CN105864699B - 一种安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，包括灯杆、灯盘架、传感器系统、视频监视系统、控制系统和滑轮架，所述的灯杆固定在地面上，灯盘架包括内圈支架、三根挂接杆、活动电极组、导向机构和照明灯安装支架，传感器系统安装在灯盘架上，视频监控系统的视频监控头安装在钢丝臂挂接圆筒上，画面分割器和显示屏安装在高杆灯底部操控处；控制系统的一个控制器位于灯盘架上，一个位于高杆灯底部操作处；滑轮架由顶法兰连接件、三组钢丝臂组件、一根环形电缆臂、三组水平驱动机构、三组机械指示机构组成。本发明挂接直接、可靠、可控、可见、安全性高，采用新的取电方法，解决了传统取电所带来的安全隐患。

Description

一种安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯

技术领域

本发明涉及一种升降式高杆灯，更具体地说，涉及一种安装有半自动升降装置的升降式高杆灯。

背景技术

高杆灯一般是指15米以上钢制锥形灯杆和大功率组合式灯架构成的新型照明装置。它由灯头、内部灯具电气、杆体及基础部分组成。目前广泛应用于机场车站、港口码头、城市广场、高速公路等空旷而繁忙的公共场所，以实现大范围的集中照明。高杆灯通常可分为两大类：升降式和非升降式，后者由于容易维修而受到市场的青睐。

目前国内外主流使用的升降式高杆灯的工作原理是：高杆灯杆体内部放置电机和卷扬机作为灯盘的提升牵引装置，通过这个提升牵引装置和与灯盘连接的钢丝，将灯盘拉升至灯杆顶端，并通过定位挂接装置将灯盘悬挂于灯杆顶端的固定滑轮架上。

通常的定位挂接装置由三根内壁带槽的筒状连接件来挂接高杆灯灯盘。长度比灯杆略长的灯盘供电线由于一直连在灯盘上，因此在灯盘未被提升到灯杆顶端之前供电线的绝大部分是随灯盘飘荡在灯杆的外部。在提升牵引装置将灯盘提升到灯杆顶端过程中，供电线和牵引用的钢丝一起被拉到灯杆内部。但是在实际的安装条件下，由于灯杆是一个向上渐窄的空心灯杆，因此在灯盘升、降的过程中，钢丝和供电线可能会缠绕在一起，供电线的绝缘皮层可能会被钢丝刮破，因此会暗藏有安全隐患。灯盘被提升至杆顶后，依靠三根挂接杆挂接在滑轮架上。由于设计、制造、安装各个环节一些因素的制约，另外加上现场条件的限制，使得三根挂接杆往往很难顺利挂接，灯杆顶部的指示装置又不易观察，因此挂接时，常常有一到两根挂接不上，这种情况下，挂接和脱卸都很难，还隐含重大安全风险。综上所述，研制一种新型的升降式高杆灯对提升我国高杆灯行业的整体水平，促进升降式高杆灯的电气化、自动化都具有非常紧迫的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种含半自动挂接装置的升降式高杆灯，能够方便升降、挂接、脱卸，解决供电线绝缘皮层被刮破的隐含风险，操作过程简单，并且提高挂接的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，该高杆灯包括灯杆、灯盘架、传感器系统、视频监视系统、控制系统和滑轮架，其中，

灯盘架包括内圈支架、三根挂接杆、活动电极组、导向机构和照明灯安装支架，三根挂接杆均布着穿过内圈支架边缘的孔洞从而拉住整个灯盘架，活动电极组可以有九到十八组活动电极，活动电极由接电片、下绝缘套筒以及活动杆组成组成，这些活动电极均布在由三根挂接杆平均划分的内圈支架上，导向机构包括三根导向杆，三根导向杆均布在内圈支架上，照明灯安装支架通过若干个连接件安装在内圈支架上；

传感器系统包括三组传感器组件，这三组传感器组件安装在内圈支架上，并挨着挂接杆；

视频监控系统包括三个独立的视频监控头、画面分割器、显示屏，视频监控头安装在钢丝臂挂接圆筒上，画面分割器和显示屏安装在高杆灯底部灯杆操控处；

控制系统包括两个控制器，一个控制器放置于灯盘架上，一个放置在高杆灯底部灯杆操作处；

滑轮架由顶法兰连接件、三组钢丝臂组件、一根环形电缆臂、三组水平驱动机构、三组机械指示机构组成，顶法兰连接件安装在灯杆的顶端法兰上，三组钢丝臂组件一端均布焊接安装在顶法兰连接件上，三组水平驱动机构分别悬挂安装在三组钢丝臂组件上，三组机械指示机构分别悬挂钢丝臂挂接圆筒上，这其中，

