CN101329825A - 一种防风广告牌及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防风广告牌及其控制方法，包括：一立柱，一广告牌支架，一滚动体，其特征在于：还包括有一电机，一电磁制动器，一风速仪，一触发开关，一电气控制装置，其中电气控制装置与上述电磁制动器、电机、风速仪及触发开关相电连接，并根据风速仪采集到自然风的速度值信号及触发开关的控制信号来控制电机和电磁制动器工作。采用上述结构后，使得整个广告牌可及时地根据风速(和风向)改变自身整体的迎风面截面，并能按需定位，可有效降低风载荷，这样使用起来更加安全，同时实测的风速在一定时间范围内低于设定值时，又可利用电机进行快速复位，使广告牌能及时处于最佳的朝向上，因而本发明的广告牌可控性好，使用安全、广告宣传效果好，值得在现有广告牌上推广应用。

Description

一种防风广告牌及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种广告牌及其控制方法，具体指一种能防风的大型广告牌及其控制方法。
背景技术
广告牌是用来向公众传递广告信息的一种装置，按不同的需求，它可以制成各种形式。其中较常见的是设立在交通干道、交通枢纽等场合的大型广告牌，该大型广告牌的广告牌支架通常支撑在单立柱或多立柱上，按其牌面又可分为单面、双面、多面的广告牌。由于这样的广告牌结构简单，制作容易，且又能吸引过往行人的注意力，因而被广泛地应用。但在实际使用中发现：由于广告牌支架和立柱之间为固定连接，且广告牌一般朝向公众，因而，这样的广告牌一旦定位后，它无法随着风向来改变自身的迎风面，由此就导致了在恶劣天气下广告牌被损、甚至立柱被吹倒的现象，这不但给广告商和厂家造成了不必要的损失，同时还给行人带来了极大的安全隐患。而要消除这样的缺陷，往往以增大立柱尺寸、改善广告牌支架材料等来满足大风天气下的风载荷要求，但这样的方案，会明显地提高广告牌的建造成本。
为此，人们设计出一种可以防风的广告牌，如中国专利授权公告号为CN2760701Y的《路边防风广告牌》，在该专利文献中披露了：立柱与广告牌形成一偏心立柱，广告牌与立柱之间通过一连接轴套连为一体，使得两者可相对转动，并在广告牌上固定连接有转动复位装置，该转动复位装置又包括设置在支撑柱两侧对称排列的复位弹簧，各复位弹簧的内、外端分别与活动板、固定板相抵，支撑柱的上端又固定有夹持在两活动板之间的转动滑块，转动滑块两端为锥体。使用时，在风力的推动下，广告牌顺势相对于立柱转动，同时带动转动滑块并压缩两侧的复位弹簧，以形成扭矩。当风力减小时，在复位弹簧张力的作用下，迫使广告牌复位，并解除扭矩。显然，采用上述方案的广告牌，可以在一定程度上克服传统广告牌的缺陷。但仔细分析它的结构后发现：由于广告牌与立柱一直处于可相对转动的状态，且广告牌一般离地面较高，所以只要稍有风速，广告牌就会转动，即就会离开最佳朝向；同时在风速减小时，由于广告牌本身较为笨重，仅通过两弹簧来复位，它的复位速度较慢，并且当风向变化范围较大时，广告牌存在死点，无法完成大角度回转。因而在广告牌使用过程中，并不能使广告牌处于最佳的角度朝向上，从而影响了它应有的广告效果。
还有如中国专利授权公告号为CN100390838C的《广告牌风力载荷的卸载方法及抗强风广告牌》披露了广告牌的控制方法，它是利用风速传感器实时测定风速，测风仪将风速转化为电控信号，测风仪比较电路将电控信号与预先设定的控制参数比较，通过继电器控制电动机转动动作；电动机通过减速装置和传动机构，带动百叶窗式广告牌面的叶片作角度调整。采用上述结构后，虽然在一定程度上可以改变广告牌的迎风面，实现广告牌的风力载荷的卸载。但该广告牌仍具有以下的不足：第一，在控制方面，上述控制方法中控制系统只是简单的对风速进行实时监控，当风速超过安全值而方向与广告牌平行的状况下，系统仍会给广告牌的叶片发出转动信号，可这是不必要的；并且在广告牌调整叶片角度的过程中，由于始终有刚性机械传动，因此一直会把风载荷传递给广告牌支架。尤其在恶劣天气条件下，风速存在很大的不稳定性，所以在叶片调整的过程中，若风速瞬间增大时，系统也无法做出相应的调整，仍然存在广告牌被风力破坏的现象。第二，对于机械部分，由于采用百叶窗结构，使得运动部件多，结构复杂；并且由于广告牌的牌面不是一个整体，导致广告画面内容必须喷涂，或是采用多块广告幕布拼接，这使得画面效果差，维护和更换也很麻烦。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种既可根据风速完全改变整个广告牌的迎风截面，并能将风力载荷卸载，又可快速复位、定位的防风广告牌。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种可根据风速完全改变整个广告牌的迎风截面，并能将风力载荷卸载，又可快速复位、定位，同时在快速复位、定位过程中还能及时防风并做出改变迎风截面的防风广告牌控制方法。
本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种可根据风速和向完全改变整个广告牌的迎风截面，并能将风力载荷卸载，又可快速复位、定位，同时在快速复位、定位过程中还能及时防风并做出改变迎风截面的防风广告牌控制方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该防风广告牌，包括：
一立柱，该立柱的上端部固定有基座；
一广告牌支架，该广告牌支架上固定有与上述基座相对应的转台；
一滚动体，设置在上述转台和基座之间，以使所述转台相对于基座转动；
