CN113052992B - 一种物联网智能巡检系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种物联网智能巡检系统，包括设置于路灯上的数据采集模块和通信模块及设置在路灯外部的终端数据处理模块，所述终端数据处理模块用于发出巡检指令、呈现路灯信息并发出报警信息，所述数据采集模块用于采集路灯的相关数据并通过通信模块传输到终端数据处理模块，所述数据采集模块包括GPS定位模块、存储芯片、温度传感器、光学传感器，所述GPS定位模块用于采集路灯的地理位置数据，所述存储芯片用于存储路灯的型号、使用寿命、路灯的材质和生产厂家的数据；本发明的目的在于提供一种能够快速对路灯进行检查，并能够精确提前预估路灯使用寿命的物联网智能巡检系统。

Description

一种物联网智能巡检系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种物联网智能巡检系统。

背景技术

物联网(缩写IoT)是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。通过物联网，可以将现实世界中的各种设备相连，同时能够收集这些设备相关的数据，进而对数据进行数据分析和使用，能够更大的发挥这些数据本身的价值。

城市道路/高速公路/隧道照明对于城市的交通、治安、美化都有着重要的作用，是一个城市的窗口，也是一个城市基础设施的重要组成部分，路灯是不可缺少的一环，更是居民晚上出行的保障。因此，如何快速对城市路灯进行检查，及时发现城市路灯的问题，提前预估路灯使用寿命及时对路灯进行更换，是保证城市路灯可用性的重要环节。

因此，需要一种能够快速对路灯进行检查，并能够精确提前预估路灯使用寿命的物联网智能巡检系统，以克服上述问题的发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种物联网智能巡检系统，包括设置于路灯上的数据采集模块和通信模块及设置在路灯外部的终端数据处理模块，所述终端数据处理模块用于发出巡检指令、呈现路灯信息并发出报警信息，所述数据采集模块用于采集路灯的相关数据并通过通信模块传输到终端数据处理模块，所述数据采集模块包括GPS定位模块、存储芯片、温度传感器、光学传感器，所述GPS定位模块用于采集路灯的地理位置数据，所述存储芯片用于存储路灯的型号、使用寿命、路灯的材质和生产厂家的数据，所述温度传感器用于采集路灯的功率数据及路灯的环境温度，所述光学传感器用于采集路灯的光照亮度。

进一步地，所述路灯包括壳体，所述壳体底部螺纹连接有反光杯，所述壳体内壁底部固定安装有电路板，所述电路板底部固定安装有多个均匀分布的LED灯，所述电路板上方设置有安装板，所述数据采集模块和通信模块固定安装在所述安装板顶部，所述温度传感器和光学传感器设置在安装板底部，所述电路板内部设置有导热板，所述导热板外壁固定连接有多个均匀分布的导热杆，所述导热杆顶部开设有插接孔，所述温度传感器的数量为多个，多个温度传感器底端插装在所述插接孔内，所述电路板上开设有多个均匀分布的透光孔，所述光学传感器的数量的为多个，多个光学传感器均位于透光孔的正上方，所述电路板顶部断面图呈“凹”字形，所述电路板顶部设置有遮光板，所述遮光板上开设有多个均匀分布且与透光孔位置相对应的第三通孔，所述遮光板顶部固定安装有从动齿轮，所述安装板底部固定安装有用于带动遮光板转动的电机，所述电机的输出端固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。

进一步地，所述安装板底部开设有第一凹槽，所述第一凹槽内壁滑动连接有升降板，多个所述光学传感器顶部与所述升降板底部固定连接，所述第一凹槽内壁顶部卡斯和有第一通孔，所述第一通孔内壁穿设有连杆，所述连杆顶端固定连接有活动板，所述活动板底部设置有用于带动活动板上下移动的电动推杆，所述电动推杆的固定端与所述安装板底部固定连接，所述电动推杆的工作端穿过安装板与所述活动板底部固定连接。

