CN117537289A - 多功能太阳能智慧路灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能太阳能智慧路灯系统，包括灯杆，灯杆下端插设在装配式基座内，地面内部埋设有串联道路同侧路灯的供水管和通信电缆，灯杆上端固定设有升降起吊装置和可沿灯杆上下滑动的抗风可旋转安装组件，灯杆内部设有径向伸缩插销装置，抗风可旋转安装组件前侧设有LED一体化灯具，灯杆下部设有具有充电、报警、视频监控、无线网络功能的多功能智慧便民系统。本发明的太阳能路灯功能多样，方便人们出行并提供安全保障，增加了太阳能电池板的面积和电池容量，提高了灯杆的稳定性，避免大风对路灯的损害，对太阳能电池板清除冰雪以及对空气进行喷雾降尘；在检修时可将抗风可旋转安装组件及其上安装的部件沿灯杆下放，更加安全便捷。

Description

多功能太阳能智慧路灯系统

技术领域

本发明属于太阳能路灯技术领域，具体涉及一种多功能太阳能智慧路灯系统。

背景技术

高原地区（青藏高原）具有较好的光照条件，太阳能是取之不竭用之不尽的清洁能源，但由于海拔较高，风大温低，目前在高原地区安装的LED一体化太阳能路灯在实际使用过程中存在以下缺点或不足：

（1）LED一体化太阳能路灯的灯头将太阳能电池板、LED光源、钴酸锂电池和微电脑智能控制器集中为一体结构设置，由于集成的灯头固定设置在灯杆最上部，有几米甚至十几米高，在对灯头进行维修时，通常需要使用吊车或曲臂升降车，不仅使用成本高，具有一定的危险性，而且对道路交通产生影响。

（2）由于LED一体化太阳能路灯的太阳能电池板设置在灯杆最上端，时常会有太阳能电池板被大风吹落，严重的情况还会有灯杆下端与基座连接处被吹断。

（3）LED一体化太阳能路灯的灯头紧凑型结构使得钴酸锂电池的容量较小，同时太阳能电池板的面积也较小，当连续多日阴天，电量难以供应路灯照明，因此需要拓展空间用于安装更大容量的电池，并在灯杆上方增加太阳能电池板。

（4）在灯杆的基座固定安装施工时通常采用先挖体积较大的基坑、然后现浇混凝土的方式，预埋与灯杆下端连接的螺纹杆，浇筑混凝土需要等待较长混凝土凝固的时间，影响施工进度，同时灯杆安装采用螺栓连接的方式，这种连接方式不仅抗风性能不高，而且若有人蓄意破坏，容易将螺母拧下，将灯杆拆卸下来。因此也需要对灯杆与基座的安装方式进行改进。

（5）随着城市化进程的加快，城市的空气质量不达标，雾霾、扬尘或沙尘天气频繁出现，因此，路灯设置在道路两旁，传统路灯除了灯头部分用于照明外，灯杆部分是闲置的，完全可以利用起来，增加喷雾式空气净化装置，对于减少扬尘和雾霾污染很有帮助。

（6）在冬天下雪时，太阳能电池板上覆盖一层雪后，特别是在高原高寒地区，覆盖的雪由于不透光，从而影响太阳能电池板的光电转换率，因此需要对太阳能电池板设置除雪装置。

（7）随着移动互联网的发展，人们对于城市治理的要求越来越高，希望城市的基础设施能够为市民的生活提供多方面的便利。因此亟需对现有路灯进行智能化改造，使其功能更加智能和多样。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种方便维修集成式灯头、不易被大风损坏、方便施工且施工周期短、可安装更大容量电池、灯杆与基座连接可靠的多功能太阳能智慧路灯系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：多功能太阳能智慧路灯系统，包括沿垂直方向设置的灯杆，灯杆下端插设固定在预埋在地面下的装配式基座内，装配式基座下方的地面内部埋设有串联道路同侧路灯的供水管和通信光缆，灯杆上端固定设有升降起吊装置，升降起吊装置连接有可沿灯杆上下滑动的抗风可旋转安装组件，灯杆内部设有用于定位抗风可旋转安装组件的径向伸缩插销装置，抗风可旋转安装组件前侧设有固定架，固定架上设有LED一体化灯具组件，LED一体化灯具组件顶部设有第一太阳能电池板，抗风可旋转安装组件左侧和右侧分别设有左右对称布置的一个矩形箱体，矩形箱体顶部设有第二太阳能电池板，第二太阳能电池板表面朝南且北高南低倾斜设置，矩形箱体内设有钴酸锂电池和喷水泵，喷水泵的抽水口通过穿设在灯杆内部的抽水管路组件与供水管连接，喷水泵的出口连接除冰雪管路组件和喷雾降尘组件；抗风可旋转安装组件下部设有高清摄像头，灯杆下部设有具有充电、报警、视频监控、无线网络功能的多功能智慧便民系统，高清摄像头和多功能智慧便民系统均通过通信光缆与监控中心连接。