钢丝臂组件包括两个滑轮、钢丝臂支撑板、钢丝臂挂接圆筒，钢丝臂支撑板焊接在顶法兰连接件上，两个滑轮安装在钢丝臂支撑板两端，钢丝臂挂接圆筒用螺栓拧在钢丝臂连接钢丝臂支撑板上；

环形电缆臂包括环形电缆臂基体和9到18组均布在环形电缆臂基体上的固定电极；

水平驱动机构包括驱动机构安装板、手爪安装座、手爪、导轨滑块模组、水平磁钢安装座，水平驱动机构通过驱动机构安装板用螺杆连接在钢丝臂支撑板下方，手爪安装座一端连着电机，另一端安装手爪，导轨滑块模组修正水平驱动机构的水平度；

机械指示机构包括3个水平指示杆、连接块以及若干根矩形杆，三个水平指示杆分别通过连接块安装在手爪安装座上，三个水平指示杆相互成120度安装在钢丝臂上的钢丝臂挂接圆筒上。

与现有技术相比，本发明的技术方法具有以下优点：

1、升降式高杆灯挂接方式直接、可靠、可控、可见。传统的升降式高杆灯在升降过程中，挂接成功与否相当程度上得依靠操作人的经验，且由于挂接成功与否，挂接的效果是否理想都不可控、不可见。传统的升降式高杆灯在挂接灯盘的时候，采用在立体空间内旋转式挂接，对挂接条件要求更高，本发明采用水平面直线运动式的插接，比传统的挂接条件要求低。此外，本发明采用传感器系统、视频监控系统、机械指示机构三套并行的方案保证挂接顺利、可靠，其中传感器系统检测位置之后将信息发送到控制系统，控制系统将信息直观地显示出来，这样使得在高杆灯升降过程操作有量的操作标准；视频监控系统则可以实时的、动态的将挂接处的画面呈现在显示屏上，操作人可以直接看到挂接处挂接是否理想。

2、采用接触式取电方式，打破传统的取电方式，消除隐含的安全隐患。传统高杆灯的灯盘接电都是将供电线直接连接在灯盘和高杆灯杆底，由于灯盘需要后来牵引拉至高杆灯灯杆的顶端，所以在灯盘安装之前，供电线是和钢丝一样飘荡在灯杆的外部，这样在升降的过程中，钢丝有几率和供电线缠绕在一起从而会刮破供电线的绝缘皮层，蕴含着极大的安全隐患。本发明采取类似插头插在插座上的取电方式，在灯盘上设计一个类似插座式的易更换的接电点，在滑轮架上的环形电缆臂上设计一个插头式的带锐齿状的耐磨的固定电极，这样就使得灯盘在未挂接前，只需要钢丝连接即可，而电线只需要布在高杆灯灯杆内部就行，这样既安全，也消除了灯盘升降过程中的钢丝和电缆缠绕在一起的不利条件，使得灯盘升降中的操作难度也下降了。

3、采取控制系统去控制照明灯，节省材料并且一致性高。由于控制系统可以实现控制部分或者全部的照明灯开启或关闭，所以在灯杆2的内部只需要一根380V的供电线即可实现控制，所以既节省材料还使得高杆灯的一致性高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的灯盘架及其上的传感器组件的结构示意图。

图3是本发明的钢丝臂的结构示意剖视图。

图4是本发明的取电系统示意图。

图5是本发明的水平驱动机构结构示意图。

图6是本发明的导向杆的结构示意剖视图。

图中有：灯杆2、水平指示杆4、传感器组件5、挂接杆6、活动电极7、导向杆8、照明灯安装支架9、内圈支架10、顶法兰连接件11、摄像头13、滑轮14、钢丝臂连接圆筒15、钢丝臂支撑板16、固定电极17、环形电缆臂基体18、驱动机构安装板19、连接块20、水平磁钢安装座21、手爪22、手爪安装座23、电机24、接电棒25、接电棒小棒26、接电片27、接电棒固定绝缘安装座28、接电棒绝缘顶盖29、固定板30、下绝缘套筒31、外管32、导轨滑块模组33、矩形杆34、活动杆35、内杆36。

