CN109163267A - 一种基于物联网的便于维修的智能型路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的便于维修的智能型路灯，包括灯杆、灯臂和四个灯头，所述灯臂的一端固定在灯杆的一侧，所述灯头均匀分布在灯臂的另一端的外周上，所述灯杆内设有升降机构和转向机构，所述升降机构包括齿条、蜗杆、第一电机、第一滑杆和升降盒，所述转向机构包括第二电机、驱动轮、从动轮、转向杆、升降孔、转向轴、驱动杆和四个转向槽，所述灯杆内设有PLC和天线，所述天线、第一电机和第二电机均与PLC电连接，该基于物联网的便于维修的智能型路灯通过升降机构使灯臂升降，实现了便于维修的功能，不仅如此，该基于物联网的便于维修的智能型路灯通过转向机构实现替换灯头的功能。

Description

一种基于物联网的便于维修的智能型路灯
技术领域
本发明涉及户外照明设备领域，特别涉及一种基于物联网的便于维修的智能型路灯。
背景技术
路灯，指给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具，路灯被广泛运用于各种需要照明的地方。
现有路灯发生故障需要维修时，都需要利用设备把维修人员上升到路灯的顶部进行维修，高空作业带来安全隐患，不仅如此，当路灯的灯泡损坏时，如果不及时修理，会影响道路照明，不利于行车安全。
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便于维修的智能型路灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的便于维修的智能型路灯，包括灯杆、灯臂和四个灯头，所述灯臂的一端固定在灯杆的一侧，所述灯头均匀分布在灯臂的另一端的外周上，所述灯杆内设有升降机构和转向机构；
所述升降机构包括齿条、蜗杆、第一电机、第一滑杆和升降盒，所述齿条固定在灯杆的远离灯臂一侧的内壁上，所述齿条与蜗杆啮合，所述第一电机与蜗杆的底端传动连接，所述第一电机固定在升降盒的上方，所述升降盒套设在第一滑杆上，所述第一滑杆的底端和顶端分别固定在灯杆内的底部和顶部，所述转向机构设置在升降盒内；
所述转向机构包括第二电机、驱动轮、从动轮、升降孔、转向轴、驱动杆和四个转向槽，所述第二电机固定在升降盒的靠近灯臂的一侧的内壁上，所述第二电机与驱动轮传动连接，所述驱动杆固定在驱动轮远离第二电机的一侧，所述转向槽均匀设置在从动轮上，所述驱动杆与转向槽相匹配，所述驱动杆位于其中一个转向槽内，所述从动轮套设在转向轴的一端，所述灯臂固定在转向轴的另一端上，所述升降孔和升降盒均套设在转向轴上，所述升降孔设置在灯杆上；
所述灯杆内设有PLC和天线，所述天线、第一电机和第二电机均与PLC电连接。
作为优选，为了防止转向轴撞上升降孔，所述升降孔的顶部和底部均设有限位传感器，所述限位传感器与PLC电连接。
作为优选，为了避免灯杆内零件上堆积灰尘影响运动性能，所述升降孔内设有防尘盖，所述防尘盖的一侧与升降孔的一侧铰接。
作为优选，为了节能，所述灯杆的顶端设有太阳能板。
作为优选，为了便于检测灯管是否损坏，所述灯头包括反光罩、灯管和回路检测器，所述反光罩固定在灯头的内壁上，所述灯管和回路检测器固定在反光罩上，所述回路检测器与PLC电连接。
作为优选，为了提高转向的精确性，所述转向槽内设有接触式传感器，所述接触式传感器与PLC电连接。
作为优选，为了避免从动轮松动，所述从动轮的上方设有锁紧机构，所述锁紧机构包括第三电机、丝杆、第二滑杆、连接块和插销，所述第三电机固定在升降盒内的顶部，所述第三电机与丝杆传动连接，所述丝杆的外周上设有外螺纹，所述连接块套设在丝杆和第二滑杆上，所述连接块内设有内螺纹，所述丝杆的外周上的外螺纹与连接块内的内螺纹相匹配，所述第二滑杆的顶端固定在升降盒的顶部，所述插销的顶端固定在连接块的下方，所述插销与转向槽相匹配，所述第三电机与PLC电连接。
作为优选，为了避免连接块发生碰撞，所述第二滑杆的两端均设有限位块。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机、第二电机和第三电机的驱动力，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。
