CN109163280A - 一种基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，包括发电机构，发电机构包括底板、调节组件、平板和发电组件，发电组件包括太阳能板和两个防护机构，防护机构包括调向组件、清洁组件、铰接组件和通光盒，清洁组件包括第一电机、固定环、转轴、清洁板、两个清洁单元和若干毛刷，该基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯在防护机构内可由调向组件带动通光盒转动，配合清洁组件带动清洁板移动，使毛刷扫落太阳能板上的灰尘，使设备恢复发电效率，不仅如此，当通光盒向远离太阳能板的方向移动时，利用通过机构使驱动杆远离通光盒，使驱动杆转动拨开太阳能板上方的枝叶，防止太阳能板被遮挡，进而提高了设备的实用性。

Description

一种基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯
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防遮挡的多功能太阳能路灯。
背景技术
太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，免维护阀控式密封蓄电池(胶体电池)储存电能，超高亮LED灯具作为光源，并由智能化充放电控制器控制，用于代替传动公路电力照明的路灯。
但是现有的太阳能路灯结构简单，功能单一，在实际应用过程中，太阳能板经常被上方的树枝和枝叶遮挡，导致太阳能板的局部无法接收到太阳光，进而降低了太阳能板的发电效率，不仅如此，太阳能板上容易积灰，阻挡太阳光照射到太阳能板上，造成设备的发电效率低下，储存到蓄电池内的电能降低，无法维持夜间长时间的照明需求，进而导致现有的太阳能板实用性降低。
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防遮挡的多功能太阳能路灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，包括底座、灯杆、侧杆、灯壳、灯管和发电机构，所述灯杆的底端固定在底座上，所述灯壳通过侧杆固定在灯杆的一侧，所述灯管设置在灯壳内，所述发电机构设置在灯杆的顶端；
所述发电机构从下而上依次包括底板、调节组件、平板和发电组件，所述底板固定在灯杆的顶端，所述调节组件与平板传动连接，所述发电组件包括太阳能板和两个防护机构，所述太阳能板固定在平板的上方，两个防护机构分别设置在太阳能板的两侧；
所述防护机构包括调向组件、清洁组件、铰接组件和通光盒，所述通光盒通过铰接组件设置在平板的上方，所述调向组件设置在通光盒的靠近太阳能板的一侧，所述调向组件与通光盒传动连接，所述清洁组件设置在通光盒的另一侧，所述通光盒内设有通光机构；
所述清洁组件包括第一电机、固定环、转轴、清洁板、两个清洁单元和若干毛刷，第一电机和固定环均固定在通光盒上，所述固定环套设在转轴上，所述毛刷均匀分布在清洁板的远离通光盒的一侧，两个清洁单元分别设置在第一电机的两侧，所述清洁单元包括第一驱动轴和若干皮带，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述皮带的内侧的两端分别设有驱动轮和从动轮，所述驱动轮套设在第一驱动轴上，所述从动轮套设在转轴上；
所述通光机构包括驱动组件、驱动杆和两个伸缩组件，所述驱动杆位于驱动组件的上方，两个伸缩组件分别设置在驱动组件的两侧；
所述伸缩组件包括移动块、固定块、伸缩架、铰接块、滑环和滑轨，所述固定块固定在通光盒内的底部，所述铰接块固定在驱动杆的下方，所述滑轨的竖向截面的形状为U形，所述滑轨的两端固定在驱动杆的下方，所述滑环套设在滑轨上，所述伸缩架的顶端的两侧分别与铰接块和滑环铰接，所述伸缩架的底端的两侧分别与固定块和移动块铰接。
作为优选，为了便于调节太阳能板的角度，所述调节组件包括支杆、第二电机、第一连杆和第二连杆，所述支杆和第二电机均固定在底板的上方，所述支杆的顶端与平板铰接，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与太阳能板铰接。
作为优选，为了便于调节通光盒的角度，所述调向组件包括斜板、移动单元和调向杆，所述斜板固定在平板的上方，所述移动单元设置在斜板的靠近太阳能板的一侧，所述移动单元与调向杆的一端传动连接，所述调向杆的另一端与通光盒铰接。