装配式基座包括上细下粗呈圆锥状的中心基座和四个呈矩形的边缘基座，中心基座内部沿竖向中心线开设有一条上下通透的插孔，插孔内固定设有定位套管，四个边缘基座沿中心基座的竖向中心线的圆周阵列布置，四个边缘基座内侧均与中心基座固定连接，中心基座和四个边缘基座的高度相等，每个边缘基座外侧均一体设有上下通透的定位连接筒；

地面上开挖有凹坑，凹坑底面平整，凹坑底面垂直向下开设有四个桩孔，中心基座和四个边缘基座设置在凹坑内，四个定位连接筒分别与四个桩孔上下对应贯通，桩孔和定位连接筒内设有上下通长的钢筋笼并浇筑有混凝土，灯杆下端插设在定位套管内并通过防拔脱结构与定位套管内壁配合；

中心基座、四个边缘基座和四个定位连接筒均采用钢筋混凝土在工厂预制而成，中心基座内部的钢筋与定位套管外圆焊接为一体，定位连接筒内圆设有波纹管，定位连接筒内部的钢筋穿过波纹管伸入到波纹管内部。

多功能智慧便民系统包括同轴向固定在灯杆外部的安装盒，安装盒内设有集成控制器、一键报警救援模块、充电模块和无线Wifi信号发射模块，高清摄像头、一键报警救援模块、充电模块和无线Wifi信号发射模块均通过集成控制器与通信光缆连接，安装盒外形为套装在灯杆上的圆柱状结构，安装盒圆周均匀设有若干个与充电模块连接的USB接口和二轮电动车充电插口，安装盒外圆表面设有用于充电扫描支付的二维码，安装盒外圆表面设有与一键报警救援模块连接的救助键；安装盒上部设有外径大于安装盒外径的挡雨盖，灯杆上设有用于支撑安装盒的固定环，灯杆和安装盒上设有连通的穿线孔。

防拔脱结构包括固定设在灯杆下端外圆的限位块，定位套管内圆沿垂直方向开设有一条导槽，定位套管内圆下部沿圆周方向开设有环形限位槽，导槽下端与环形限位槽连通，定位套管下端口固定连接有一块封堵垫板，封堵垫板上端面与环形限位槽下侧边缘等高；灯杆下端自上而下插入定位套管内时，限位块沿导槽向下移动，在灯杆下端与封堵垫板接触时，限位块正好移动到环形限位槽内，旋转灯杆一定角度，限位块在环形限位槽内转动，由于限位块受到环形限位槽的限制，灯杆在竖向方向被定位；灯杆外圆在中心基座上方位置设有与限位块上下对应的记号，中心基座上端面设有用于封闭定位套管与灯杆之间形成环形间隙的密封垫和法兰盘。

抗风可旋转安装组件包括均与灯杆同轴线设置的外套筒和内套筒，内套筒滑动套设在灯杆上，内套筒内圆左侧和右侧沿轴向分别开设有一条导向限转槽，灯杆外圆左侧和右侧沿轴向分别设有一条导向限转凸棱条，同侧的导向限转凸棱条与导向限转槽滑动配合，外套筒上端口水平设有套在灯杆外圆的上顶板，灯杆上端水平设有位于上顶板下方且套在灯杆外圆的下支板，下支板上表面和上顶板下表面上下对应开设有同心的圆环槽，圆环槽内设有若干个钢珠，外套筒内圆与灯杆上部外圆之间设有至少两个轴承，灯杆上设有位于每个轴承上侧和下侧的挡圈，轴承外圈与外套筒内圆间隙配合，外套筒下端口内圆固定若干个沿圆周方向均匀布置的外挂钩，灯杆外圆在外套筒下端口内设有与外挂钩数量相等且内外一一对应的下挂钩，上挂钩位置高于下挂钩，每组上下一一对应的上挂钩与下挂钩之间设有一根拉簧，外套筒下端口固定设有端盖，端盖内圆与灯杆外圆之间设有密封圈。

外套筒左侧和右侧分别固定设有用于安装两块第二太阳能电池板的安装架，下支板底面与灯杆外圆之间设有加强肋，上顶板上表面与外套筒外圆之间设有加强角钢；

升降起吊装置包括固定设在灯杆上端的安装箱，安装箱内固定设有直流电机减速机，直流电机减速机的动力输出轴两端均沿左右水平方向伸出安装箱并同轴设有卷筒，每个卷筒上均缠绕有吊绳，每根吊绳的活动端均向下穿过安装箱底部与上顶板固定连接，安装箱四个侧面板向下延伸。

径向伸缩插销装置包括定位电动推杆、左销轴、右销轴和复位弹簧，内套筒和灯杆上部左侧开设有对应通透的左销孔，内套筒和灯杆上部右侧开设有对应通透的右销孔，左销孔和右销孔的中心线重合且该中心线与灯杆中心线垂直交叉，左销轴穿设在左销孔内，右销轴穿设在右销孔内，灯杆内壁设有位于左销轴下方用于承托左销轴的左U型管，灯杆内壁设有位于右销轴下方用于承托右销轴的右U型管，左销轴右端和右销轴左端之间通过所述的复位弹簧连接，左销轴右端上部一体设有位于左U型管内的左导压块，右销轴左端上部一体设有位于右U型管内的右导压块，定位电动推杆竖向设置在灯杆上端口内部，定位电动推杆上端固定设在安装箱底部，定位电动推杆的伸缩杆下端固定连接有V型压块，左导压块右侧面与V型压块左侧斜面压接，右导压块左侧面与V型压块右侧斜面压接；当左销轴穿设在左销孔内、右销轴穿设在右销孔内时，安装箱四个侧面板向下延伸的下侧边与上顶板顶面接触。

