CN114520816B - 可级联扩展的路灯装配系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开可级联扩展的路灯装配系统，包括：电线杆；第一延伸杆，一端与电线杆连接；智能节点，内部容纳一个或多个电气部件，连接于第一延伸杆另一端上，包括：顶盖，靠近前后两端部的位置均设有第一安装槽；第一级联构件，密封设置于智能节点远离电线杆的一端，设有第二安装槽；整流罩，包括两个第一安装块，分别嵌入第一安装槽与第二安装槽，用以闭合顶盖与第一级联构件之间的缝隙；第二延伸杆，一端与智能节点连接；灯具，连接于第二延伸杆另一端上；所述第一级联构件密封于智能节点与灯具之间。通过本发明设计的智能节点，可包含不同的模块以扩展功能，从而满足构建智慧城市的进程中不断更迭的需求。
Description
技术领域
本发明涉及智慧城市领域，具体涉及可级联扩展的路灯装配系统，包含可定制功能的智能节点。通过本发明设计的级联结构，此路灯系统可以根据需求调整或扩展功能。
背景技术
路灯是位于道路、人行道或其他开放位置旁边的高架光源。路灯几乎遍布现代城市的每一个角落，且与民众的生活息息相关。在图1所示的基本情况里，路灯包括从地面延伸的电线杆、连接杆以及灯具。
随着社会经济实力、数字资源技术的发展，民众对于智慧化城市的需求日益提升，路灯除了传统的照明需求，需要承载更广泛的用途，这一改变迫在眉睫。而政府也在积极地对原有的路灯系统进行改进，例如，一些路灯最近已经用蜂窝技术进行了改进，该技术提供本地化的蜂窝服务，以替代或改善传统的大规模蜂窝网络。Wi-Fi路由器也被用作路灯的附件而投入使用。
路灯与地下电源相连，在夜间或某些情况下，因云层原因造成异常黑暗时，路灯被激活以提供照明。较旧的路灯系统使用定时器根据的时间定时激活或关闭灯光，而现代路灯一般具有光敏光电管，当需要或不需要灯光照明时，这些光电管会自动激活或关闭灯光。
目前，有一种趋势是用更现代、更高效和多功能的路灯系统取代老旧的路灯系统。比如，全国各地的城市都在用装配光敏光电管的路灯取代老式的路灯灯泡。系统的更迭就带来了对原有资源的调整，通常涉及移除旧的灯具甚至是整个路灯系统，以便于更新新的灯具、配套连接系统和其他功能组件。这就导致了原有投资资源的彻底浪费，而且在智慧化城市的发展过程中，可以预见在不远的将来，现在最新的路灯系统也会因为落时而被大幅度调整甚至废除。
随着社会的进步，民众生活水平的发展，智慧城市的进程备受关注。在城市设施智慧化的升级过程中，部署及管理面临着许多困难，对于本发明所涉及到的路灯装配领域亦是如此。
现有的路灯系统不能满足功能需求的情况下，要对现有的路灯系统进行升级甚至是彻底重做，这是一个昂贵且耗时的选项。例如将老旧的路灯灯泡替换为LED灯、为原有的路灯系统接入互联网或者加入视频监控模块并进行数据的传输。这对原有的路灯系统要进行极大的改进，这就需要消耗人力和资金的成本。而且在后续对路灯系统的使用时，可以预见的是，功能的需求必将日新月异。
此外，对原有路灯系统的升级是通过添加各种模块进行的，通常会产生外观和装配方法不统一的一系列新路灯，对于这些不满足标准化设计的路灯系统，很难对进行统一管理。而且，由于升级过程的特殊性和不可复制性，部署在路灯杆上的集成系统往往会相互干扰，最终，这种方法很难满足智慧化城市的需求。
在本发明提到的方法中，将用智能路灯装配系统取代老旧的路灯系统，在每次升级时，通过本发明提到的智能节点将需要更新的功能进行封装和简单可靠的部署。因此，本发明提到的方法，能适应城市智慧化这一进程的需要。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了可级联扩展的路灯装配系统，通过本发明设计的智能节点，可包含不同的模块以扩展功能，从而满足构建智慧城市的进程中不断更迭的需求。
本发明采用以下技术方案：
