CN109737347A - 一种基于大数据太阳能智慧路灯系统 - Google Patents

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CN109737347A CN201811623503.9A CN201811623503A CN109737347A CN 109737347 A CN109737347 A CN 109737347A CN 201811623503 A CN201811623503 A CN 201811623503A CN 109737347 A CN109737347 A CN 109737347A
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赵进
张宛琴
袁家峰
李�浩
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Abstract

本发明公开了一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，太阳能路灯技术领域。包括太阳能电池板、照明灯具、蓄电池；还包括天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、控制器、充电量预测模块和放电量预测模块；天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、充电量预测模块和放电量预测模块均与控制器相连；太阳能电池板的输出端与蓄电池相连，蓄电池为照明灯具供电；蓄电池连接有电量检测模块。本发明通过太阳辐射强度检测模块检测太阳辐射强度，并通过充电量预测模块预测理论充电量，通过电量检测模块检测获知实际充电量；对比理论充电量和实际充电量的差距判断太阳能电池板表面积灰程度。

Description

一种基于大数据太阳能智慧路灯系统
技术领域
本发明属于太阳能路灯技术领域，特别是涉及一种基于大数据太阳能智慧路灯系统。
背景技术
照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。
从太阳能获得电力，需通过大阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：①无枯竭危险；②绝对干净(无公害)；③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上容易接受；⑦获取能源花费的时间短。不足之处是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。
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，用于代替传统公用电力照明的路灯；但是太阳能电池板长期裸露在外，极易产生积灰等影响太阳能电池板充电性能。
因此，如何解决上述问题是本发明的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，通过太阳辐射强度检测模块检测太阳辐射强度，并通过充电量预测模块预测理论充电量，通过电量检测模块检测获知实际充电量；对比理论充电量和实际充电量的差距判断太阳能电池板表面积灰程度。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，包括太阳能电池板、照明灯具、蓄电池；还包括天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、控制器、充电量预测模块和放电量预测模块；
所述天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、充电量预测模块和放电量预测模块均与控制器相连；
所述太阳能电池板的输出端与蓄电池相连，所述蓄电池为照明灯具供电；所述蓄电池连接有电量检测模块。
进一步地，所述太阳能电池板的顶侧面的两侧对称设有一立板，所述立板靠内侧设有一槽道；所述槽道上设有一防灰遮盖装置，所述防灰遮盖装置包括一固定在槽道一端的并可转动第一转轴以及一可沿槽道滚动的第二转轴，所述第一转轴上绕接有覆盖膜；
其中，所述第一转轴的端部连接有一第一电机，所述第二转轴的两端设有驱动滚轮；
位于所述太阳能电池板的一端还设有一清洗清扫机构；所述清洗清扫机构包括一L型支撑板，所述L型支撑板上设有一列清洗喷嘴和一列吹风喷嘴；
所述一列清洗喷嘴连接有一储液机构，所述一列吹风喷嘴通过一气管连接有一吹风气源，所述气管上设有第四电磁阀。
进一步地，所述储液机构包括一清洗液储腔和清水储腔，所述清洗液储腔和清水储腔的底部分别通过第一水管和第二水管连通有一混合液腔，所述混合液腔通过一第三水管与清洗喷嘴相连接。
进一步地，所述清洗喷嘴为一高压喷嘴。
进一步地，所述清洗液储腔内设有一第一液位传感器，所述清水储腔内设有一第二液位传感器，所述混合液腔内设有一第三液位传感器；所述第一液位传感器、第二液位传感器和第三液位传感器均与控制器相连。
进一步地，所述第一水管上安装有一第一电磁阀，所述第二水管上安装有一第二电磁阀，所述第三水管上安装有一第三电磁阀。
