CN110106799A - 一种公路光伏遮光系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了公路设施技术领域的一种公路光伏遮光系统，包括执行机构、光敏传感器、PLC控制模块、驱动机构、供电模块、监控模块、无线控制模块和控制终端，本技术方案可根据外界光照条件自动收起或展开遮光板，既可以在夜晚遮挡对向的汽车灯光，也可以在白天用于发电并将电能存储起来，以解决了沿途诸多电器设备的用电问题，从而进一步拓展遮光板的使用价值；同时沿途布置的监控摄像头可以实时监测车流量、车辆违章及碰撞事故，减少高速公路的盲点，该系统节能环保，具有广泛的市场运用前景。
Description
技术领域
本发明涉及公路设施技术领域，具体为一种公路光伏遮光系统。
背景技术
公路遮光板是一种沿高速公路安装，并固定在双向车道之间的隔离带中，用于夜间行车时遮挡对向的汽车灯光，尤其是远光灯，从而避免对向汽车灯光直射驾驶员产生炫光，造成交通事故。目前高速公路遮光板的功能过于单一，只能用于遮光，且高速公路地处偏远，沿途测速、监控、显示等用电设备较多，供电难度大、成本高，为了进一步拓展遮光板的使用价值，同时解决沿途设备用电问题，亟需提出一种可行的方式，即将公路遮光板改造为具有发电功能的智能光伏遮光系统，使其功能更加丰富，同时节能环保，基于此，本发明设计了一种公路光伏遮光系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公路光伏遮光系统，以解决上述背景技术中提出的亟需设计一种功能丰富的公路遮光系统的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种公路光伏遮光系统，包括执行机构、光敏传感器、PLC控制模块、驱动机构、供电模块、监控模块、无线控制模块和控制终端，所述执行机构包括两组外表面固定连接光伏板的遮光板、两组第一金属杆、两组第二金属杆、两组第三金属杆、两组滑块和第四金属杆，两组所述第一金属杆垂直前后并排间隔分布，所述第二金属杆贴合固定连接在遮光板的下表面，所述第一金属杆的一端与第一金属杆的顶部万向转动连接，所述第一金属杆的另一端与第三金属杆的顶部通过限位销轴转动连接，所述滑块滑动套接在第一金属杆外壁上，所述第三金属杆的底端滑动插接在滑块的外壁上，两组所述滑块之间通过第四金属杆固定连接，所述第四金属杆的上表面中部固定连接有光敏传感器，所述驱动机构包括液压缸、液压锁、电磁换向阀、节流阀、溢流阀、液压泵、电动机、滤油器和油箱，所述液压缸包括缸体，所述缸体内腔匹配滑动插接有活塞杆，所述缸体的外壁上下分别设有第一通油口和第二通油口，所述活塞杆的顶端与第四金属杆的下表面中部固定连接；
所述第一通油口和第二通油口通过管道连接在液压锁的输出油路上，所述电磁换向阀包括第一线圈、第一复位弹簧、第二线圈和第二复位弹簧，所述第一线圈、第一复位弹簧、第二线圈和第二复位弹簧通过阀体固定，所述第一线圈和第一复位弹簧吸引设置，所述第二线圈和第二复位弹簧吸引设置，所述电磁换向阀的压力口通过管道连接有节流阀，所述节流阀的进油口通过管道连接有溢流阀和液压泵，所述液压泵的动力输入端与电动机的电机轴连接，所述液压泵的进油端通过管道连接有滤油器，所述滤油器通过管道与油箱连接，所述溢流阀通过管道与油箱和电磁换向阀回油口连接，所述供电模块的上表面固定可拆卸连接有PLC控制模块和无线控制模块，所述监控模块包括带安装支架的伺服电机和摄像头，所述摄像头的壳体底部与伺服电机的动力轴固定连接，所述光敏传感器信号连接PLC控制模块，所述PLC控制模块信号连接驱动机构、监控模块和无线控制模块，所述监控模块信号连接无线控制模块，所述无线控制模块双向信号连接控制终端，所述供电模块与光敏传感器、PLC控制模块、驱动机构、监控模块、无线控制模块、执行机构和外部用电设备电性连接。
进一步的，所述第一金属杆的顶部通过凹槽和挡圈转动卡接有第一金属球，所述第一金属球与第二金属杆的端部铸成一体。