具体实施方式

下面结合附图及实施例,对本发明作进一步的描述。

如图1至图6所示，本发明的一种安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，包括灯杆2、灯盘架、传感器系统、视频监视系统、控制系统、滑轮架。灯盘架包括内圈支架10、三根挂接杆6、活动电极组、导向机构和照明灯安装支架9。灯盘架是通过钢丝拉住的三根挂接杆6而被拉住的，三根挂接杆6从下而上的穿过内圈支架10边缘的孔洞而拉住内圈支架10，活动电极组由九到十八根活动电极7构成，例如可以是九、十二、十五、十八组，活动电极7由由接电片27、下绝缘套筒31以及活动杆35组成，若干个活动电极7均分为三组后均布着安装在由三根挂接杆6分开的圆弧上，导向机构由三根导向杆8组成，呈由内向外扩散状的均布在内圈支架10上，照明灯安装支架9通过若干个连接件安装在内圈支架10上。传感器系统包括3组传感器组件，这三组传感器组件分别安装在三根挂接杆旁边。视频监控系统包括三个独立安装在钢丝臂挂接圆筒上的视频监控头13、安装在高杆灯底部灯杆操控处的画面分割器和显示屏。控制系统包括一个放置于灯盘架上的控制器，一个放置在高杆灯底部灯杆操作处的控制器。滑轮架由顶法兰连接件11、三组钢丝臂组件、环形电缆臂、三组水平驱动机构、三组机械指示机构组成，顶法兰连接件11安装在灯杆顶部的法兰上，三组钢丝臂组件一端均布焊接在顶法兰连接件11上，三组水平驱动机构分别悬挂安装在三组钢丝臂组件上，3组机械指示机构分别悬挂安装在钢丝臂挂接圆筒15下。钢丝臂组件包括两个滑轮14、钢丝臂支撑板16、钢丝臂挂接圆筒15，钢丝臂支撑板16焊接在顶法兰连接件上11，两个滑轮14安装在钢丝臂支撑板16两端，钢丝臂挂接圆筒15用螺栓拧在钢丝臂支撑板16上。环形电缆臂包括环形电缆臂基体18和九到十八根均布在环形电缆臂基体18上的固定电极17，与接电片27接触的接电棒25的头部用机加工加工一些齿状，使得与接电片27的接触为多点接触，并且接电棒25的头部做特殊表面处理以防锈和增加耐磨性。三组钢丝臂组件呈由内向外的发散状。水平驱动机构包括2块驱动机构安装板19、手爪安装座23、手爪22、导轨滑块模组33、水平磁钢安装座21，水平驱动机构通过驱动机构安装板19用螺杆连接在钢丝臂支撑板16下方，手爪安装座23一端连着电机24，另一端安装手爪22，导轨滑块模组33起矫正水平位置作用，手爪安装座23上还安装有水平磁钢安装座21用来安放磁钢。机械指示机构包括3个水平指示杆、连接块以及若干根矩形杆，三个水平指示杆分别通过连接块安装在手爪安装座上，三个水平指示杆相互成120度安装在钢丝臂上的钢丝臂挂接圆筒上。

进一步，灯盘架、滑轮架、灯杆2都是同轴心放置的。

进一步，挂接杆6上部设计为类似于哑铃的形状，中间有一个凹下去的部分，挂接杆6底部有圆槽，挂接杆6底面正对着的内圈支架上也有圆槽，这是为了安装并限位弹簧的，这些弹簧可以改良安装条件。

进一步，活动电极7中的下绝缘套筒31下方安装有弹簧，弹簧装在活动杆35外面，这些弹簧是用来改善安装条件的。

进一步，导向杆8采取两段式插接，外管32连接在内圈支架10上，内杆36套在外管32里面，导向杆的顶端可选用小轮或者是选用耐磨损的工艺加工以减小升降过程中与灯杆2之间的摩擦。

