КОНТРОЛЬ НА ОСНОВЕ СВЕТИЛЬНИКОВ
LUMINAIRE-BASED MONITORING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Это раскрытие относится к области светильников и, в частности, к их применениям.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Светильник (осветительная арматура) является электрическим устройством, которое поддерживает и снабжает питанием электрический источник света (лампу) для обеспечения искусственного освещения. Типичный светильник имеет патрон, который удерживает лампу на месте. Обычно лампа является заменяемой. Лампа излучает свет, с возможностью манипулирования которым может быть выполнен светильник, например, светильник может фокусировать или иным образом направлять его. Светильник может содержать корпус, который вмещает лампу, по меньшей мере часть которого (выходной элемент) выполнена прозрачной или частично прозрачной, т.е. светопроницаемой, предназначенной для обеспечения возможности выхода излучаемого света из корпуса. Светильник имеет световой выход, который является мощностью света, которому действительно удается выйти из светильника таким образом. Светильник может быть выполнен с возможностью установки в помещении, вне помещения или как в помещении, так и вне его, по желанию. Сам светильник может поддерживаться на столбе, потолке, стене и т.д.
Осветительная инфраструктура вне помещения обычно является стойкой в течение относительно продолжительных периодов времени; например, один и тот же осветительный столб может находиться на улице в течение более 25 лет (иногда даже 50 лет). Что касается потребности в регулярном техническом обслуживании традиционного освещения, сами источники света не являются настолько долговечными и будут разрушаться, и должны заменяться. Обычно в процессе замены ламп технический специалист, например, действующий от имени обслуживающей компании, также очищает арматуру. Иногда выполняют «массовую замену», т.е. когда все светильники на конкретной территории близки к их ожидаемому «концу срока службы» и заменяются все сразу, причем каждый заменяют новым, чистым светильником. Очистка наружных (вне помещений) светильников в общем является побочным действием других выполняемых действий по техническому обслуживанию. Таким образом, ремонтные бригады не выполняют только очистку, её проводят только с любыми другими действиями по техническому обслуживанию.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте способ содержит:
прием в контролирующем устройстве сигнала от фотодетектора, который несет характеристику излучения, принимаемого фотодетектором от выходного элемента светильника, причем излучаемый светильником свет выходит из светильника через этот выходной элемент;
использование контролирующего устройства для определения уровня загрязнения на выходном элементе на основе упомянутой характеристики;
идентификацию связанного со светильником географического местоположения на основе географической близости этого географического местоположения к светильнику; и
генерирование контролирующим устройством в ответ на увеличение определенного уровня загрязнения управляющего сигнала, который вызывает очистку объекта в этом географическом местоположении, который является отдельным от светильника.
Выходной элемент с течением времени становится все менее прозрачным для света по мере того как уровень загрязнения на нем повышается вследствие постепенного оседания, например, почвы, пыли, загрязняющих веществ и т.д. Это уменьшение прозрачности может детектироваться фотодетектором, поскольку оно влияет на характеристику (например, уровень мощности) излучения. Таким образом, уровень загрязнения на выходном элементе может детектироваться из сигнала детектора. Светильник имеет выходную мощность, т.е. мощность света, который проходит через выходной элемент, в противоположность мощности света, отражающейся от него назад, причем мощность проходящего света уменьшается по мере того как больше грязи оседает на выходном элементе, в результате чего снижается эффективность светильника. Таким образом, уровень загрязнения обеспечивает информацию о том, насколько хорошо функционирует светильник.
Авторы изобретения обнаружили, что уровень загрязнения на выходном элементе светильника может быть также использован для получения информации об уровнях загрязнения на других объектах, например, зданиях, элементах мебели, например, городской мебели, такой как наружная скамья, элементах городской инфраструктуры и т.д., ближайших к светильнику, т.е. находящихся в его окрестности, т.е. объектах, находящихся к светильнику достаточно близко для того, чтобы их собственные уровни загрязнения коррелировали с уровнем загрязнения выходного элемента светильника. Таким образом, по мере того как отмечают увеличение уровня загрязнения на выходном элементе, можно сделать вывод о том, что уровень загрязнения на таком объекте также увеличивается, посредством чего рекомендуя очистку этого объекта, когда уровень загрязнения на выходном элементе светильника превысит допустимый предел. При этом этот допустимый предел является контекстно-зависимым и может зависеть от факторов, таких как тип объекта, природа окружающей его среды, и/или любых обязательств, наложенных на организацию, ответственную за его очистку, и т.д.
В некоторых случаях по меньшей мере выходной элемент светильника может быть также очищен в ответ на упомянутое увеличение, т.е. когда очищается объект. В других случаях выходной элемент может не очищаться в ответ на упомянутое увеличение, т.е. он может не очищаться преднамеренно, когда очищается объект, если это считается ненужным. Таким образом, уровень загрязнения на выходном элементе может быть иногда использован в качестве индикатора того, что, например, близкая наружная скамья или другой объект может нуждаться в очистке, даже если уровень загрязнения не является достаточно высоким для предписания очистки самого светильника в этот момент времени; сам выходной элемент может очищаться, например, только в ответ на дополнительное увеличение индикаторного (указанного) уровня загрязнения. С другой стороны, даже дополнительное увеличение может не предписывать очистку светильника, но оно может, тем не менее, предписывать повторную очистку объекта и/или очистку другого такого объекта. Другими словами, в ответ на дополнительное увеличение индикаторного уровня загрязнения, способ может содержать очистку: объекта повторно и/или другого такого объекта в другом таком местоположении, и/или по меньшей мере выходного элемента светильника.