进一步的，所述滑块为柱状，所述滑块外壁上开设有斜槽、第一锁止孔和第二锁止孔，所述第一锁止孔和第二锁止孔分别一体设置在斜槽的顶端和底端，所述第三金属杆的一端一体铸成有第二金属球，所述第二金属球滑动插接在斜槽内腔。
进一步的，所述斜槽的内壁和第二金属球的外壁均涂覆有光滑耐磨涂层。
进一步的，所述管道模块包括蓄电池、太阳能控制器、逆变器和变压器，所述太阳能控制器与遮光板上的光伏板通过导线连接，所述太阳能控制器与蓄电池电性连接，所述蓄电池分别与逆变器和变压器电性连接。
进一步的，所述控制终端为移动终端或者PC端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可根据外界光照条件自动收起或展开遮光板，既可以在夜晚遮挡对向的汽车灯光，也可以在白天用于发电并将电能存储起来，以解决了沿途诸多电器设备的用电问题，从而进一步拓展遮光板的使用价值；同时沿途布置的监控摄像头可以实时监测车流量、车辆违章及碰撞事故，减少高速公路的盲点，该系统节能环保，具有广泛的市场运用前景。
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为本发明执行机构收起示意图；
图2为本发明执行机构展开示意图；
图3为本发明控制模块示意图；
图4为本发明驱动机构工作原理图；
图5为本发明监控模块示意图；
图6为本发明控制原理图；
图7为本发明第一金属杆和第二金属杆连接示意图；
图8为本发明滑块表面结构示意图；
图9为图8中A-A处剖视图；
图10为本发明第三金属杆与滑块连接示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-遮光板、2-第一金属杆、3-第二金属杆、31-第一金属球、4-第三金属杆、41-第二金属球、5-滑块、51-斜槽、52-第一锁止孔、53-第二锁止孔、6-光敏传感器、7-PLC控制模块、8-供电模块、9-第四金属杆、10-液压缸、101-活塞杆、102-第一通油口、103-缸体、104-第二通油口、11-液压锁、12-电磁换向阀、121-第一线圈、122-第一复位弹簧、123-第二线圈、124-第二复位弹簧、13-节流阀、14-溢流阀、15-液压泵、16-电动机、17-滤油器、18-油箱、19-监控模块、191-摄像头、192-伺服电机、20-无线控制模块、21-控制终端。
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。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种公路光伏遮光系统，包括执行机构、光敏传感器6、PLC控制模块7、驱动机构、供电模块8、监控模块19、无线控制模块20和控制终端21，执行机构包括两组外表面固定连接光伏板的遮光板1、两组第一金属杆2、两组第二金属杆3、两组第三金属杆4、两组滑块5和第四金属杆9，两组第一金属杆2垂直前后并排间隔分布，第二金属杆3贴合固定连接在遮光板1的下表面，第一金属杆3的一端与第一金属杆1的顶部万向转动连接，第一金属杆3的另一端与第三金属杆4的顶部通过限位销轴转动连接，滑块5滑动套接在第一金属杆2外壁上，第三金属杆4的底端滑动插接在滑块5的外壁上，第一金属杆2、第二金属杆3、第三金属杆4和滑块5形成曲柄滑块机构，第一金属杆2固定在隔离带上，两组滑块5之间通过第四金属杆9固定连接，第四金属杆9的上表面中部固定连接有光敏传感器6，驱动机构包括液压缸10、液压锁11、电磁换向阀12、节流阀13、溢流阀14、液压泵15、电动机16、滤油器17和油箱18，液压缸10包括缸体103，缸体103内腔匹配滑动插接有活塞杆101，缸体103的外壁上下分别设有第一通油口102和第二通油口104，活塞杆101的顶端与第四金属杆9的下表面中部固定连接；
