CN111678088A - 一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆 - Google Patents

一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，包括从上到下依次连接设置的设备挂载部分、可伸缩部分、配电部分；可伸缩部分包括顶部伸缩支节、中部伸缩支节、底部伸缩支节，顶部伸缩支节圆周面周向设有多组伸缩杆，底部伸缩支节的圆周面与各个伸缩杆位置对应处配设有对接块；中部伸缩支节下端通过连接杆与底部伸缩支节内设有的转动电机输出轴连接；中部伸缩支节包括多组设置的伸缩套筒、设置在中心轴线处的可转动伸缩的传动杆件，传动杆件包括多组与其对应伸缩套筒径长匹配的齿环转盘、多节可伸缩的套杆组件。本发明智能杆具有杆体快速稳定伸缩，并在自然灾害出现时一定程度降低智能杆损坏以及智能杆所带来的次生灾害。

Description

一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆
技术领域
本发明涉及市政设备技术领域，具体是涉及一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆。
背景技术
多功能智能杆看似只是普通市政路灯的“身”，实际上已经带上一颗智慧杆的“芯”，智慧杆上能挂载5G通信基站、WiFi无线网络、智能节能路灯、智能安防监控、智能人脸识别、交通诱导与指示、音响与广播电视、无人机充电、无人驾驶诱导等多达11个设备，是集智慧照明、视频监控、交通管理、环境监测、无线通信、应急求助等多功能于一体的公共基础设施。
多功能智能杆依据不同的道路类型和道路宽度，采用不同的灯杆高度，高度范围一般为6-15米。随着全国智慧城市建设迈入快车道以及5G的商用，集成多种感知设备且承载5G微基站的多功能智能杆逐渐成为智慧城市景观名片，在多地展开建设。
然而，现阶段投入使用的多功能智能杆杆体普遍采用固定高度，但一旦升级或改造道路，原有杆件很难再利用，不可避免造成重复建设和资源浪费，并且现有伸缩装置伸缩响应较慢，难以及时快速的进行伸缩控制，同时，自然灾害等影响容易对铺设的智能杆设置造成损坏，或者出现倾倒等情况，对路过市民造成损伤，因此，现需要一种能够杆体可伸缩又能一定程度防止出现智能杆损坏造成次生灾害的智能杆来优化现有设施。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆。
本发明的技术方案是:一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，包括设备挂载部分、可伸缩部分、配电部分，所述设备挂载部分、可伸缩部分、配电部分从上到下依次连接设置；
所述可伸缩部分包括顶部伸缩支节、中部伸缩支节、底部伸缩支节，所述顶部伸缩支节、底部伸缩支节分别与设备挂载部分、配电部分可拆卸连接，顶部伸缩支节圆周面周向设有多组用于导向的伸缩杆，所述底部伸缩支节的圆周面与各个伸缩杆位置对应处配设有对接块，所述伸缩杆与对接块可拆卸连接；
所述中部伸缩支节上端与顶部伸缩支节连接，其下端通过贯穿底部伸缩支节上表面的连接杆与底部伸缩支节内设有的转动电机输出轴连接；所述中部伸缩支节包括多组设置的伸缩套筒、设置在中心轴线处的可转动伸缩的传动杆件，所述伸缩套筒外壁下部周向设有多组传动轮，其内壁下部周向设有多组与传动轮配套的传动齿轮，所述传动轮与传动齿轮之间通过贯穿伸缩套筒的齿杆连接，伸缩套筒内壁周向设有与传动轮啮合传动的传动板，相邻两个伸缩套筒通过滑动板辅助滑动连接，所述传动板上等间距设置有多个用于传动轮卡合的传动柱；