可级联扩展的路灯装配系统，其特征在于，包括：电线杆；第一延伸杆，一端与电线杆连接；智能节点，内部容纳一个或多个电气部件，连接于第一延伸杆另一端上，包括：顶盖，靠近前后两端部的位置均设有第一安装槽；第一级联构件，密封设置于智能节点远离电线杆的一端，设有第二安装槽；整流罩，包括两个第一安装块，分别嵌入第一安装槽与第二安装槽，用以闭合顶盖与第一级联构件之间的缝隙；第二延伸杆，一端与智能节点连接；灯具，连接于第二延伸杆另一端上；所述第一级联构件密封于智能节点与灯具之间。
作为优选，第一延伸杆和第二延伸杆分别从智能节点两端安装孔穿过并分别支撑于夹具组件上，所述夹具组件固定设置于智能节点壁面或者底面上。
作为优选，所述夹具组件包括两个夹具，两个夹具拼合后形成容纳延伸杆的容纳腔，每个夹具与延伸杆连接的一侧设有定位块，延伸杆上设有相应的定位槽，所述定位块嵌入定位槽对延伸杆进行固定。
作为优选，智能节点还包括壳体，所述壳体侧面为倾斜设置，所述第一级联构件主体为三棱柱；智能节点还包括第二级联构件，第二级联构件设置于壳体靠近电线杆的一侧，第二级联构件设有连接扣，所述连接扣嵌入顶盖的第一安装槽内；所述壳体、顶盖、第一级联构件和第二级联构件相互拼合形成长方体结构。
作为优选，壳体顶部为收缩的斜面结构，顶盖下端为贴合该斜面结构的倾斜结构；壳体与顶盖之间通过螺钉或者螺栓连接固定。
作为优选，所述整流罩为弹性结构，两个第一安装块分别向内延伸有防脱块，所述第一安装槽与第二安装槽内设有与防脱块配合的防脱槽。
作为优选，智能节点顶部设有第一天线，底部设有第二天线；智能节点底部设有监控摄像机；智能节点顶部设有安装窗口，用于安装无线电通信单元；智能节点顶部设有光纤接入口；智能节点内设有至少一个安装轨和底部安装孔，安装轨内安装有电源、智能城市传感器、配电箱、Wi-Fi接入点以及以太网交换机中的至少一个。
作为优选，所述智能城市传感器可监测以下一个或多个参数：停车、振动、噪声、交通、废物/垃圾堆积、空气质量、火灾探测、雪位、断电、紧急呼叫、气体探测、辐射探测，受控人员的周边通道或天气条件。
作为优选，包括至少两个级联的智能节点，所述智能节点之间通过第三延伸杆连接；第一延伸杆、第二延伸杆和第三延伸杆均为伸缩杆。
作为优选，灯具包括光敏光电管，当需要或不需要灯光照明时，光敏光电管会自动激活或关闭灯光。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、通过本发明设计的智能节点，可包含不同的模块以扩展功能，从而满足构建智慧城市的进程中不断更迭的需求。
2、本发明对路灯系统的通信功能的实现进行了改进，具体地说，本发明的智能节点可以满足移动通信网络的构建，特别是一种利用安装在街道/公共设施电线杆上的小蜂窝技术的移动通信网络，通过该移动通信网络，蜂窝信号和Wi-Fi通信信号都可以被利用，用于维持语音等数据交换功能。结合智能城市计算机应用之后，利用小蜂窝技术或任何其他无线或有线连接，通过智能网络位置的管理交换机，可以满足多种需求(如互联网接入、手机通话、监控、城市监控中心、智能车辆导航系统、传感器且对各种传感器的无缝通信等)。
3、本发明对路灯系统的户外工作性能进行了改进，具体地说，通过对路灯系统及智能节点的结构的设计，满足了防水防尘等户外工作的要求，足以应对大部分的恶劣天气。比如将传统的无线电天线改为蘑菇头样式的全向防水天线；在智能节点和路灯灯具、智能节点和智能节点之间加装级联构件，将整个路灯系统整合为紧密连接的整体等；通过加装整流罩，使得不同模块之间的连接满足了防水防尘的需求。
4、本发明还可以在路灯系统上设置多个智能节点，使得每个智能节点负责不同的模块，满足构建智慧城市的进程中不断更迭的需求。
附图说明
图1为路灯装配系统结构示意图。
图2为路灯装配系统另一视角结构示意图。
图3为路灯装配系统另一实施方式结构示意图。
图4为路灯装配系统图3的部分结构示意图。
图5为整流罩的结构示意图。
图6为智能节点内部结构示意图。
图7为智能节点内部结构另一实施方式示意图。
图8为夹具组件的爆炸结构示意图。
图9为夹具的结构示意图。
图10为第一延伸杆的部分结构示意图。
图11为灯具的部分结构示意图。
图12为智能节点内部结构第三实施方式示意图。
图13为第一级联构件的结构示意图。