В вариантах осуществления управляющий сигнал может быть сгенерирован в ответ на обнаружение контролирующим устройством того, что уровень загрязнения на светильнике достиг первого порогового значения, и способ может также содержать: в ответ на обнаружение контролирующим устройством того, что уровень загрязнения на светильнике впоследствии достиг второго порогового значения, большего, чем первое пороговое значение, генерирование контролирующим устройством другого управляющего сигнала, который вызывает повторную очистку объекта.
Альтернативно или дополнительно, способ может содержать контролирующее устройство: вычисляющее уровень загрязнения на объекте на основе уровня загрязнения на светильнике; и увеличивающее вычисленный уровень загрязнения на объекте в ответ на увеличение определенного уровня загрязнения на светильнике. Управляющий сигнал может заставить контролирующее устройство: выводить индикатор увеличенного уровня загрязнения на объекте для вызывания упомянутой очистки, а затем сбрасывать вычисленный уровень загрязнения на объекте без сброса уровня загрязнения на светильнике.
Как указано, характеристикой, несомой сигналом, может быть уровень мощности излучения. Например, излучение может быть светом, который излучен светильником, например, выполняющим свою основную функцию освещения, и направленным от выходного элемента на фотодетектор. Предпочтительно, излучение является светом, который излучен светильником и отражен от выходного элемента на фотодетектор, в результате чего индикаторный уровень загрязнения увеличивается по мере того как увеличивается уровень мощности отраженного света. Например, фотодетектор может быть размещен в пределах корпуса светильника, причем лампа также размещена в том же самом корпусе, а выходной элемент образует часть корпуса. Тем не менее, не исключена возможность приема фотодетектором света, проходящего через корпус, как не исключена возможность использования другого излучения, например, от отдельного источника специального излучения (например, видимого света, инфракрасного света и т.д.).
Индикатор уровня загрязнения может быть выведен из контролирующего устройства, и управляющий сигнал может заставить индикатор передать увеличение уровня загрязнения. Например, индикатор может быть выведен в ответ на управляющий сигнал или индикатор может быть выведен заранее, и управляющий сигнал может вызвать изменение в выводимом индикаторе (например, изменение цвета визуального индикатора).
Индикатор уровня загрязнения может содержать отражательную способность (коэффициент отражения) и/или пропускную способность (коэффициент пропускания) выходного элемента, и/или словесное описание уровня загрязнения.
Альтернативно или дополнительно, индикатор уровня загрязнения может быть визуальным индикатором, который выводится через устройство отображения. Например, визуальный индикатор может быть выведен на карту, отображаемую на устройстве отображения, в результате чего визуальный индикатор указывает на: уровень загрязнения на выходном элементе и географическое местоположение светильника на карте и/или географическое местоположение объекта на карте.
В качестве другого примера, альтернативно или дополнительно, уровень загрязнения может быть указан цветом, оттенком, тоном, затенением и/или формой визуального индикатора.
Устройство вывода может содержать процессор, и индикатор может быть сгенерирован и выведен с помощью исполняемого на процессоре кода.
Контролирующее устройство может осуществлять доступ к информации компьютерной памяти об объекте, причем эта информация описывает по меньшей мере одну характеристику объекта и/или окружающей его среды, и управляющий сигнал может быть сгенерирован на основе информации, к которой осуществлен доступ.
Во втором аспекте компьютерный программный продукт содержит код, хранимый на считываемом компьютером носителе данных и выполненный с возможностью, при его исполнении, осуществлять операции:
приема от фотодетектора сигнала, который несет характеристику излучения, принимаемого фотодетектором от выходного элемента светильника, причем излучаемый светильником свет выходит из светильника через этот выходной элемент;
определения уровня загрязнения на выходном элементе на основе этой характеристики;
обеспечения доступа к данным географической близости, относящимся к светильнику, в компьютерной памяти;
использования данных, к которым осуществлен доступ, для идентификации по меньшей мере одного связанного со светильником географического местоположения, отличного от географического местоположения самого светильника, и/или объекта, отдельного от этого светильника (например, объекта в таком местоположении); и
вывода набора из одного или более индикаторов, указывающего на уровень загрязнения и упомянутое по меньшей мере одно местоположение и/или объект.
В вариантах осуществления упомянутый набор может содержать визуальный индикатор, который выводится на карту через устройство отображения и указывает на упомянутое по меньшей мере одно местоположение на карте.
Например, упомянутое по меньшей мере одно местоположение является одним из набора местоположений, которое образует территорию, и визуальный индикатор может очерчивать эту территорию на карте.