作为优选，为了通过调向杆带动通光盒转动，所述移动单元包括第三电机、缓冲块、第三驱动轴和滑块，所述第三电机和缓冲块均固定在斜板上，所述第三驱动轴设置在第三电机和缓冲块之间，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述滑块套设在第三驱动轴上，所述第三驱动轴的外周设有外螺纹，所述滑块内设有内螺纹，所述滑块内的内螺纹与第三驱动轴上的外螺纹相匹配。
作为优选，为了保证第三电机的驱动力，所述第三电机为直流伺服电机。
作为优选，为了便于调节固定块和移动块之间的距离，所述驱动组件包括气泵、气缸和两个活塞，所述气缸固定在通光盒内的底部，所述气泵固定在气缸上，所述气泵与气缸连通，两个活塞与伸缩组件一一对应，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与移动块固定连接。
作为优选，为了便于通光盒转动，所述铰接组件包括两个铰接单元，两个铰接单元分别设置在通光盒的两侧，所述铰接单元包括转动杆、套管和支柱，所述套管通过支柱固定在平板的上方，所述转动杆的一端设置在套管内，所述转动杆的另一端与通光盒固定连接。
作为优选，为了防止太阳能板上方的树枝从驱动杆的下方穿过，影响太阳能板的发电效率，所述通过机构还包括通光布，所述通光布的四角分别与驱动杆的两端和两个固定块固定连接。
作为优选，为了加固支撑底板，所述灯杆的底端至少设有两个三角板，所述三角板周向均匀分布在灯杆的外周，所述三角板的两条直角边中，其中一条直角边固定在底板的下方，另一条直角边与灯杆固定连接。
作为优选，为了便于检测平板上方是否有遮挡物，所述平板的上方设有摄像头。
本发明的有益效果是，该基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯在防护机构内可由调向组件带动通光盒转动，配合清洁组件带动清洁板移动，使毛刷扫落太阳能板上的灰尘，使设备恢复发电效率，不仅如此，当通光盒向远离太阳能板的方向移动时，利用通过机构使驱动杆远离通光盒，使驱动杆转动拨开太阳能板上方的枝叶，防止太阳能板被遮挡，保证正常发电，与传统的防护机构相比，该防护机构功能强大且可靠，能够保证发电机构的发电效率，进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防遮挡的多功能太阳能路灯的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯的发电机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯的防护机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯的清洁组件的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯的通光的结构示意图；
图中：1.底座，2.灯杆，3.侧杆，4.灯壳，5.灯管，6.底板，7.平板，8.太阳能板，9.通光盒，10.第一电机，11.固定环，12.转轴，13.清洁板，14.毛刷，15.第一驱动轴，16.皮带，17.驱动杆，18.移动块，19.固定块，20.伸缩架，21.铰接块，22.滑环，23.滑轨，24.支杆，25.第二电机，26.第一连杆，27.第二连杆，28.斜板，29.调向杆，30.第三电机，31.第三驱动轴，32.滑块，33.缓冲块，34.气泵，35.气缸，36.活塞，37.转动杆，38.套管，39.支柱，40.通光布，41.三角板，42.摄像头，43.驱动轮，44.从动轮。
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，一种基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，包括底座1、灯杆2、侧杆3、灯壳4、灯管5和发电机构，所述灯杆2的底端固定在底座1上，所述灯壳4通过侧杆3固定在灯杆2的一侧，所述灯管5设置在灯壳4内，所述发电机构设置在灯杆2的顶端；
该太阳能路灯在白天时，由灯杆2顶端的发电机构进行光伏发电，将电能储藏在蓄电池中，在夜间，由蓄电池内储藏的电能供灯管5发光照明。
如图2所示，所述发电机构从下而上依次包括底板6、调节组件、平板7和发电组件，所述底板6固定在灯杆2的顶端，所述调节组件与平板7传动连接，所述发电组件包括太阳能板8和两个防护机构，所述太阳能板8固定在平板7的上方，两个防护机构分别设置在太阳能板8的两侧；