图14为第二级联构件的结构示意图。
图15为智能节点的结构示意图。
图16为实施例2的结构示意图。
图中，电线杆1、第一延伸杆2、智能节点3、顶盖31、第一安装槽311、第一级联构件32、第二安装槽321、整流罩33、第一安装块331、防脱块332、壳体34、第二级联构件35、连接扣351、安装窗口36、第一天线361、第二天线362、监控摄像机363、无线电通信单元364、光纤接入口365、电源366、智能城市传感器367、配电箱368、GPS天线369、安装轨37、底部安装孔38、第二延伸杆4、灯具5、夹具组件6、夹具61、定位块62。
具体实施方式
为了便于理解本发明技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。
本发明涉及一种可级联扩展的路灯装配系统，包括可以实现通信、监控或其他智能化功能的智能节点，以及可以在使用过程中根据需求加装多种智能节点的路灯装配系统。本发明其不仅满足从无到有地构建一个全新的路灯系统的需求，而且可以在后续使用中对应不同的需求，以可靠方便的方式将完成各种功能的智能节点架装到当前的路灯系统上。其适用环境包括但不仅限于，构建乡镇街道的路灯系统、完善城市郊区的现有路灯系统等。
本发明为智能节点设计了统一的结构标准，使其可以随着需求的迭代对现有的路灯系统进行完善，此过程的实现是安全且易于实现的。虽然为了实现可靠的级联结构，将智能节点的结构设计为统一的标准，但并不代表智能节点的功能扩展因此而受到限制。本发明在保持智能节点的统一化生产标准的同时，为智能节点内部的功能扩展设计了多种接口，可以对路灯系统的绝大部分组件进行安装，足以满足实际情况下路灯系统的不断演进的需求。
实施例1
如图1-15所示，可级联扩展的路灯装配系统，包括：
电线杆1，一般设置于地面上，起到支撑作用；
第一延伸杆2，一端与电线杆1连接；
智能节点3，内部容纳一个或多个电气部件，连接于第一延伸杆2另一端上，包括：
顶盖31，靠近前后两端部的位置均设有第一安装槽311；
第一级联构件32，密封设置于智能节点3远离电线杆1的一端，设有第二安装槽321；
整流罩33，包括两个第一安装块331，分别嵌入第一安装槽311与第二安装槽321，用以闭合顶盖31与第一级联构件32之间的缝隙；
第二延伸杆4，一端与智能节点3连接；
灯具5，连接于第二延伸杆4另一端上；
所述第一级联构件32密封于智能节点3与灯具5之间。
通过本发明设计的智能节点3，可包含不同的模块以扩展功能，从而满足构建智慧城市的进程中不断更迭的需求。
其中，功能扩展是通过本发明设计的智能节点3实现的，智能节点3可以实现功能的封装和定制化的设计。借助一种可靠的盒式桥接结构，实现不同功能的智能节点3之间以级联的方式进行扩展连接。此连接方式易于实现，且利于维护和再次扩展，智能节点3可以封装的功能包括移动通信网络模块、监控相机模块、自动散热模块、自动调节亮度模块等。
第二延伸杆4通过接口插入灯具5内部，并按照与智能节点3内部的夹具组件6相同的方式进行固定。
其中，顶盖31表面设有呈轻微的弧面，以将雨水向两侧分流，可以防止积水。
第一延伸杆2和第二延伸杆4分别从智能节点3两端安装孔穿过并分别支撑于夹具组件6上，所述夹具组件6固定设置于智能节点3壁面或者底面上，夹具组件6对第一延伸杆2和第二延伸杆4进行固定。
如图8-10所示，所述夹具组件6包括两个夹具61，两个夹具61拼合后形成容纳延伸杆的容纳腔，每个夹具61与延伸杆连接的一侧设有定位块62，延伸杆上设有相应的定位槽，所述定位块62嵌入定位槽对延伸杆进行固定。
智能节点3还包括壳体34，所述壳体34侧面为倾斜设置，所述第一级联构件32主体为三棱柱，第一级联构件32设置于壳体34侧面形成垂直状结构。
如图14所示，智能节点3还包括第二级联构件35，第二级联构件35设置于壳体34靠近电线杆1的一侧，第二级联构件35设有连接扣351，所述连接扣351嵌入顶盖31的第一安装槽311内；所述壳体34、顶盖31、第一级联构件32和第二级联构件35相互拼合形成长方体结构，长方体结构为上文的盒式桥接结构。