В качестве другого примера, альтернативно или дополнительно, светильник может быть одним из множественных светильников. Для каждого светильника от соответствующего фотодетектора может быть принят соответствующий сигнал, причем соответствующий сигнал несет соответствующую характеристику излучения, принятого соответствующим фотодетектором от выходного элемента этого светильника. Соответствующий уровень загрязнения на выходном элементе каждого светильника может быть определен, и операции могут содержать:
для по меньшей мере другого из светильников:
определение разницы между уровнем загрязнения упомянутого светильника и уровнем загрязнения другого светильника;
определение того, превышает ли разница первую величину;
определение географического расстояния между упомянутым светильником и другим светильником на основе данных географической близости;
определение того, превышает ли географическое расстояние вторую величину; и
если разница не превышает первую величину, и географическое расстояние не превышает вторую величину: определение территории, связанной с упомянутым светильником и упомянутым другим светильником, причем эта территория включает упомянутое по меньшей мере одно географическое местоположение, и указание этой территории на отображаемой карте.
В третьем аспекте контролирующее устройство содержит:
устройство вывода;
устройство ввода для приема от фотодетектора сигнала, который несет характеристику излучения, принимаемого фотодетектором от выходного элемента светильника, причем излучаемый светильником свет выходит из светильника через этот выходной элемент;
процессор, выполненный с возможностью выполнения операций:
определения уровня загрязнения на выходном элементе на основе этой характеристики;
обеспечения доступа к данным географической близости, относящимся к светильнику, в компьютерной памяти;
использования данных, к которым осуществлен доступ, для идентификации по меньшей мере одного связанного со светильником географического местоположения, отличного от географического местоположения самого светильника, и/или объекта, отдельного от этого светильника (например, объекта в таком местоположении); и
вывода набора из одного или более индикаторов, указывающего на уровень загрязнения и упомянутое по меньшей мере одно местоположение и/или объект.
В четвертом аспекте система содержит: светильник; фотодетектор, выполненный с возможностью приема излучения от выходного элемента светильника, причем излучаемый светильником свет выходит из светильника через этот выходной элемент; и контролирующее устройство согласно третьему аспекту, связанное с датчиком.
В четвертом аспекте способ содержит:
прием в контролирующем устройстве сигнала от фотодетектора, который несет характеристику излучения, принимаемого фотодетектором от выходного элемента светильника, причем излучаемый светильником свет выходит из светильника через этот выходной элемент;
использование контролирующего устройства для определения уровня загрязнения на выходном элементе на основе упомянутой характеристики;
вывод индикатора уровня загрязнения из контролирующего устройства;
идентификацию связанного со светильником географического местоположения на основе географической близости этого географического местоположения к светильнику; и
в ответ на увеличение индикаторного уровня загрязнения очистку объекта в упомянутом географическом местоположении, который является отдельным от светильника.
Географическое местоположение может быть географическим местоположением, отличным от географического местоположения самого светильника.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящего изобретения и для демонстрации того, как оно может быть осуществлено, в качестве примера выполнена ссылка на следующие фигуры, на которых:
Фиг. 1 показывает схематичную блок-схему осветительной системы;
Фиг. 2А и 2В показывают светильник, имеющий относительно меньший и больший уровни загрязнения, соответственно;
Фиг. 3 показывает пример того, как статусы загрязнения могут быть присвоены светильникам на основе коэффициента отражения и/или коэффициента пропускания;
Фиг. 4 показывает светильники с присвоенными статусами загрязнения;
Фиг. 5А и 5В показывают иллюстративные состояния отображения устройства отображения контролирующего устройства.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Фигура 1 показывает блок-схему иллюстративной осветительной системы 1, которая является наружной осветительной системой в этом примере. Наружная осветительная система 1 может быть географически распределенной по всему населенному пункту или городу (или его части), вдоль улицы (или ее части) и/или в пределах комплекса зданий и т.д. Система 1 содержит множество светильников 2, каждый из которых содержит соответствующий корпус 4 и соответствующую лампу 6, заключенную в корпус 4. Светильники 2 могут быть, например, наружными светильниками, поддерживаемыми столбами обычным образом. Часть корпуса 4 является по меньшей мере частично прозрачной и образует выходной элемент 10 светильника 2 (представленный пунктирной линией на фигуре 1), через который излучаемый лампой 6 свет может выходить из корпуса 4. Корпус 4 является закрытым корпусом, т.е. он вмещает лампу 6. Лампа 6 является светодиодной (СД) лампой в описанных здесь вариантах осуществления, т.е. содержит один или более светодиодов.
Светодиодное освещение становится все более и более распространенным на территории вне помещений. Кроме более низкого энергопотребления, светодиодное освещение также предлагает срок службы, который гораздо более продолжителен, чем срок службы традиционного освещения. Этот более продолжительный срок службы также обеспечивает более продолжительные интервалы перед необходимым техническим обслуживанием. Поскольку наружные светодиодные источники света могут прослужить двадцать и более лет, это означает, что светодиодная осветительная инфраструктура может не иметь никакого регулярного планового технического обслуживания в течение этого срока службы. Это в свою очередь означает, что очистка этих светильников не планируется (по умолчанию) в течение этого периода времени. Меньшее количество очисток может привести к меньшему пониманию и большей неопределенности «статуса загрязнения» осветительной инфраструктуры. Кроме того, если светодиодная осветительная инфраструктура не будет очищаться на всем протяжении этого периода времени, то может возникнуть ситуация, когда уровни загрязнения вызовут значительное снижение выхода освещения. Это может привести к ситуациям, в которых уровни загрязнения станут настолько высокими, что не будут удовлетворяться нормативные требования или требования «соглашений об уровне обслуживания» (SLA) или «контрактов на обеспечение эксплуатационных характеристик».