其特征在于：还包括有
一电机，设置在所述的立柱上，并通过传动机构驱动上述转台旋转；
一电磁制动器，设置在所述的立柱上用来对所述转台进行锁紧；
一风速仪，用来测量自然风的速度值；
一触发开关，设置在上述转台和基座之间，用于检测转台与基座是否正对；
一电气控制装置，与上述电磁制动器、电机、风速仪及触发开关相电连接，并根据所述风速仪采集到自然风的速度值信号及触发开关的控制信号来控制所述电机和电磁制动器工作。
作为改进，本发明还可以包括有一风向仪，该风向仪与所述电气控制装置相连，用于测量广告牌支架方向与自然风方向之间的方向差值；同时所述电气控制装置可以根据风速仪采集到自然风的速度值信号、风向仪测量的方向差值信号及触发开关的控制信号来控制所述电机和电磁制动器工作。
所述的转台上具有向下伸入到所述立柱内的转轴，而所述的电磁制动器位于所述的立柱内，该电磁制动器包括套置在上述转轴上的制动轮和位于制动轮两侧的左、右摩擦片，该左、右摩擦片的一端固定在所述立柱的内壁上，该左、右摩擦片的另一端为自由端，并在两自由端之间连有弹簧，且至少在一所述摩擦片的自由端外侧设有与所述电气控制装置相电连的电磁铁动力装置。当然，上述电磁制动器也可以固定在立柱外，对传动机构的高速轴进行按需制动，这样的方案同样可控制转台的运动。
所述的立柱内还设置有中心集电器，该中心集电器包括定位在立柱内壁上的弹性夹和固定所述转轴上的集电环，其中，弹性夹的端部相对侧分别固定有导电碳刷，在所述集电环上开有相互绝缘隔离的多个导电环形凹槽，上述弹性夹夹于该集电环对应的导电环形凹槽，而使所述弹性夹上的导电碳刷紧贴于对应导电环形凹槽的外表面。这样，当转台随电机旋转时，与弹性夹相连的照明电缆不会随之转动，从而有效地阻止了转台旋转时扭断照明电缆的现象，确保在广告牌支架旋转的状态下电路可靠导通。
考虑到广告牌复位后能及时触发信号，在转台和基座之间还设有触发开关，所述的触发开关由挡块和限位开关组成，所述限位开关与所述电气控制装置相连，所述的挡块固定在上述基座、转台的其中之一上，而上述基座、转台其中之另一个上则固定有所述的限位开关。限位开关可以采用常规的行程开关，也可以采用干簧管、光电式开关或感应式开关，只要转台转动到复位状态下，可以发送信号给电气控制装置，以控制上述电机停转即可。
所述电气控制装置包括主控单元及信号转换单元，所述电磁制动器、电机及触发开关与所述主控单元相连，所述风速仪、风向仪通过信号转换单元与所述主控单元相连。该电气控制装置根据该风速风向仪所采集到的风向风速信号及触发开关的信号控制上述电机、电磁制动器的工作。
为了实现广告牌支架经过最短距离的旋转即可达到与自然风平行的目的，在上述方案中还包括有驱动所述电机正转的正转继电器和驱动电机反转的反转继电器。
为了防止外界灰尘落入到滚动体上，同时也预防滚动体的润滑油脂泄漏，所述的基座和转台之间还设置有位于所述滚动体侧的密封件。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：该防风广告牌的控制方法包括以下步骤：
(11)、在电气控制装置中预设第一安全风速值、比第一安全风速值小的第二安全风速值和延时时间；
(12)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(13)、判断第一风速值是否大于等于第一安全风速值，若不是，返回步骤(12)；若是，则所述电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开所述的转台，使广告牌支架在自然风的驱动下旋转，然后进入下一步；
(14)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；
(15)、判断第二风速值是否大于等于第一安全风速值，若是，返回步骤(14)；若不是，进入下一步骤；
(16)、判断第二风速值是否小于第二安全风速值，若不是，返回步骤(14)；若是，启动定时时间为所述预设延时时间的内部定时器，然后进入下一步；
(17)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第三风速值；
(18)、判断第三风速值是否小于第二安全风速值，若不是，返回步骤(14)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(17)，若到期，进入下一步骤；
(19)、判断是否收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号，若没有收到，所述电气控制装置继续给出开启电磁制动器控制信号，同时给出启动电机的控制信号，使电磁制动器继续松开转台，从而使广告牌支架在电机的驱动下复位转动；当电气控制装置收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号时，电气控制装置输出控制信号使电机断电、电磁制动器断电，从而使制动器抱紧广告牌支架，返回步骤(12)。
本发明解决上述第三个技术问题所采用的第一个技术方案为：该防风广告牌的控制方法可以包括以下步骤：
(21)、在电气控制装置中设置第一安全风速值，比第一安全风速值小的第二安全风速值，延时时间，在电气控制装置中存入一张角度与正弦值转换表；
(22)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(23)、判断第一风速值是否小于第二安全风速值，若不是，转入步骤(26)；若是，启动定时时间为所述预设延时时间的内部定时器，然后进入下一步；