发电机构内，由太阳能板8进行光伏发电，为了提高发电效率，通过调节组件调节平板7的角度，进而改变太阳能板8的角度，使太阳能板8正对阳光，便于提高发电效率，在太阳能板8的两侧，防护机构不仅能够去除太阳能板8上的灰尘，使设备恢复发电效率，而且还能将太阳能板8上方的枝叶拨开，防止枝叶阻挡阳光传播照射。
如图3所示，所述防护机构包括调向组件、清洁组件、铰接组件和通光盒9，所述通光盒9通过铰接组件设置在平板7的上方，所述调向组件设置在通光盒9的靠近太阳能板8的一侧，所述调向组件与通光盒9传动连接，所述清洁组件设置在通光盒9的另一侧，所述通光盒9内设有通光机构；
在防护机构中，由调向组件可带动通光盒9转动，通过盒内设有通光机构，通光机构能够向太阳能板8的上方展开，配合调向组件，使通光盒9向远离太阳能板8的方向转动时，能够拨开上方的枝叶，当通光盒9向靠近太阳能板8的方向转动直至与太阳能板8平行时，可由清洁组件对太阳能板8的表面进行清洁，去除太阳能板8上的灰尘。
如图4所示，所述清洁组件包括第一电机10、固定环11、转轴12、清洁板13、两个清洁单元和若干毛刷14，第一电机10和固定环11均固定在通光盒9上，所述固定环11套设在转轴12上，所述毛刷14均匀分布在清洁板13的远离通光盒9的一侧，两个清洁单元分别设置在第一电机10的两侧，所述清洁单元包括第一驱动轴15和若干皮带16，所述第一电机10与第一驱动轴15传动连接，所述皮带16的内侧的两端分别设有驱动轮43和从动轮44，所述驱动轮43套设在第一驱动轴15上，所述从动轮44套设在转轴12上；
清洁组件内，由第一电机10带动两侧的第一驱动轴15转动，使套设在第一驱动轴15上的驱动轮43转动，带动皮带16转动，从而使清洁板13移动，在清洁板13移动的同时，由毛刷14去除太阳能板8表面的灰尘，便于提高发电效率。
如图5所示，所述通光机构包括驱动组件、驱动杆17和两个伸缩组件，所述驱动杆17位于驱动组件的上方，两个伸缩组件分别设置在驱动组件的两侧；
所述伸缩组件包括移动块18、固定块19、伸缩架20、铰接块21、滑环22和滑轨23，所述固定块19固定在通光盒9内的底部，所述铰接块21固定在驱动杆17的下方，所述滑轨23的竖向截面的形状为U形，所述滑轨23的两端固定在驱动杆17的下方，所述滑环22套设在滑轨23上，所述伸缩架20的顶端的两侧分别与铰接块21和滑环22铰接，所述伸缩架20的底端的两侧分别与固定块19和移动块18铰接。
驱动组件运行，带动两侧的移动块18移动，改变移动块18和固定块19之间的距离，从而使伸缩架20伸缩，带动驱动杆17向通光盒9的上方移动，便于驱动杆17拨开太阳能板8上方的枝叶。
如图2所示，所述调节组件包括支杆24、第二电机25、第一连杆26和第二连杆27，所述支杆24和第二电机25均固定在底板6的上方，所述支杆24的顶端与平板7铰接，所述第二电机25与第一连杆26传动连接，所述第一连杆26通过第二连杆27与太阳能板8铰接。
第二电机25运行，带动第一连杆26转动，通过第二连杆27驱动平板7转动，从而改变太阳能板8的角度，使太阳能板8正对阳光照射方向，提高发电效率，
如图3所示，所述调向组件包括斜板28、移动单元和调向杆29，所述斜板28固定在平板7的上方，所述移动单元设置在斜板28的靠近太阳能板8的一侧，所述移动单元与调向杆29的一端传动连接，所述调向杆29的另一端与通光盒9铰接。移动单元拉动调向杆29的一端，另一端带动通光盒9，从而使通光盒9转动。
如图3所示，为了通过调向杆29带动通光盒9转动，所述移动单元包括第三电机30、缓冲块33、第三驱动轴31和滑块32，所述第三电机30和缓冲块33均固定在斜板28上，所述第三驱动轴31设置在第三电机30和缓冲块33之间，所述第三电机30与第三驱动轴31传动连接，所述滑块32套设在第三驱动轴31上，所述第三驱动轴31的外周设有外螺纹，所述滑块32内设有内螺纹，所述滑块32内的内螺纹与第三驱动轴31上的外螺纹相匹配。
第三电机30运行，带动第三驱动轴31旋转，使第三驱动轴31上的外螺纹作用于滑块32内的内螺纹，从而驱动滑块32沿着第三驱动轴31的轴线方向移动，进而拉动调向杆29，使调向杆29转动。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第三电机30的驱动力，所述第三电机30为直流伺服电机。