抽水管路组件包括刚性连接管和输水总管，刚性连接管下端口与供水管连接，刚性连接管上端伸入到灯杆下端口内，刚性连接管上设有位于灯杆内部的第一电磁阀和位于第一电磁阀上方的由电加热丝螺旋缠绕形成的电加热器，输水总管沿灯杆内部设置，输水总管下端与刚性连接管上端口连接，灯杆上端口内部设有第一三通管，第一三通管的进口与输水总管上端口连接，第一三通管的一个出口通过第一输水支管与左侧矩形箱体内的喷水泵的抽水口连接，第一三通管的另一个出口通过第二输水支管与右侧矩形箱体内的喷水泵的抽水口连接。

矩形箱体内还设有喷气泵和第二三通管，喷水泵的出口连接与第二三通管的进口连接；除冰雪管路组件包括喷水喷气管，喷水喷气管长度方向沿第二太阳能电池板最上部的侧边布置，喷水喷气管两端口封堵，喷水喷气管上朝向第二太阳能电池板表面开设有若干个细孔，第二三通管的一个出口通过一节除雪喷管与喷水喷气管中部下侧连接，除雪喷管上在邻近第二三通管处设有第二电磁阀，喷气泵的出口通过高压气管与喷水喷气管中部上侧连接，高压气管上设有第三电磁阀。

喷雾降尘组件包括均布在矩形箱体底部的若干条喷雾管，喷雾管上连接有若干个伸出矩形箱体的雾化喷头，第二三通管的另一个出口通过一节除尘喷管与喷雾管连接，除尘喷管上设有第四电磁阀。

采用上述技术方案，本发明中的装配式基座在施工时，先在道路指定的位置挖出凹坑，并按照四个定位连接筒的内孔位置在凹坑底部钻孔，钻孔深度根据当地地质情况确定，钻孔直径与定位连接筒内径基本相等，清理钻渣并整平夯实凹坑底面，然后将装配式基座放置到凹坑内，四个定位连接筒的内孔与四个钻孔一一对应，接着将预先制作好的钢筋笼插入到定位连接筒和钻孔内，倒入混凝土并振实，凝固后，装配式基座与地面牢靠固定为一体，最后在装配式基座周围的凹坑内回填土渣。接着将灯杆下端插入到中心基座内的定位套管内部，灯杆下端自上而下插入定位套管内时，限位块沿导槽向下移动，在灯杆下端与封堵垫板接触时，限位块正好移动到环形限位槽内，旋转灯杆一定角度，限位块在环形限位槽内转动，由于限位块受到环形限位槽的限制，灯杆在竖向方向被定位起到防盗效果；最后在中心基座上端面安装用于封闭定位套管与灯杆之间形成环形间隙的密封垫和法兰盘。

封堵垫板可采用与定位套管下端口内圆螺纹连接的方式，起到支撑灯杆的作用。当需要更换灯杆时，先拆卸法兰盘和密封垫，然后旋转灯杆，使灯杆外圆的记号与导槽上下对应时，即可将灯杆向上拔出定位套管。

本发明中的LED一体化灯具组件、第一太阳能电池板和两块第二太阳能电池板均安装在抗风可旋转安装组件上，安装在抗风可旋转安装组件上的各部件的重心位于灯杆的中心线上，这样确保整个灯杆的稳定性。本发明增设两块第二太阳能电池板，不仅增加了太阳能电池板和电池容量，而且平衡了前侧LED一体化灯具组件的悬臂自重，增强了灯杆的稳定受力性能。

当遇到大风天气时，第一太阳能电池板和两块第二太阳能电池板会受到较大的风力，从而带动外套筒旋转，由于内套筒内圆的导向限转槽与灯杆外圆的导向限转凸棱条之间的配合，内套筒与灯杆在圆周方向为一体结构，外套筒与内套筒之间设有轴承和若干条拉簧，当受到大风时，外套筒可以克服拉簧的拉力，围绕内套筒适当旋转一定角度，这样就避免了大风对路灯的损伤。下支板和上顶板之间设置的钢珠，起到良好的支撑和滚动作用，进一步减小外套筒旋转时的摩擦力，受到大风时外套筒旋转更灵活。