第一级联构件32和第二级联构件35的设计使本发明的路灯装配系统可以适应户外的工作，而不需要太多人力资源的维护。
作为优选，第二级联构件35下端可以与壳体34固定连接，连接扣351嵌入顶盖31的第一安装槽311内可以实现壳体34与顶盖31的固定和密封。
如图15所示，壳体34顶部为收缩的斜面结构，顶盖31下端为贴合该斜面结构的倾斜结构；壳体34与顶盖31之间通过螺钉或者螺栓连接固定，方便安装和拆卸。
作为优选，顶盖31的倾斜结构可以伸出壳体34，此结构满足防水的要求。
所述整流罩33为弹性结构，两个第一安装块331分别向内延伸有防脱块332，所述第一安装槽311与第二安装槽321内设有与防脱块332配合的防脱槽，防脱块332与防脱槽配合实现顶盖31与第一级联构件32的固定，同时可以防止整流罩33在使用过程中脱离与顶盖31和第一级联构件32的配合。由于整流罩33为弹性结构，在使用时，可以将两个第一安装块331向两边扩张，将第一安装块331置入第一安装槽311与第二安装槽321内之后，由于整流罩33的弹力而恢复。
如图1所示，作为一种实施方式，智能节点3顶部设有第一天线361，底部设有第二天线362；本实施方式特别适合于城市智能化进程中的路灯系统装配，可以根据需求对现有路灯系统不断进行调整和改造，而免去了因需求更改而导致的现有路灯系统的无法改进甚至彻底失效等情况，特别是当与将路灯升级为LED或其他高效光源。
如图2所示，作为一种实施方式，智能节点3底部设有监控摄像机363和一对Wi-Fi天线，以提供街道/电线杆下方的周围区域的不间断视野。
如图3-4所示，作为一种实施方式，智能节点3顶部设有安装窗口36，可以适应特定品牌的制造商的产品的安装(安装窗口的实际版本将根据安装在智能节点3上的设备的大小而变化)。具体的，安装窗口36可以用于安装无线电通信单元364和无线电天线。
作为优选，智能节点3顶部设有光纤接入口365；
如图12所示，作为优选，智能节点3内设有至少一个安装轨37和底部安装孔38，安装轨37内安装有电源366、智能城市传感器367、配电箱368、Wi-Fi接入点以及以太网交换机中的至少一个。但在实际应用中，使用者可以根据需求，在内部不同部位加装多个安装轨37或底部安装孔38。作为优选，安装轨37可以用于将各种联网组件安装到智能节点3。此外，底部安装孔38可用于安装监视摄像机等其他组件。
所述智能城市传感器367可监测以下一个或多个参数：停车、振动、噪声、交通、废物/垃圾堆积、空气质量、火灾探测、雪位、断电、紧急呼叫、气体探测、辐射探测，受控人员的周边通道或天气条件。所述智能城市传感器367为监测上述参数的一个或者多个传感器。
作为优选，智能节点3内设有稳压电源，该稳压电源与为路灯提供电能的电源366不同，用于防止电压突变或者停电等状况。
作为优选，智能节点3内设有无线电发射器和接收器。
作为优选，智能节点3内设有微波信号发射器和接收器。
作为优选，智能节点3内设有GPS单元。
作为优选，智能节点3内设有移动通信网络模块，用于将数据通信量引导到蜂窝网络中，以便通过管理开关交换语音和数据。
在需要更换智能节点3内模块时，首先将智能节点3尾端的第二级联构件35去除，再拆开智能节点3的顶盖31，将夹具组件6拆开，将新的智能节点3以相同的方式连接在电线杆延伸出的第一延伸杆上，再将原灯具系统通过第二延伸杆进行级联。此过程安全且易于实施，与智能城市的路灯系统的装配非常契合。
灯具5包括光敏光电管，当需要或不需要灯光照明时，光敏光电管会自动激活或关闭灯光。
实施例2
如图16所示，实施例2与实施例1的区别在于，包括至少两个级联的智能节点3，所述智能节点3之间通过第三延伸杆连接，每个第三延伸杆均通过夹具组件6固定安装，本发明通过在路灯系统上设置多个智能节点3，使得每个智能节点3负责不同的模块，满足构建智慧城市的进程中不断更迭的需求。
作为优选，两个相邻的智能节点3之间通过第一级联构件32和整流罩33进行连接。
作为优选，第一延伸杆2、第二延伸杆4和第三延伸杆均为伸缩杆，可以适应不同的道路，同时以确保灯具5的正确放置。