(24)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；判断第二风速值是否小于第二安全风速值，若不是，电气控制装置输出电机断电的控制信号，转入步骤(26)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(24)，若到期，进入下一步骤；
(25)、判断是否收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号，若没有收到，所述电气控制装置输出开启电磁制动器和电机的控制信号，重新启动定时器，并使定时器定时时间为0，并返回步骤(24)；当电气控制装置收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号时，所述电气控制装置输出关闭电机和电磁制动器的控制信号，使电磁制动器断电后锁紧转台，返回步骤(22)；
(26)、上述电气控制装置开始采集风向仪测量的广告牌支架方向与自然风方向之间的第一方向差值，查出第一方向差值的正弦值，并与采集的风速值相乘得出广告牌支架正向承受的风速值，判断广告牌支架正向承受的风速值是否大于等于第一安全风速值；若是，则所述电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，转入下一个步骤(27)；如不是，返回步骤(22)；
(27)、上述电气控制装置开始采集风向仪测量的广告牌支架方向与自然风方向之间的第二方向差值，判断第二方向差值是否为0°；若是，则所述电气控制装置输出关闭电磁制动器的控制信号，然后返回步骤(22)；如不是，返回步骤(27)。
本发明解决上述第三个技术问题所采用的另一个技术方案为：该防风广告牌的控制方法也可以包括以下步骤：
(21)、在电气控制装置中预设目标风向范围值，大于该目标风向范围值中最大值的多段连续的设定风向范围值、对应每段设定风向范围值内的安全风速值、小于任一段安全风速值的最高安全风速值和延时时间；
(22)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(23)、判断第一风速值是否小于最高安全风速值，若不是，转入步骤(26)；若是，启动定时时间为延时时间的定时器，并进入下一步骤；
(24)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；继续判断第二风速值是否小于最高安全风速值，若不是，电气控制装置输出电机断电的控制信号，转入步骤(26)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(24)，若到期，进入下一步骤；
(25)、判断触发开关是否打开，即判断电气控制装置是否收到触发开关给出转台与基座之间正对的信号，如果触发开关没有打开，所述电气控制装置输出开启电磁制动器和电机的正转继电器或反转继电器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，使广告牌支架在电机的驱动下实现复位转动，这时，重新启动定时器，并将定时时间置零，返回步骤(24)；如果触发开关打开，则关闭电机和电磁制动器，并返回步骤(22)；
(26)、所述电气控制装置采集第一风向差值，将上述第一方向差值与目标风向范围值进行比较，如果第一方向差值落在目标风向范围值内，则电气控制装置输出关闭电磁制动器的控制信号，使电磁制动器断电后锁紧转台，同时返回步骤(22)；
(27)、如果采集到的第一方向差值落在预设的某段设定风向范围值之内，同时采集到的自然风的第一速度值大于等于该段设定风向范围值内对应的安全风速值，并且第一方向差值落在0°～90°或180°～270°，则电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，同时电气控制装置输出开启正转继电器的控制信号，使广告牌支架在电机驱动下朝平行于自然风向的方向旋转，然后继续采集第二方向差值，直至第二方向差值为0或180°时关闭电机和电磁制动器并返回步骤(22)；如果采集到的自然风的第一速度值大于等于该段设定风向范围值内对应的安全风速值，并且第一方向差值落在90°～180°或270°～360°，则电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，同时电气控制装置输出开启反转继电器的控制信号，使广告牌支架在电机驱动下也朝平行于自然风向的方向旋转，然后继续采集第二方向差值，直至第二方向差值为0°或180°时关闭电机和电磁制动器并返回步骤(22)。
与现有技术相比，由于本发明巧妙地增设了对整个广告牌进行制动或锁紧的电磁制动器以及回转电机，并借助于风速仪(和风向仪)获得实时的风速，使得整个广告牌可及时地根据风速(和风向)改变自身整体的迎风面截面，并能按需定位，以完全消除风载荷，这样使用起来更加安全，同时实测的风速在一定时间范围内低于设定值时，又可利用电机进行快速复位，使广告牌能及时处于最佳的朝向上，快速复位、定位过程中还能及时防风并做出改变迎风截面，因而本发明的广告牌可控性好，使用更安全、广告宣传效果好，值得在现有广告牌上推广应用。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图；
图2为图1中去掉广告牌、电机和传动机构后的放大示意图；
图3为图2中电磁制动器的A向结构示意图；
图4为图2中中心集电器的俯视图；
图5为图2中B向局部结构示意图；
图6为本发明第一实施例中电气控制装置的电路图；
图7为本发明第一实施例的控制方法流程图；