Эта проблема, как ожидается, станет особенно существенной в контексте управляемых услуг для наружного освещения, т.е. тем самым поставщик освещения является ответственным за выход освещения.
В описанных здесь вариантах осуществления световой выход от светильников служит в качестве меры загрязнения. Высокий (нормальный) световой выход является характерным для чистых светильников, тогда как пониженный световой выход является характерным для разных уровней загрязнения. Измерение светового выхода светодиодных осветительных арматур обеспечивает полезные данные, которые могут быть использованы для указания на необходимость очистки конкретных светильников.
Как также показано на фигуре 1, каждый светильник 2 также содержит соответствующий датчик 8, который является фотодетектором. Датчик 8 также размещен в корпусе 4 и, таким образом, заключен корпусом 4 так же, как лампа 6. Датчики 8 разных светильников соединены друг с другом для образования сети 11 датчиков, например, ячеистой сети. В этом контексте ячеистая сеть является сетью, в которой сигналы, генерируемые датчиками 8, передаются через сеть светильниками 2, действующими в качестве ретрансляторов для других светильников 2, а не через специальные маршрутизаторы, беспроводные точки доступа и т.д. (хотя не исключена возможность использования одного или более из этих специальных сетевых компонентов альтернативно или дополнительно). Сеть 11 может быть, например, ZigBee-сетью. Сеть 11 может быть построена на основе беспроводной технологии, проводной технологии или комбинации обеих.
Система 11 также содержит удаленное контролирующее устройство, которое является компьютером 20. Компьютер 20 содержит сетевой интерфейс 28, через который компьютер 20 соединен с сетью 11. Компьютер 20 также содержит память 22, устройство вывода, которое содержит устройство 30 отображения (дисплей), и процессор 20, с которым соединены память 24, устройство 30 отображения и сетевой интерфейс 28. Процессор 20 может принимать несущие информацию сигналы датчиков от каждого из датчиков 6 через сеть 11. Таким образом, информация об уровнях загрязнения на светильниках 2 передается в компьютер 20 через сеть 11.
Память 24 содержит исполняемый код, т.е. программное обеспечение 26, для его исполнения на процессоре 20. При исполнении на процессоре 22, код 26 может обрабатывать принятые данные датчиков для выполнения на нем различных функций, которые будут описаны ниже. Они включают определение статуса загрязнения для каждого из светильников 2.
Память 24 также содержит базу 28 данных, которая доступна для кода 26 при его исполнении.
Фигуры 2А и 2В показывают некоторые функции такого светильника 2. Фигура 2А показывает сценарий оптимального уровня загрязнения, в котором выходной элемент 10 только что был установлен или очищен, и он, таким образом, по существу не содержит никакой грязи. Напротив, фигура 2В показывает сценарий повышенного уровня загрязнения, в котором на выходном элементе 10 нарос слой грязи D.
Свет Е, излучаемый лампой 6, направляется к выходному элементу 10, например, внутренней оптической системой светильника 2 (не показана). Датчик 8 имеет светочувствительную поверхность и расположен в корпусе 4 для приема любых частей излучаемого света Е, отражаемых назад от выходного элемента 10 (R означает на фигурах такой отраженный свет). Остальные части (обозначенные О) передаются через выходной элемент 10 - количество света О, который проходит, является величиной, которая определяет световой выход светильника 2. Здесь отметим, что Е, О, R также используются для обозначения соответствующих уровней мощности соответствующего света, как будет ясно из контекста.
Выходной элемент 10 имеет коэффициент t пропускания, который уменьшается с течением времени по мере того как уровень загрязнения на нем увеличивается, поскольку увеличивающееся количество грязи препятствует прохождению все большего и большего количества света через выходной элемент. Другими словами, выходной элемент 10 имеет коэффициент r отражения, который увеличивается с течением времени по мере того как уровень загрязнения увеличивается, поскольку увеличивающееся количество грязи вызывает отражение все большего и большего количества света назад от выходного элемента 10. Коэффициент r отражения является долей мощности падающего света R, который отражается от выходного элемента, т.е. r=R/E. Коэффициент t пропускания является долей мощности падающего света О, который проходит через выходной элемент, т.е. t=O/E, или, другими словами, коэффициент пропускания является световым выходом светильника, выраженным относительно общей мощности света Е, излучаемого лампой 6.
При измерении количества света R, отраженного грязью D на светильнике, может быть выполнена оценка уровня загрязнения на выходном элементе 10. «Уровень загрязнения» на элементе означает количественную и/или качественную меру количества грязи на элементе, и он может быть определен и представлен рядом путей в зависимости от контекста. Увеличение уровня загрязнения означает изменение меры, которая передает увеличение количества грязи.