本发明中的抗风可旋转安装组件在灯杆上端固定时，直流电机减速机关闭后自动锁定，通过吊绳对整个抗风可旋转安装组件牵拉。同时为了进一步提高抗风可旋转安装组件的安全性，定位电动推杆伸长，驱动V型压块向下移动，V型块左右两侧面分别对左导压块和右导压块产生左右方向的推力，克服复位弹簧的弹力，左导压块带动左销轴沿左U型管向左滑动，左销轴左端插入到左销孔内，同时右导压块带动右销轴沿右U型管向右滑动，右销轴右端插入到右销孔内，定位电动推杆断电，定位电动推杆的长度保持不变，左销轴和右销轴对内套筒起到定位支撑作用，从而将抗风可旋转安装组件与灯杆固联为一体。

当需要对抗风可旋转安装组件上的灯头和矩形箱体内的器件进行检修时，启动定位电动推杆，定位电动推杆回缩，带动V型压块向上移动，在复位弹簧的弹力作用下，左导压块和左销轴向右移动，右导压块和右销轴向左移动，左销轴左端脱离内套筒的左销孔，右销轴右端脱离内套筒的左销孔，关闭定位电动推杆；接着启动直流电机减速机，驱动两个卷筒反向旋转，在抗风可旋转安装组件及三块太阳能电池板自身重力的作用下，抗风可旋转安装组件沿灯杆缓慢向下移动，直到抗风可旋转安装组件下移到距离地面1米左右时，关闭直流电机减速机，直流电机减速机自锁，检修人员即可对灯头和矩形箱体内的器件进行检修；检修完毕后，启动直流电机减速机，驱动两个卷筒正向旋转，吊绳向上牵拉抗风可旋转安装组件沿灯杆向上移动，直到安装箱四个侧面板向下延伸的下侧边与上顶板顶面接触时，直流电机减速机监测到有吊绳收到拉力突然增大，直流电机减速机关闭自锁，定位电动推杆伸长，驱动V型压块向下移动，V型块左右两侧面分别对左导压块和右导压块产生左右方向的推力，克服复位弹簧的弹力，左导压块带动左销轴沿左U型管向左滑动，左销轴左端插入到左销孔内，同时右导压块带动右销轴沿右U型管向右滑动，右销轴右端插入到右销孔内，定位电动推杆断电，定位电动推杆的长度保持不变，左销轴和右销轴对内套筒起到定位支撑作用，从而将抗风可旋转安装组件与灯杆固联为一体。

本发明中的供水管沿沿道路方向布置，预埋在装配式基座下方，通过供水管路内的水由喷水泵抽出对空气进行喷雾降尘以及在冬天下雪时对第二太阳能电池板表面的降雪进行清除。

对空气进行喷雾降尘的具体过程为：启动喷水泵，开启第一电磁阀和第四电磁阀，第二电磁阀关闭，抽取供水管内的清水依次通过刚性连接管、输水总管、第一三通管、输水支管、第二三通管、除尘喷管和喷雾管，最后高压水通过雾化喷头喷出，对市内空气进行净化降尘。在冬季进行喷雾降尘时，可开启电加热器，对向上通过刚性连接管的清水进行加热，避免水在雾化喷头处结冰。

在冬天下雪后，对第二太阳能电池板表面的积雪进行清理，此时启动喷水泵、开启电加热器、第一电磁阀和第二电磁阀，关闭第三电磁阀和第四电磁阀，抽取供水管内的清水依次通过刚性连接管、输水总管、第一三通管、输水支管、第二三通管、除雪喷管和喷水喷气管，最后高压热水通过喷水喷气管上的细孔朝向第二太阳能电池板表面喷出，热水将积雪融化，然后关闭喷水泵、电加热器、第一电磁阀和第二电磁阀，开启第三电磁阀，启动喷气泵，高压气流通过高压气管进入喷水喷气管内，高压气流通过喷水喷气管上的细孔朝向第二太阳能电池板表面喷出，吹干第二太阳能电池板表面的水，避免在低温状态下结冰。由于高压气管与喷水喷气管连接的位置高于除雪喷管与喷水喷气管连接的位置，这样避免在喷气时高压水回流到高压气管内。

本发明中LED一体化灯具组件是将光伏组件、LED光源、钴酸锂电池和微电脑智能控制器集中设置为一体板式结构。微电脑智能控制器能够智能识别各类天气、温度、光线值，并调整产品各个部件的参数使运行达到最佳，进行自动化管理。LED一体化灯具组件底部设有红外线或微波人体感应探头，当人走近时，灯会全亮，当人走远后，灯会自动降低亮度，有效节约电量。

第二太阳能电池板下方矩形箱体内设置的钴酸锂电池增加了电池容量，充分利用了太阳能，若电池储蓄满电能之后，可通过逆变器向国家电网输电。如果多功能智慧便民系统用电量大，钴酸锂电池的电量不足，国家电网再向多功能智慧便民系统供电。

由于本发明在灯杆下部设置了多功能智慧便民系统，拓展了灯杆的功能，穿线孔用于穿入电缆为安装盒内部个部件供电和传输信号。二轮电动车充电插口可为二轮电动车充电，USB接口可以为手机等电子产品充电。当过往的路人紧急情况下需要救助时，可按下救助键，信号传输到监控中心，监控中心设置在当地的公安系统或民政系统，监控中心接到报警救助信号，根据灯杆的定位，迅速派人到指定地点帮助救助者。无线Wifi信号发射模块在灯杆周围发出的无线网络信号，过往驻足的人们可在此使用无线网络。挡雨盖为安装盒表面的USB接口和二轮电动车充电插口遮风挡雨。高清摄像头左右对称设置2个，可监控灯杆周围的情况，为人们出行提供安全保障。

