CN109323186B - 一种可自由组合的模块化智慧魔方路灯 - Google Patents

一种可自由组合的模块化智慧魔方路灯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可自由组合的模块化智慧魔方路灯，包括底部模块、顶部模块以及多个中间模块，底部模块包括底部灯杆和底板，顶部模块通过连接支架连接有灯头，中间模块可以是广告牌模块、视频监测模块、温度湿度监测模块等多种类型。还具有紧固结构将多个模块固定在一起。本发明的路灯，可自由组合，使用安装方便。

Description

一种可自由组合的模块化智慧魔方路灯
技术领域
本发明涉及路灯领域，具体涉及一种可自由组合的模块化智慧魔方路灯。
背景技术
路灯是道路和城市照明常见的部件，传统的路灯只具有照明功能，但是随着城市的发展，衍生出了许多城市建设的需要，例如广告宣传，视频监控，环境监测，汽车充电等等，虽然可以在路灯上加设这些功能，但是每个地区这些需求不同，都独立定制，成本太高。
发明内容
发明目的：本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种可自由组合的模块化智慧路灯。
技术方案：一种模块化智慧路灯，包括底部模块、顶部模块以及多个中间模块，所述底部模块包括底板和与底板固定的中空的底部灯杆，所述底部灯杆内固定有下固定板，所述下固定板处具有矩形的下通孔，所述下通孔内插有长方体形的竖杆，所述下固定板处还具有水平插孔，所述竖杆从上到下等间距分布有多个定位孔，所述水平插孔内插有定位销，所述定位销穿过一个定位孔，所述竖杆的顶部固定连接有螺纹杆，所述顶部模块包括顶部灯杆和与顶部灯杆固定的顶板，所述顶板处具有上通孔，所述螺纹杆穿过上通孔，所述螺纹杆处具有锁紧螺母，所述顶部灯杆连接有灯头支架，所述灯头支架连接有灯头，所述底部灯杆和顶部灯杆均为圆环柱形，所述顶部灯杆的内圆周面固定连接有圆环柱形的顶部插入单元；所述中间模块包括圆环柱形的中间灯杆和与中间灯杆内圆周面固定的圆环柱形的中间插入单元；最下面一个中间模块的中间插入单元插入底部灯杆，除最下面一个中间模块之外的其他中间模块的中间插入单元插入其下面一个中间模块的中间灯杆内，所述顶部模块的顶部插入单元插入最上面一个中间模块的中间灯杆内；所述顶部模块的顶部插入单元的内侧壁具有第一识别码和第一光接收器，所述中间模块的中间插入单元的内侧壁具有第二识别码和第二光接收器，所述顶板处具有第一卷绕装置和用于驱动第一卷绕装置的第一电机，所述底板处具有第二卷绕装置和用于驱动第二卷绕装置的第二电机，所述竖杆穿过长方体形的活动块，所述活动块具有被竖杆穿过的长方体形的贯穿孔，所述贯穿孔的4个侧壁处均具有与竖杆抵接的滚轮，所述活动块和第一卷绕装置之间连接有第一拉绳，所述活动块和第二卷绕装置之间连接有第二拉绳，所述活动块处具有光源部和用于采集第一识别码和第二识别码信息的识别码读取装置，所述活动块还通过固定支架安装有激光发射器，所述顶板处还具有激光测距传感器，所述底板处固定有反射板；所述顶部模块还包括控制器和无线通信单元；当激光发射器的光线能够被第一光接收器接收时，识别码读取装置能够读取到第一识别码；当激光发射器的光线能够被第二光接收器接收时，识别码读取装置能够读取到第二识别码。
进一步地，所述中间模块有3个，分别为视频监控模块、温度湿度采集模块和广告牌模块；所述视频监控模块具有视频采集装置，所述温度湿度采集模块具有温度传感器和湿度传感器，所述广告牌模块具有广告牌。