进一步地，所述清水储腔顶部通过一软管连接有一雨水收集装置，所述雨水收集装置包括一U型架，所述U型架上安装有雨水收集槽，所述雨水收集槽的一端通过一转柱与U型架配合，所述雨水收集槽的另一端连接有一第二电机，所述第二电机固定在U型架上。
进一步地，所述雨水收集槽的底部设有一出水口并于所述出水口上设有一与软管相连接的固定部，所述出水口上还设有过滤网。
进一步地，所述清洗液储腔的顶部设有加液口并于所述加液口上设有一密封盖；所述混合液腔内还设有搅拌混合装置。
进一步地，所述控制器的输出端连接有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第二电机、第四电磁阀、第一电机和驱动滚轮。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过太阳辐射强度检测模块检测太阳辐射强度，并通过充电量预测模块预测理论充电量，通过电量检测模块检测获知实际充电量；对比理论充电量和实际充电量的差距判断太阳能电池板表面积灰程度。
2、本发明通过清洗清扫机构便于对太阳能电池板的表面进行清洁作业，避免太阳能电池板积灰过多影响充电效果。
3、本发明通过第一转轴、第二转轴、驱动滚轮、第一电机和覆盖膜组成的防灰遮盖装置，能有效的在不能进行充电的期间对太阳能电池板进行防落灰管理，有效提高了太阳能电池板充电效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明太阳能电池板、防灰遮盖装置和清洗清扫机构三者配合安装结构示意图；
图2为本发明储液机构结构示意图；
图3为本发明雨水收集装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-3所示，本发明为一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，包括太阳能电池板1、照明灯具、蓄电池；还包括天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、控制器、充电量预测模块和放电量预测模块；
天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、充电量预测模块和放电量预测模块均与控制器相连；
太阳能电池板1的输出端与蓄电池相连，蓄电池为照明灯具供电；蓄电池连接有电量检测模块。
其中，太阳能电池板1的顶侧面的两侧对称设有一立板11，立板靠内侧设有一槽道12；槽道12上设有一防灰遮盖装置，防灰遮盖装置包括一固定在槽道12一端的并可转动第一转轴14以及一可沿槽道滚动的第二转轴13，第一转轴14上绕接有覆盖膜；
其中，第一转轴14的端部连接有一第一电机，第二转轴13的两端设有驱动滚轮；
位于太阳能电池板1的一端还设有一清洗清扫机构；清洗清扫机构包括一L型支撑板，L型支撑板上设有一列清洗喷嘴16和一列吹风喷嘴17；
一列清洗喷嘴16连接有一储液机构，一列吹风喷嘴17通过一气管连接有一吹风气源，气管上设有第四电磁阀。
其中，储液机构包括一清洗液储腔3和清水储腔4，清洗液储腔3和清水储腔4的底部分别通过第一水管33和第二水管44连通有一混合液腔5，混合液腔5通过一第三水管52与清洗喷嘴16相连接。
其中，清洗喷嘴16为一高压喷嘴。
其中，清洗液储腔3内设有一第一液位传感器31，清水储腔4内设有一第二液位传感器41，混合液腔5内设有一第三液位传感器51；第一液位传感器31、第二液位传感器41和第三液位传感器51均与控制器相连。
其中，第一水管33上安装有一第一电磁阀34，第二水管44上安装有一第二电磁阀44，第三水管52上安装有一第三电磁阀53。
其中，清水储腔4顶部通过一软管42连接有一雨水收集装置，雨水收集装置包括一U型架，U型架上安装有雨水收集槽2，雨水收集槽2的一端通过一转柱与U型架配合，雨水收集槽2的另一端连接有一第二电机21，第二电机21固定在U型架上。
其中，雨水收集槽2的底部设有一出水口并于出水口上设有一与软管42相连接的固定部22，出水口上还设有过滤网。
其中，清洗液储腔3的顶部设有加液口并于加液口上设有一密封盖32；混合液腔5内还设有搅拌混合装置。
其中，控制器的输出端连接有第一电磁阀34、第二电磁阀44、第三电磁阀53、第二电机21、第四电磁阀、第一电机和驱动滚轮。
太阳能充电控制方法包括：
步骤1、通过太阳辐射强度检测模块检测太阳辐射强度，并通过充电量预测模块预测理论充电量，通过电量检测模块检测获知实际充电量；对比理论充电量和实际充电量的差距判断太阳能电池板表面积灰程度；
步骤2、当判断太阳能电池板表面积灰程度严重时，控制清洗喷嘴16先喷出混合清洗液进行清洗，清洗后在通过吹风喷嘴17吹干。
蓄电池电量预测方法：
通过天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、充电量预测模块和放电量预测模块进行蓄电池的电量预测，判断是否够用。
清洗控制方法包括：
S1、通过第三液位传感器51检测混合液腔5内液位高度，当液位高度低于设定值HL0时，打开第一电磁阀34和第二电磁阀44、并通过清洗液储腔3和清水储腔4向混合液腔5内添加液体；当液位高度高于设定值HL1时，关闭第一电磁阀34和第二电磁阀44停止向混合液腔5内添加液体，加液过程以及清洗过程控制器均控制搅拌混合装置进行混合；