图8为本发明第二实施例的电气控制装置的电路图；
图9为本发明第二实施例的控制方法流程图；
图10为本发明第三实施例的电气控制装置的电路图；
图11为本发明第三实施例的控制方法流程图；
图12为本发明第四实施例的结构示意图；
图13为本发明第五实施例的结构示意图；
图14为图13中去掉广告牌、电机和传动机构后的放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例一：如图1至图5所示，该防风广告牌包括立柱1、广告牌支架2、电磁制动器3、电机4、中心集电环5、风速仪6、滚动体7、触发开关、电气控制装置10(图中未示出)。
其中，立柱1采用中空的管状体，它下端按常规借助于地基立于地面，立柱1的上端部固定有一基座11，在本实施例，该基座采用平台的结构。
广告牌支架2采用较常见的框架结构，可以是对称结构，也可以是偏心结构，该广告牌可以采用单面或双面或三面，在本实施例中采用单面结构。在该广告牌支架的中部固定有与上述基座相对应的转台21，在该转台21和基座11之间设有滚动体7，即在转台21的下表面和基座11的上表面之间设有滚动体7，而使转台21既支撑于基座11上，又能相对于基座旋转。同时在上述转台的下表面上具有向下伸入到立柱内的转轴211。
电磁制动器3位于立柱1内，请参见图2和图3，该电磁制动器包括套置在上述转轴211上的制动轮31和位于制动轮两侧的左摩擦片32、右摩擦片33，该左、右摩擦片的一端固定在立柱1内壁上，该左、右摩擦片的另一端为自由端，并在两自由端之间连有弹簧34，且在该左、右摩擦片的自由端外侧还分别设有电磁铁动力装置35。
电机4固定在立柱1外侧，电机4输出轴通过减速器8、传动机构9与上述转台相联动，在这里，减速器采用常规的结构，而传动机构采用链轮-链条，即在上述转台侧面具有链轮结构，使得电机的转动，可通过减速器的减速和链轮-链条的传动，带动转台转动，最终带动广告牌支架转动。
上述电磁制动器3也可以安装在减速器的输入轴处，可同样达到锁紧转台或放松转台的目的。
中心集电器5是用来保护广告牌中配置的照明电缆，该中心集电器5设在上述立柱1内，请参见图1、图2和图4，它包括有定位在立柱5内壁上的三个导电弹性夹51和固定在上述转轴尾端上的集电环52，其中，各弹性夹51的端部相对侧上均固定有碳刷53，而在集电环上开有相互绝缘隔离的三个导电环形凹槽521，各弹性夹51夹于集电环的对应的导电环形凹槽，使各弹性夹上的碳刷53紧贴于导电环形凹槽521的外表面。显然，当转台随电机旋转时，与弹性夹相连的照明电缆不会随之转动，从而有效地避免了转台旋转时扭断照明电缆的现象，确保在广告牌支架旋转的状态下电路可靠导通。
风速仪6可以立于基面上的某个位置，也可以安装在广告支架2上，用来对风速进行实时监测，并将测得的风速信号反馈给电气控制装置10。
考虑到广告牌复位后能及时触发信号，在转台和基座之间设有所述的触发开关，在这里，该触发开关由挡块20和限位开关30组成，请参图2和图5，挡块20固定在上述转台21上，而限位开关30固定在上述基座11上，限位开关可以采用常规的行程开关，也可以采用干簧管、光电式开关或感应式开关，只要转台转动到预设定位置下，可以发送信号给电气控制装置，以控制上述电机停转和制动器锁紧即可。
电气控制装置10包括主控单元101及信号转换单元102，参见图6，其中电磁制动器3、电机4及触发开关与主控单元相连，风速仪6通过信号转换单元与主控单元相连，该电气控制装置根据该风速仪6所采集到的风速信号及触发开关的信号控制上述电机4、电磁制动器3的工作。
本实施例中，主控单元101采用型号为8051的微处理器芯片，该微处理器芯片的P1.1引脚与触发开关相连；微处理器芯片的P1.2引脚与电磁制动器3的电磁铁相连；微处理器芯片的P1.3引脚与电机4相连；该微处理器芯片的P0.0-P0.7、P3.6、P1.0、P3.7引脚与信号转换单元102相连。
而信号转换单元102则由一个型号为ADC0809的转换器、第一反相器、第二反相器、第一与门芯片及第二与门芯片组成，风速仪6与转换器的输入引脚IN0相连，该转换器的D0～D7引脚分别与上述微处理器芯片的P0.0-P0.7相连，上述微处理器芯片的P3.6引脚接第一反相器后与第一与门芯片的一输入端相连，微处理器芯片的P1.0引脚与第一与门芯片的另一输入端相连，该第一与门芯片的输出端则与该转换器的SC、ALE引脚相连，上述微处理器芯片的P3.7引脚接第二反相器后与第二与门芯片的一输入端相连，上述微处理器芯片的P1.0引脚与第二与门芯片的另一输入端相连，该第二与门芯片的输出端则与该转换器的OE引脚相连。
本实施例一中防风广告牌的控制方法，包括以下步骤：参见图7
(11)、在电气控制装置中预设第一安全风速值、比第一安全风速值小的第二安全风速值和延时时间；
(12)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(13)、判断第一风速值是否大于等于第一安全风速值，若不是，返回步骤(12)；若是，则所述电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开所述的转台，使广告牌支架在自然风的驱动下旋转，然后进入下一步；
(14)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；
(15)、判断第二风速值是否大于等于第一安全风速值，若是，返回步骤(14)；若不是，进入下一步骤；
(16)、判断第二风速值是否小于第二安全风速值，若不是，返回步骤(14)；若是，启动定时时间为所述预设延时时间的内部定时器，然后进入下一步；