进一步地，所述底板处具有6个以上的安装孔。
进一步地，所述底部灯杆的外径、中间灯杆的外径和顶部灯杆的外径均相等。
进一步地，所述顶部插入单元的外径等于中间灯杆的内径，所述中间插入单元的外径等于底部灯杆的内径。
进一步地，竖杆的定位孔的数量在5个以上。
进一步地，所述第一识别码和所有的第二识别码在竖直方向上等间距分布，所述第一光接收器和所有的第二光接收器在竖直方向上等间距分布；所述控制器能够控制执行模块信息采集操作，所述模块信息采集操作包括如下步骤：
1)开启激光测距传感器、光源部、识别码读取装置、第一光接收器和所有的第二光接收器，根据激光测距传感器的测量值计算出中间模块的数量，所述中间模块的数量为N；
2)控制第一、二电机，使得第一光接收器能够接收到激光发射器的光信号，通过识别码读取装置采集第一识别码的信息并存储至控制器的存储单元；
3)控制第一、二电机，使得活动块下降设定距离后，暂停设定时间，在暂停期间，利用识别码读取装置读取第二识别码的信息并存储至所述存储单元；重复执行步骤3)，一共执行N次；所述设定距离等于相邻的两个第二识别码的间距；
4)关闭激光测距传感器、光源部、识别码读取装置、第一光接收器和所有的第二光接收器，将读取到的第一识别码和所有的第二识别码的信息通过无线通信单元传输。
进一步地，所述第一光接收器处具有包围第一光接收器的第一圆环柱形部，第二光接收器处具有包围第二光接收器的第二圆环柱形部，所述第一、二圆环柱形部的轴线均与螺纹杆的轴线垂直；所述模块信息采集操作还包括步骤5)，在步骤2)、3)、4)的整个过程中，如果第一识别码和N个第二识别码中的一个以上没有被读取到或者第一光接收器和所有的第二光接收器中的一个以上没有接收到过激光发射器的光线，则控制无线通信单元发射报警信号。
进一步地，所述顶部灯杆和所有的中间灯杆的高度均相等，所述顶部插入单元和所有的中间插入单元的高度均相等。
进一步地，所述第一识别码包含顶部模块的基础信息；
进一步似，所述第二识别码包括中间模块的基础信息。
进一步地，相邻的定位孔的间距等于中间灯杆的高度。
进一步地，最上面一个中间灯杆和顶部灯杆抵接，最下面一个中间灯杆与底部灯杆抵接。
进一步地，所述顶部模块还包括GPS装置。
进一步地，所述设定时间为5秒。
另一种可替换的方案是：所述顶部灯杆、中间灯杆和底部灯杆不是圆环柱形，而是中空的长方体形；所述顶部插入单元和中间插入单元不是圆环柱形，而是中空的长方体形。
有益效果：本发明的路灯，实现模块化，根据实际需要可以选择所需要的模块。并且路灯的基础信息可以自动采集更新。
附图说明
图1为路灯示意图；
图2为活动块俯视示意图；
图3为A区域放大图。
具体实施方式
附图标记：11底部灯杆；11.1底板；11.2下固定板；11.3定位销；12顶部灯杆；12.1顶部插入单元；12.2第一识别码；12.3第一光接收器；12.4第一圆环柱形部；13.1竖杆；13.2螺纹杆；13.3螺母；13.4定位孔；1、2、3中间灯杆；1.1、2.1、3.1中间插入单元；1.2、2.2、3.2第二识别码；1.3、2.3、3.3第二光接收器；1.4视频采集装置；2.4温度传感器；2.5湿度传感器；3.4广告牌；5活动块；5.1滚轮；5.2识别码读取装置；5.3激光发射器；6.1第一卷绕装置；6.2第一拉绳；6.3第二卷绕装置；6.4第二拉绳；8.1激光测距传感器；8.2反射板。