作为优选，为了减小滑杆的摩擦力，所述滑杆上涂有润滑油。
本发明的有益效果是，该基于物联网的便于维修的智能型路灯通过升降机构使灯臂升降，实现了便于维修的功能，与传统升降机构相比，该升降机构通过蜗杆传递动力，承载能力更强，不仅如此，该基于物联网的便于维修的智能型路灯通过转向机构实现替换灯头的功能，与传统转向机构相比，该转向机构通过驱动杆推动转向槽实现转向，转向精度更高。
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便于维修的智能型路灯的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的便于维修的智能型路灯的升降机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的便于维修的智能型路灯的转向机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的便于维修的智能型路灯的转向机构的侧视图；
图5是本发明的基于物联网的便于维修的智能型路灯的升降孔的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的便于维修的智能型路灯的灯头的结构示意图；
图中：1.灯杆，2.灯臂，3.灯头，4.齿条，5.蜗杆，6.第一电机，7.第一滑杆，8.升降盒，9.第二电机，10.驱动轮，11.从动轮，12.转向轴，13.升降孔，14.限位传感器，15.防尘盖，16.太阳能板，17.反光罩，18.灯管，19.回路检测器，20.驱动杆，21.转向槽，22.接触式传感器，23.第三电机，24.丝杆，25.第二滑杆，26.连接块，27.插销，28.限位块。
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所示，一种基于物联网的便于维修的智能型路灯，包括灯杆1、灯臂2和四个灯头3，所述灯臂2的一端固定在灯杆1的一侧，所述灯头3均匀分布在灯臂2的另一端的外周上，所述灯杆1内设有升降机构和转向机构；
灯臂2通过升降机构上下移动，实现了便于维修的功能，灯臂2通过转向机构转向从而替换损坏的灯头3，避免了因灯头3损坏而无法照明的情况。
如图2所示，所述升降机构包括齿条4、蜗杆5、第一电机6、第一滑杆7和升降盒8，所述齿条4固定在灯杆1的远离灯臂2一侧的内壁上，所述齿条4与蜗杆5啮合，所述第一电机6与蜗杆5的底端传动连接，所述第一电机6固定在升降盒8的上方，所述升降盒8套设在第一滑杆7上，所述第一滑杆7的底端和顶端分别固定在灯杆1内的底部和顶部，所述转向机构设置在升降盒8内；
通过第一电机6使蜗杆5旋转，带动齿条4移动，因为齿条4固定在灯杆1内，所以第一电机6的转动使蜗杆5和第一电机6带动升降盒8沿着第一滑杆7方向移动，实现了升降盒8上下移动的功能。
如图3所示，所述转向机构包括第二电机9、驱动轮10、从动轮11、升降孔13、转向轴12、驱动杆20和四个转向槽21，所述第二电机9固定在升降盒8的靠近灯臂2的一侧的内壁上，所述第二电机9与驱动轮10传动连接，所述驱动杆20固定在驱动轮10远离第二电机9的一侧，所述转向槽21均匀设置在从动轮11上，所述驱动杆20与转向槽21相匹配，所述驱动杆20位于其中一个转向槽21内，所述从动轮11套设在转向轴12的一端，所述灯臂2固定在转向轴12的另一端上，所述升降孔13和升降盒8均套设在转向轴12上，所述升降孔13设置在灯杆1上；
第二电机9运行使驱动轮10转动，驱动轮10带动驱动杆20推动转向槽21转动，从而使从动轮11转动，因为从动轮11套设在转向轴12的一端，所以转向轴12随着从动轮11转动，从而带动灯臂2旋转，实现了灯臂2转向的功能，通过升降盒8的上下移动带动灯臂2移动，实现了灯臂2升降的功能。
所述灯杆1内设有PLC和天线，所述天线、第一电机6和第二电机9均与PLC电连接。
天线可以接收和发射信号，实现无线通讯，利用遥控器、手机等遥控设备向天线发射信号，由天线进行接收，PLC处理信号后，根据信号要求，通过控制第一电机6和第二电机9，驱动升降盒8位移和灯臂2转向，实现智能化。
