CN110566879A - 一种用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，包括底座、灯杆、光伏板、横板、处理器、移动机构、修剪盒、吊杆、灯壳和灯管，移动机构包括保护壳、吊线、上板、下板、第一电机和若干支杆，保护壳内设有收纳组件，修剪机构包括伸缩组件、伸缩板、第二电机、转轴、密封单元和若干刀片，该用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯通过修剪机构便于对灯管下方周围的枝叶进行修剪，防止树枝树叶遮挡灯管发出的光线照射在路面上，不仅如此，通过移动机构带动修剪盒进行升降移动和转动，调节修剪位置和角度，扩大修剪范围，保证灯管发出的光线顺利照射到路面上，保证了照明效果，提高了设备的实用性。

Description

一种用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯
技术领域
本发明涉及太阳能路灯领域，特别涉及一种用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯。
背景技术
太阳能路灯作为一种交通照明设施，其工作原理十分简单，就是利用光产生伏特效应原理制成的太阳能电池板，在白天电池板接收太阳能辐射并将其转化为电能，经过充放电控制器存储在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至设定值时，太阳能电池板开路电压产生一定变化，充放电控制器自动检测到这一电压后发出制动指令，蓄电池开始对灯头放电。蓄电池放电约8.5小时后，充放电控制器发出制动指令，蓄电池放电结束。
现有的太阳能路灯中，灯管通常都是固定在灯杆的上部的一侧，由于灯杆较高，在进行照明时，灯管发出的光线容易被周围树木伸展出来的树枝和树叶遮挡，在路面上形成阴影的同时，降低了对路面的照明效果，难以保证路面上的交通安全，进而降低了现有的太阳能路灯的实用性。
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，提供一种用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，包括底座、灯杆、光伏板、横板、处理器、移动机构、修剪盒、吊杆、灯壳和灯管，所述灯杆的底端固定在底座的上方，所述光伏板固定在灯杆的顶端，所述横板固定在灯杆的上部的一侧，所述处理器固定在横板的上方，所述处理器内设有PLC，所述移动机构设置在横板的下方，所述移动机构与修剪盒传动连接，所述修剪盒内设有修剪机构，所述修剪盒的远离灯杆的一侧设有开口，所述吊杆的一端固定在横板的下方，所述灯壳固定在吊杆的另一端，所述灯管设置在灯壳内，所述灯管与PLC电连接；
所述移动机构包括保护壳、吊线、上板、下板、第一电机和若干支杆，所述保护壳固定在横板的下方，所述保护壳内设有收纳组件，所述保护壳的下方设有开孔，所述吊线的一端穿过开孔与收纳组件连接，所述吊线的另一端与上板连接，所述支杆的顶端和底端分别与上板和下板固定连接，所述第一电机固定在下板的下方，所述第一电机与PLC电连接，所述修剪盒固定在第一电机的驱动轴的顶端；
所述修剪机构包括伸缩组件、伸缩板、第二电机、转轴、密封单元和若干刀片，所述伸缩组件设置在修剪盒的靠近灯杆的一侧的内壁上，所述伸缩组件与伸缩板传动连接，所述第二电机固定在伸缩板上，所述第二电机与转轴传动连接，所述刀片周向均匀分布在转轴的外周，所述密封单元设置在修剪盒的开口处。
作为优选，为了便于收紧或者放松吊线，所述收纳组件包括第三电机、转动轴、轴承和线盘，所述第三电机和轴承分别固定在保护壳的两侧的内壁上，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与转动轴的一端传动连接，所述转动轴的另一端设置在轴承内，所述线盘同轴固定在转动轴上，所述线盘与吊线连接。
作为优选，为了固定线盘，所述线盘的两端设有固定单元，所述固定单元包括气缸和若干插管，所述插管周向均匀分布在线盘的外周上，所述气缸的缸体水平固定在保护壳的内壁上，所述气缸的气杆正对插管设置。
作为优选，为了气缸的气杆插入插管内，所述气缸的气杆的靠近插管的一端的形状为半球形。
作为优选，为了实现上板和下板的稳定移动，所述上板的靠近灯杆的一侧和下板的靠近灯杆的一侧均设有滑环，所述横板的下方设有滑轨，所述滑轨的形状为L形，所述滑轨的一端固定在横板的下方，所述滑轨的另一端与灯杆固定连接，所述滑环套设在滑轨的竖直部位。
