CN105880202A - 一种基于智能检测和pwm控制的城市路灯清洗系统 - Google Patents

一种基于智能检测和pwm控制的城市路灯清洗系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，采用全新智能结构设计，基于具体所设计的滤波电路，所获光源装置（2）上表面灰尘的实时检测结果，采用外接水管（7），基于PWM控制器，针对电动阀门（6）实现智能控制，实现针对光源装置（2）的清洗；并针对清洗后的污水，进一步设计污水收集装置，通过收集容器（9）、电动转轴（10）以及污水水管（11）的组合，实现了污水的有效收集排放，避免了污水对环境的破坏，由此，综合实现了针对城市路灯的清洗结构，省去了繁琐的人工操作、以及保证了道路上正常的行车秩序。

Description

一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统
技术领域
本发明涉及一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，属于智能市政设施技术领域。
背景技术
路灯作为城市重要的市政设施，担负着为道路上行驶的车辆和行人进行照明的任务，保证安全的道路运行环境，这就需要路灯时刻保持良好的照明效果，作为路灯的养护单位会定期安排工作人员对路灯进行清洗，但是这样的工作比较繁琐费事，在清洗过程中，不仅需要占据车道，影响道路上车辆的通行；而且工作人员还需要通过车辆升降装置进行空中作业，存在着安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用全新智能结构设计，能够实现智能检测、智能控制，并具有污水回收功能的基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，针对设置在灯杆上的光源装置进行清洗，包括灰尘检测传感器、电动阀门、污水收集装置、设置在灯杆内的外接水管、设置在所述外接水管出水口的出水喷头、控制模块、以及分别与控制模块相连接的电源、滤波电路和PWM控制器；灰尘检测传感器经过滤波电路与控制模块相连接，电动阀门经过PWM控制器与控制模块相连接；电源经过控制模块为各装置进行供电；灰尘检测传感器设置在光源装置的上表面，用于检测光源装置上表面的灰尘，控制模块、滤波电路和PWM控制器设置在灯杆内，滤波电路包括运放器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3；其中，电阻R1的其中一端作为滤波电路的输入端，滤波电路的输入端与灰尘检测传感器相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的其中一端、电容C1的其中一端、电容C2的其中一端，电容C2的另一端接地；电容C1的另一端与电阻R3的其中一端想连接后、与运放器A1的正向输入端相连接，电阻R3的另一端接地；滤波电路的输出端与控制模块相连接，滤波电路的输出端分别连接电阻R2的另一端、运放器A1的输出端、电容C3的其中一端、电阻R5的其中一端；运放器A1的反向输入端分别连接电容C3的另一端、电阻R5的另一端、电阻R4的其中一端，电阻R4的另一端接地；电动阀门设置在外接水管上，出水喷头置于所述光源装置的上方，出水喷头经所述电动阀门控制进行工作；污水收集装置包括收集容器、电动转轴以及污水水管；污水水管设置在所述灯杆的内部或外壁上；电动转轴设置在靠近所述光源装置的灯杆上，收集容器与电动转轴上面对所述光源装置的端部相连接，电动转轴的另一端与污水水管相连接，收集容器通过电动转轴围绕所述光源装置进行旋转，控制模块与电动转轴相连接，对电动转轴的转动进行控制。
作为本发明的一种优选技术方案：所述电源为设置在所述灯杆外壁上的太阳能电池板。
作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为单片机。
本发明所述一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明设计的基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，采用全新智能结构设计，基于具体所设计的滤波电路，所获光源装置上表面灰尘的实时检测结果，采用外接水管，基于PWM控制器，针对电动阀门实现智能控制，实现针对光源装置的清洗；并针对清洗后的污水，进一步设计污水收集装置，通过收集容器、电动转轴以及污水水管的组合，实现了污水的有效收集排放，避免了污水对环境的破坏，由此，综合实现了针对城市路灯的清洗结构，省去了繁琐的人工操作、以及保证了道路上正常的行车秩序；
（2）本发明设计的基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统中，针对所涉及的电源，进一步设计采用太阳能电池板，保证了能源使用的洁净与环保；
（3）本发明设计的基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统中，针对控制模块，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。
