CN107036039A - 一种基于物联网的智能型太阳能路灯 - Google Patents

一种基于物联网的智能型太阳能路灯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的智能型太阳能路灯，底座、灯杆、托板、支撑机构、太阳能板、侧板、平移机构、灯罩、照明灯和两个升降单元，灯杆固定在底座上，托板固定在灯杆的顶端，支撑机构设置在托板的底端且与太阳能板传动连接，两个升降单元分别设置在灯杆的两侧，升降单元包括第一驱动电机、第一驱动轴和缓冲块，平移机构包括第二驱动电机、第一连杆、第二连杆、滑环、第三连杆、固定杆、移动块和导轨板。该基于物联网的智能型太阳能路灯通过平移机构实现照明灯的来回移动，使道路上各车道均匀照射，保证了车辆安全驾驶；通过灯杆两侧的升降单元降低侧板的位置，方便工作人员对侧板上的设施进行维修工作，从而提高了设备的实用性。

Description

一种基于物联网的智能型太阳能路灯
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，特别涉及一种基于物联网的智能型太阳能路灯。
背景技术
太阳能路灯作为一种交通照明设施，其工作原理十分简单，就是利用光产生伏特效应原理制成的太阳能电池板，在白天电池板接收太阳能辐射并将其转化为电能，经过充放电控制器存储在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至设定值时，太阳能电池板开路电压产生一定变化，充放电控制器自动检测到这一电压后发出制动指令，蓄电池开始对灯头放电。蓄电池放电约8.5小时后，充放电控制器发出制动指令，蓄电池放电结束。
但是现有的太阳能路灯由于其结构单一固定，导致存在许多不足之处，由于结构的固定，导致道路内侧的照明亮度明显低于道路外侧的照明亮度，由于道路内侧的照明亮度较低，导致在道路内侧行驶的车辆发生车祸的概率要高于在靠近道路外侧行驶的车辆，不仅如此，当太阳能路灯上的照明灯出现故障时，通常需要依靠工作人员攀爬至灯杆顶端对照明灯进行维修更换等操作，显然这种维护方式效率低下且存在一定的危险性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能型太阳能路灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能型太阳能路灯，包括底座、灯杆、托板、支撑机构、太阳能板、侧板、平移机构、灯罩、照明灯和两个升降单元，所述灯杆的底端固定在底座上，所述托板固定在灯杆的顶端，所述支撑机构设置在托板的底端且与太阳能板传动连接，所述太阳能板的底端设有若干凹槽，两个所述升降单元均设置在托板和底座之间且分别设置在灯杆的两侧，所述平移机构设置在侧板的下方且与灯罩传动连接，所述照明灯固定在灯罩的下方；
所述升降单元包括第一驱动电机、第一驱动轴和缓冲块，所述第一驱动电机固定在托板的下方，所述缓冲块固定在底座上，所述第一驱动轴设置在第一驱动电机和缓冲块之间，所述第一驱动电机与第一驱动轴传动连接，所述侧板套设在第一驱动轴上，所述第一驱动轴的外周上设有外螺纹，所述侧板内设有内螺纹，所述侧板内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配；
所述平移机构包括第二驱动电机、第一连杆、第二连杆、滑环、第三连杆、固定杆、移动块和导轨板，所述第二驱动电机和导轨板均固定在侧板的下方，所述第二驱动电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆与滑环铰接，所述滑环套设在第二连杆上，所述固定杆的一端与第二驱动电机固定连接，所述固定杆的另一端与第二连杆的中端铰接，所述第二连杆通过第三连杆与移动块铰接，所述移动块内设有开口，所述移动块内的开口与导轨板相匹配，所述灯罩固定在移动块的下方。
作为优选，为了能够灵活调节太阳能板的角度，提高太阳能板吸收的光量，所述支撑机构包括气泵和若干支撑单元，所述支撑单元的数量与凹槽的数量相等且一一对应，所述支撑单元周向均匀分布在托板上，所述支撑单元包括气管、气缸和活塞，所述气泵和气缸均固定在托板上，所述气泵通过气管与气缸连通，所述活塞的顶端设置在太阳能板的凹槽内，所述气管内设有阀门。
作为优选，为了固定活塞的移动轨迹，所述支撑单元还包括限位环和两个固定支架，两个所述固定支架分别设置在气缸的两端，所述限位环设置在气缸的顶端且分别通过两个固定支架与气缸的两侧固定连接，所述限位环套设在活塞上。
作为优选，为了方便控制阀门的状态，所述阀门为电磁阀。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一驱动电机的驱动能力，所述第一驱动电机为直流伺服电机。