进一步地，所述活动板底部与所述安装板顶部之间对称设置有两个伸缩组件，所述伸缩组件包括筒体，所述筒体内穿设有活动杆，所述筒体内壁滑动连接有滑板，所述滑板一侧与所述活动杆固定连接，所述滑板另一侧与所述筒体内壁之间设置有弹簧。

进一步地，所述连杆的断面图与所述第一通孔的形状相同，均为多边形。

进一步地，所述壳体内壁开设有多个均匀分布的第一滑槽，所述第一滑槽内固定连接有导向杆，所述第一滑槽内壁滑动连接有第一连接块，所述第一连接块外壁与所述电路板固定连接，所述第一连接块上开设有第二通孔，所述导向杆顶端穿过第二痛孔并延伸至所述第二通孔外部，所述导向杆为螺纹杆，所述导向杆外壁螺纹连接有用于固定第一连接块位置的锁紧螺母。

进一步地，所述第一滑槽内壁底部卡装有减震垫，所述第一连接块底部与所述减震垫顶部贴合。

进一步地，所述壳体内壁还开设有多个均匀分布的第二滑槽，所述第二滑槽内壁滑动连接有第二连接块，所述第二连接块外壁与所述安装板固定连接。

进一步地，所述壳体顶部固定安装有盖板，所述盖板底部与所述安装板顶部之间设置有多个均匀分布的定位杆，所述定位杆顶端与所述盖板底部固定连接，所述定位杆底端与所述安装板顶部贴合。

进一步地，所述电路板外壁卡装有防护垫圈，所述温度传感器外壁套设有用于补偿检测温度的加热圈。

本发明实施例的有益效果为：

1、本发明通过设置数据采集模块、通信模块和终端数据处理模块，在路灯使用时，由数据采集模块采集路灯信息及使用情况，并通过通信模块将采集的信息传递到终端数据处理模块，当路灯发生故障时，终端数据处理模块发出报警信息，并显示路灯位置，能够快速对路灯进行维修，当路灯达到一定使用年限后，数据采集模块对路灯工作状态进行收集信息，并通过通信模块将信息传递到数据处理模块，对路灯进行提前维护，保证正常使用。

2、本发明通过设置多个温度传感器，并在电路板内部安装导热板和导热杆，能够提高测温精度，当外界环境温度较低时，通过设置加热圈，能够通过加热圈对测量的温度进行温度补偿，保证测量数据的可用性，避免温度过低时，影响温度传感器测温。

3、本发明通过在电路板上开设透光孔，并在透光孔上方设置遮光板，当需要对路灯光照信息采集时，通过电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动遮光板转动，直至第三通孔与透光孔位置相对应，此时能够对灯光亮度进行检测；通过设置升降板、连杆、活动板和电动推杆，测量灯光亮度时，能够通过电动推杆带动活动板向下移动，活动板带动升降板和光学传感器向下移动，使光学传感器尽可能靠近光源，能够提高检测精度。

4、本发明通过设置导向杆和锁紧螺母能够将电路板位置固定，避免电路板发生振动时，上下移动，保证电路板的稳定性，同时避免影响测量数据的准确性。

5、本发明通过设置减震垫和防护垫圈，能够减小因下雨或者冰雹对电路板的震动，同时通过防护垫圈能够进一步保证路灯内部的环境温度，避免壳体与电路板之间产生缝隙，造成外界环境温度影响路灯内部温度。