一种可自由组合的模块化智慧路灯，包括底部模块、顶部模块以及多个中间模块，所述底部模块包括底板11.1和与底板固定的中空的底部灯杆11，所述底部灯杆内固定有下固定板11.2，所述下固定板处具有矩形的下通孔，所述下通孔内插有长方体形的竖杆13.1，所述下固定板处还具有水平插孔，所述竖杆从上到下等间距分布有多个定位孔13.4，所述水平插孔内插有定位销11.3，所述定位销穿过一个定位孔，所述竖杆的顶部固定连接有螺纹杆13.2，所述顶部模块包括顶部灯杆和与顶部灯杆固定的顶板，所述顶板处具有上通孔，所述螺纹杆穿过上通孔，所述螺纹杆处具有锁紧螺母，所述顶部灯杆连接有灯头支架，所述灯头支架连接有灯头，所述底部灯杆和顶部灯杆均为圆环柱形，所述顶部灯杆12的内圆周面固定连接有圆环柱形的顶部插入单元12.1；所述中间模块包括圆环柱形的中间灯杆1、2、3和与中间灯杆内圆周面固定的圆环柱形的中间插入单元1.1、2.1、3.1；最下面一个中间模块的中间插入单元插入底部灯杆，除最下面一个中间模块之外的其他中间模块的中间插入单元插入其下面一个中间模块的中间灯杆内，所述顶部模块的顶部插入单元插入最上面一个中间模块的中间灯杆内；所述顶部模块的顶部插入单元的内侧壁具有第一识别码12.2和第一光接收器12.3，所述中间模块的中间插入单元的内侧壁具有第二识别码1.2、2.2、3.2和第二光接收器1.3、2.3、3.3，所述顶板处具有第一卷绕装置6.1和用于驱动第一卷绕装置的第一电机，所述底板处具有第二卷绕装置6.3和用于驱动第二卷绕装置的第二电机，所述竖杆穿过长方体形的活动块，所述活动块具有被竖杆穿过的长方体形的贯穿孔，所述贯穿孔的4个侧壁处均具有与竖杆抵接的滚轮，所述活动块和第一卷绕装置之间连接有第一拉绳6.2，所述活动块和第二卷绕装置之间连接有第二拉绳6.4，所述活动块处具有光源部和用于采集第一识别码和第二识别码信息的识别码读取装置5.2，所述活动块还通过固定支架安装有激光发射器5.3，所述顶板处还具有激光测距传感器8.1，所述底板处固定有反射板8.2；所述顶部模块还包括控制器和无线通信单元；当激光发射器的光线能够被第一光接收器接收时，识别码读取装置能够读取到第一识别码；当激光发射器的光线能够被第二光接收器接收时，识别码读取装置能够读取到第二识别码。
所述中间模块有3个，分别为视频监控模块、温度湿度采集模块和广告牌模块；所述视频监控模块具有视频采集装置1.4，所述温度湿度采集模块具有温度传感器2.4和湿度传感器2.5，所述广告牌模块具有广告牌3.4。所述底板处具有6个以上的安装孔。所述底部灯杆的外径、中间灯杆的外径和顶部灯杆的外径均相等。所述顶部插入单元的外径等于中间灯杆的内径，所述中间插入单元的外径等于底部灯杆的内径。竖杆的定位孔的数量在5个以上。
本发明的路灯，可以根据需要选择合适数量和种类的中间模块，底部模块和顶部模块是必须要的。将顶部模块、底部模块和多个中间模块套接在一起，并且利用螺母和螺杆锁紧，根据中间模块的数量选择合适的定位孔用于定位销插入和下固定板的水平插孔固定，这样可以将多个模块稳定地竖直方向固定起来。由于各个路灯选择的中间模块的数量和种类可能不同，并且使用一段时间后还可能更换。人工登录信息非常不便且容易不准确，因此设计了如下自动化的采集方案。当发出执行模块信息采集的指令时，能够自动执行信息采集的步骤。
1)开启激光测距传感器、光源部、识别码读取装置、第一光接收器和所有的第二光接收器，根据激光测距传感器的测量值计算出中间模块的数量，所述中间模块的数量为N；