Для «чистого светильника» по фигуре 2А, никакой свет не отражается или отражается пренебрежимо мало света, и светочувствительная поверхность датчика 8 не принимает никакого излучаемого света или принимает пренебрежимо мало света. Когда на прозрачной части 10 светильника оседает слой грязи D, эта грязь D заставляет свет отражаться внутрь светильника 2 от выходного элемента 10 и падать на светочувствительную поверхность датчика 8. по мере того как количество излучаемого света R, который отражается, увеличивается, световой выход О света уменьшается, поскольку R+O=1.
С использованием датчика 8 можно измерить коэффициент отражения и/или коэффициент пропускания выходной части 10. Коэффициент отражения/коэффициент пропускания могут быть, например, выражены в виде доли, процентного отношения или десятичной дроби. Значение коэффициента отражения/коэффициента пропускания может быть определено самим светильником 2 с помощью внутренних обрабатывающих компонентов (не показаны) и передано в контролирующее устройство 20 через сеть 11 или оно может быть определено программным обеспечением 26, исполняемым на удаленном контролирующем устройстве 20, на основе сигналов, принимаемых от датчика 10 через сеть 11, таких как «сырые», т.е. по существу необработанные данные датчиков, принятые «корректно» от датчиков.
Статусы загрязнения присваиваются светильникам 2 программным обеспечением 26 и они основаны на сопоставлении уровней отраженного света R, как показано на фигуре 3. Фигура 3 показывает иллюстрации того, как коэффициент r отражения и коэффициент t пропускания связаны как t+r=100%, где r и t в этом примере выражены в процентах.
В этом примере каждому светильнику S присваивается статус из дискретного, конечного набора статусов S={s1,...,s7}. Существует семь возможных статусов в наборе S в этом примере, но в других случаях может быть больше или меньше возможных статусов. Каждый из отдельных статусов s1,...,s7 образует дискретный бин в том смысле, что соответствующий отличный и непрерывный поддиапазон значений коэффициента r отражения и/или коэффициента t пропускания сопоставляют с этим статусом. Поддиапазоны относительно меньшего коэффициента отражения/ поддиапазоны большего коэффициента пропускания сопоставляют с «лучшими» статусами, т.е. указывают на более чистые состояния, а поддиапазоны относительно большего коэффициента отражения/ поддиапазоны меньшего коэффициента пропускания сопоставляют с «худшими» статусами, т.е. указывают на более грязные состояния. То, какие поддиапазоны являются подходящими, зависит от контекста, и задание их может в некоторой степени включать в себя ручную настройку.
Отдельные статусы представляются интуитивными словесными описаниями уровня загрязнения на применимом светильнике. Лучшее состояние s1, которому присвоен поддиапазон наименьшего коэффициента отражения/поддиапазон наибольшего коэффициента пропускания, может быть, например, «безупречным» или «очень чистым», это статус в сценарии по фигуре 2А. Отраженному количеству около 60% может быть присвоен, например, статус «грязный». Для t, приближающейся к 0%/r, приближающейся к 100%, может быть присвоен наихудший статус s7, который может быть, например, «очень грязным» или «максимально грязным». Альтернативно или дополнительно, статусы могут быть представлены визуально разными цветами, тенями, оттенками, тонами, формами и т.д.
Фигура 4 показывает и загрязнения для двух отдельных наружных осветительных арматур 2a, 2b, представляющих два крайних случая. Первой (2a) был присвоен наилучший статус s1, тогда как второй (2b) был присвоен наихудший статус s7.
Альтернативно или дополнительно, на основе коэффициента r отражения и/или коэффициента t пропускания может быть присвоена двоичная мера, причем одно значение (обозначенное «0» для удобства) указывает на то, что светильник не нуждается в очистке, в другое значение (обозначенное «1» для удобства) указывает на то, что светильник нуждается в очистке. В этом случае «0» присваивают, когда r меньше/ t больше порогового значения, и «1» присваивают, когда r больше/ t меньше порогового значения. Отметим, что «0» и «1» могут быть представлены любым подходящим способом, например, в виде интуитивного словесного описания, например, «чистый» или «ОК» для «0» и «грязный» или «требующий очистки» для «1». Таким образом, светильник может быть «помечен» на основе порогового значения, как требующий очистки или не требующий очистки. Подходящее пороговое значение, при котором светильник «помечают» как грязный, будет зависеть от контекста и, возможно, от заинтересованных сторон. Для некоторых ситуаций желаемые/требуемые уровни освещения являются большими, чем для других ситуаций. Задание порогового значения может в некоторой степени включать ручную настройку.
Такие двоичные меры и статусы образуют уровни загрязнения, как это делают коэффициент r отражения и коэффициент t пропускания сами по себе, т.е. последние могут рассматриваться в качестве непрерывных, числовых характеристик самого уровня загрязнения, тогда как первые являются дискретными, не непрерывными характеристиками.
Данные об уровнях загрязнения для отдельных светильников сохраняются в базе 28 данных; эти данные могут быть использованы для дополнительного анализа.
Как указано, авторы изобретения обнаружили, что собираемая таким образом информация об уровнях загрязнения обеспечивает информацию не только о самих светильниках, но и об уровнях загрязнения их окружения.
Нижеследующее относится к фигурам 5А и 5В, которые представляют иллюстративные состояния устройства 30 отображения, реализуемые программным обеспечением 26, и в частности иллюстрируют, как могут быть сгенерированы программным обеспечением 26 и отображены на устройстве 30 отображения различные визуальные индикаторы 12, 14. Такие индикаторы используются для идентификации географических местоположений, связанных со светильником и/или объектами в таких местоположениях.