作为优选，为了检测灯壳的下方有无遮挡物，所述灯壳上设有摄像头，所述摄像头与PLC电连接。
作为优选，为了控制伸缩板移动，所述伸缩组件包括平移单元、平移块、固定块、伸缩架、滑块和滑动框，所述滑动框的形状为U形，所述滑动框的两端固定在伸缩板上，所述滑环套设在滑动框上，所述伸缩架的一端的两侧分别与滑块和伸缩板铰接，所述伸缩架的另一端的两侧分别与平移块和固定块铰接，所述固定块固定在修剪盒的内壁上，所述平移单元与平移块传动连接。
作为优选，为了驱动平移块移动，所述平移单元包括第四电机和丝杆，所述第四电机固定在修剪盒的内壁上，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与丝杆的顶端传动连接，所述丝杆的底端设置在固定块内，所述平移块套设在丝杆上，所述平移块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹。
作为优选，为了便于实现修剪盒的开口的打开和关闭，所述密封单元包括第五电机、第一连杆、第二连杆和密封板，所述第五电机固定在修剪盒内的顶部，所述第五电机与PLC电连接，所述第五电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与密封板铰接，所述密封板盖设在开口上，所述密封板的顶部与修剪盒内的顶部铰接。
作为优选，为了实现修剪盒的稳定转动，所述修剪盒的下方设有若干平衡块，所述下板的上方设有环形槽，所述平衡块与环形槽相匹配，所述环形槽为燕尾槽，所述平衡块与环形槽滑动连接。
本发明的有益效果是，该用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯通过修剪机构便于对灯管下方周围的枝叶进行修剪，防止树枝树叶遮挡灯管发出的光线照射在路面上，不仅如此，通过移动机构带动修剪盒进行升降移动和转动，调节修剪位置和角度，扩大修剪范围，保证灯管发出的光线顺利照射到路面上，保证了照明效果，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是本发明的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯的结构示意图；
图2是本发明的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯的保护壳的剖视图；
图3是本发明的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯的修剪盒的剖视图；
图4是图3的A部放大图；
图中：1.底座，2.灯杆，3.光伏板，4.横板，5.处理器，6.修剪盒，7.吊杆，8.灯壳，9.灯管，10.保护壳，11.吊线，12.上板，13.下板，14.第一电机，15.支杆，16.伸缩板，17.第二电机，18.转轴，19.刀片，20.第三电机，21.转动轴，22.轴承，23.线盘，24.气缸，25.插管，26.滑环，27.滑轨，28.摄像头，29.平移块，30.固定块，31.伸缩架，32.滑块，33.滑动框，34.第四电机，35.丝杆，36.第五电机，37.第一连杆，38.第二连杆，39.密封板，40.平衡块，41.环形槽。
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，一种用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，包括底座1、灯杆2、光伏板3、横板4、处理器5、移动机构、修剪盒6、吊杆7、灯壳8和灯管9，所述灯杆2的底端固定在底座1的上方，所述光伏板3固定在灯杆2的顶端，所述横板4固定在灯杆2的上部的一侧，所述处理器5固定在横板4的上方，所述处理器5内设有PLC，所述移动机构设置在横板4的下方，所述移动机构与修剪盒6传动连接，所述修剪盒6内设有修剪机构，所述修剪盒6的远离灯杆2的一侧设有开口，所述吊杆7的一端固定在横板4的下方，所述灯壳8固定在吊杆7的另一端，所述灯管9设置在灯壳8内，所述灯管9与PLC电连接；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
该太阳能路灯中，底座1固定安装在地面上，通过灯杆2对光伏板3进行固定支撑，利用横板4和吊杆7固定灯壳8的位置，利用光伏板3在晴朗的白天进行光伏发电，储备电能后，到了夜间，PLC控制设备释放电能，供灯管9发光，对下方的路面照明，为了避免灯管9发射的光线被灯壳8下方的枝叶所遮挡，影响照明效果。PLC控制修剪盒6内的修剪机构启动，并通过移动机构带动修剪盒6进行升降移动和转动，扩大修剪机构的工作范围，利用修剪机构对灯壳8下方的枝叶进行修剪，防止灯管9照射到地面上的光线被枝叶遮挡后因照明效果。