通过太阳能转化为电能储存到钴酸锂电池当中，钴酸锂电池为本发明中各个用电部件提供电能，供电线路及相应的自动控制均为现有成熟技术，具体内容不再赘述。

综上所述，本发明的太阳能路灯功能多样，方便人们出行并提供安全保障，增加了太阳能电池板的面积和电池容量，使整个路灯系统的重心位于灯杆中心线上，提高了灯杆的稳定性，受到大风突袭时，最上端迎风的部分可围绕灯杆旋转，避免大风对路灯的损害，装配式基座的设置，现浇混凝土梁减少，凝固时间缩短，缩短了施工的周期，并且方便安装灯杆，灯杆安装后具有防抽脱结构，避免灯杆被蓄意破坏，同时可对太阳能电池清除冰雪以及喷雾降尘；在检修时可将抗风可旋转安装组件及其上安装的部件沿灯杆下放，更加安全便捷。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中抗风可旋转安装组件和升降起吊装置的放大图；

图3是图2的右侧视图；

图4是图1中装配式基础的放大图；

图5是图4的俯视图；

图6是图2中A处的放大图；

图7是图1中多功能智慧便民系统的放大图。

具体实施方式

如图1-图7所示，本发明的多功能太阳能智慧路灯系统，包括沿垂直方向设置的灯杆1，灯杆1下端插设固定在预埋在地面下的装配式基座2内，装配式基座2下方的地面内部埋设有串联道路同侧路灯的供水管72和通信光缆91，灯杆1上端固定设有升降起吊装置44，升降起吊装置44连接有可沿灯杆1上下滑动的抗风可旋转安装组件3，灯杆1内部设有用于定位抗风可旋转安装组件3的径向伸缩插销装置45，抗风可旋转安装组件3前侧设有固定架43，固定架43上设有LED一体化灯具组件4，LED一体化灯具组件4顶部设有第一太阳能电池板5，抗风可旋转安装组件3左侧和右侧分别设有左右对称布置的一个矩形箱体33，矩形箱体33顶部设有第二太阳能电池板6，第二太阳能电池板6表面朝南且北高南低倾斜设置，矩形箱体33内设有钴酸锂电池70和喷水泵71，喷水泵71的抽水口通过穿设在灯杆1内部的抽水管路组件与供水管72连接，喷水泵71的出口连接除冰雪管路组件和喷雾降尘组件；抗风可旋转安装组件3下部设有高清摄像头89，灯杆1下部设有具有充电、报警、视频监控、无线网络功能的多功能智慧便民系统90，高清摄像头89和多功能智慧便民系统90均通过通信光缆91与监控中心连接。

装配式基座2包括上细下粗呈圆锥状的中心基座7和四个呈矩形的边缘基座8，中心基座7内部沿竖向中心线开设有一条上下通透的插孔，插孔内固定设有定位套管9，四个边缘基座8沿中心基座7的竖向中心线的圆周阵列布置，四个边缘基座8内侧均与中心基座7固定连接，中心基座7和四个边缘基座8的高度相等，每个边缘基座8外侧均一体设有上下通透的定位连接筒10；

地面上开挖有凹坑11，凹坑11底面平整，凹坑11底面垂直向下开设有四个桩孔12，中心基座7和四个边缘基座8设置在凹坑11内，四个定位连接筒10分别与四个桩孔12上下对应贯通，桩孔12和定位连接筒10内设有上下通长的钢筋笼13并浇筑有混凝土，灯杆1下端插设在定位套管9内并通过防拔脱结构与定位套管9内壁配合。

中心基座7、四个边缘基座8和四个定位连接筒10均采用钢筋混凝土在工厂预制而成，中心基座7内部的钢筋与定位套管9外圆焊接为一体，定位连接筒10内圆设有波纹管14，定位连接筒10内部的钢筋穿过波纹管14伸入到波纹管14内部。这样可起到增强与桩孔12内的混凝土连接为一体的作用。

多功能智慧便民系统90包括同轴向固定在灯杆1外部的安装盒92，安装盒92内设有集成控制器、一键报警救援模块、充电模块和无线Wifi信号发射模块（安装盒92内部各部件均为现有成熟技术，具体结构及布置不再示意），高清摄像头89、一键报警救援模块、充电模块和无线Wifi信号发射模块均通过集成控制器与通信光缆91连接，安装盒92外形为套装在灯杆1上的圆柱状结构，安装盒92圆周均匀设有若干个与充电模块连接的USB接口93和二轮电动车充电插口94，安装盒92外圆表面设有用于充电扫描支付的二维码95，安装盒92外圆表面设有与一键报警救援模块连接的救助键96；安装盒92上部设有外径大于安装盒92外径的挡雨盖97，灯杆1上设有用于支撑定位安装盒92的固定环98，灯杆和安装盒92上设有连通的穿线孔（图未示）。

