes junto con el gabinete de batería solar para exteriores Edge Span S60-TS. Edgeware también ha desarrollado un controlador para este dispositivo en la puerta de enlace IoT de thingsboard, que puede facilitar la implementación y el uso del cliente.

Radar de detección humana

Radar de detección humana ESRD-31A

En esta solución también se utiliza el radar de detección humana ESRD-31A. Puede proporcionar un rango de detección de 8 a 10 metros y proporcionar una detección de alta sensibilidad.

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