(17)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第三风速值；
(18)、判断第三风速值是否小于第二安全风速值，若不是，返回步骤(14)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(17)，若到期，进入下一步骤；
(19)、判断是否收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号，若没有收到，所述电气控制装置继续给出开启电磁制动器控制信号，同时给出启动电机的控制信号，使所述电磁制动器继续松开转台，从而使广告牌支架在所述电机的驱动下复位转动；当电气控制装置收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号时，所述电气控制装置输出控制信号使电机断电、电磁制动器断电，从而使制动器抱紧广告牌支架，返回步骤(12)。
使用时，在正常天气条件下，电磁制动器的左、右摩擦片在弹簧的作用下抱紧制动轮，即转轴处于被锁紧的状态，此时，广告牌面朝公众，被固定在最佳的状态。当遭遇大风天气时，为了避免广告牌支架在较大风力作用下一直承受较大的压力导致可能被损坏，这时控制装置如果测量到风速超过设定的第一安全风速值时，电气控制装置会使电磁制动器的电磁铁得电，从而使广告牌支架在风力作用下旋转，自动调整到较为安全的状态；在延时时间过程中，如果电气控制装置测量到风速小于设定的第二安全风速值，那么电气控制装置会使电机得电，从而广告牌支架在电机的驱动下实现复位转动，当广告牌支架回转到限位开关位置时，电气控制装置输出控制信号使电机断电、电磁制动器断电，从而抱紧广告牌支架，使广告牌支架又朝向最佳方向即朝向马路一面。
实施例二：与上述实施例一不同的是，还包括有一风向仪，这里风速仪、风向仪可以使用两个不同的测量单件，而本实施例中采用可同时采集风速和风向的风速风向仪，该风速风向仪可以立于基面上的某个位置，也可以安装在广告支架2上，用来对风速风向进行实时监测，并将测得的风速风向信号反馈给电气控制装置10，该电气控制装置根据该风速风向仪所采集到的风速风向信号和触发开关的控制信号控制上述电机4、电磁制动器3的工作。
风速风向仪中的风向仪与转换器的第一输入引脚IN0相连，风速仪与转换器的第二输入引脚IN7相连，参见图8。
主控单元101同样采用型号为8051的微处理器芯片，该微处理器芯片的P1.1、P1.2、P1.3引脚分别与转换器的A、B、C引脚相连，微处理器芯片的P1.4引脚与触发开关相连；微处理器芯片的P1.5引脚与电磁制动器3的电磁铁相连；微处理器芯片的P1.6引脚与电机4相连。
本实施例二中防风广告牌的第一种控制方法包括以下步骤：参见图9
(21)、在电气控制装置中设置第一安全风速值，比第一安全风速值小的第二安全风速值，延时时间，在电气控制装置中存入一张角度与正弦值转换表；
(22)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(23)、判断第一风速值是否小于第二安全风速值，若不是，转入步骤(26)；若是，启动定时时间为所述预设延时时间的内部定时器，然后进入下一步；
(24)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；判断第二风速值是否小于第二安全风速值，若不是，电气控制装置输出电机断电的控制信号，转入步骤(26)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(24)，若到期，进入下一步骤；
(25)、判断是否收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号，若没有收到，所述电气控制装置输出开启电磁制动器和电机的控制信号，重新启动定时器，并使定时器定时时间为0，并返回步骤(24)；当电气控制装置收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号时，所述电气控制装置输出关闭电机和电磁制动器的控制信号，使电磁制动器断电后锁紧转台，返回步骤(22)；
(26)、上述电气控制装置开始采集风向仪测量的广告牌支架方向与自然风方向之间的第一方向差值，查出第一方向差值的正弦值，并与采集的风速值相乘得出广告牌支架正向承受的风速值，判断广告牌支架正向承受的风速值是否大于等于第一安全风速值；若是，则所述电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，转入下一个步骤(27)；如不是，返回步骤(22)；
(27)、上述电气控制装置开始采集风向仪测量的广告牌支架方向与自然风方向之间的第二方向差值，判断第二方向差值是否为0°；若是，则所述电气控制装置输出关闭电磁制动器的控制信号，然后返回步骤(22)；如不是，返回步骤(27)。
同样，使用时，在正常天气条件下，电磁制动器的左、右摩擦片在弹簧的作用下抱紧制动轮，即转轴处于被锁紧的状态，此时，广告牌面朝公众，被固定在最佳的状态。当遭遇大风天气时，为了避免广告牌支架在较大风力作用下一直承受较大的压力导致可能被损坏，这时电气控制装置如果测量到风速的正弦值超过设定的第一安全风速值时，电气控制装置会使电磁制动器的电磁铁得电，从而使广告牌支架会在风力作用下旋转，一段时间后，如果测量到风向差值为0°，那么就说明广告牌支架已经调整到安全的状态；而在延时时间阶段内，如果电气控制装置如果测量到风速的正弦值小于设定的第二安全风速值，那么电气控制装置会使电机得电，从而广告牌支架在电机的驱动下实现复位转动，当广告牌支架回转到限位开关位置时，电气控制装置输出控制信号使电机断电、电磁制动器断电，从而抱紧广告牌支架，使广告牌支架又朝向最佳方向即朝向马路一面。