防拔脱结构包括固定设在灯杆1下端外圆的限位块15，定位套管9内圆沿垂直方向开设有一条导槽16，定位套管9内圆下部沿圆周方向开设有环形限位槽17，导槽16下端与环形限位槽17连通，定位套管9下端口固定连接有一块封堵垫板18，封堵垫板18上端面与环形限位槽17下侧边缘等高；灯杆1下端自上而下插入定位套管9内时，限位块15沿导槽16向下移动，在灯杆1下端与封堵垫板18接触时，限位块15正好移动到环形限位槽17内，旋转灯杆1一定角度，限位块15在环形限位槽17内转动，由于限位块15受到环形限位槽17的限制，灯杆1在竖向方向被定位；灯杆1外圆在中心基座7上方位置设有与限位块15上下对应的记号，中心基座7上端面设有用于封闭定位套管9与灯杆1之间形成环形间隙的密封垫和法兰盘（图未示）。

抗风可旋转安装组件3包括均与灯杆1同轴线设置的外套筒19和内套筒46，内套筒46滑动套设在灯杆1上，内套筒46内圆左侧和右侧沿轴向分别开设有一条导向限转槽，灯杆1外圆左侧和右侧沿轴向分别设有一条导向限转凸棱条47，同侧的导向限转凸棱条47与导向限转槽滑动配合，外套筒19上端口水平设有套在灯杆1外圆的上顶板21，灯杆1上端水平设有位于上顶板21下方且套在灯杆1外圆的下支板22，下支板22上表面和上顶板21下表面上下对应开设有同心的圆环槽，圆环槽内设有若干个钢珠23，外套筒19内圆与灯杆1上部外圆之间设有至少两个轴承24，灯杆1上设有位于每个轴承24上侧和下侧的挡圈25，轴承24外圈与外套筒19内圆间隙配合，外套筒19下端口内圆固定若干个沿圆周方向均匀布置的外挂钩26，灯杆1外圆在外套筒19下端口内设有与外挂钩26数量相等且内外一一对应的下挂钩27，上挂钩位置高于下挂钩27，每组上下一一对应的上挂钩与下挂钩27之间设有一根拉簧27，外套筒19下端口固定设有端盖28，端盖28内圆与灯杆1外圆之间设有密封圈29。拉簧27还具有对外套筒19向下的拉力，从而确保外套筒在高度方向上的稳定性。

外套筒19左侧和右侧分别固定设有用于安装两块第二太阳能电池板6的安装架30，下支板22底面与灯杆1外圆之间设有加强肋31，上顶板21上表面与外套筒19外圆之间设有加强角钢32；

升降起吊装置44包括固定设在灯杆1上端的安装箱48，安装箱48内固定设有直流电机减速机49，直流电机减速机49的动力输出轴两端均沿左右水平方向伸出安装箱48并同轴设有卷筒50，每个卷筒50上均缠绕有吊绳51，每根吊绳51的活动端均向下穿过安装箱48底部与上顶板21固定连接，安装箱48四个侧面板向下延伸用于防护吊绳51。

径向伸缩插销装置45包括定位电动推杆52、左销轴53、右销轴54和复位弹簧55，内套筒46和灯杆1上部左侧开设有对应通透的左销孔56，内套筒46和灯杆1上部右侧开设有对应通透的右销孔57，左销孔56和右销孔57的中心线重合且该中心线与灯杆1中心线垂直交叉，左销轴53穿设在左销孔56内，右销轴54穿设在右销孔57内，灯杆1内壁设有位于左销轴53下方用于承托左销轴53的左U型管58，灯杆1内壁设有位于右销轴54下方用于承托右销轴54的右U型管59，左销轴53右端和右销轴54左端之间通过所述的复位弹簧55连接，左销轴53右端上部一体设有位于左U型管58内的左导压块60，右销轴54左端上部一体设有位于右U型管59内的右导压块61，定位电动推杆52竖向设置在灯杆1上端口内部，定位电动推杆52上端固定设在安装箱48底部，定位电动推杆52的伸缩杆下端固定连接有V型压块62，左导压块60右侧面与V型压块62左侧斜面压接，右导压块61左侧面与V型压块62右侧斜面压接；当左销轴53穿设在左销孔56内、右销轴54穿设在右销孔57内时，安装箱48四个侧面板向下延伸的下侧边与上顶板21顶面接触。左U型管58和右U型管59起到分别导向并支撑左销轴53和右销轴54左右水平移动，同时起到限制左导压块60和右导压块61旋转的作用。

抽水管路组件包括刚性连接管73和输水总管74，刚性连接管73下端口与供水管72连接，刚性连接管73上端伸入到灯杆1下端口内，刚性连接管73上设有位于灯杆1内部的第一电磁阀75和位于第一电磁阀75上方的由电加热丝螺旋缠绕形成的电加热器76，输水总管74沿灯杆1内部设置，输水总管74下端与刚性连接管73上端口连接，灯杆1上端口内部设有第一三通管（图未示），第一三通管的进口与输水总管74上端口连接，第一三通管的一个出口通过第一输水支管77与左侧矩形箱体33内的喷水泵71的抽水口连接，第一三通管的另一个出口通过第二输水支管78与右侧矩形箱体33内的喷水泵71的抽水口连接。输水总管74为软管，在灯杆1向上提升时，在灯杆1内盘绕的输水总管74被拉伸。