所述传动杆件包括多组与其对应伸缩套筒径长匹配的齿环转盘、多节可伸缩的套杆组件，所述套杆组件的套杆数量与齿环转盘数量匹配，所述套杆内壁设有用于配合滑动的嵌槽，套杆外壁设有用于与相邻套杆的嵌槽滑动配合的滑块，所述齿环转盘通过其上设有的齿环与传动齿轮啮合，且其圆周与伸缩套筒内壁设有的卡环槽转动连接，所述各个套杆内均置有阻力件，且底端的套杆通过所述阻力件与连接杆连接；
所述配电部分内置有振动传感器，所述振动传感器通过底部伸缩支节内载的控制器根据振动传感器所监测的振动信息对转动电机进行控制。
本发明智慧杆通过可伸缩部分的设计，使智能杆具有可升降高度的功能，相对于现阶段多功能智能杆杆体普遍采用固定高度而言具有使用改造升级等更便利的优势，同时，通过上述结构组成的升降模式，利用多个伸缩套筒的多节同时伸缩，可以显著提高伸缩执行速度，从而增强在出现特殊情况下的安全防护效果，通过快速缩短智能杆从而减小倾倒等所造成的危害。
进一步地，所述伸缩套筒横向截面呈圆型，其圆周壁对称设有用于导流的导气孔。通过设置导气孔可以使各个伸缩套筒在伸展开时具有一定方向的导风作用，从而降低智慧杆的可伸缩部分所受风力，从而降低在大风等极端天气下对智慧杆造成损害的危害。
更进一步地，所述上、下端的伸缩套筒分别通过转动环与顶部伸缩支节、底部伸缩支节转动连接，且下端的伸缩套筒的转动环与驱动电机连接，所述驱动电机设置在底部伸缩支节内部；所述设备挂载部分上配设有用于监测风向的风向传感器，所述驱动电机通过底部伸缩支节内载的控制器根据风向传感器所监测的风向信息对伸缩套筒进行转向角度调节。通过设置转动环使中部伸缩支节能够进行转动，从而使其根据风向传感器所监测的风向信息对伸缩套筒进行转向角度调节，降低智慧杆的可伸缩部分所受风力，从而降低在大风等极端天气下对智慧杆造成损害的危害，提高智慧杆的安全防护强度。
进一步地，所述各个套杆以及伸缩导柱内均置有阻力件，所述阻力件具体为可伸缩的弹簧柱，所述传动齿轮上方罩设有圆形罩板。通过设置圆形罩板可以防止杂物等影响传动效率。
进一步地，所述伸缩套筒下部圆周处周向设有多个用于排除积水的排水孔，所述可伸缩部分各个组件均通过防腐防锈涂层的涂覆处理。通过设置排水孔可以有效并及时的将智慧杆的可伸缩部分内部积水排出，同时对可伸缩部分各个组件进行防腐防锈涂层处理，可以有效弥补在结构实现的同时所产生的使用寿命问题，从而使装置满足结构功能的效果又弥补了结构功能所具有的一些短板之处。
进一步地，所述配电部分内置有用于给智能杆运行供电的蓄电电池，其内还设有用于给新能源汽车、电动车等充电供电的配电模组，所述设备挂载部分还设有用于蓄能充电的太阳能板与蓄电电池连接，所述蓄电电池还通过配电控制器及管线与市政供电系统连接，所述配电模组通过管线与市政供电系统连接，且配电部分壳体外壁上设有用于插接充电线材的插口。通过在配电部分设置用于给新能源汽车、电动车等等充电供电的配电模组，可以显著提高智能杆的便利性，利用智能杆的建设，可以为市民群体提供便捷的移动充电站覆盖网，使智能杆的服务功能更具多元化。
进一步地，所述传动齿轮具体为锥齿轮，所述齿环转盘的齿环具体为锥齿环。
进一步地，所述伸缩杆呈片状条形，其伸缩杆上端与顶部伸缩支节圆周侧面转动连接，伸缩杆下端与对接块上设有的调节电机的输出轴可拆卸连接，所述调节电机通过底部伸缩支节内载的控制器根据风向信息进行调节控制。通过伸缩杆的片状条形设置，可以使其随着风向进行角度调整，一方面降低所受风阻，另一方面提高智慧杆的稳定性。