作为优选，为了固定移动块移动方向的同时防止移动块掉落，所述导轨板的竖向截面的形状为T形。
作为优选，为了辅助支撑灯杆，所述灯杆的两侧设有辅助支杆，所述灯杆分别通过两个辅助支杆与底座的两端固定连接。
作为优选，为了方便监视路面车辆行驶状况，所述侧板的两侧设有摄像头。
作为优选，为了提高设备的智能化程度，所述侧板内设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制模块、与中央控制模块连接的安全监控模块、照明指示模块、电机控制模块和角度调节模块，所述摄像头与安全监控模块电连接，所述照明灯与照明指示模块电连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机均与电机控制模块电连接，所述气泵和阀门均与角度调节模块电连接。
作为优选，为了方便遥控操作，所述侧板内还设有蓝牙。
本发明的有益效果是，该基于物联网的智能型太阳能路灯通过平移机构实现照明灯的来回移动，使道路上各车道均匀照射，保证了车辆安全驾驶，不仅如此，通过灯杆两侧的升降单元降低侧板的位置，方便工作人员对侧板上的设施进行维修工作，从而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的智能型太阳能路灯的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的智能型太阳能路灯的侧视图；
图3是本发明的基于物联网的智能型太阳能路灯的支撑机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的智能型太阳能路灯的平移机构的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的智能型太阳能路灯的移动块的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的智能型太阳能路灯的系统原理图；
图中：1.底座，2.灯杆，3.托板，4.支撑机构，5.太阳能板，6.升降单元，7.侧板，8.摄像头，9.辅助支杆，10.平移机构，11.灯罩，12.照明灯，13.第一驱动电机，14.第一驱动轴，15.缓冲块，16.气泵，17.气管，18.气缸，19.活塞，20.限位环，21.固定支架，22.第二驱动电机，23.第一连杆，24.第二连杆，25.滑环，26.第三连杆，27.固定杆，28.移动块，29.导轨板，30.中央控制模块，31.安全监控模块，32.照明指示模块，33.电机控制模块，34.角度调节模块，35.阀门，36.凹槽。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图6所示，一种基于物联网的智能型太阳能路灯，包括底座1、灯杆2、托板3、支撑机构4、太阳能板5、侧板7、平移机构10、灯罩11、照明灯12和两个升降单元6，所述灯杆2的底端固定在底座1上，所述托板3固定在灯杆2的顶端，所述支撑机构4设置在托板3的底端且与太阳能板5传动连接，所述太阳能板5的底端设有若干凹槽36，两个所述升降单元6均设置在托板3和底座1之间且分别设置在灯杆2的两侧，所述平移机构10设置在侧板7的下方且与灯罩11传动连接，所述照明灯12固定在灯罩11的下方；
所述升降单元包括第一驱动电机13、第一驱动轴14和缓冲块15，所述第一驱动电机13固定在托板3的下方，所述缓冲块15固定在底座1上，所述第一驱动轴14设置在第一驱动电机13和缓冲块15之间，所述第一驱动电机13与第一驱动轴14传动连接，所述侧板7套设在第一驱动轴14上，所述第一驱动轴14的外周上设有外螺纹，所述侧板7内设有内螺纹，所述侧板7内的内螺纹与第一驱动轴14上的外螺纹相匹配；
所述平移机构10包括第二驱动电机22、第一连杆23、第二连杆24、滑环25、第三连杆26、固定杆27、移动块28和导轨板29，所述第二驱动电机22和导轨板29均固定在侧板7的下方，所述第二驱动电机22与第一连杆23传动连接，所述第一连杆23与滑环25铰接，所述滑环25套设在第二连杆24上，所述固定杆27的一端与第二驱动电机22固定连接，所述固定杆27的另一端与第二连杆24的中端铰接，所述第二连杆24通过第三连杆26与移动块28铰接，所述移动块28内设有开口，所述移动块28内的开口与导轨板29相匹配，所述灯罩11固定在移动块28的下方。
作为优选，为了能够灵活调节太阳能板5的角度，提高太阳能板5吸收的光量，所述支撑机构4包括气泵16和若干支撑单元，所述支撑单元的数量与凹槽36的数量相等且一一对应，所述支撑单元周向均匀分布在托板3上，所述支撑单元包括气管17、气缸18和活塞19，所述气泵16和气缸18均固定在托板3上，所述气泵16通过气管17与气缸18连通，所述活塞19的顶端设置在太阳能板5的凹槽36内，所述气管17内设有阀门35。