Когда отдельные светильники 2 собирают данные о своих «статусах загрязнения», агрегированный набор данных может быть также использован для получения понимания статуса загрязнения конкретных частей улицы, территории, квартала или города и т.д. Это проиллюстрировано на фигуре 5А, которая показывает статус загрязнения отдельных светильников или конкретных улиц и территорий.
Фигура 5А показывает карту М района, который охватывает множественные светильники. Каждый из светильников 2 представлен соответствующим визуальным индикатором 12 (индикатором светильника).
Индикатор 12 светильника выполняет две функции. Во-первых, он указывает на карте М (по меньшей мере приблизительное) местоположение этого светильника. А именно, он наложен на карту М в местоположении светильника, который он представляет. Множественные индикаторы светильников, относящиеся к множественным светильникам, выводятся одновременно. Во-вторых, индикатор 12 светильника указывает на статус загрязнения светильника, который он представляет, например, это может быть указано цветом визуального индикатора, причем каждый из статусов s1,...,s7 представляют отличным цветом. Цвета могут изменяться постепенно от зеленого через желтый и, наконец, до красного от наилучшего до наихудшего статуса. Таким образом, индикатор 12 светильника является индикатором как местоположения светильника, так и его уровня загрязнения.
Альтернативно или дополнительно, визуальный индикатор может просто указывать на то, требуется или нет очистка, т.е. может указывать двоичное значение описанного типа. В качестве примера, зеленый и красный индикаторы могут указывать на то, что очистка требуется и не требуется, соответственно.
Кроме того, если отдельные уровни загрязнения для светильников 2 известны, то эти данные могут быть агрегированы и проанализированы для оптимизации расписаний технического обслуживания/очистки осветительной инфраструктуры. Фигура 5В показывает пример того, как это может быть реализовано. В этом примере, дополнительно к визуальным индикаторам 12, указывающим на местоположения и статус светильников (фигура 5А), на карте М дополнительным визуальным индикатором 14 (индикатором территории) очерчены территории. Каждый индикатор 14 территории связан с одним или более светильниками и находится в виде цветной формы (например, прямоугольника), которая очерчивает эту территорию в этом примере. Здесь цвет также указывает на уровень загрязнения для конкретной территории на основе светильника (светильников), связанного с этой территорией. Это происходит посредством агрегирования подобных уровней загрязнения светильников, которые также оказываются близкими друг к другу и, таким образом, образуют территорию, которая имеет конкретный уровень загрязнения. Таким образом, индикатор 14 территории является также индикатором уровня загрязнения, как и индикатор 12 светильника.
Таким образом, связь между территорией и светильником(ами) основана на подобии уровней загрязнения и географической близости территории к светильнику(ам).
Процесс автоматической идентификации таких территорий описан ниже.
Альтернативно, индикаторы 12 светильников могут быть опущены таким образом, чтобы были показаны только индикаторы 14 территорий. (Непрерывный) набор местоположений образует территорию. Этот набор содержит местоположения, которые не являются местоположениями применяемого светильника (указанного светильником 12) и могут включать или могут не включать местоположение самого светильника; а именно, территория может включать в себя или может не включать в себя один или более светильников, с которыми она связана.
Территории, которым срочно требуется очистка, могут быть, например, представлены красным цветом, тогда как территориям, представленным, например, зеленым и желтым цветом, она не требуется. Желтый цвет указывает на территории, которые, вероятно, потребуют очистки раньше, чем зеленые территории.
Эти агрегированные данные об уровнях загрязнения могут быть также использованы в виде производного инструмента для получения понимания уровней загрязнения за пределами осветительной инфраструктуры, в отношении любого объекта в окрестности данного светильника, например, в отношении городской мебели (например, парковых или других наружных скамеек), зданий и/или другой городской инфраструктуры.
Существует несколько способов использования этих данных; например, они могут быть использованы для предложения всех услуг, таких как:
Данные для обеспечения очистки осветительного оборудования, чтобы убедиться в соответствии уровней выходной мощности нормативным требованиям;
Данные для обеспечения очистки осветительного оборудования для предотвращения отталкивающего/грязного внешнего вида;
Данные для планирования очистки городской мебели;
Данные для планирования очистки общественных или частных зданий.
Для 3 и 4 эти данные используют для очистки объектов, отдельных от самого светильника, в географических местоположениях, отличных от географического местоположения самого светильника, но, тем не менее, связанных со светильником, т.е. находящихся в другом, но близком географическом местоположении.
Терминология «географическое местоположение, связанное со светильником» означает географическое местоположение, которое находится поблизости к светильнику, т.е. в его окрестности, т.е. достаточно близко к светильнику для того, чтобы связанное с ним местоположение имело уровень загрязнения, который коррелирует с уровнем загрязнения выходного элемента светильника. Т.е. таким образом, что грязь, оставляемая сама по себе на устройствах, будет накапливаться на любом объекте в этом местоположении со скоростью, которая является предсказуемой с приемлемым уровнем точности относительно скорости накопления грязи на выходном элементе светильника. То, насколько близко должен находиться объект, зависит от ряда факторов, таких как факторы окружающей среды, препятствия в виде других близких объектов, таких как здания. Такое местоположение может быть, например, любым местоположением, т.е. i) на той же самой дороге (например, улице), что и светильник, и ii) в пределах некоторого радиуса от светильника (например, радиуса несколько метров). Первое условие нахождения на той же самой дороге является особенно применимым там, где плотный транспортный поток является значительным способствующим фактором для общих уровней загрязнения.