作为优选，为了防止转向轴12撞上升降孔13，所述升降孔13的顶部和底部均设有限位传感器14，所述限位传感器14与PLC电连接，当转向轴12移动到升降孔13的底端和顶端时，转向轴12与限位传感器14接触，限位传感器14给PLC发出信号，PLC控制第一电机6停止转动，避免了转向轴12撞上升降孔13而导致损坏。
作为优选，为了避免灯杆1内零件上堆积灰尘影响运动性能，所述升降孔13内设有防尘盖15，所述防尘盖15的一侧与升降孔13的一侧铰接，防尘盖15可以防止灰尘通过升降孔13进入灯杆1内，避免灯杆1内零件上堆积灰尘影响运动性能。
作为优选，为了提高路灯的续航能力，所述灯杆1的顶端设有太阳能板16，太阳能板16接收太阳光，将太阳能转化为电能，为设备的运行提供动力需求，从而提高了设备的续航能力。
作为优选，为了便于检测灯管18是否损坏，所述灯头3包括反光罩17、灯管18和回路检测器19，所述反光罩17固定在灯头3的内壁上，所述灯管18和回路检测器19固定在反光罩17上，所述回路检测器19与PLC电连接，反光罩17可以提高灯管18发出光的利用率，当灯管18损坏时，回路检测器19给PLC发出信号，PLC控制第二电机9运行，使灯臂2转向，从而替换损坏的灯头3，实现了检测灯管18是否损坏的功能。
作为优选，为了提高转向的精确性，所述转向槽21内设有接触式传感器22，所述接触式传感器22与PLC电连接，因为转向槽21均匀设置在从动轮11上，所以相邻两个转向槽21的夹角为90度，当驱动杆20接触到接触式传感器22时，接触式传感器22提供信号给PLC,PLC控制第二电机9停止转动，从动轮11旋转90度，从而使灯臂2旋转90度，因为4个灯头3均匀分布在灯臂2的外周上，所以相邻两个灯头3的夹角为90度，从而使替换的灯头3精准旋转到被替换灯头3的位置，达到了提高转向的精确性的目的。
如图4所示，为了避免灯臂2改变角度，所述从动轮11的上方设有锁紧机构，所述锁紧机构包括第三电机23、丝杆24、第二滑杆25、连接块26和插销27，所述第三电机23固定在升降盒8内的顶部，所述第三电机23与丝杆24传动连接，所述丝杆24的外周上设有外螺纹，所述连接块26套设在丝杆24和第二滑杆25上，所述连接块26内设有内螺纹，所述丝杆24的外周上的外螺纹与连接块26内的内螺纹相匹配，所述第二滑杆25的顶端固定在升降盒8的顶部，所述插销27的顶端固定在连接块26的下方，所述插销27与转向槽21相匹配，所述第三电机23与PLC电连接，当第三电机23运行使丝杆24转动，带动连接块26在丝杆24和第二滑杆25移动，从而使插销27移动，当插销27移动到转向槽21内时，插销27卡住转向槽21，避免转向槽21继续旋转而导致改变灯臂2的角度。
作为优选，为了避免连接块26发生碰撞，所述第二滑杆25的两端均设有限位块28，当连接块26移动到第二滑杆25的两端时，限位块28防止连接块26继续移动，避免了连接块26与第二滑杆25分离或连接块26撞上升降盒8。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电6机、第二电机9和第三电机23的驱动力，所述第一电机6、第二电机9和第三电机23均为伺服电机。
作为优选，为了减小滑杆25的摩擦力，所述滑杆25上涂有润滑油，润滑油具有润滑滑杆25的作用，实现了减小滑杆25与连接块26之间的摩擦力。
该基于物联网的便于维修的智能型路灯通过升降机构中的第一电机6驱动，使降盒8带动灯臂2上下移动，实现了便于维修的功能，通过转向机构中的第二电机9驱动使灯臂2旋转，从而实现了替换灯头3的功能，避免了因灯头3损坏而无法照明的情况。
与现有技术相比，该基于物联网的便于维修的智能型路灯通过升降机构使灯臂2升降，实现了便于维修的功能，与传统升降机构相比，该升降机构通过蜗杆传递动力，承载能力更强，不仅如此，该基于物联网的便于维修的智能型路灯通过转向机构实现替换灯头3的功能，与传统转向机构相比，该转向机构通过驱动杆20推动转向槽21实现转向，转向精度更高。
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便于维修的智能型路灯，包括灯杆(1)、灯臂(2)和四个灯头(3)，所述灯臂(2)的一端固定在灯杆(1)的一侧，所述灯头(3)均匀分布在灯臂(2)的另一端的外周上，其特征在于，所述灯杆(1)内设有升降机构和转向机构；