附图说明

图1为本发明主视的剖面结构示意图；

图2为本发明中壳体和电路板俯视的结构示意图；

图3为图1中伸缩组件的剖面结构示意图；

图4为图1中A处放大的结构示意图；

图5为本发明中数据采集模块和通信模块的系统框图；

图6为物联网智能巡检系统框图。

图中：1、壳体；2、反光杯；3、电路板；4、导热板；5、导热杆；6、插接孔；7、透光孔；8、遮光板；81、第三通孔；82、第二凹槽；9、LED灯；10、安装板；11、盖板；12、定位杆；13、数据采集模块；14、第一凹槽；15、升降板；16、活动板；17、连杆；18、第一通孔；19、光学传感器；20、从动齿轮；21、电机；22、主动齿轮；23、电动推杆；24、伸缩组件；241、筒体；242、活动杆；243、滑板；244、弹簧；25、通信模块；26、温度传感器；27、加热圈；28、第一滑槽；29、导向杆；30、第一连接块；31、第二通孔；32、锁紧螺母；33、防护垫圈；34、第二滑槽；35、减震垫；36、滚轮；37、第二连接块。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1-6所示，一种物联网智能巡检系统，包括设置于路灯上的数据采集模块13和通信模块25及设置在路灯外部的终端数据处理模块，终端数据处理模块采用现有技术中的终端设备，如计算机，通信模块25采用无线网络通信模块25，终端数据处理模块用于发出巡检指令、呈现路灯信息并发出报警信息，数据采集模块13用于采集路灯的相关数据并通过通信模块25传输到终端数据处理模块，数据采集模块13包括GPS定位模块、存储芯片、温度传感器26、光学传感器19，GPS定位模块用于采集路灯的地理位置数据，存储芯片用于存储路灯的型号、使用寿命、路灯的材质和生产厂家的数据，温度传感器26用于采集路灯的功率数据及路灯的环境温度，光学传感器19用于采集路灯的光照亮度；

工作时，由数据采集模块13采集路灯信息及使用情况，将采集到的路灯位置信息、路灯的功率数据、路灯的环境温度、路灯的光照亮度通过通信模块25将采集的信息传递到终端数据处理模块，通过终端数据处理模块进行判断路灯状态，当路灯发生故障时，终端数据处理模块发出报警信息，并显示路灯位置，能够快速对路灯进行维修，当路灯达到一定使用年限后，通过终端数据处理模块控制数据采集模块13对路灯工作状态进行收集信息，并通过通信模块25将信息传递到数据处理模块，对路灯进行提前维护，保证正常使用。

路灯包括壳体1，壳体1底部螺纹连接有反光杯2，壳体1内壁底部固定安装有电路板3，电路板3底部固定安装有多个均匀分布的LED灯9，电路板3上方固定安装有安装板10，GPS定位模块、存储芯片和通信模块25固定安装在安装板10顶部，温度传感器26和光学传感器19设置在安装板10底部，电路板3内部安装有导热板4，导热板4外壁固定连接有多个均匀分布的导热杆5，导热杆5顶部开设有插接孔6，温度传感器26的数量为多个，多个温度传感器26底端插装在插接孔6内，通过设置多个温度传感器26，并在电路板3内部安装导热板4和导热杆5，能够提高测温精度，当外界环境温度较低时，通过设置加热圈27，能够通过加热圈27对测量的温度进行温度补偿，保证测量数据的可用性，避免温度过低时，影响温度传感器26测温；

电路板3上开设有多个均匀分布的透光孔7，光学传感器19的数量的为多个，多个光学传感器19均位于透光孔7的正上方，电路板3顶部断面图呈“凹”字形，电路板3顶部安装有遮光板8，遮光板8外壁开设有第二凹槽82，电路板3顶部内壁固定连接有滚轮36，滚轮36外壁位于第二凹槽82内，通过设置滚轮36和第二凹槽82，一方面能够减小遮光板8与电路板3的摩擦力，另一方面能够保证遮光板8稳定转动，遮光板8上开设有多个均匀分布且与透光孔7位置相对应的第三通孔81，遮光板8的设置，当不需要采集光照信息时，一方面能够减小光源外散，另一方面能够将透光孔7封闭，保证壳体1内环境温度，遮光板8顶部固定安装有从动齿轮20，安装板10底部固定安装有用于带动遮光板8转动的电机21，电机21的输出端固定连接有主动齿轮22，主动齿轮22与从动齿轮20啮合；