2)控制第一、二电机，使得第一光接收器能够接收到激光发射器的光信号，通过识别码读取装置采集第一识别码的信息并存储至控制器的存储单元；
3)控制第一、二电机，使得活动块下降设定距离后，暂停设定时间，在暂停期间，利用识别码读取装置读取第二识别码的信息并存储至所述存储单元；重复执行步骤3)，一共执行N次；所述设定距离等于相邻的两个第二识别码的间距；
4)关闭激光测距传感器、光源部、识别码读取装置、第一光接收器和所有的第二光接收器，将读取到的第一识别码和所有的第二识别码的信息通过无线通信单元传输。
步骤5)，在步骤2)、3)、4)的整个过程中，如果第一识别码和N个第二识别码中的一个以上没有被读取到或者第一光接收器和所有的第二光接收器中的一个以上没有接收到过激光发射器的光线，则控制无线通信单元发射报警信号。
前四步主要完成第一识别码和第二识别码的信息采集，第一、二识别码包含基础信息。例如第一识别码可以包含灯头的型号、启用日期、厂家等信息。第二识别码可以包含例如是什么模块，传感器是什么型号，广告牌是什么内容，生产厂家等等基础信息。
步骤5)主要用于检测整个路灯是否发生歪斜等故障，如果没有故障，那么识别码读取装置肯定能够读取所有的识别码，并且所有的光接收器都能够接收到激光发射器的光信号。当发生歪斜时，或者水平位置发生偏转时，则存在采集不成功识别码信息，或者光接收器接收不到激光发射器的信号的情况，特别加设了圆环柱形部，灯杆发生较小的歪斜，就可能发生光线无法穿过圆环柱形部达到光接收器的情况。从而及时报警，提醒维护。
通过能够自动执行信息采集步骤，在每次新安装好路灯，或者更换好中间模块后，只需执行下信息采集步骤，就可以知道上模块的信息和各个中间模块的信息。根据激光测距传感器的测量值计算中间模块的数量也很简单，由于顶部灯杆的高度，下固定板到底部灯杆的顶端的距离，中间灯杆的高度都是确定的，根据测量值很容易算出中间模块的个数N。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (7)

1.一种可自由组合的模块化智慧魔方路灯，其特征在于，包括底部模块、顶部模块以及多个中间模块，所述底部模块包括底板和与底板固定的中空的底部灯杆，所述底部灯杆内固定有下固定板，所述下固定板处具有矩形的下通孔，所述下通孔内插有长方体形的竖杆，所述下固定板处还具有水平插孔，所述竖杆从上到下等间距分布有多个定位孔，所述水平插孔内插有定位销，所述定位销穿过一个定位孔，所述竖杆的顶部固定连接有螺纹杆，所述顶部模块包括顶部灯杆和与顶部灯杆固定的顶板，所述顶板处具有上通孔，所述螺纹杆穿过上通孔，所述螺纹杆处具有锁紧螺母，所述顶部灯杆连接有灯头支架，所述灯头支架连接有灯头，所述底部灯杆和顶部灯杆均为圆环柱形，所述顶部灯杆的内圆周面固定连接有圆环柱形的顶部插入单元；所述中间模块包括圆环柱形的中间灯杆和与中间灯杆内圆周面固定的圆环柱形的中间插入单元；最下面一个中间模块的中间插入单元插入底部灯杆，除最下面一个中间模块之外的其他中间模块的中间插入单元插入其下面一个中间模块的中间灯杆内，所述顶部模块的顶部插入单元插入最上面一个中间模块的中间灯杆内；所述顶部模块的顶部插入单元的内侧壁具有第一识别码和第一光接收器，所述中间模块的中间插入单元的内侧壁具有第二识别码和第二光接收器，所述顶板处具有第一卷绕装置和用于驱动第一卷绕装置的第一电机，所述底板处具有第二卷绕装置和用于驱动第二卷绕装置的第