如图2-3所示，所述移动机构包括保护壳10、吊线11、上板12、下板13、第一电机14和若干支杆15，所述保护壳10固定在横板4的下方，所述保护壳10内设有收纳组件，所述保护壳10的下方设有开孔，所述吊线11的一端穿过开孔与收纳组件连接，所述吊线11的另一端与上板12连接，所述支杆15的顶端和底端分别与上板12和下板13固定连接，所述第一电机14固定在下板13的下方，所述第一电机14与PLC电连接，所述修剪盒6固定在第一电机14的驱动轴的顶端；
在控制修剪盒6移动时，PLC控制保护壳10内的收纳组件启动，通过保护壳10上的开孔，将吊线11收紧或者放松，吊线11收紧时，可带动上板12向上移动，通过支杆15带动下板13向上移动，便于修剪盒6内的修剪机构对高处的树枝树叶进行修剪，而吊线11放松后，上板12向下移动，支杆15和下板13下移，使得修剪盒6下移后，内部的修剪机构对下方的树枝树叶修剪，而PLC控制第一电机14启动，可带动修剪盒6转动，调节修剪机构的方向，从而方便修剪机构对周围的各处枝叶进行修剪，防止灯管9发出的光线受遮挡，影响照明效果。
如图3所示，所述修剪机构包括伸缩组件、伸缩板16、第二电机17、转轴18、密封单元和若干刀片19，所述伸缩组件设置在修剪盒6的靠近灯杆2的一侧的内壁上，所述伸缩组件与伸缩板16传动连接，所述第二电机17固定在伸缩板16上，所述第二电机17与转轴18传动连接，所述刀片19周向均匀分布在转轴18的外周，所述密封单元设置在修剪盒6的开口处。
修剪机构中，通过密封单元可方便打开修剪盒6的开口或关闭开口，当开口关闭时，可对内部的刀片19进行防潮保护，避免刀片19长期暴露在外受日晒雨淋而发生锈蚀，当打开开口后，PLC控制伸缩组件启动，带动伸缩板16远离修剪盒6的内部移动，而后PLC控制第二电机17启动，带动转轴18转动，使得刀片19保持高速的旋转，将灯管9下方的枝叶修剪下来，避免树枝和树叶遮挡光线的传播。
如图2所示，所述收纳组件包括第三电机20、转动轴21、轴承22和线盘23，所述第三电机20和轴承22分别固定在保护壳10的两侧的内壁上，所述第三电机20与PLC电连接，所述第三电机20与转动轴21的一端传动连接，所述转动轴21的另一端设置在轴承22内，所述线盘23同轴固定在转动轴21上，所述线盘23与吊线11连接。
PLC控制第三电机20启动，带动转动轴21在轴承22的支撑作用下旋转，使得线盘23转动，根据线盘23的转动方向，可收紧或者放松拉线，进而实现上板12和下板13的升降移动。
作为优选，为了固定线盘23，所述线盘23的两端设有固定单元，所述固定单元包括气缸24和若干插管25，所述插管25周向均匀分布在线盘23的外周上，所述气缸24的缸体水平固定在保护壳10的内壁上，所述气缸24的气杆正对插管25设置。在控制好上板12的高度位置后，PLC控制气缸24启动，增加气缸24的缸体内的气压，使得气缸24的气杆插入线盘23上的插管25中，通过固定插管25的位置，防止线盘23转动，进而卡在转动轴21，防止转动轴21转动，当需要再次控制上板12的高度位置时，PLC控制减小气缸24的缸体内的空气量，使得气缸24的气杆靠近缸体移动，脱离插管25，方便线盘23的转动。
作为优选，为了气缸24的气杆插入插管25内，所述气缸24的气杆的靠近插管25的一端的形状为半球形。采用这种形状设计，减小了气缸24的气杆的靠近插管25的一端的尺寸，方便气缸24的气杆插入插管25内，固定线盘23。
作为优选，为了实现上板12和下板13的稳定移动，所述上板12的靠近灯杆2的一侧和下板13的靠近灯杆2的一侧均设有滑环26，所述横板4的下方设有滑轨27，所述滑轨27的形状为L形，所述滑轨27的一端固定在横板4的下方，所述滑轨27的另一端与灯杆2固定连接，所述滑环26套设在滑轨27的竖直部位。通过固定在灯杆2和横板4上的滑轨27，固定了滑环26的移动方向，由于两个滑环26分别与上板12和下板13固定连接，从而便于实现上板12和下板13的稳定升降移动。
作为优选，为了检测灯壳8的下方有无遮挡物，所述灯壳8上设有摄像头28，所述摄像头28与PLC电连接。利用摄像头28对下方进行拍摄，并将拍摄的图像以数据的形式传递给PLC，PLC对数据分析，判断灯壳8下方有无遮挡物，若发现遮挡物，则通过移动机构和修剪机构配合运行，将遮挡的树枝树叶修剪下来。