如图5所示，所述驱动组件包括气泵34、气缸35和两个活塞36，所述气缸35固定在通光盒9内的底部，所述气泵34固定在气缸35上，所述气泵34与气缸35连通，两个活塞36与伸缩组件一一对应，所述活塞36的一端设置在气缸35内，所述活塞36的另一端与移动块18固定连接。
气泵34可改变气缸35内的气压，当气缸35内的气压增大时，带动两个活塞36相互远离，使移动块18和固定块19之间的距离缩小，驱动伸缩架20伸缩，使驱动杆17向上移动，反正当气泵34减小气缸35内的气压时，驱动杆17向下移动。
作为优选，为了便于通光盒9转动，所述铰接组件包括两个铰接单元，两个铰接单元分别设置在通光盒9的两侧，所述铰接单元包括转动杆37、套管38和支柱39，所述套管38通过支柱39固定在平板7的上方，所述转动杆37的一端设置在套管38内，所述转动杆37的另一端与通光盒9固定连接。由于转动杆37可在套管38内转动，从而方便了通光盒9的转动。
作为优选，为了防止太阳能板8上方的树枝从驱动杆17的下方穿过影响太阳能板8的发电效率，所述通过机构还包括通光布40，所述通光布40的四角分别与驱动杆17的两端和两个固定块19固定连接。利用通光布40，可防止枝叶从两个伸缩架20之间和驱动杆17的下方穿过，阻挡太阳能光，影响发电效率。
作为优选，为了加固支撑底板6，所述灯杆2的底端至少设有两个三角板41，所述三角板41周向均匀分布在灯杆2的外周，所述三角板41的两条直角边中，其中一条直角边固定在底板6的下方，另一条直角边与灯杆2固定连接。利用三角板41对底板6辅助支撑，从而使底板6的结构更为稳固。
作为优选，为了便于检测平板7上方是否有遮挡物，所述平板7的上方设有摄像头42。
该太阳能路灯通过调向组件可带动通光盒9转动，当通光盒9转动至与太阳能板8平行时，可由清洁组件带动清洁板13移动，使清洁板13上的毛刷14在太阳能板8的表面移动，扫落太阳能板8上的灰尘，便于恢复设备的发电效率，不仅如此，在通光机构内，由驱动组件驱动两个伸缩组件的移动块18向固定块19移动，使驱动杆17远离通光盒9，而后配合调向组件，使驱动杆17向远离太阳能板8的方向转动，从而使驱动杆17拨开太阳能板8的上方的枝叶，防止太阳能板8被遮挡，影响发电效率。
与现有技术相比，该基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯在防护机构内可由调向组件带动通光盒9转动，配合清洁组件带动清洁板13移动，使毛刷14扫落太阳能板8上的灰尘，使设备恢复发电效率，不仅如此，当通光盒9向远离太阳能板8的方向移动时，利用通过机构使驱动杆17远离通光盒9，使驱动杆17转动拨开太阳能板8上方的枝叶，防止太阳能板8被遮挡，保证正常发电，与传统的防护机构相比，该防护机构功能强大且可靠，能够保证发电机构的发电效率，进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防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，包括底座(1)、灯杆(2)、侧杆(3)、灯壳(4)、灯管(5)和发电机构，所述灯杆(2)的底端固定在底座(1)上，所述灯壳(4)通过侧杆(3)固定在灯杆(2)的一侧，所述灯管(5)设置在灯壳(4)内，所述发电机构设置在灯杆(2)的顶端；
所述发电机构从下而上依次包括底板(6)、调节组件、平板(7)和发电组件，所述底板(6)固定在灯杆(2)的顶端，所述调节组件与平板(7)传动连接，所述发电组件包括太阳能板(8)和两个防护机构，所述太阳能板(8)固定在平板(7)的上方，两个防护机构分别设置在太阳能板(8)的两侧；
所述防护机构包括调向组件、清洁组件、铰接组件和通光盒(9)，所述通光盒(9)通过铰接组件设置在平板(7)的上方，所述调向组件设置在通光盒(9)的靠近太阳能板(8)的一侧，所述调向组件与通光盒(9)传动连接，所述清洁组件设置在通光盒(9)的另一侧，所述通光盒(9)内设有通光机构；
所述清洁组件包括第一电机(10)、固定环(11)、转轴(12)、清洁板(13)、两个清洁单元和若干毛刷(14)，第一电机(10)和固定环(11)均固定在通光盒(9)上，所述固定环(11)套设在转轴(12)上，所述毛刷(14)均匀分布在清洁板(13)的远离通光盒(9)的一侧，两个清洁单元分别设置在第一电机(10)的两侧，所述清洁单元包括第一驱动轴(15)和若干皮带(16)，所述第一电机(10)与第一驱动轴(15)传动连接，所述皮带(16)的内侧的两端分别设有驱动轮(43)和从动轮(44)，所述驱动轮(43)套设在第一驱动轴(15)上，所述从动轮(44)套设在转轴(12)上；