第一通油口102和第二通油口104通过管道连接在液压锁11的输出油路上，电磁换向阀12包括第一线圈121、第一复位弹簧122、第二线圈123和第二复位弹簧124，第一线圈121、第一复位弹簧122、第二线圈123和第二复位弹簧124通过阀体固定，第一线圈121和第一复位弹簧122吸引设置，第二线圈123和第二复位弹簧124吸引设置(电磁换向阀12属于现有技术)，电磁换向阀12的压力口通过管道连接有节流阀13，节流阀13的进油口通过管道连接有溢流阀14和液压泵15，液压泵15的动力输入端与电动机16的电机轴连接，液压泵15的进油端通过管道连接有滤油器17，滤油器17通过管道与油箱18连接，溢流阀14通过管道与油箱18和电磁换向阀12回油口连接，供电模块8的上表面固定可拆卸连接有PLC控制模块7和无线控制模块20，监控模块19包括带安装支架的伺服电机192和摄像头191，摄像头191的壳体底部与伺服电机192的动力轴固定连接，光敏传感器6信号连接PLC控制模块7，PLC控制模块7信号连接驱动机构、监控模块19和无线控制模块20，监控模块19信号连接无线控制模块20，无线控制模块20双向信号连接控制终端21，供电模块8与光敏传感器6、PLC控制模块7、驱动机构、监控模块19、无线控制模块20、执行机构和外部用电设备电性连接；
光敏传感器6与PLC控制模块7的信号输入端相连，用于识别外界光照条件，当外界光照条件充足时，产生的控制信号使第一线圈121和电动机16同时通电，第二线圈123断电，电磁换向阀12处于右位；当外界光照条件不足时，产生的控制信号使第二线圈123和电动机16同时通电，第一线圈121断电，电磁换向阀12处于左位；电动机16与第一线圈121同时通电时，液压泵15工作，系统产生油压，电磁换向阀12处于右位，第一通油口102进油，第二通油口104出油，活塞杆101拉动第四金属杆9向下移动，滑块5向下移动，第二金属球41沿斜槽51向上滑移，第三金属杆4、第二金属杆3和遮光板1逆时针收起(如图1所示)；电动机16与第二线圈123同时通电时，液压泵15工作，系统产生油压，电磁换向阀12处于左位，第二通油口104进油，第一通油口102出油，活塞杆101推动第四金属杆9向上移动，滑块5向上移动，第二金属球41沿斜滑槽51向下滑移，第三金属杆4、第二金属杆3和遮光板1顺时针展开(如图2所示)，监控模块19布置在光伏遮光系统外侧的隔离带栏杆上，伺服电机192通过电机轴带动摄像头191转动，伺服电机192的工作状态取决于PLC控制模块7的输出信号，监控模块19产生的视频信号经无线控制模块20传输至控制终端21并显示；控制终端21向无线控制模块20发送控制信号，该信号经PLC控制模块7识别后产生相应的执行信号，该执行信号可以控制伺服电机192、电动机16、第一线圈121、第二线圈123的通断，实现对摄像头191广角位置调节和遮光板1位置的控制。
其中，第一金属杆2的顶部通过凹槽和挡圈转动卡接有第一金属球31，第一金属球31与第二金属杆3的端部铸成一体。
滑块5为柱状，滑块5外壁上开设有斜槽51、第一锁止孔52和第二锁止孔53，第一锁止孔52和第二锁止孔53分别一体设置在斜槽51的顶端和底端，第三金属杆4的一端一体铸成有第二金属球41，第二金属球41滑动插接在斜槽51内腔。
斜槽51的内壁和第二金属球41的外壁均涂覆有光滑耐磨涂层，减少磨损。
管道模块8包括蓄电池、太阳能控制器、逆变器和变压器，太阳能控制器与遮光板1上的光伏板通过导线连接，太阳能控制器与蓄电池电性连接，蓄电池分别与逆变器和变压器电性连接，逆变器和变压器输出端为用电设备供电。
控制终端21为移动终端或者PC端。
本实施例的一个具体应用为：白天时：因光照强度大，经光敏传感器6识别，PLC控制模块7产生的控制信号使第二线圈123和电动机16同时通电，第一线圈121断电，系统产生油压，第二复位弹簧124被压缩，电磁换向阀12处于左位，第二通油口104进油，第一通油口102出油，活塞杆101推动第四金属杆9向上移动，滑块5向上移动，第二金属球41沿斜滑槽51向下滑移，第三金属杆4、第二金属杆3和遮光板1顺时针展开，提高发电效率，向供电模块8充电；当遮光板1完全展开时，第二线圈123和电动机16断电，第二复位弹簧124恢复原位，使电磁换向阀12处于中位，通过液压锁11与第二锁止孔53的双重锁止作用，可以稳定保持遮光板1展开时的状态；