进一步，灯盘架的供电采用380V三相四线制，这四根线布置在灯杆2的内部，且所有的照明灯都由这一根三相四线供电即可。

本发明的工作原理是：利用卷扬机牵引吊在灯盘上的钢丝来升降灯盘架，灯盘架的取电采用插头插座式，在灯盘架升到灯杆2顶端的时候再取电，由传感器系统、视频监视系统、机械指示机构三套并行的方案检测并显示灯盘架的位置，等到灯盘架被牵引到合适的位置，进行插接，插接到位之后，地面通过控制系统可控制灯盘架的照明灯亮或灭。

本发明的工作过程是：高杆灯的视频监控系统已经启动，之后高杆灯底部的卷扬机启动，连着的钢丝牵引灯盘架上升快接近滑轮架的时候，活动电极7接触到固定电极17，固定电极17的与接电片27的多点接触确保取电。此时开始，灯盘架上面的控制器和传感器系统开始工作，传感器系统检测灯盘架的位置传输给控制器，灯盘架上面的控制器与灯杆2底部的控制器通信，底部的控制器将信号通过指示灯呈现到操作人面前，操作人根据指示灯的指示操作电机24启动与否，卷扬机将灯盘架提升到可以安装的位置时停止转动，在可以安装时，操作人则启动电机24推动手爪安装座23以及安装在其上的手爪22进行水平面的直线运动，手爪22被逐渐推到挂接杆6的中部凹下去的部位，在运动到预定位置之后，卷扬机放下对钢丝的锁死状态，灯盘架的重量就经过手爪22压在了钢丝臂挂接圆筒15上，从而将灯盘架挂在了滑轮架上。而在手爪22插接的过程中，视频监控系统的三个独立的视频监控头将信息传输给画面分割器，从而在显示屏直观地显示插接的情况，并且在手爪22插接到位之后，传感器组件5可以检测到手爪的位置，在传感器系统将信号通过灯盘架上的控制器传输到灯杆2底部的控制器上，控制系统将信号通过指示灯显示出来。此时，操作人控制灯杆2底部的控制器将信息传输到灯盘架上的控制器去控制灯的亮或灭。

当需要将灯盘架降落下来时，启动卷扬机拉住钢丝将灯盘架拉起来一点点，启动电机24带动手爪安装架23和手爪22往灯杆2圆心方向运动，手爪22退出挂接杆6中间凹下去的部位，卷扬机再反转将灯盘架降落至地面。

如果在挂接过程中，三根挂接杆6初始不能同时满足挂接时，可以适当将灯盘架继续上升，只要底部的指示灯没有指示超出安装极限位置即可，挂接杆6下方的弹簧、活动电极7下方的弹簧可使得挂接条件改善。若三根挂接杆6依然不能满足挂接，则需要将灯盘架降落至地面重新调整拉住灯盘架三根挂接杆6的钢丝长度，然后再重新将灯盘架牵引上去。

在照明灯供电环节上，380V的电源线在灯杆2内部只需要布置一根即可，控制系统可根据现场的要求开启部分或全部的照明灯，而这个环节可以节省电线并使得高杆灯的布线一致性高。

上述仅为本发明的优选实施方式，应指出的是，对于本行业内的普通技术技术人员而言，在本发明的原理之下可以由一些改进和替换，该改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，该高杆灯包括灯杆（2）、灯盘架、传感器系统、视频监视系统、控制系统和滑轮架，其中，

灯盘架包括内圈支架（10）、三根挂接杆（6）、活动电极组、导向机构和照明灯安装支架（9），三根挂接杆（6）均布着穿过内圈支架（10）边缘的孔洞从而拉住整个灯盘架，活动电极组有九到十八组活动电极（7），活动电极（7）均布在由三根挂接杆（6）平均划分的内圈支架（10）上，导向机构包括三根导向杆（8），三根导向杆（8）均布在内圈支架（10）的内圆环面上，照明灯安装支架（9）通过若干个连接件安装在内圈支架（10）上；

传感器系统包括三组传感器组件（5），这三组传感器组件（5）安装在内圈支架（10）上，并挨着挂接杆（6）；

控制系统包括两个控制器，一个控制器放置于灯盘架上，另一个放置在高杆灯底部灯杆操作处；

滑轮架由顶法兰连接件（11）、三组钢丝臂组件、一根环形电缆臂、三组水平驱动机构、三组机械指示机构组成，顶法兰连接件（11）安装在灯杆的顶端法兰上，三组钢丝臂组件一端均布焊接安装在顶法兰连接件（11）上，环形电缆臂上在活动电极（7）对应的位置装有对应数量的固定电极（17），三组水平驱动机构分别悬挂安装在三组钢丝臂组件上，三组机械指示机构分别悬挂焊接在环形电缆臂下，并分别紧靠三组钢丝臂组件；