上述控制方法比较适用于偏心结构的广告牌支架，即广告牌支架的转台不是设置在广告牌支架的中间位置，而是偏离在广告牌支架的左边或右边，由于这种结构会使得广告牌支架左右两边受力不均匀，上述控制方法对于这种偏心结构的广告牌支架来说比较合理。
实施例三：与实施例二不同的是，还包括驱动电机反转的反转继电器41和驱动电机正转的正转继电器42。参见图10。
电气控制装置10中微处理器芯片的P1.5引脚与电磁制动器3的电磁铁相连，而微处理器芯片的P2.0引脚与电机正转继电器相连，微处理器芯片的P2.1引脚与电机反转继电器相连，电机正转继电器和电机反转继电器均与电机主体相连。
本实施例中防风广告牌的控制方法，包括以下步骤：参见图11
(21)、在电气控制装置中预设目标风向范围值，大于该目标风向范围值中最大值的多段连续的设定风向范围值、对应每段设定风向范围值内的安全风速值、小于任一段安全风速值的最高安全风速值和延时时间；
(22)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(23)、判断第一风速值是否小于最高安全风速值，若不是，转入步骤(26)；若是，启动定时时间为延时时间的定时器，并进入下一步骤；
(24)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；继续判断第二风速值是否小于最高安全风速值，若不是，电气控制装置输出电机断电的控制信号，转入步骤(26)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(24)，若到期，进入下一步骤；
(25)、判断触发开关是否打开，即判断电气控制装置是否收到触发开关给出转台与基座之间正对的信号，如果触发开关没有打开，所述电气控制装置输出开启电磁制动器和电机的正转继电器或反转继电器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，使广告牌支架在电机的驱动下实现复位转动，这时，重新启动定时器，并将定时时间置零，返回步骤(24)；如果触发开关打开，则关闭电机和电磁制动器，并返回步骤(22)；
(26)、所述电气控制装置采集第一风向差值，将上述第一方向差值与目标风向范围值进行比较，如果第一方向差值落在目标风向范围值内，则电气控制装置输出关闭电磁制动器的控制信号，使电磁制动器断电后锁紧转台，同时返回步骤(22)；
(27)、如果采集到的第一方向差值落在预设的某段设定风向范围值之内，同时采集到的自然风的第一速度值大于等于该段设定风向范围值内对应的安全风速值，并且第一方向差值落在0°～90°或180°～270°，则电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，同时电气控制装置输出开启正转继电器的控制信号，使广告牌支架在电机驱动下朝平行于自然风向的方向旋转，然后继续采集第二方向差值，直至第二方向差值为0°或180°时关闭电机和电磁制动器并返回步骤(22)；如果采集到的自然风的第一速度值大于等于该段设定风向范围值内对应的安全风速值，并且第一方向差值落在90°～180°或270°～360°，则电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，同时电气控制装置输出开启反转继电器的控制信号，使广告牌支架在电机驱动下也朝平行于自然风向的方向旋转，然后继续采集第二方向差值，直至第二方向差值为0°或180°时关闭电机和电磁制动器并返回步骤(22)。
广告牌支架固定在最佳的状态时，上述目标风向范围值一般设为：337.5°～360°，0°～22.5°或157.5°～202.5°，这时风向与广告牌支架基本平行。
这里，设定风向范围值可以设为多段，这里设为六段，即
风向范围A：22.5°-67.5°风速不得超过II(28m/s)
风向范围B：67.5°-112.5°风速不得超过I(21m/s)
风向范围C：112.5°-157.5°风速不得超过II(28m/s)
风向范围D：202.5°-247.5°风速不得超过II(28m/s)
风向范围E：247.5°-292.5°风速不得超过I(21m/s)
风向范围F：292.5°-337.5°风速不得超过II(28m/s)
同样，使用时，在正常天气条件下，电磁制动器抱紧制动轮，此时，广告牌支架面朝公众，被固定在最佳的状态。当遭遇大风天气时，电气控制装置如果测量到风向差值处于预设目标风向范围值内，则广告牌支架方向与自然风方向基本平行，广告牌支架受力不是很强，这时，广告牌支架不旋转；如果电气控制装置测量到任意控制点的风向差值处于某个设定风向范围值内，并且测量到的风速超过该段风向范围对应的安全风速值时，电气控制装置会使电磁制动器的电磁铁得电，从而使广告牌支架会在电机作用下旋转，如果测量到风向为零或180°，那么就说明广告牌支架已经调整到较为安全的状态；在延时时间内，如果电气控制装置测量到任意控制点的风速小于设定的最高安全风速值，那么电气控制装置会使电机得电，从而使广告牌支架会在电机的驱动下实现复位转动，当广告牌支架回转到限位开关位置时，电气控制装置输出控制信号使电机断电、电磁制动器断电，从而抱紧广告牌支架，使广告牌支架又朝向最佳方向即朝向马路一面。
上述控制方法比较适用于对称结构的广告牌支架，即广告牌支架的转台设置在广告牌支架的中间位置。