夜晚时：光照强度降低，经光敏传感器6识别，PLC控制模块7产生的控制信号使电动机16与第一线圈121同时通电时，液压泵15工作，系统产生油压，第一复位弹簧122被压缩，电磁换向阀12处于右位，第一通油口102进油，第二通油口104出油，活塞杆101拉动第四金属杆9向下移动，滑块5向下移动，第二金属球41沿斜滑槽51向上滑移，第三金属杆4、第二金属杆3和遮光板1逆时针收起，用于夜间遮挡对向汽车灯光，投射到遮光板1上的灯光可以转化成电能，向供电模块8充电；当遮光板1完全收起时，电动机16与第一线圈121断电，第一复位弹簧122恢复原位，使电磁换向阀12处于中位，通过液压锁11与第一锁止孔52的双重锁止作用，可以稳定保持遮光板1收起时的状态；
同时当有特殊要求(监控车流量、调取视频资料、判定高速事故责任)或出现恶劣天气时(强降雨、冰雹、大雪等)，需要人工及时介入，此时需要通过控制终端21实现对摄像头191和遮光板1实现控制：控制终端21向无线控制模块20发送控制信号，该信号经PLC控制模块7识别后产生执行信号，该执行信号输送至监控模块19，可以控制监控摄像头191广角的位置；该执行信号输送至驱动机构时，则可以控制电动机16、第一线圈121和第二线圈123的通断，进而控制遮光板1的位置。
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 (6)
1.一种公路光伏遮光系统，包括执行机构、光敏传感器(6)、PLC控制模块(7)、驱动机构、供电模块(8)、监控模块(19)、无线控制模块(20)和控制终端(21)，其特征在于：所述执行机构包括两组外表面固定连接光伏板的遮光板(1)、两组第一金属杆(2)、两组第二金属杆(3)、两组第三金属杆(4)、两组滑块(5)和第四金属杆(9)，两组所述第一金属杆(2)垂直前后并排间隔分布，所述第二金属杆(3)贴合固定连接在遮光板(1)的下表面，所述第一金属杆(3)的一端与第一金属杆(1)的顶部万向转动连接，所述第一金属杆(3)的另一端与第三金属杆(4)的顶部通过限位销轴转动连接，所述滑块(5)滑动套接在第一金属杆(2)外壁上，所述第三金属杆(4)的底端滑动插接在滑块(5)的外壁上，两组所述滑块(5)之间通过第四金属杆(9)固定连接，所述第四金属杆(9)的上表面中部固定连接有光敏传感器(6)，所述驱动机构包括液压缸(10)、液压锁(11)、电磁换向阀(12)、节流阀(13)、溢流阀(14)、液压泵(15)、电动机(16)、滤油器(17)和油箱(18)，所述液压缸(10)包括缸体(103)，所述缸体(103)内腔匹配滑动插接有活塞杆(101)，所述缸体(103)的外壁上下分别设有第一通油口(102)和第二通油口(104)，所述活塞杆(101)的顶端与第四金属杆(9)的下表面中部固定连接；
所述第一通油口(102)和第二通油口(104)通过管道连接在液压锁(11)的输出油路上，所述电磁换向阀(12)包括第一线圈(121)、第一复位弹簧(122)、第二线圈(123)和第二复位弹簧(124)，所述第一线圈(121)、第一复位弹簧(122)、第二线圈(123)和第二复位弹簧(124)通过阀体固定，所述第一线圈(121)和第一复位弹簧(122)吸引设置，所述第二线圈(123)和第二复位弹簧(124)吸引设置，所述电磁换向阀(12)的压力口通过管道连接有节流阀(13)，所述节流阀(13)的进油口通过管道连接有溢流阀(14)和液压泵(15)，所述液压泵(15)的动力输入端与电动机(16)的电机轴连接，所述液压泵(15)的进油端通过管道连接有滤油器(17)，所述滤油器(17)通过管道与油箱(18)连接，所述溢流阀(14)通过管道与油箱(18)和电磁换向阀(12)回油口连接，所述供电模块(8)的上表面固定可拆卸连接有PLC控制模块(7)和无线控制模块(20)，所述监控模块(19)包括带安装支架的