作为优选，为了固定活塞19的移动轨迹，所述支撑单元还包括限位环20和两个固定支架21，两个所述固定支架21分别设置在气缸18的两端，所述限位环20设置在气缸18的顶端且分别通过两个固定支架21与气缸18的两侧固定连接，所述限位环20套设在活塞19上。
作为优选，为了方便控制阀门35的状态，所述阀门35为电磁阀。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一驱动电机13的驱动能力，所述第一驱动电机13为直流伺服电机。
作为优选，为了固定移动块28移动方向的同时防止移动块28掉落，所述导轨板29的竖向截面的形状为T形。
作为优选，为了辅助支撑灯杆2，所述灯杆2的两侧设有辅助支杆9，所述灯杆2分别通过两个辅助支杆9与底座1的两端固定连接。
作为优选，为了方便监视路面车辆行驶状况，所述侧板7的两侧设有摄像头8。
作为优选，为了提高设备的智能化程度，所述侧板7内设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制模块30、与中央控制模块30连接的安全监控模块31、照明指示模块32、电机控制模块33和角度调节模块34，所述摄像头8与安全监控模块31电连接，所述照明灯12与照明指示模块32电连接，所述第一驱动电机13和第二驱动电机22均与电机控制模块33电连接，所述气泵16和阀门35均与角度调节模块34电连接。其中，中央控制模块30，用来控制系统内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块30不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了系统运行的智能化；安全监控模块31，通过控制摄像头8采集道路上车辆运行图像，实现对道路交通的安全监控；照明指示模块32，在夜间时控制照明灯12打开，方便夜间车辆行驶；电机控制模块33，用以控制第一驱动电机13和第二驱动电机22的运行，第一驱动电机13运行时，能够调节侧板7的高度，方便将侧板7移至低处，使工作人员对侧板7上的设施实现快捷维修，第二驱动电机22运行时，能够带动移动块28在导轨板29的限位作用下实现来回移动，方便路面光线均匀照射；角度调节模块34，通过控制气泵16和阀门35的运行，改变各支撑单元中活塞19的高度，进而调节太阳能板5的角度，方便吸收更多光线，提高发电效率。
作为优选，为了方便遥控操作，所述侧板7内还设有蓝牙。
该太阳能路灯在白天时，通过顶端的太阳能板5吸收光能转化为蓄电池，同时利用支撑机构4中气泵16改变各支撑单元内活塞19的高度，使太阳能板5调节角度，吸收更多的光能保证蓄电池的电量。在夜晚时，通过蓄电池给照明灯12提供照明所需的电能，为了保证路面光线照射均匀，方便各车道的车辆行驶，通过侧板7下方的平移机构10实现灯罩11和照明灯12的来回移动，通过第二驱动电机22带动第一连杆23圆周运动，使滑环25在的第二连杆24上来回移动，带动第二连杆24作来回角度转动，使移动块28在导轨板29的限位作用下来回移动，带动照明灯12来回移动，使道路上各车道均匀照射，保证了车辆安全驾驶。该基于物联网的智能型太阳能路灯通过平移机构10实现照明灯12的来回移动，使道路上各车道均匀照射，保证了车辆安全驾驶。
当照明灯12或摄像头8出现故障需要检修维护时，为了方便工作人员对其进行维修操作，通过灯杆2两侧的升降单元6降低侧板7的高度，使操作人员能在路面进行就地维修操作。在升降单元6中，通过第一驱动电机13带动第一驱动轴14沿其中心轴线转动，由于第一驱动轴14上的外螺纹与侧板7内的内螺纹相匹配，从而使侧板7逐渐下降，进而逐渐降低摄像头8和照明灯12的高度，当侧板7降低至与人等高时，第一驱动电机13停止运行，工作人员能够方便对侧板7上的各设备进行方便快捷的维修工作，维修完成后，第一驱动电机13反向转动，带动侧板7位置升高至合适的高度位置时，太阳能路灯恢复原先的工作状态。该基于物联网的智能型太阳能路灯通过灯杆2两侧的升降单元6降低侧板7的位置，方便工作人员对侧板7上的设施进行维修工作，从而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该基于物联网的智能型太阳能路灯通过平移机构10实现照明灯12的来回移动，使道路上各车道均匀照射，保证了车辆安全驾驶，不仅如此，通过灯杆2两侧的升降单元6降低侧板7的位置，方便工作人员对侧板7上的设施进行维修工作，从而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，包括底座(1)、灯杆(2)、托板(3)、支撑机构(4)、太阳能板(5)、侧板(7)、平移机构(10)、灯罩(11)、照明灯(12)和两个升降单元(6)，所述灯杆(2)的底端固定在底座(1)上，所述托板(3)固定在灯杆(2)的顶端，所述支撑机构(4)设置在托板(3)的底端且与太阳能板(5)传动连接，所述太阳能板(5)的底端设有若干凹槽(36)，两个所述升降单元(6)均设置在托板(3)和底座(1)之间且分别设置在灯杆(2)的两侧，所述平移机构(10)设置在侧板(7)的下方且与灯罩(11)传动连接，所述照明灯(12)固定在灯罩(11)的下方；