本发明的工作方法为：
根据设置需要在设备挂载部分进行相应设备设施的挂载设置，将蓄电电池通过配电控制器、管线分别与太阳能板、市政供电系统连接，蓄电电池通过控制开关、管线与顶部驱动支块的驱动电机连接；
通过设置在配电部分的用于控制驱动电机的控制按钮或远程控制器等，启动转动电机使其进行驱动，从而通过传动杆件的转动使各个套杆处的齿环转盘进行转动，从而通过各个齿环转盘的转动带动各自所对应的伸缩套筒内的传动齿轮进行转动，继而使传动轮转动，通过传动轮的转动与相邻的伸缩套筒的传动板啮合传动，使其进行上下运动，并通过各个阻力件的压缩或释放辅助套杆运动，同时伸缩杆、套杆组件随着各个伸缩套筒的伸缩进行伸缩；
其中，各个伸缩套筒以及各个套杆口径从下到上依次缩小，以使其相邻两个伸缩套筒或套杆能够相互嵌套装配；
当出现地震或车辆撞击智慧杆的情况时，振动传感器的监测信息通过控制器处理后，指令转动电机启动，通过上述原理进行快速地收缩，从而降低智慧杆的整体长度，避免出现更为严重的次生损害；
当出现较大风力的情况时，风向传感器的监测信息通过控制器处理后，指令驱动电机以及调节电机进行转动，使各个伸缩套筒的导气孔位置以及伸缩杆位置进行调节，以降低智慧杆的风阻。
本发明的有益效果是：
(1)本发明智慧杆通过可伸缩部分的设计，使智能杆具有可升降高度的功能，相对于现阶段多功能智能杆杆体普遍采用固定高度而言具有使用改造升级等更便利的优势。
(2)本发明智慧杆通过中部伸缩支节相关结构组成的升降模式，利用多个伸缩套筒的多节同时伸缩，可以显著提高伸缩执行速度，从而增强在出现特殊情况下的安全防护效果，通过快速稳定的缩短智能杆从而减小倾倒等所造成的危害。
(3)本发明智慧杆通过设置导风口、转动环等使中部伸缩支节能够进行转动，从而使其根据风向传感器所监测的风向信息对伸缩套筒进行转向角度调节，可以减轻杆体载风面积，降低智慧杆受损问题。
附图说明
图1是本发明智能杆的主视整体外观图。
图2是本发明智能杆的侧视整体外观图。
图3是本发明智能杆的可伸缩部分结构示意图。
图4是本发明图3的A处结构放大图。
图5是本发明智能杆的伸缩套筒结构示意图。
图6是本发明图5的B处结构放大图。
图7是本发明智能杆的传动轮与传动板传动关系示意图。
图8是本发明智能杆的伸缩导柱截面示意图。
其中，1-设备挂载部分、2-可伸缩部分、21-顶部伸缩支节、22-中部伸缩支节、23-底部伸缩支节、24-连接杆、3-配电部分、31-蓄电电池、32-配电模组、4-伸缩杆、41-对接块、5-伸缩套筒、51-传动轮、52-传动齿轮、53-传动板、54-滑动板、55-卡环槽、56-导气孔、57-转动环、58-阻力件、59-圆形罩板、6-传动杆件、61-齿环转盘、62-套杆组件、63-套杆、64-嵌槽、65-滑块、7-太阳能板、8-伸缩导柱。
具体实施方式
如图1或2所示，一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，包括设备挂载部分1、可伸缩部分2、配电部分3，设备挂载部分1、可伸缩部分2、配电部分3从上到下依次连接设置；
如图2所示，可伸缩部分2包括顶部伸缩支节21、中部伸缩支节22、底部伸缩支节23，顶部伸缩支节21、底部伸缩支节23分别与设备挂载部分1、配电部分3可拆卸连接，顶部伸缩支节21圆周面周向设有多组用于导向的伸缩杆4，底部伸缩支节23的圆周面与各个伸缩杆4位置对应处配设有对接块41，伸缩杆4与对接块41可拆卸连接；伸缩杆4呈片状条形，其伸缩杆4上端与顶部伸缩支节21圆周侧面转动连接，伸缩杆4下端与对接块41上设有的调节电机的输出轴可拆卸连接，调节电机通过底部伸缩支节23内载的控制器根据风向信息进行调节控制。通过伸缩杆4的片状条形设置，可以使其随着风向进行角度调整，一方面降低所受风阻，另一方面提高智慧杆的稳定性。