伺服电机(192)和摄像头(191)，所述摄像头(191)的壳体底部与伺服电机(192)的动力轴固定连接，所述光敏传感器(6)信号连接PLC控制模块(7)，所述PLC控制模块(7)信号连接驱动机构、监控模块(19)和无线控制模块(20)，所述监控模块(19)信号连接无线控制模块(20)，所述无线控制模块(20)双向信号连接控制终端(21)，所述供电模块(8)与光敏传感器(6)、PLC控制模块(7)、驱动机构、监控模块(19)、无线控制模块(20)、执行机构和外部用电设备电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种公路光伏遮光系统，其特征在于：所述第一金属杆(2)的顶部通过凹槽和挡圈转动卡接有第一金属球(31)，所述第一金属球(31)与第二金属杆(3)的端部铸成一体。
3.根据权利要求1所述的一种公路光伏遮光系统，其特征在于：所述滑块(5)为柱状，所述滑块(5)外壁上开设有斜槽(51)、第一锁止孔(52)和第二锁止孔(53)，所述第一锁止孔(52)和第二锁止孔(53)分别一体设置在斜槽(51)的顶端和底端，所述第三金属杆(4)的一端一体铸成有第二金属球(41)，所述第二金属球(41)滑动插接在斜槽(51)内腔。
4.根据权利要求3所述的一种公路光伏遮光系统，其特征在于：所述斜槽(51)的内壁和第二金属球(41)的外壁均涂覆有光滑耐磨涂层。
5.根据权利要求1所述的一种公路光伏遮光系统，其特征在于：所述管道模块(8)包括蓄电池、太阳能控制器、逆变器和变压器，所述太阳能控制器与遮光板(1)上的光伏板通过导线连接，所述太阳能控制器与蓄电池电性连接，所述蓄电池分别与逆变器和变压器电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种公路光伏遮光系统，其特征在于：所述控制终端(21)为移动终端或者PC端。
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| CN201910436543.0A Active CN110106799B (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种公路光伏遮光系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113796256A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-17 | 云升 | 一种城市道路绿化带 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003147729A (ja) * | 2001-11-09 | 2003-05-21 | Sekisui Jushi Co Ltd | 防雪柵 |
| JP2013104188A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Systec:Kk | 雪粒又は雨粒の通過阻止具 |
| CN203603077U (zh) * | 2013-11-14 | 2014-05-21 | 南京汉能光伏有限公司 | 一种公路光伏隔光装置 |
| CN204526055U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-08-05 | 成都佳美嘉科技有限公司 | 一种橡胶接角机液压控制系统 |
| CN208023475U (zh) * | 2018-02-11 | 2018-10-30 | 赵耀辉 | 一种市政建筑施工用护栏 |
-
2019
- 2019-05-23 CN CN201910436543.0A patent/CN110106799B/zh active Active
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