所述通光机构包括驱动组件、驱动杆(17)和两个伸缩组件，所述驱动杆(17)位于驱动组件的上方，两个伸缩组件分别设置在驱动组件的两侧；
所述伸缩组件包括移动块(18)、固定块(19)、伸缩架(20)、铰接块(21)、滑环(22)和滑轨(23)，所述固定块(19)固定在通光盒(9)内的底部，所述铰接块(21)固定在驱动杆(17)的下方，所述滑轨(23)的竖向截面的形状为U形，所述滑轨(23)的两端固定在驱动杆(17)的下方，所述滑环(22)套设在滑轨(23)上，所述伸缩架(20)的顶端的两侧分别与铰接块(21)和滑环(22)铰接，所述伸缩架(20)的底端的两侧分别与固定块(19)和移动块(18)铰接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述调节组件包括支杆(24)、第二电机(25)、第一连杆(26)和第二连杆(27)，所述支杆(24)和第二电机(25)均固定在底板(6)的上方，所述支杆(24)的顶端与平板(7)铰接，所述第二电机(25)与第一连杆(26)传动连接，所述第一连杆(26)通过第二连杆(27)与太阳能板(8)铰接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述调向组件包括斜板(28)、移动单元和调向杆(29)，所述斜板(28)固定在平板(7)的上方，所述移动单元设置在斜板(28)的靠近太阳能板(8)的一侧，所述移动单元与调向杆(29)的一端传动连接，所述调向杆(29)的另一端与通光盒(9)铰接。
4.如权利要求3所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述移动单元包括第三电机(30)、缓冲块(33)、第三驱动轴(31)和滑块(32)，所述第三电机(30)和缓冲块(33)均固定在斜板(28)上，所述第三驱动轴(31)设置在第三电机(30)和缓冲块(33)之间，所述第三电机(30)与第三驱动轴(31)传动连接，所述滑块(32)套设在第三驱动轴(31)上，所述第三驱动轴(31)的外周设有外螺纹，所述滑块(32)内设有内螺纹，所述滑块(32)内的内螺纹与第三驱动轴(31)上的外螺纹相匹配。
5.如权利要求4所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述第三电机(30)为直流伺服电机。
6.如权利要求1所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述驱动组件包括气泵(34)、气缸(35)和两个活塞(36)，所述气缸(35)固定在通光盒(9)内的底部，所述气泵(34)固定在气缸(35)上，所述气泵(34)与气缸(35)连通，两个活塞(36)与伸缩组件一一对应，所述活塞(36)的一端设置在气缸(35)内，所述活塞(36)的另一端与移动块(18)固定连接。
7.如权利要求1所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述铰接组件包括两个铰接单元，两个铰接单元分别设置在通光盒(9)的两侧，所述铰接单元包括转动杆(37)、套管(38)和支柱(39)，所述套管(38)通过支柱(39)固定在平板(7)的上方，所述转动杆(37)的一端设置在套管(38)内，所述转动杆(37)的另一端与通光盒(9)固定连接。
8.如权利要求1所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述通过机构还包括通光布(40)，所述通光布(40)的四角分别与驱动杆(17)的两端和两个固定块(19)固定连接。
9.如权利要求1所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述灯杆(2)的底端至少设有两个三角板(41)，所述三角板(41)周向均匀分布在灯杆(2)的外周，所述三角板(41)的两条直角边中，其中一条直角边固定在底板(6)的下方，另一条直角边与灯杆(2)固定连接。
10.如权利要求1所述的基于物联网的防遮挡的多功能太阳能路灯，其特征在于，所述平板(7)的上方设有摄像头(42)。
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