S2、通过第二液位传感器41检测清水储腔4内液位高度，在下雨天，当清水储腔4内液位高度低于设定值HK0时，通过第二电机21翻转雨水收集槽2进行雨水收集并输送至清水储腔4；当检测到清水储腔4内液位高度高于设定值HK1时，通过第二电机21翻转雨水收集槽2使得雨水收集槽2收集端口朝下停止雨水收集；
S3、通过第一液位传感器31检测清洗液储腔3内液位高度，当液位高度低于预设值HM0时，控制器发出预警指令至服务中心，此时服务中心会及时进行人工加液。
防落灰控制方法：
通过天气预测模块、太阳辐射强度检测模块检测到天气太阳辐射不足或处于下雪、大雾霾天气时，此时控制控制驱动滚轮转动前进从而进行覆膜；当通过天气预测模块、太阳辐射强度检测模块检测到天气太阳辐射强度高时，此时控制控制第一电机驱动第一转轴14转动，从而使得覆盖膜回卷。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，包括太阳能电池板(1)、照明灯具、蓄电池，其特征在于：还包括天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、控制器、充电量预测模块和放电量预测模块；
所述天气预测模块、太阳辐射强度检测模块、充电量预测模块和放电量预测模块均与控制器相连；
所述太阳能电池板(1)的输出端与蓄电池相连，所述蓄电池为照明灯具供电；所述蓄电池连接有电量检测模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述太阳能电池板(1)的顶侧面的两侧对称设有一立板(11)，所述立板靠内侧设有一槽道(12)；所述槽道(12)上设有一防灰遮盖装置，所述防灰遮盖装置包括一固定在槽道(12)一端的并可转动第一转轴(14)以及一可沿槽道滚动的第二转轴(13)，所述第一转轴(14)上绕接有覆盖膜；
其中，所述第一转轴(14)的端部连接有一第一电机，所述第二转轴(13)的两端设有驱动滚轮；
位于所述太阳能电池板(1)的一端还设有一清洗清扫机构；所述清洗清扫机构包括一L型支撑板，所述L型支撑板上设有一列清洗喷嘴(16)和一列吹风喷嘴(17)；
所述一列清洗喷嘴(16)连接有一储液机构，所述一列吹风喷嘴(17)通过一气管连接有一吹风气源，所述气管上设有第四电磁阀。
3.根据权利要求2所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述储液机构包括一清洗液储腔(3)和清水储腔(4)，所述清洗液储腔(3)和清水储腔(4)的底部分别通过第一水管(33)和第二水管(44)连通有一混合液腔(5)，所述混合液腔(5)通过一第三水管(52)与清洗喷嘴(16)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述清洗喷嘴(16)为一高压喷嘴。
5.根据权利要求3所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述清洗液储腔(3)内设有一第一液位传感器(31)，所述清水储腔(4)内设有一第二液位传感器(41)，所述混合液腔(5)内设有一第三液位传感器(51)；所述第一液位传感器(31)、第二液位传感器(41)和第三液位传感器(51)均与控制器相连。
6.根据权利要求3所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述第一水管(33)上安装有一第一电磁阀(34)，所述第二水管(44)上安装有一第二电磁阀(44)，所述第三水管(52)上安装有一第三电磁阀(53)。
7.根据权利要求3所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述清水储腔(4)顶部通过一软管(42)连接有一雨水收集装置，所述雨水收集装置包括一U型架，所述U型架上安装有雨水收集槽(2)，所述雨水收集槽(2)的一端通过一转柱与U型架配合，所述雨水收集槽(2)的另一端连接有一第二电机(21)，所述第二电机(21)固定在U型架上。
8.根据权利要求7所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述雨水收集槽(2)的底部设有一出水口并于所述出水口上设有一与软管(42)相连接的固定部(22)，所述出水口上还设有过滤网。
9.根据权利要求3所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述清洗液储腔(3)的顶部设有加液口并于所述加液口上设有一密封盖(32)；所述混合液腔(5)内还设有搅拌混合装置。
10.根据权利要求1所述的一种基于大数据太阳能智慧路灯系统，其特征在于，所述控制器的输出端连接有第一电磁阀(34)、第二电磁阀(44)、第三电磁阀(53)、第二电机(21)、第四电磁阀、第一电机和驱动滚轮。
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