实施例四，如图12所示，其与上述第一、二、三实施例不同之处在于：电机4和减速器也被固定在立柱1内壁上，电机的输出轴通过减速器8、联轴器与转轴相联动。显然这样的方案，电机也能驱动广告牌支架转动，且结构更加紧凑，也避免了电机、减速器的风吹日晒。
实施例五，如图13和图14所示，其与上述第四个实施例不同之处在于：转台设计成∩形的转筒结构，即该转台21由连接上述转轴211的转盘212和固定在转盘下表面上的外圈213组成，基座11设计成下底座111和通过螺栓固定在下底座上并与外圈相对应的内圈112组成，外圈内侧壁和内圈外侧面之间设有上述滚动体7。为了防止外界灰尘落入到滚动体7上，同时也预防滚动体的润滑油脂泄漏，在上述外圈内壁和基座侧面之间设有位于滚动体上、下方的上密封件40和下密封件50，这样方案更有利于转台的顺利旋转。

Claims (10)

1、一种防风广告牌，包括：
一立柱(1)，该立柱的上端部固定有基座(11)；
一广告牌支架(2)，该广告牌支架(2)上固定有与上述基座相对应的转台(21)；
一滚动体(7)，设置在上述转台(21)和基座(11)之间，以使所述转台相对于基座转动；
其特征在于：还包括有
一电机(4)，设置在所述的立柱(1)上，并通过传动机构(9)驱动上述转台(21)旋转；
一电磁制动器(3)，设置在所述的立柱(1)上用来对所述转台(21)进行锁紧；
一风速仪(6)，用来测量自然风的速度值；
一触发开关，设置在上述转台(21)和基座(11)之间，用于检测转台(21)与基座(11)是否正对；
一电气控制装置(10)，与上述电磁制动器(3)、电机(4)、风速仪(6)及触发开关相电连接，并根据所述风速仪(6)采集到自然风的速度值信号及触发开关的控制信号来控制所述电机(4)和电磁制动器(3)工作。
2、根据权利要求1所述的防风广告牌，其特征在于：还包括有一风向仪，该风向仪与所述电气控制装置(10)相连，用于测量广告牌支架方向与自然风方向之间的方向差值。
3、根据权利要求1所述的防风广告牌，其特征在于：所述的转台(21)上具有向下伸入到所述立柱(1)内的转轴(211)，而所述的电磁制动器(3)位于所述的立柱内，该电磁制动器(3)包括套置在上述转轴上的制动轮(31)和位于制动轮两侧的左、右摩擦片(32、33)，该左、右摩擦片的一端固定在所述立柱的内壁上，该左、右摩擦片的另一端为自由端，并在两自由端之间连有弹簧(34)，且至少在一所述摩擦片的自由端外侧设有与所述电气控制装置(10)相电连的电磁铁动力装置(35)。
4、根据权利要求3所述的防风广告牌，其特征在于：所述的立柱(1)内还设置有中心集电器(5)，该中心集电器(5)包括定位在立柱内壁上的弹性夹(51)和固定在所述转轴(211)上的集电环(52)，其中，弹性夹(51)的端部相对侧分别固定有导电碳刷(53)，在所述集电环(52)上开有相互绝缘隔离的多个导电环形凹槽(521)，上述弹性夹(51)夹于该集电环对应的导电环形凹槽(521)，而使所述弹性夹(51)上的导电碳刷(53)紧贴于对应导电环形凹槽(521)的外表面。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的防风广告牌，其特征在于：所述的触发开关由挡块(20)和限位开关(30)组成，所述限位开关(30)与所述电气控制装置(10)相连，所述的挡块(20)固定在上述基座、转台的其中之一上，而上述基座、转台其中之另一个上则固定有所述的限位开关(30)。
6、根据权利要求2或3或4所述的防风广告牌，其特征在于：所述电气控制装置(10)包括主控单元和信号转换单元，所述电磁制动器(3)、电机(4)及触发开关与所述主控单元相连，所述风速仪、风向仪通过信号转换单元与所述主控单元相连。
7、根据权利要求6所述的防风广告牌，其特征在于：还包括有驱动所述电机(4)正转的正转继电器(42)和驱动电机反转的反转继电器(41)。
8、一种如权利要求1所述的防风广告牌的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
(11)、在电气控制装置中预设第一安全风速值、比第一安全风速值小的第二安全风速值和延时时间；
(12)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(13)、判断第一风速值是否大于等于第一安全风速值，若不是，返回步骤(12)；若是，则所述电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开所述的转台，使广告牌支架在自然风的驱动下旋转，然后进入下一步；
(14)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；
(15)、判断第二风速值是否大于等于第一安全风速值，若是，返回步骤(14)；若不是，进入下一步骤；
(16)、判断第二风速值是否小于第二安全风速值，若不是，返回步骤(14)；若是，启动定时时间为所述预设延时时间的内部定时器，然后进入下一步；
(17)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第三风速值；
(18)、判断第三风速值是否小于第二安全风速值，若不是，返回步骤(14)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(17)，若到期，进入下一步骤；