作为优选，Wi-Fi天线安装在智能节点3下面，监控摄像机也安装在智能节点3的底部。本实施例还展示微波信号模块，微波信号模块为利用点对点微波的方式将信号进行传送的装置，其可以有效地将信号传送到微波天线，以及将信号从路灯传送到微波天线。本实施例还包括连接到无线电通信单元364的GPS天线369。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内作出的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.可级联扩展的路灯装配系统，其特征在于，包括：
电线杆(1)；
第一延伸杆(2)，一端与电线杆(1)连接；
智能节点(3)，内部容纳一个或多个电气部件，连接于第一延伸杆(2)另一端上，包括：
顶盖(31)，靠近前后两端部的位置均设有第一安装槽(311)；
第一级联构件(32)，密封设置于智能节点(3)远离电线杆(1)的一端，设有第二安装槽(321)；
整流罩(33)，包括两个第一安装块(331)，分别嵌入第一安装槽(311)与第二安装槽(321)，用以闭合顶盖(31)与第一级联构件(32)之间的缝隙；
第二延伸杆(4)，一端与智能节点(3)连接；
灯具(5)，连接于第二延伸杆(4)另一端上；
所述第一级联构件(32)密封于智能节点(3)与灯具(5)之间；
第一延伸杆(2)和第二延伸杆(4)分别从智能节点(3)两端安装孔穿过并分别支撑于夹具组件(6)上，所述夹具组件(6)固定设置于智能节点(3)壁面或者底面上；
所述夹具组件(6)包括两个夹具(61)，两个夹具(61)拼合后形成容纳延伸杆的容纳腔，每个夹具(61)与延伸杆连接的一侧设有定位块(62)，延伸杆上设有相应的定位槽，所述定位块(62)嵌入定位槽对延伸杆进行固定；
智能节点(3)还包括壳体(34)，所述壳体(34)侧面为倾斜设置，所述第一级联构件(32)主体为三棱柱；智能节点(3)还包括第二级联构件(35)，第二级联构件(35)设置于壳体(34)靠近电线杆(1)的一侧，第二级联构件(35)设有连接扣(351)，所述连接扣(351)嵌入顶盖(31)的第一安装槽(311)内；所述壳体(34)、顶盖(31)、第一级联构件(32)和第二级联构件(35)相互拼合形成长方体结构；
壳体(34)顶部为收缩的斜面结构，顶盖(31)下端为贴合该斜面结构的倾斜结构；壳体(34)与顶盖(31)之间通过螺钉或者螺栓连接固定；
所述整流罩(33)为弹性结构，两个第一安装块(331)分别向内延伸有防脱块(332)，所述第一安装槽(311)与第二安装槽(321)内设有与防脱块(332)配合的防脱槽；
包括至少两个级联的智能节点(3)，所述智能节点(3)之间通过第三延伸杆连接；第一延伸杆(2)、第二延伸杆(4)和第三延伸杆均为伸缩杆。
2.根据权利要求1所述的可级联扩展的路灯装配系统，其特征在于，智能节点(3)顶部设有第一天线(361)，底部设有第二天线(362)；智能节点(3)底部设有监控摄像机(363)；智能节点(3)顶部设有安装窗口(36)，用于安装无线电通信单元(364)；智能节点(3)顶部设有光纤接入口(365)；智能节点(3)内设有至少一个安装轨(37)和底部安装孔(38)，安装轨(37)内安装有电源(366)、智能城市传感器(367)、配电箱(368)、Wi-Fi接入点以及以太网交换机中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的可级联扩展的路灯装配系统，其特征在于，所述智能城市传感器(367)可监测以下一个或多个参数：停车、振动、噪声、交通、废物/垃圾堆积、空气质量、火灾探测、雪位、断电、紧急呼叫、气体探测、辐射探测，受控人员的周边通道或天气条件。
4.根据权利要求1所述的可级联扩展的路灯装配系统，其特征在于，灯具(5)包括光敏光电管，当需要或不需要灯光照明时，光敏光电管会自动激活或关闭灯光。
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