所述升降机构包括齿条(4)、蜗杆(5)、第一电机(6)、第一滑杆(7)和升降盒(8)，所述齿条(4)固定在灯杆(1)的远离灯臂(2)一侧的内壁上，所述齿条(4)与蜗杆(5)啮合，所述第一电机(6)与蜗杆(5)的底端传动连接，所述第一电机(6)固定在升降盒(8)的上方，所述升降盒(8)套设在第一滑杆(7)上，所述第一滑杆(7)的底端和顶端分别固定在灯杆(1)内的底部和顶部，所述转向机构设置在升降盒(8)内；
所述转向机构包括第二电机(9)、驱动轮(10)、从动轮(11)、升降孔(13)、转向轴(12)、驱动杆(20)和四个转向槽(21)，所述第二电机(9)固定在升降盒(8)的靠近灯臂(2)的一侧的内壁上，所述第二电机(9)与驱动轮(10)传动连接，所述驱动杆(20)固定在驱动轮(10)远离第二电机(9)的一侧，所述转向槽(21)均匀设置在从动轮(11)上，所述驱动杆(20)与转向槽(21)相匹配，所述驱动杆(20)位于其中一个转向槽(21)内，所述从动轮(11)套设在转向轴(12)的一端，所述灯臂(2)固定在转向轴(12)的另一端上，所述升降孔(13)和升降盒(8)均套设在转向轴(12)上，所述升降孔(13)设置在灯杆(1)上；
所述灯杆(1)内设有PLC和天线，所述天线、第一电机(6)和第二电机(9)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述升降孔(13)的顶部和底部均设有限位传感器(14)，所述限位传感器(14)与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述升降孔(13)内设有防尘盖(15)，所述防尘盖(15)的一侧与升降孔(13)的一侧铰接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述灯杆(1)的顶端设有太阳能板(16)。
5.如权利要求1所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述灯头(3)内设有反光罩(17)、灯管(18)和回路检测器(19)，所述反光罩(17)固定在灯头(3)的内壁上，所述灯管(18)和回路检测器(19)固定在反光罩(17)上，所述回路检测器(19)与PLC电连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述转向槽(21)内设有接触式传感器(22)，所述接触式传感器(22)与PLC电连接。
7.如权利要求1所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述从动轮(11)的上方设有锁紧机构，所述锁紧机构包括第三电机(23)、丝杆(24)、第二滑杆(25)、连接块(26)和插销(27)，所述第三电机(23)固定在升降盒(8)内的顶部，所述第三电机(23)与丝杆(24)传动连接，所述丝杆(24)的外周上设有外螺纹，所述连接块(26)套设在丝杆(24)和第二滑杆(25)上，所述连接块(26)内设有内螺纹，所述丝杆(24)的外周上的外螺纹与连接块(26)内的内螺纹相匹配，所述第二滑杆(25)的顶端固定在升降盒(8)的顶部，所述插销(27)的顶端固定在连接块(26)的下方，所述插销(27)与转向槽(21)相匹配，所述第三电机(23)与PLC电连接。
8.如权利要求7所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述第二滑杆(25)的两端均设有限位块(28)。
9.如权利要求7所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述第一电机(6)、第二电机(9)和第三电机(23)均为伺服电机。
10.如权利要求1所述的基于物联网的便于维修的智能型路灯，其特征在于，所述滑杆(25)上涂有润滑油。
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