附图说明
图1是本发明设计的基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统的结构示意图；
图2是本发明设计的基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统中滤波电路的示意图。
其中，1. 灯杆，2. 光源装置，3. 控制模块，4. 电源，5. 灰尘检测传感器，6. 电动阀门，7. 外接水管，8. 出水喷头，9. 收集容器，10. 电动转轴，11. 污水水管。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明设计了一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，针对设置在灯杆1上的光源装置2进行清洗，包括灰尘检测传感器5、电动阀门6、污水收集装置、设置在灯杆1内的外接水管7、设置在所述外接水管7出水口的出水喷头8、控制模块3、以及分别与控制模块3相连接的电源4、滤波电路和PWM控制器；灰尘检测传感器5经过滤波电路与控制模块3相连接，电动阀门6经过PWM控制器与控制模块3相连接；电源4经过控制模块3为各装置进行供电；灰尘检测传感器5设置在光源装置2的上表面，用于检测光源装置2上表面的灰尘，控制模块3、滤波电路和PWM控制器设置在灯杆1内，如图2所示，滤波电路包括运放器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3；其中，电阻R1的其中一端作为滤波电路的输入端，滤波电路的输入端与灰尘检测传感器5相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的其中一端、电容C1的其中一端、电容C2的其中一端，电容C2的另一端接地；电容C1的另一端与电阻R3的其中一端想连接后、与运放器A1的正向输入端相连接，电阻R3的另一端接地；滤波电路的输出端与控制模块3相连接，滤波电路的输出端分别连接电阻R2的另一端、运放器A1的输出端、电容C3的其中一端、电阻R5的其中一端；运放器A1的反向输入端分别连接电容C3的另一端、电阻R5的另一端、电阻R4的其中一端，电阻R4的另一端接地；电动阀门6设置在外接水管7上，出水喷头8置于所述光源装置2的上方，出水喷头8经所述电动阀门6控制进行工作；污水收集装置包括收集容器9、电动转轴10以及污水水管11；污水水管11设置在所述灯杆1的内部或外壁上；电动转轴10设置在靠近所述光源装置2的灯杆1上，收集容器9与电动转轴10上面对所述光源装置2的端部相连接，电动转轴10的另一端与污水水管11相连接，收集容器9通过电动转轴10围绕所述光源装置2进行旋转，控制模块3与电动转轴10相连接，对电动转轴10的转动进行控制。上述技术方案所设计的基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，采用全新智能结构设计，基于具体所设计的滤波电路，所获光源装置2上表面灰尘的实时检测结果，采用外接水管7，基于PWM控制器，针对电动阀门6实现智能控制，实现针对光源装置2的清洗；并针对清洗后的污水，进一步设计污水收集装置，通过收集容器9、电动转轴10以及污水水管11的组合，实现了污水的有效收集排放，避免了污水对环境的破坏，由此，综合实现了针对城市路灯的清洗结构，省去了繁琐的人工操作、以及保证了道路上正常的行车秩序。
基于上述设计基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对所涉及的电源，进一步设计采用太阳能电池板，保证了能源使用的洁净与环保；并且，针对控制模块3，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。
本发明所设计基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，针对设置在灯杆1上的光源装置2进行清洗，在实际应用过程当中，具体包括灰尘检测传感器5、电动阀门6、污水收集装置、设置在灯杆1内的外接水管7、设置在所述外接水管7出水口的出水喷头8、单片结、以及分别与单片结相连接的太阳能电池板、滤波电路和PWM控制器；灰尘检测传感器5经过滤波电路与单片结相连接，电动阀门6经过PWM控制器与单片结相连接；太阳能电池板经过单片结为各装置进行供电；灰尘检测传感器5设置在光源装置2的上表面，用于检测光源装置2上表面的灰尘，单片结、滤波电路和PWM控制器设置在灯杆1内，滤波电路包括运放器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3；其中，电阻R1的其中一端作为滤波电路的输入端，滤波电路的输入端与灰尘检测传感器5相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的其中一端、电容C1的其中一端、电容C2的其中一端，电容C2的另一端接地；电容C1的另一端与电阻R3的