矩形箱体33内还设有喷气泵79和第二三通管80，喷水泵71的出口连接与第二三通管80的进口连接；除冰雪管路组件包括喷水喷气管81，喷水喷气管81长度方向沿第二太阳能电池板6最上部的侧边布置，喷水喷气管81两端口封堵，喷水喷气管81上朝向第二太阳能电池板6表面开设有若干个细孔，第二三通管80的一个出口通过一节除雪喷管82与喷水喷气管81中部下侧连接，除雪喷管82上在邻近第二三通管80处设有第二电磁阀83，喷气泵79的出口通过高压气管84与喷水喷气管81中部上侧连接，高压气管84上设有第三电磁阀85。

喷雾降尘组件包括均布在矩形箱体33底部的若干条喷雾管86，喷雾管86上连接有若干个伸出矩形箱体33的雾化喷头87，第二三通管80的另一个出口通过一节除尘喷管88与喷雾管86连接，除尘喷管88上设有第四电磁阀（在矩形箱体33内，图未示）。

本发明中的装配式基座2在施工时，先在道路指定的位置挖出凹坑11，并按照四个定位连接筒10的内孔位置在凹坑11底部钻孔，钻孔深度根据当地地质情况确定，钻孔直径与定位连接筒10内径基本相等，清理钻渣并整平夯实凹坑11底面，然后将装配式基座2放置到凹坑11内，四个定位连接筒10的内孔与四个钻孔一一对应，接着将预先制作好的钢筋笼13插入到定位连接筒10和钻孔内，倒入混凝土并振实，凝固后，装配式基座2与地面牢靠固定为一体，最后在装配式基座2周围的凹坑11内回填土渣。接着将灯杆1下端插入到中心基座7内的定位套管9内部，灯杆1下端自上而下插入定位套管9内时，限位块15沿导槽16向下移动，在灯杆1下端与封堵垫板18接触时，限位块15正好移动到环形限位槽17内，旋转灯杆1一定角度，限位块15在环形限位槽17内转动，由于限位块15受到环形限位槽17的限制，灯杆1在竖向方向被定位起到防盗效果；最后在中心基座7上端面安装用于封闭定位套管9与灯杆1之间形成环形间隙的密封垫和法兰盘。

封堵垫板18可采用与定位套管9下端口内圆螺纹连接的方式，起到支撑灯杆1的作用。当需要更换灯杆1时，先拆卸法兰盘和密封垫，然后旋转灯杆1，使灯杆1外圆的记号与导槽16上下对应时，即可将灯杆1向上拔出定位套管9。

本发明中的LED一体化灯具组件4、第一太阳能电池板5和两块第二太阳能电池板6均安装在抗风可旋转安装组件3上，安装在抗风可旋转安装组件3上的各部件的重心位于灯杆1的中心线上，这样确保整个灯杆1的稳定性。本发明增设两块第二太阳能电池板6，不仅增加了太阳能电池板和电池容量，而且平衡了前侧LED一体化灯具组件4的悬臂自重，增强了灯杆1的稳定受力性能。

当遇到大风天气时，第一太阳能电池板5和两块第二太阳能电池板6会受到较大的风力，从而带动外套筒19旋转，由于内套筒46内圆的导向限转槽与灯杆1外圆的导向限转凸棱条47之间的配合，内套筒46与灯杆1在圆周方向为一体结构，外套筒19与内套筒46之间设有轴承24和若干条拉簧27，当受到大风时，外套筒19可以克服拉簧27的拉力，围绕内套筒46适当旋转一定角度，这样就避免了大风对路灯的损伤。下支板22和上顶板21之间设置的钢珠23，起到良好的支撑和滚动作用，进一步减小外套筒19旋转时的摩擦力，受到大风时外套筒19旋转更灵活。

本发明中的抗风可旋转安装组件在灯杆上端固定时，直流电机减速机49关闭后自动锁定，通过吊绳51对整个抗风可旋转安装组件牵拉。同时为了进一步提高抗风可旋转安装组件的安全性，定位电动推杆52伸长，驱动V型压块62向下移动，V型块左右两侧面分别对左导压块60和右导压块61产生左右方向的推力，克服复位弹簧55的弹力，左导压块60带动左销轴53沿左U型管58向左滑动，左销轴53左端插入到左销孔56内，同时右导压块61带动右销轴54沿右U型管59向右滑动，右销轴54右端插入到右销孔57内，定位电动推杆52断电，定位电动推杆52的长度保持不变，左销轴53和右销轴54对内套筒46起到定位支撑作用，从而将抗风可旋转安装组件与灯杆固联为一体。