二电机，所述竖杆穿过长方体形的活动块，所述活动块具有被竖杆穿过的长方体形的贯穿孔，所述贯穿孔的4个侧壁处均具有与竖杆抵接的滚轮，所述活动块和第一卷绕装置之间连接有第一拉绳，所述活动块和第二卷绕装置之间连接有第二拉绳，所述活动块处具有光源部和用于采集第一识别码和第二识别码信息的识别码读取装置，所述活动块还通过固定支架安装有激光发射器，所述顶板处还具有激光测距传感器，所述底板处固定有反射板；所述顶部模块还包括控制器和无线通信单元；当激光发射器的光线能够被第一光接收器接收时，识别码读取装置能够读取到第一识别码；当激光发射器的光线能够被第二光接收器接收时，识别码读取装置能够读取到第二识别码；所述第一识别码和所有的第二识别码在竖直方向上等间距分布，所述第一光接收器和所有的第二光接收器在竖直方向上等间距分布；所述控制器能够控制执行模块信息采集操作，所述模块信息采集操作包括如下步骤：
1)开启激光测距传感器、光源部、识别码读取装置、第一光接收器和所有的第二光接收器，根据激光测距传感器的测量值计算出中间模块的数量，所述中间模块的数量为N；
2)控制第一、二电机，使得第一光接收器能够接收到激光发射器的光信号，通过识别码读取装置采集第一识别码的信息并存储至控制器的存储单元；
3)控制第一、二电机，使得活动块下降设定距离后，暂停设定时间，在暂停期间，利用识别码读取装置读取第二识别码的信息并存储至所述存储单元；重复执行步骤3)，一共执行N次；所述设定距离等于相邻的两个第二识别码的间距；
4)关闭激光测距传感器、光源部、识别码读取装置、第一光接收器和所有的第二光接收器，将读取到的第一识别码和所有的第二识别码的信息通过无线通信单元传输。
2.根据权利要求1所述的可自由组合的模块化智慧魔方路灯，其特征在于，所述中间模块有3个，分别为视频监控模块、温度湿度采集模块和广告牌模块；所述视频监控模块具有视频采集装置，所述温度湿度采集模块具有温度传感器和湿度传感器，所述广告牌模块具有广告牌。
3.根据权利要求1所述的可自由组合的模块化智慧魔方路灯，其特征在于，所述底板处具有6个以上的安装孔。
4.根据权利要求1所述的可自由组合的模块化智慧魔方路灯，其特征在于，所述底部灯杆的外径、中间灯杆的外径和顶部灯杆的外径均相等。
5.根据权利要求1所述的可自由组合的模块化智慧魔方路灯，其特征在于，所述顶部插入单元的外径等于中间灯杆的内径，所述中间插入单元的外径等于底部灯杆的内径。
6.根据权利要求1所述的可自由组合的模块化智慧魔方路灯，其特征在于，竖杆的定位孔的数量在5个以上。
7.根据权利要求1所述的可自由组合的模块化智慧魔方路灯，其特征在于，所述第一光接收器处具有包围第一光接收器的第一圆环柱形部，第二光接收器处具有包围第二光接收器的第二圆环柱形部，所述第一、二圆环柱形部的轴线均与螺纹杆的轴线垂直；所述模块信息采集操作还包括步骤5)，在步骤2)、3)、4)的整个过程中，如果第一识别码和N个第二识别码中的一个以上没有被读取到或者第一光接收器和所有的第二光接收器中的一个以上没有接收到过激光发射器的光线，则控制无线通信单元发射报警信号。
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Applicant before: LONGTENG LIGHTING GROUP Co.,Ltd.

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