当需要对路灯光照信息采集时，通过电机21带动主动齿轮22转动，主动齿轮22带动从动齿轮20转动，从动齿轮20带动遮光板8转动，直至第三通孔81与透光孔7位置相对应，此时能够对灯光亮度进行检测。

安装板10底部开设有第一凹槽14，第一凹槽14内壁滑动连接有升降板15，多个光学传感器19顶部与升降板15底部固定连接，第一凹槽14内壁顶部卡斯和有第一通孔18，第一通孔18内壁穿设有连杆17，连杆17顶端固定连接有活动板16，活动板16底部安装有用于带动活动板16上下移动的电动推杆23，电动推杆23的固定端与安装板10底部固定连接，电动推杆23的工作端穿过安装板10与活动板16底部固定连接；

通过设置升降板15、连杆17、活动板16和电动推杆23，测量灯光亮度时，能够通过电动推杆23带动活动板16向下移动，活动板16带动升降板15和光学传感器19向下移动，使光学传感器19尽可能靠近光源，能够提高检测精度。

为进一步提高活动板16的稳定性，在活动板16底部与安装板10顶部之间对称安装有两个伸缩组件24，伸缩组件24包括筒体241，筒体241内穿设有活动杆242，筒体241内壁滑动连接有滑板243，滑板243一侧与活动杆242固定连接，滑板243另一侧与筒体241内壁之间安装有弹簧244，弹簧244能够对滑板243提供向上的弹力，当需要使活动板16恢复到原来位置时，能够利用弹簧244自身弹力使活动板16自动恢复到原来位置，减小电动推杆23的工作负荷。

为提高连杆17的稳定性，使连杆17的断面图与第一通孔18的形状相同，均为多边形，具体的可以为四边形或者六边形。

壳体1内壁开设有多个均匀分布的第一滑槽28，第一滑槽28内固定连接有导向杆29，第一滑槽28内壁滑动连接有第一连接块30，第一连接块30外壁与电路板3固定连接，第一连接块30上开设有第二通孔31，导向杆29顶端穿过第二痛孔并延伸至第二通孔31外部，导向杆29为螺纹杆，导向杆29外壁螺纹连接有用于固定第一连接块30位置的锁紧螺母32；

通过设置导向杆29和锁紧螺母32能够将电路板3位置固定，避免电路板3发生振动时，上下移动，保证电路板3的稳定性，同时避免影响测量数据的准确性。

第一滑槽28内壁底部卡装有减震垫35，第一连接块30底部与减震垫35顶部贴合。

为方便安装安装板10，在壳体1内壁还开设有多个均匀分布的第二滑槽34，第二滑槽34内壁滑动连接有第二连接块37，第二连接块37外壁与安装板10固定连接。

壳体1顶部固定安装有盖板11，盖板11底部与安装板10顶部之间安装有多个均匀分布的定位杆12，定位杆12顶端与盖板11底部固定连接，定位杆12底端与安装板10顶部贴合，定位杆12的设置，能够保证安装板10的稳定性，避免安装板10发生上下移动的情况。

电路板3外壁卡装有防护垫圈33，温度传感器26外壁套设有用于补偿检测温度的加热圈27；通过设置减震垫35和防护垫圈33，能够减小因下雨或者冰雹对电路板3的震动，同时通过防护垫圈33能够进一步保证路灯内部的环境温度，避免壳体1与电路板3之间产生缝隙，造成外界环境温度影响路灯内部温度。

本实施例通过设置多个温度传感器26和多个光学传感器19，能够提升检测结果的可靠性。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物联网智能巡检系统，其特征在于：包括设置于路灯上的数据采集模块和通信模块及设置在路灯外部的终端数据处理模块，所述终端数据处理模块用于发出巡检指令、呈现路灯信息并发出报警信息，所述数据采集模块用于采集路灯的相关数据并通过通信模块传输到终端数据处理模块，所述数据采集模块包括GPS定位模块、存储芯片、温度传感器、光学传感器，所述GPS定位模块用于采集路灯的地理位置数据，所述存储芯片用于存储路灯的型号、使用寿命、路灯的材质和生产厂家的数据，所述温度传感器用于采集路灯的功率数据及路灯的环境温度，所述光学传感器用于采集路灯的光照亮度；