如图3所示，所述伸缩组件包括平移单元、平移块29、固定块30、伸缩架31、滑块32和滑动框33，所述滑动框33的形状为U形，所述滑动框33的两端固定在伸缩板16上，所述滑环26套设在滑动框33上，所述伸缩架31的一端的两侧分别与滑块32和伸缩板16铰接，所述伸缩架31的另一端的两侧分别与平移块29和固定块30铰接，所述固定块30固定在修剪盒6的内壁上，所述平移单元与平移块29传动连接。
PLC控制平移单元运行，带动平移块29进行移动，改变平移块29与固定块30之间的距离，促使伸缩架31进行伸缩的同时，使得滑环26沿着滑动框33移动，伸缩架31的长度发生改变，进而带动伸缩板16进行移动。
作为优选，为了驱动平移块29移动，所述平移单元包括第四电机34和丝杆35，所述第四电机34固定在修剪盒6的内壁上，所述第四电机34与PLC电连接，所述第四电机34与丝杆35的顶端传动连接，所述丝杆35的底端设置在固定块30内，所述平移块29套设在丝杆35上，所述平移块29的与丝杆35的连接处设有与丝杆35匹配的螺纹。PLC控制第四电机34启动，带动丝杆35在固定块30的支撑作用下旋转，丝杆35通过螺纹作用在平移块29上，使得平移块29沿着丝杆35的轴线方向进行移动。
如图4所示，所述密封单元包括第五电机36、第一连杆37、第二连杆38和密封板39，所述第五电机36固定在修剪盒6内的顶部，所述第五电机36与PLC电连接，所述第五电机36与第一连杆37传动连接，所述第一连杆37通过第二连杆38与密封板39铰接，所述密封板39盖设在开口上，所述密封板39的顶部与修剪盒6内的顶部铰接。
PLC控制第五电机36启动，带动第一连杆37转动，第一连杆37通过第二连杆38作用在密封板39上，使得密封板39沿着其顶端转动，控制开口的打开和关闭。
作为优选，为了实现修剪盒6的稳定转动，所述修剪盒6的下方设有若干平衡块40，所述下板13的上方设有环形槽41，所述平衡块40与环形槽41相匹配，所述环形槽41为燕尾槽，所述平衡块40与环形槽41滑动连接。利用固定在下板13上的环形槽41，固定了平衡块40的移动轨迹，由平衡块40对修剪盒6进行辅助支撑，从而保证了修剪盒6的稳定转动。
该太阳能路灯在运行过程中，若发现灯管9的下方被树叶遮挡，则控制收纳组件启动，收紧或者放松吊线11，实现修剪盒6的升降移动，并通过第一电机14带动修剪盒6转动，调整修剪盒6的方向后，密封单元打开修剪盒6的开口，通过伸缩组件将伸缩板16移出修剪盒6内后，PLC控制第二电机17确定，带动刀片19旋转，将遮挡的枝叶修剪下来，保证灯管9发射的光线能够照射在路面上，避免光线照射过程中受遮挡，从而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯通过修剪机构便于对灯管9下方周围的枝叶进行修剪，防止树枝树叶遮挡灯管9发出的光线照射在路面上，不仅如此，通过移动机构带动修剪盒6进行升降移动和转动，调节修剪位置和角度，扩大修剪范围，保证灯管9发出的光线顺利照射到路面上，保证了照明效果，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)

1.一种用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，包括底座(1)、灯杆(2)、光伏板(3)、横板(4)、处理器(5)、移动机构、修剪盒(6)、吊杆(7)、灯壳(8)和灯管(9)，所述灯杆(2)的底端固定在底座(1)的上方，所述光伏板(3)固定在灯杆(2)的顶端，所述横板(4)固定在灯杆(2)的上部的一侧，所述处理器(5)固定在横板(4)的上方，所述处理器(5)内设有PLC，所述移动机构设置在横板(4)的下方，所述移动机构与修剪盒(6)传动连接，所述修剪盒(6)内设有修剪机构，所述修剪盒(6)的远离灯杆(2)的一侧设有开口，所述吊杆(7)的一端固定在横板(4)的下方，所述灯壳(8)固定在吊杆(7)的另一端，所述灯管(9)设置在灯壳(8)内，所述灯管(9)与PLC电连接；
所述移动机构包括保护壳(10)、吊线(11)、上板(12)、下板(13)、第一电机(14)和若干支杆(15)，所述保护壳(10)固定在横板(4)的下方，所述保护壳(10)内设有收纳组件，所述保护壳(10)的下方设有开孔，所述吊线(11)的一端穿过开孔与收纳组件连接，所述吊线(11)的另一端与上板(12)连接，所述支杆(15)的顶端和底端分别与上板(12)和下板(13)固定连接，所述第一电机(14)固定在下板(13)的下方，所述第一电机(14)与PLC电连接，所述修剪盒(6)固定在第一电机(14)的驱动轴的顶端；