Местоположение и/или объект могут быть идентифицированы автоматически программным обеспечением 28 на основе данных географической близости, хранимых в памяти 24, которая записывает информацию о местоположении(ях) и/или объекте(ах), близких к светильнику. Например, база 28 данных может также хранить местоположения таких объектов, а также указывать их на карте М соответствующими визуальными индикаторами (не показано). Дополнительно, может быть идентифицирован сам объект (а не только его местоположение). Например, база данных может хранить идентификаторы объектов, идентифицирующие тип объекта, которые могут быть также указаны на карте М, например, объект типа «скамья» может быть указан графическим символом, наложенным на карту в (приблизительном) местоположении этой скамьи. Объект или окружающая его территория могут быть помечены как требующие очистки или не требующие очистки на основе подходящего порогового значения, причем это относится к этому объекту, а не к светильнику, по вышеописанной методике, и это может быть также указано на карте, например, цветом, оттенком, затенением, тоном, формой и т.д. графического символа, например, красный и зеленый графические символы скамьи могут представлять скамьи, которые действительно требуют и не требуют очистки, или для обозначения необходимости очистки может быть введена граница вокруг пиктограммы, и т.д.
В качестве альтернативы, база 28 данных может хранить для каждого светильника соответствующий набор из одного или более идентификаторов объектов, которые связаны с этим светильником. Программное обеспечение 26 может указывать идентичность соответствующего объекта(ов) без идентификации их конкретных местоположений, например, посредством вывода списка таких объектов, связанного с индикатором скамьи.
Возвращаясь к фигуре 5В, при данном наборе из множественных светильников, например, если некоторые или все светильники (должны быть) указаны на карте М, то иллюстративный механизм для автоматического определения территорий типа, указанного эталонным знаком 14, выглядит следующим образом.
Для по меньшей мере одного (например, каждого) из набора множественных светильников:
Определяют разницу между уровнем загрязнения этого светильника и уровнем загрязнения по меньшей мере другого светильника, и, в свою очередь, определяют, превышает ли эта разница первую величину. Первая величина может быть нулевой, т.е. в этом случае эта величина определяет, имеют эти светильники или нет одинаковый уровень загрязнения.
Географическое расстояние (например, евклидово расстояние или другая метрика расстояния) между этим светильником и другим светильником(ами) определяют на основе данных географической близости, которые могут, например, указывать на географическое местоположение каждого светильника, в виде соответствующей пары координат. В свою очередь, определяют, превышает ли географическое расстояние вторую величину.
Если (и только если) разница не превышает первой величины, и географическое расстояние не превышает второй величины, то этот светильник и другой светильник(и) обрабатывают как связанные (т.е. коррелирующие) друг с другом. В этом случае определяют территорию, связанную с данным светильником и другим светильником(ами), и указывают ее на карте, как описано выше. Эта территория может, например, охватывать и/или быть в пределах некоторого радиуса от данного светильника и/или другого светильника(ов). Эта территория может также иметь некоторую зависимость от окружающей среды этого светильника и другого светильника(ов), например, если данные географической близости указывают на то, что эти светильники находятся в пределах некоторого расстояния от здания(й) и/или другого препятствия(й) и/или дороги(дорог) и т.д., то территория может быть определена таким образом, чтобы по меньшей мере часть ее края была выровнена со зданием(ями) и/или другим препятствием(ями) и/или дорогой(ами) и т.д.
Отметим, что временное упорядочивание этапов S1 и S2 является несущественным. В некоторых случаях они могут чередоваться во времени или выполняться параллельно.
В некоторых вариантах осуществления индикатор уровня загрязнения для самого объекта может быть вычислен на основе индикатора уровня загрязнения светильника, но независимо от первого в том смысле, что он является по меньшей мере сбрасываемым независимо от уровня загрязнения на светильнике, т.е. тем самым уровень загрязнения на объекте может сбрасываться, в то время как уровень загрязнения на светильнике остается постоянным или увеличивается, причем желательно указывать, что объект был очищен, а светильник не был очищен. Уровень загрязнения на объекте может быть сброшен после генерирования контролирующим устройством сигнала о необходимости очистки для объекта. Альтернативно или дополнительно, очистку объекта могут инициировать разные пороговые значения для порогового значения уровня загрязнения светильника. Например, когда уровень загрязнения на светильнике достигает, например, 7, контролирующим устройством может быть сгенерирован сигнал на очистку объекта(ов), близкого к светильнику. Хранимый в компьютере счетчик увеличение уровня загрязнения может быть затем сброшен контролирующим устройством, и следующий сигнал о необходимости очистки будет генерироваться тогда, когда уровень загрязнения достигнет 14 (или, например, меньшего значения, если оседание грязи является нелинейным).