所述路灯包括壳体，所述壳体底部螺纹连接有反光杯，所述壳体内壁底部固定安装有电路板，所述电路板底部固定安装有多个均匀分布的LED灯，所述电路板上方设置有安装板，所述数据采集模块和通信模块固定安装在所述安装板顶部，所述温度传感器和光学传感器设置在安装板底部，所述电路板内部设置有导热板，所述导热板外壁固定连接有多个均匀分布的导热杆，所述导热杆顶部开设有插接孔，所述温度传感器的数量为多个，多个温度传感器底端插装在所述插接孔内，所述电路板上开设有多个均匀分布的透光孔，所述光学传感器的数量的为多个，多个光学传感器均位于透光孔的正上方，所述电路板顶部断面图呈“凹”字形，所述电路板顶部设置有遮光板，所述遮光板上开设有多个均匀分布且与透光孔位置相对应的第三通孔，所述遮光板顶部固定安装有从动齿轮，所述安装板底部固定安装有用于带动遮光板转动的电机，所述电机的输出端固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；

所述安装板底部开设有第一凹槽，所述第一凹槽内壁滑动连接有升降板，多个所述光学传感器顶部与所述升降板底部固定连接，所述第一凹槽内壁顶部开设有第一通孔，所述第一通孔内壁穿设有连杆，所述连杆顶端固定连接有活动板，所述活动板底部设置有用于带动活动板上下移动的电动推杆，所述电动推杆的固定端与所述安装板底部固定连接，所述电动推杆的工作端穿过安装板与所述活动板底部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种物联网智能巡检系统，其特征在于：所述活动板底部与所述安装板顶部之间对称设置有两个伸缩组件，所述伸缩组件包括筒体，所述筒体内穿设有活动杆，所述筒体内壁滑动连接有滑板，所述滑板一侧与所述活动杆固定连接，所述滑板另一侧与所述筒体内壁之间设置有弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种物联网智能巡检系统，其特征在于：所述连杆的断面图与所述第一通孔的形状相同，均为多边形。

4.根据权利要求1所述的一种物联网智能巡检系统，其特征在于：所述壳体内壁开设有多个均匀分布的第一滑槽，所述第一滑槽内固定连接有导向杆，所述第一滑槽内壁滑动连接有第一连接块，所述第一连接块外壁与所述电路板固定连接，所述第一连接块上开设有第二通孔，所述导向杆顶端穿过第二痛孔并延伸至所述第二通孔外部，所述导向杆为螺纹杆，所述导向杆外壁螺纹连接有用于固定第一连接块位置的锁紧螺母。

5.根据权利要求4所述的一种物联网智能巡检系统，其特征在于：所述第一滑槽内壁底部卡装有减震垫，所述第一连接块底部与所述减震垫顶部贴合。

6.根据权利要求1所述的一种物联网智能巡检系统，其特征在于：所述壳体内壁还开设有多个均匀分布的第二滑槽，所述第二滑槽内壁滑动连接有第二连接块，所述第二连接块外壁与所述安装板固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种物联网智能巡检系统，其特征在于：所述壳体顶部固定安装有盖板，所述盖板底部与所述安装板顶部之间设置有多个均匀分布的定位杆，所述定位杆顶端与所述盖板底部固定连接，所述定位杆底端与所述安装板顶部贴合。

8.根据权利要求1所述的一种物联网智能巡检系统，其特征在于：所述电路板外壁卡装有防护垫圈，所述温度传感器外壁套设有用于补偿检测温度的加热圈。

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