所述升降单元包括第一驱动电机(13)、第一驱动轴(14)和缓冲块(15)，所述第一驱动电机(13)固定在托板(3)的下方，所述缓冲块(15)固定在底座(1)上，所述第一驱动轴(14)设置在第一驱动电机(13)和缓冲块(15)之间，所述第一驱动电机(13)与第一驱动轴(14)传动连接，所述侧板(7)套设在第一驱动轴(14)上，所述第一驱动轴(14)的外周上设有外螺纹，所述侧板(7)内设有内螺纹，所述侧板(7)内的内螺纹与第一驱动轴(14)上的外螺纹相匹配；
所述平移机构(10)包括第二驱动电机(22)、第一连杆(23)、第二连杆(24)、滑环(25)、第三连杆(26)、固定杆(27)、移动块(28)和导轨板(29)，所述第二驱动电机(22)和导轨板(29)均固定在侧板(7)的下方，所述第二驱动电机(22)与第一连杆(23)传动连接，所述第一连杆(23)与滑环(25)铰接，所述滑环(25)套设在第二连杆(24)上，所述固定杆(27)的一端与第二驱动电机(22)固定连接，所述固定杆(27)的另一端与第二连杆(24)的中端铰接，所述第二连杆(24)通过第三连杆(26)与移动块(28)铰接，所述移动块(28)内设有开口，所述移动块(28)内的开口与导轨板(29)相匹配，所述灯罩(11)固定在移动块(28)的下方。
2.如权利要求1所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述支撑机构(4)包括气泵(16)和若干支撑单元，所述支撑单元的数量与凹槽(36)的数量相等且一一对应，所述支撑单元周向均匀分布在托板(3)上，所述支撑单元包括气管(17)、气缸(18)和活塞(19)，所述气泵(16)和气缸(18)均固定在托板(3)上，所述气泵(16)通过气管(17)与气缸(18)连通，所述活塞(19)的顶端设置在太阳能板(5)的凹槽(36)内，所述气管(17)内设有阀门(35)。
3.如权利要求2所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述支撑单元还包括限位环(20)和两个固定支架(21)，两个所述固定支架(21)分别设置在气缸(18)的两端，所述限位环(20)设置在气缸(18)的顶端且分别通过两个固定支架(21)与气缸(18)的两侧固定连接，所述限位环(20)套设在活塞(19)上。
4.如权利要求2所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述阀门(35)为电磁阀。
5.如权利要求1所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述第一驱动电机(13)为直流伺服电机。
6.如权利要求1所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述导轨板(29)的竖向截面的形状为T形。
7.如权利要求1所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述灯杆(2)的两侧设有辅助支杆(9)，所述灯杆(2)分别通过两个辅助支杆(9)与底座(1)的两端固定连接。
8.如权利要求1所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述侧板(7)的两侧设有摄像头(8)。
9.如权利要求1所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述侧板(7)内设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制模块(30)、与中央控制模块(30)连接的安全监控模块(31)、照明指示模块(32)、电机控制模块(33)和角度调节模块(34)，所述摄像头(8)与安全监控模块(31)电连接，所述照明灯(12)与照明指示模块(32)电连接，所述第一驱动电机(13)和第二驱动电机(22)均与电机控制模块(33)电连接，所述气泵(16)和阀门(35)均与角度调节模块(34)电连接。
10.如权利要求1所述的基于物联网的智能型太阳能路灯，其特征在于，所述侧板(7)内还设有蓝牙。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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