如图2、3、4所示，中部伸缩支节22上端与顶部伸缩支节21连接，其下端通过贯穿底部伸缩支节23上表面的连接杆24与底部伸缩支节23内设有的转动电机输出轴连接；中部伸缩支节22包括多组设置的伸缩套筒5、设置在中心轴线处的可转动伸缩的传动杆件6，伸缩套筒5外壁下部周向设有多组传动轮51，其内壁下部周向设有多组与传动轮51配套的传动齿轮52，传动轮51与传动齿轮52之间通过贯穿伸缩套筒5的齿杆连接，伸缩套筒5内壁周向设有与传动轮51啮合传动的传动板53，相邻两个伸缩套筒5通过滑动板54辅助滑动连接，传动板53上等间距设置有多个用于传动轮51卡合的传动柱；伸缩套筒5横向截面呈圆型，其圆周壁对称设有用于导流的导气孔56。通过设置导气孔56可以使各个伸缩套筒5在伸展开时具有一定方向的导风作用，从而降低智慧杆的可伸缩部分2所受风力，从而降低在大风等极端天气下对智慧杆造成损害的危害。述上、下端的伸缩套筒5分别通过转动环57与顶部伸缩支节21、底部伸缩支节23转动连接，且下端的伸缩套筒5的转动环57与驱动电机连接，驱动电机设置在底部伸缩支节23内部；设备挂载部分1上配设有用于监测风向的风向传感器，驱动电机通过底部伸缩支节23内载的控制器根据风向传感器所监测的风向信息对伸缩套筒5进行转向角度调节。通过设置转动环57使中部伸缩支节22能够进行转动，从而使其根据风向传感器所监测的风向信息对伸缩套筒5进行转向角度调节，降低智慧杆的可伸缩部分2所受风力，从而降低在大风等极端天气下对智慧杆造成损害的危害，提高智慧杆的安全防护强度。
其中，伸缩套筒5下部圆周处周向设有多个用于排除积水的排水孔，可伸缩部分2各个组件均通过防腐防锈涂层的涂覆处理。通过设置排水孔可以有效并及时的将智慧杆的可伸缩部分2内部积水排出，同时对可伸缩部分2各个组件进行防腐防锈涂层处理，可以有效弥补在结构实现的同时所产生的使用寿命问题，从而使装置满足结构功能的效果又弥补了结构功能所具有的一些短板之处。
如图2、3所示，传动杆件6包括多组与其对应伸缩套筒5径长匹配的齿环转盘61、多节可伸缩的套杆组件62，套杆组件62的套杆63数量与齿环转盘61数量匹配，套杆63内壁设有用于配合滑动的嵌槽64，套杆63外壁设有用于与相邻套杆63的嵌槽64滑动配合的滑块65，齿环转盘61通过其上设有的齿环与传动齿轮52啮合，且其圆周与伸缩套筒5内壁设有的卡环槽55转动连接，各个套杆63内均置有阻力件58，且底端的套杆通过阻力件58与连接杆24连接；各个套杆63以及伸缩导柱8内均置有阻力件58，阻力件58具体为可伸缩的弹簧柱，传动齿轮52上方罩设有圆形罩板59。通过设置圆形罩板59可以防止杂物等影响传动效率。
传动齿轮52具体为锥齿轮，齿环转盘61的齿环具体为锥齿环。配电部分3内置有振动传感器，振动传感器通过底部伸缩支节23内载的控制器根据振动传感器所监测的振动信息对转动电机进行控制。
如图1所示，配电部分3内置有用于给智能杆运行供电的蓄电电池31，其内还设有用于给新能源汽车、电动车等充电供电的配电模组32，设备挂载部分1还设有用于蓄能充电的太阳能板7与蓄电电池31连接，蓄电电池31还通过配电控制器及管线与市政供电系统连接，配电模组32通过管线与市政供电系统连接，且配电部分3壳体外壁上设有用于插接充电线材的插口。通过在配电部分3设置用于给新能源汽车、电动车等等充电供电的配电模组32，可以显著提高智能杆的便利性，利用智能杆的建设，可以为市民群体提供便捷的移动充电站覆盖网，使智能杆的服务功能更具多元化。