(19)、判断是否收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号，若没有收到，所述电气控制装置继续给出开启电磁制动器控制信号，同时给出启动电机的控制信号，使所述电磁制动器继续松开转台，从而使广告牌支架在所述电机的驱动下复位转动；当电气控制装置收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号时，所述电气控制装置输出控制信号使电机断电、电磁制动器断电，从而使制动器抱紧广告牌支架，返回步骤(12)。
9、一种如权利要求2所述的防风广告牌的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
(21)、在电气控制装置中设置第一安全风速值，比第一安全风速值小的第二安全风速值，延时时间，在电气控制装置中存入一张角度与正弦值转换表；
(22)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(23)、判断第一风速值是否小于第二安全风速值，若不是，转入步骤(26)；若是，启动定时时间为所述预设延时时间的内部定时器，然后进入下一步；
(24)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；判断第二风速值是否小于第二安全风速值，若不是，电气控制装置输出电机断电的控制信号，转入步骤(26)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(24)，若到期，进入下一步骤；
(25)、判断是否收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号，若没有收到，所述电气控制装置输出开启电磁制动器和电机的控制信号，重新启动定时器，并使定时器定时时间为0，并返回步骤(24)；当电气控制装置收到触发开关给出上述转台与基座之间正对的控制信号时，所述电气控制装置输出关闭电机和电磁制动器的控制信号，使电磁制动器断电后锁紧转台，返回步骤(22)；
(26)、上述电气控制装置开始采集风向仪测量的广告牌支架方向与自然风方向之间的第一方向差值，查出第一方向差值的正弦值，并与采集的风速值相乘得出广告牌支架正向承受的风速值，判断广告牌支架正向承受的风速值是否大于等于第一安全风速值；若是，则所述电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，转入下一个步骤(27)；如不是，返回步骤(22)；
(27)、上述电气控制装置开始采集风向仪测量的广告牌支架方向与自然风方向之间的第二方向差值，判断第二方向差值是否为0°；若是，则所述电气控制装置输出关闭电磁制动器的控制信号，然后返回步骤(22)；如不是，返回步骤(27)。
10、一种如权利要求7所述的防风广告牌的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
(21)、在电气控制装置中预设目标风向范围值，大于该目标风向范围值中最大值的多段连续的设定风向范围值、对应每段设定风向范围值内的安全风速值、小于任一段安全风速值的最高安全风速值和延时时间；
(22)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第一风速值；
(23)、判断第一风速值是否小于最高安全风速值，若不是，转入步骤(26)；若是，启动定时时间为延时时间的定时器，并进入下一步骤；
(24)、上述电气控制装置开始采集风速仪测量的第二风速值；继续判断第二风速值是否小于最高安全风速值，若不是，电气控制装置输出电机断电的控制信号，转入步骤(26)；若是，判断定时器是否到期，若没有到期，返回步骤(24)，若到期，进入下一步骤；
(25)、判断触发开关是否打开，即判断电气控制装置是否收到触发开关给出转台与基座之间正对的信号，如果触发开关没有打开，所述电气控制装置输出开启电磁制动器和电机的正转继电器或反转继电器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，使广告牌支架在电机的驱动下实现复位转动，这时，重新启动定时器，并将定时时间置零，返回步骤(24)；如果触发开关打开，则关闭电机和电磁制动器，并返回步骤(22)；
(26)、所述电气控制装置采集第一风向差值，将上述第一方向差值与目标风向范围值进行比较，如果第一方向差值落在目标风向范围值内，则电气控制装置输出关闭电磁制动器的控制信号，使电磁制动器断电后锁紧转台，同时返回步骤(22)；
(27)、如果采集到的第一方向差值落在预设的某段设定风向范围值之内，同时采集到的自然风的第一速度值大于等于该段设定风向范围值内对应的安全风速值，并且第一方向差值落在0°～90°或180°～270°，则电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，同时电气控制装置输出开启正转继电器的控制信号，使广告牌支架在电机驱动下朝平行于自然风向的方向旋转，然后继续采集第二方向差值，直至第二方向差值为0°或180°时关闭电机和电磁制动器并返回步骤(22)；如果采集到的自然风的第一速度值大于等于该段设定风向范围值内对应的安全风速值，并且第一方向差值落在90°～180°或270°～360°，则电气控制装置输出开启电磁制动器的控制信号，使电磁制动器得电后松开转台，同时电气控制装置输出开启反转继电器的控制信号，使广告牌支架在电机驱动下也朝平行于自然风向的方向旋转，然后继续采集第二方向差值，直至第二方向差值为0°或180°时关闭电机和电磁制动器并返回步骤(22)。
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