所述修剪机构包括伸缩组件、伸缩板(16)、第二电机(17)、转轴(18)、密封单元和若干刀片(19)，所述伸缩组件设置在修剪盒(6)的靠近灯杆(2)的一侧的内壁上，所述伸缩组件与伸缩板(16)传动连接，所述第二电机(17)固定在伸缩板(16)上，所述第二电机(17)与转轴(18)传动连接，所述刀片(19)周向均匀分布在转轴(18)的外周，所述密封单元设置在修剪盒(6)的开口处。
2.如权利要求1所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述收纳组件包括第三电机(20)、转动轴(21)、轴承(22)和线盘(23)，所述第三电机(20)和轴承(22)分别固定在保护壳(10)的两侧的内壁上，所述第三电机(20)与PLC电连接，所述第三电机(20)与转动轴(21)的一端传动连接，所述转动轴(21)的另一端设置在轴承(22)内，所述线盘(23)同轴固定在转动轴(21)上，所述线盘(23)与吊线(11)连接。
3.如权利要求2所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述线盘(23)的两端设有固定单元，所述固定单元包括气缸(24)和若干插管(25)，所述插管(25)周向均匀分布在线盘(23)的外周上，所述气缸(24)的缸体水平固定在保护壳(10)的内壁上，所述气缸(24)的气杆正对插管(25)设置。
4.如权利要求3所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述气缸(24)的气杆的靠近插管(25)的一端的形状为半球形。
5.如权利要求1所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述上板(12)的靠近灯杆(2)的一侧和下板(13)的靠近灯杆(2)的一侧均设有滑环(26)，所述横板(4)的下方设有滑轨(27)，所述滑轨(27)的形状为L形，所述滑轨(27)的一端固定在横板(4)的下方，所述滑轨(27)的另一端与灯杆(2)固定连接，所述滑环(26)套设在滑轨(27)的竖直部位。
6.如权利要求1所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述灯壳(8)上设有摄像头(28)，所述摄像头(28)与PLC电连接。
7.如权利要求1所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述伸缩组件包括平移单元、平移块(29)、固定块(30)、伸缩架(31)、滑块(32)和滑动框(33)，所述滑动框(33)的形状为U形，所述滑动框(33)的两端固定在伸缩板(16)上，所述滑环(26)套设在滑动框(33)上，所述伸缩架(31)的一端的两侧分别与滑块(32)和伸缩板(16)铰接，所述伸缩架(31)的另一端的两侧分别与平移块(29)和固定块(30)铰接，所述固定块(30)固定在修剪盒(6)的内壁上，所述平移单元与平移块(29)传动连接。
8.如权利要求7所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述平移单元包括第四电机(34)和丝杆(35)，所述第四电机(34)固定在修剪盒(6)的内壁上，所述第四电机(34)与PLC电连接，所述第四电机(34)与丝杆(35)的顶端传动连接，所述丝杆(35)的底端设置在固定块(30)内，所述平移块(29)套设在丝杆(35)上，所述平移块(29)的与丝杆(35)的连接处设有与丝杆(35)匹配的螺纹。
9.如权利要求1所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述密封单元包括第五电机(36)、第一连杆(37)、第二连杆(38)和密封板(39)，所述第五电机(36)固定在修剪盒(6)内的顶部，所述第五电机(36)与PLC电连接，所述第五电机(36)与第一连杆(37)传动连接，所述第一连杆(37)通过第二连杆(38)与密封板(39)铰接，所述密封板(39)盖设在开口上，所述密封板(39)的顶部与修剪盒(6)内的顶部铰接。
10.如权利要求1所述的用于智慧城市的防遮挡的太阳能路灯，其特征在于，所述修剪盒(6)的下方设有若干平衡块(40)，所述下板(13)的上方设有环形槽(41)，所述平衡块(40)与环形槽(41)相匹配，所述环形槽(41)为燕尾槽，所述平衡块(40)与环形槽(41)滑动连接。
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