本发明智慧杆通过可伸缩部分的设计，使智能杆具有可升降高度的功能，相对于现阶段多功能智能杆杆体普遍采用固定高度而言具有使用改造升级等更便利的优势，同时，通过上述结构组成的升降模式，利用多个伸缩套筒5的多节同时伸缩，可以显著提高伸缩执行速度，从而增强在出现特殊情况下的安全防护效果，通过快速缩短智能杆从而减小倾倒等所造成的危害。
上述智慧杆的工作方法为：
根据设置需要在设备挂载部分1进行相应设备设施的挂载设置，将蓄电电池31通过配电控制器、管线分别与太阳能板6、市政供电系统连接，蓄电电池31通过控制开关、管线与顶部驱动支块21的驱动电机连接；
通过设置在配电部分3的用于控制驱动电机的控制按钮或远程控制器等，启动转动电机使其进行驱动，从而通过传动杆件6的转动使各个套杆63处的齿环转盘61进行转动，从而通过各个齿环转盘61的转动带动各自所对应的伸缩套筒5内的传动齿轮52进行转动，继而使传动轮51转动，通过传动轮51的转动与相邻的伸缩套筒5的传动板53啮合传动，使其进行上下运动，并通过各个阻力件58的压缩或释放辅助套杆63运动，同时伸缩杆4、套杆组件62随着各个伸缩套筒5的伸缩进行伸缩；
其中，各个伸缩套筒5以及各个套杆63从下到上依次缩小，以使其相邻两个伸缩套筒5或套杆63能够相互嵌套装配；
当出现地震或车辆撞击智慧杆的情况时，振动传感器的监测信息通过控制器处理后，指令转动电机启动，通过上述原理进行快速地收缩，从而降低智慧杆的整体长度，避免出现更为严重的次生损害；
当出现较大风力的情况时，风向传感器的监测信息通过控制器处理后，指令驱动电机以及调节电机进行转动，使各个伸缩套筒5的导气孔56位置以及伸缩杆4位置进行调节，以降低智慧杆的风阻；
同时伸缩杆4上可以根据使用需求配设嵌设显示屏等，丰富拓展智能杆的空间利用；
其中，上述转动电机、驱动电机、调节电机、蓄电电池31、配电模组32、太阳能板7、配电控制器、控制器均采用现有市售产品或根据现有市售产品进行外形结构的调整以满足本装置的使用需要。

Claims (8)

1.一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，其特征在于，包括设备挂载部分(1)、可伸缩部分(2)、配电部分(3)，所述设备挂载部分(1)、可伸缩部分(2)、配电部分(3)从上到下依次连接设置；
所述可伸缩部分(2)包括顶部伸缩支节(21)、中部伸缩支节(22)、底部伸缩支节(23)，所述顶部伸缩支节(21)、底部伸缩支节(23)分别与设备挂载部分(1)、配电部分(3)可拆卸连接，顶部伸缩支节(21)圆周面周向设有多组用于导向的伸缩杆(4)，所述底部伸缩支节(23)的圆周面与各个伸缩杆(4)位置对应处配设有对接块(41)，所述伸缩杆(4)与对接块(41)可拆卸连接；
所述中部伸缩支节(22)上端与顶部伸缩支节(21)连接，其下端通过贯穿底部伸缩支节(23)上表面的连接杆(24)与底部伸缩支节(23)内设有的转动电机输出轴连接；所述中部伸缩支节(22)包括多组设置的伸缩套筒(5)、设置在中心轴线处的可转动伸缩的传动杆件(6)，所述伸缩套筒(5)外壁下部周向设有多组传动轮(51)，其内壁下部周向设有多组与传动轮(51)配套的传动齿轮(52)，所述传动轮(51)与传动齿轮(52)之间通过贯穿伸缩套筒(5)的齿杆连接，伸缩套筒(5)内壁周向设有与传动轮(51)啮合传动的传动板(53)，相邻两个伸缩套筒(5)通过滑动板(54)辅助滑动连接，所述传动板(53)上等间距设置有多个用于传动轮(51)卡合的传动柱；