В то время как в приведенном выше описании объект, отдельный от светильника, находится в географическом местоположении, отличном от географического местоположения самого светильника, в другом варианте осуществления он может находиться по существу в том же самом местоположении, но, тем не менее, быть отдельным от светильника или от любых поддерживающих конструкции или компонентов светильника. Например, объект может быть скамьей, находящейся под светильником. Более конкретно, объект может находиться по существу в том же самом географическом местоположении, что и светильник, но иметь отличные от светильника возвышение и/или высоту (например, светильник может быть поднятым, например, на 6-12 метров над землей, тогда как объект может быть скамьей на уровне земли, имеющей высоту около 1,5-2,5 метров, или зданием, существенно более высоким или более низким, чем светильник).
Альтернативно, идентификация такого местоположения и/или такого объекта может быть ручной в некоторых случаях. Например, когда уровни загрязнения, измеряемые с использованием светильников, распределенных вдоль этой дороги, достигают некоторого уровня, чистильщик или бригада по очистке может перемещаться вдоль дороги, подыскивая ближние объекты, которые нуждаются в очистке.
Точка, в которой находится объект, требующий очистки, может быть или может не быть также точкой, в которой светильник требует очистки. Например, когда светильник 2 доходит до уровня загрязнения, соответствующего, например, коэффициенту отражения, равному r=1/10, близкая парковая скамья может нуждаться в очистке, даже если светильник 2 может еще не нуждаться в очистке. Таким образом, при централизованном управлении очисткой парковой скамьи, вывод о «необходимости очистки парковой скамьи» в следующий раз будет сделан на основе достижения уровня загрязнения светильника, равного, например, r= 2/10.
После очистки объекта, база 28 данных может быть обновлена для отражения этого факта. Например, время очистки может быть сохранено в связи с объектом как идентифицированное и обновленное для отражения последнего времени очистки. Программное обеспечение 26 может затем уведомить пользователя о необходимости следующей очистки на основе как самого последнего времени очистки, так и уровня загрязнения близкого светильника.
Момент времени, когда инициируется очистка объекта, может зависеть от характеристики(характеристик) объекта и/или окружающей его среды. А именно, может быть учтен один аспект объекта и/или окружающей светильник территории, например, уровень загрязнения, равный Х, может инициировать очистку скамьи (поскольку люди обычно не хотят садиться на грязную скамью), однако только тогда, когда он достигнет уровня Y, это инициирует поливку тротуара (поскольку люди обычно меньше беспокоятся об этом). Таким образом, очистка объекта может быть инициирована на основе хранимой в компьютере информации об этом объекте, идентифицирующей характеристику объекта и/или окружающей его среды, например, генерирование управляющего сигнала, который инициирует очистку, может быть синхронизировано на основе доступной из компьютера информации.
Объект, отдельный, т.е. отличный от светильника, означает объект, который разобщен со светильником, т.е. который не образует часть светильника и не установлен на светильнике. Если светильник поддерживается конструкцией, такой как столб, то объект также разобщен (в том же смысле) с поддерживающей конструкцией. Объект может быть несвязанным функционально со светильником и, в отличие от светильника, может быть неэлектрическим, т.е. неподключенным к искусственному источнику электричества, например, если он является элементом мебели или внешней стеной здания. Термин «светильник» включает в себя все функциональные компоненты, относящиеся к функции освещения, в том числе лампу и любые дополнительные электрические компоненты, которые позволяют лампе обеспечивать желаемое освещение, такие как трансформаторы, схемы, механизмы для обеспечения безопасности и т.д.; корпус (в том числе выходной элемент); и любые поддерживающие компоненты, такие как рама, держатель, подвеска и т.д.
В то время как в приведенном выше описании излучаемый из самой лампы 6 свет используется для контроля уровней загрязнения, не исключена возможность использования отдельного источника излучения (видимого или невидимого, например, инфракрасного) для этой цели. Дополнительно, в то время как в приведенном выше описании характеристикой детектируемого излучения является его уровень мощности, другие характеристики (такие как частота, пространственное распределение и т.д.) могут также обеспечивать информацию об уровне загрязнения.
Вывод индикатора предназначен для пользователя контролирующего устройства 20. Вышеупомянутое предполагает визуальные индикаторы, но, в качестве альтернативы или в дополнение, не исключена возможность вывода невизуальных индикаторов (например, звуковых индикаторов). Выводимый «набор связанных индикаторов» означает, что, если имеется несколько индикаторов в наборе, то они выводятся в связи друг с другом, т.е. таким образом, чтобы концептуальная связь между ними была очевидной для пользователя. Например, они могут быть выведены по существу одновременно и/или поблизости друг от друга на устройстве отображения (для визуальных индикаторов), и/или может быть также выведена информация, описывающая эту связь в явной форме.
Другие варианты к раскрытым вариантам осуществления могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при реализации на практике заявленного изобретения, из изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а форма единственного числа не исключает множества. Единственный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Тот факт, что некоторые меры перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, не может быть использована с преимуществом комбинация этих мер. Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, поставляемый вместе с другим аппаратным обеспечением или в виде его части, но может также распространяться в других формах, таких как через интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы. Никакие ссылочные позиции в формуле изобретения не должны быть истолкованы как ограничивающие объем.