视频监视系统包括画面分割器、显示屏和三个独立的视频监控头（13），视频监控头（13）安装在钢丝臂挂接圆筒（15）上，钢丝臂挂接圆筒（15）用螺栓拧在钢丝臂支撑板（16）上，钢丝臂支撑板（16）焊接在顶法兰连接件（ 11 ） 上；画面分割器和显示屏安装在高杆灯底部灯杆操控处。

2.按照权利要求1所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的挂接杆（6）上部设计为哑铃的形状，中间有一个凹下去的部分，挂接杆（6）底部有圆槽，挂接杆（6）底面正对着的内圈支架（10）上也有圆槽，以对安装在两圆槽之间的弹簧进行限位。

3.按照权利要求1所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的灯盘架、滑轮架、灯杆（2）都是同轴心放置的。

4.按照权利要求1所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的环形电缆臂包括环形电缆臂基体（18）和均布在环形电缆臂基体（18）上的固定电极（17）。

5.按照权利要求1所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的固定电极（17）由接电棒（25）、接电棒小棒（26）、接电棒固定绝缘安装座（28）、接电棒绝缘顶盖（29）、固定板（30）组成，其中固定板（30）安装在环形电缆臂上，接电棒固定绝缘安装座（28）套在固定板（30）中，接电棒（25）安装在接电棒固定绝缘安装座（28）中，接电棒（25）上再连接有接电棒小棒（26），再用接电棒绝缘顶盖（29）固定。

6.按照权利要求1、4或5所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的活动电极（7）和固定电极（17）组成取电系统，其中活动电极（7）由接电片（27）、下绝缘套筒（31）以及活动杆（35）组成。

7.按照权利要求1所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的导向杆（8）采取两段式插接，内装有弹簧，外管（32）装在内圈支架（10）上，内杆（36）套在外管（32）里面，内杆上装有1个小轮组。

8.按照权利要求1所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的钢丝臂组件包括两个滑轮（14）、钢丝臂支撑板（16）及钢丝臂挂接圆筒（15），钢丝臂支撑板（16）焊接在顶法兰连接件（11）上，钢丝臂挂接圆筒（15）用螺栓拧在钢丝臂支撑板（16）上。

9.按照权利要求1所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的水平驱动机构包括两块驱动机构安装板（19）、手爪安装座（23）、手爪（22）、导轨滑块模组（33）及水平磁钢安装座（21），水平驱动机构通过驱动机构安装板（19）用螺杆连接在钢丝臂支撑板（16）下方，手爪安装座（23）一端连着电机（24），另一端安装手爪（22），导轨滑块模组（33）起矫正水平位置作用，手爪安装座（23）上还安装有水平磁钢安装座（21）用来安放磁钢。

10.按照权利要求9所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的机械指示机构包括三个水平指示杆（4）、连接块（20）以及若干根矩形杆（34），三个水平指示杆（4）分别通过连接块（20）安装在手爪安装座（23）上，三个水平指示杆（4）相互成120度安装在钢丝臂组件上的钢丝臂挂接圆筒（15），而矩形杆（34）随手爪安装座（23）运动而伸出、缩回从而顶起、放下水平指示杆（4）。

11.按照权利要求1或10所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的传感器系统、视频监视系统和机械指示机构是三套并行的确保能准确指示灯盘架位置以及挂接情况是否良好的方案，其中，传感器系统显示灯盘架的竖直和水平方向的位置，视频监视系统显示挂接处的优劣情况，机械指示机构也能指示灯盘架的竖直和水平方向的位置，它是对传感器系统的另一重保障。

12.按照权利要求1所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的控制系统使得高杆灯灯杆（2）的内部只需要一根380V的供电线即可实现控制灯盘架上的部分或全部的照明灯亮或灭。

13.按照权利要求6所述的安装有半自动挂接装置的升降式高杆灯，其特征在于，所述的固定电极（17）的和接电片（27）接触的端面采用多个锐齿状。