所述传动杆件(6)包括多组与其对应伸缩套筒(5)径长匹配的齿环转盘(61)、多节可伸缩的套杆组件(62)，所述套杆组件(62)的套杆(63)数量与齿环转盘(61)数量匹配，所述套杆(63)内壁设有用于配合滑动的嵌槽(64)，套杆(63)外壁设有用于与相邻套杆(63)的嵌槽(64)滑动配合的滑块(65)，所述齿环转盘(61)通过其上设有的齿环与传动齿轮(52)啮合，且其圆周与伸缩套筒(5)内壁设有的卡环槽(55)转动连接，底端的套杆通过伸缩导柱(8)与连接杆(24)连接；
所述配电部分(3)内置有振动传感器，所述振动传感器通过底部伸缩支节(23)内载的控制器根据振动传感器所监测的振动信息对转动电机进行控制。
2.如权利要求1所述的一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，其特征在于，所述伸缩套筒(5)横向截面呈圆型，其圆周壁对称设有用于导流的导气孔(56)。
3.如权利要求2所述的一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，其特征在于，所述上、下端的伸缩套筒(5)分别通过转动环(57)与顶部伸缩支节(21)、底部伸缩支节(23)转动连接，且下端的伸缩套筒(5)的转动环(57)与驱动电机连接，所述驱动电机设置在底部伸缩支节(23)内部；所述设备挂载部分(1)上配设有用于监测风向的风向传感器，所述驱动电机通过底部伸缩支节(23)内载的控制器根据风向传感器所监测的风向信息对伸缩套筒(5)进行转向角度调节。
4.如权利要求1所述的一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，其特征在于，所述各个套杆(63)以及伸缩导柱(8)内均置有阻力件(58)，所述阻力件(58)具体为可伸缩的弹簧柱，所述传动齿轮(52)上方罩设有圆形罩板(59)。
5.如权利要求1所述的一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，其特征在于，所述伸缩套筒(5)下部圆周处周向设有多个用于排除积水的排水孔，所述可伸缩部分(2)各个组件均通过防腐防锈涂层的涂覆处理。
6.如权利要求1所述的一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，其特征在于，所述配电部分(3)内置有用于给智能杆运行供电的蓄电电池(31)，其内还设有用于给新能源汽车、电动车等充电供电的配电模组(32)，所述设备挂载部分(1)还设有用于蓄能充电的太阳能板(7)与蓄电电池(31)连接，所述蓄电电池(31)还通过配电控制器及管线与市政供电系统连接，所述配电模组(32)通过管线与市政供电系统连接，且配电部分(3)壳体外壁上设有用于插接充电线材的插口。
7.如权利要求1所述的一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，其特征在于，所述传动齿轮(52)具体为锥齿轮，所述齿环转盘(61)的齿环具体为锥齿环。
8.如权利要求1所述的一种具有杆体可伸缩功能的安全型智能杆，其特征在于，所述可伸缩部分(2)各个组件均采用防腐防锈涂层进行涂覆处理。
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