其中一端想连接后、与运放器A1的正向输入端相连接，电阻R3的另一端接地；滤波电路的输出端与单片结相连接，滤波电路的输出端分别连接电阻R2的另一端、运放器A1的输出端、电容C3的其中一端、电阻R5的其中一端；运放器A1的反向输入端分别连接电容C3的另一端、电阻R5的另一端、电阻R4的其中一端，电阻R4的另一端接地；电动阀门6设置在外接水管7上，出水喷头8置于所述光源装置2的上方，出水喷头8经所述电动阀门6控制进行工作；污水收集装置包括收集容器9、电动转轴10以及污水水管11；污水水管11设置在所述灯杆1的内部或外壁上；电动转轴10设置在靠近所述光源装置2的灯杆1上，收集容器9与电动转轴10上面对所述光源装置2的端部相连接，电动转轴10的另一端与污水水管11相连接，收集容器9通过电动转轴10围绕所述光源装置2进行旋转，单片结与电动转轴10相连接，对电动转轴10的转动进行控制。实际应用中，设置于光源装置2上表面的灰尘检测传感器5，实时检测获得光源装置2上表面的灰尘检测结果，并经过滤波电路实时上传至单片机当中，其中滤波电路滤除灰尘检测结果中的噪声数据，单片机针对所接收到的灰尘检测结果进行分析判断，若灰尘检测结果小于或等于预设阈值，则单片机据此判断此时光源装置2不需要清洗，则单片机不做任何进一步操作；若灰尘检测结果大于预设阈值，则单片机据此判断此时，光源装置2需要清洗，则单片机首先向设置在靠近所述光源装置2的灯杆1上的电动转轴10发送控制命令，控制电动转轴10转动，将与电动转轴10相连的收集容器9旋转至光源装置2的下方；然后，单片机向与之相连接PWM控制器发送控制指令，再由PWM控制器向设置在外接水管7出水口的电动阀门6发送控制命令，控制电动阀门6工作，此时，设置在外接水管7出水口的出水喷头8就对路灯光源装置2进行清洗工作，流淌的污水就会流入收集容器9中，再顺着与收集容器9相连的污水水管11排出，避免清洗的污水落到道路上、或行驶的车辆上，影响环境卫生。当完成对路灯光源装置2的清洗工作后，单片机3再次向电动转轴10发送控制命令，控制电动转轴10转动，将与电动转轴10相连的收集容器9旋转至光源装置2的上方，即完成整个清洗过程。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (3)

1.一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，针对设置在灯杆（1）上的光源装置（2）进行清洗，其特征在于：包括灰尘检测传感器（5）、电动阀门（6）、污水收集装置、设置在灯杆（1）内的外接水管（7）、设置在所述外接水管（7）出水口的出水喷头（8）、控制模块（3）、以及分别与控制模块（3）相连接的电源（4）、滤波电路和PWM控制器；灰尘检测传感器（5）经过滤波电路与控制模块（3）相连接，电动阀门（6）经过PWM控制器与控制模块（3）相连接；电源（4）经过控制模块（3）为各装置进行供电；灰尘检测传感器（5）设置在光源装置（2）的上表面，用于检测光源装置（2）上表面的灰尘，控制模块（3）、滤波电路和PWM控制器设置在灯杆（1）内，滤波电路包括运放器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2和电容C3；其中，电阻R1的其中一端作为滤波电路的输入端，滤波电路的输入端与灰尘检测传感器（5）相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的其中一端、电容C1的其中一端、电容C2的其中一端，电容C2的另一端接地；电容C1的另一端与电阻R3的其中一端想连接后、与运放器A1的正向输入端相连接，电阻R3的另一端接地；滤波电路的输出端与控制模块（3）相连接，滤波电路的输出端分别连接电阻R2的另一端、运放器A1的输出端、电容C3的其中一端、电阻R5的其中一端；运放器A1的反向输入端分别连接电容C3的另一端、电阻R5的另一端、电阻R4的其中一端，电阻R4的另一端接地；电动阀门（6）设置在外接水管（7）上，出水喷头（8）置于所述光源装置（2）的上方，出水喷头（8）经所述电动阀门（6）控制进行工作；污水收集装置包括收集容器（9）、电动转轴（10）以及污水水管（11）；污水水管（11）设置在所述灯杆（1）的内部或外壁上；电动转轴（10）设置在靠近所述光源装置（2）的灯杆（1）上，收集容器（9）与电动转轴（10）上面对所述光源装置（2）的端部相连接，电动转轴（10）的另一端与污水水管（11）相连接，收集容器（9）通过电动转轴（10）围绕所述光源装置（2）进行旋转，控制模块（3）与电动转轴（10）相连接，对电动转轴（10）的转动进行控制。
2. 根据权利要求1所述一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，其特征在于：所述电源（4）为设置在所述灯杆（1）外壁上的太阳能电池板。
3. 根据权利要求1所述一种基于智能检测和PWM控制的城市路灯清洗系统，其特征在于：所述控制模块（3）为单片机。
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