当需要对抗风可旋转安装组件上的灯头和矩形箱体内的器件进行检修时，启动定位电动推杆52，定位电动推杆52回缩，带动V型压块62向上移动，在复位弹簧55的弹力作用下，左导压块60和左销轴53向右移动，右导压块61和右销轴54向左移动，左销轴53左端脱离内套筒46的左销孔56，右销轴54右端脱离内套筒46的左销孔56，关闭定位电动推杆52；接着启动直流电机减速机49，驱动两个卷筒50反向旋转，在抗风可旋转安装组件及三块太阳能电池板自身重力的作用下，抗风可旋转安装组件沿灯杆缓慢向下移动，直到抗风可旋转安装组件下移到距离地面1米左右时，关闭直流电机减速机49，直流电机减速机49自锁，检修人员即可对灯头和矩形箱体内的器件进行检修；检修完毕后，启动直流电机减速机49，驱动两个卷筒50正向旋转，吊绳51向上牵拉抗风可旋转安装组件沿灯杆向上移动，直到安装箱48四个侧面板向下延伸的下侧边与上顶板顶面接触时，直流电机减速机49监测到有吊绳51收到拉力突然增大，直流电机减速机49关闭自锁，定位电动推杆52伸长，驱动V型压块62向下移动，V型块左右两侧面分别对左导压块60和右导压块61产生左右方向的推力，克服复位弹簧55的弹力，左导压块60带动左销轴53沿左U型管58向左滑动，左销轴53左端插入到左销孔56内，同时右导压块61带动右销轴54沿右U型管59向右滑动，右销轴54右端插入到右销孔57内，定位电动推杆52断电，定位电动推杆52的长度保持不变，左销轴53和右销轴54对内套筒46起到定位支撑作用，从而将抗风可旋转安装组件与灯杆固联为一体。

本发明中的供水管72沿沿道路方向布置，预埋在装配式基座下方，通过供水管72路内的水由喷水泵71抽出对空气进行喷雾降尘以及在冬天下雪时对第二太阳能电池板表面的降雪进行清除。

对空气进行喷雾降尘的具体过程为：启动喷水泵71，开启第一电磁阀75和第四电磁阀，第二电磁阀83关闭，抽取供水管72内的清水依次通过刚性连接管73、输水总管74、第一三通管、输水支管、第二三通管80、除尘喷管88和喷雾管86，最后高压水通过雾化喷头87喷出，对市内空气进行净化降尘。在冬季进行喷雾降尘时，可开启电加热器76，对向上通过刚性连接管73的清水进行加热，避免水在雾化喷头87处结冰。

在冬天下雪后，对第二太阳能电池板表面的积雪进行清理，此时启动喷水泵71、开启电加热器76、第一电磁阀75和第二电磁阀83，关闭第三电磁阀85和第四电磁阀，抽取供水管72内的清水依次通过刚性连接管73、输水总管74、第一三通管、输水支管、第二三通管80、除雪喷管82和喷水喷气管81，最后高压热水通过喷水喷气管81上的细孔朝向第二太阳能电池板表面喷出，热水将积雪融化，然后关闭喷水泵71、电加热器76、第一电磁阀75和第二电磁阀83，开启第三电磁阀85，启动喷气泵79，高压气流通过高压气管84进入喷水喷气管81内，高压气流通过喷水喷气管81上的细孔朝向第二太阳能电池板表面喷出，吹干第二太阳能电池板表面的水，避免在低温状态下结冰。由于高压气管84与喷水喷气管81连接的位置高于除雪喷管82与喷水喷气管81连接的位置，这样避免在喷气时高压水回流到高压气管84内。

本发明中LED一体化灯具组件4是将光伏组件、LED光源、钴酸锂电池和微电脑智能控制器集中设置为一体板式结构（本申请人的专利号202030414545.3所公开的LED一体化太阳能路灯灯头）。微电脑智能控制器能够智能识别各类天气、温度、光线值，并调整产品各个部件的参数使运行达到最佳，进行自动化管理。LED一体化灯具组件4底部设有红外线或微波人体感应探头，当人走近时，灯会全亮，当人走远后，灯会自动降低亮度，有效节约电量。

第二太阳能电池板6下方矩形箱体33内设置的钴酸锂电池70增加了电池容量，充分利用了太阳能，若电池储蓄满电能之后，可通过逆变器向国家电网输电。如果多功能智慧便民系统90用电量大，钴酸锂电池的电量不足，国家电网再向多功能智慧便民系统90供电。

由于本发明在灯杆下部设置了多功能智慧便民系统90，拓展了灯杆的功能，穿线孔用于穿入电缆为安装盒92内部个部件供电和传输信号。二轮电动车充电插口94可为二轮电动车充电，USB接口93可以为手机等电子产品充电。当过往的路人紧急情况下需要救助时，可按下救助键96，信号传输到监控中心，监控中心设置在当地的公安系统或民政系统，监控中心接到报警救助信号，根据灯杆的定位，迅速派人到指定地点帮助救助者。无线Wifi信号发射模块在灯杆周围发出的无线网络信号，过往驻足的人们可在此使用无线网络。挡雨盖97为安装盒92表面的USB接口93和二轮电动车充电插口94遮风挡雨。高清摄像头89左右对称设置2个，可监控灯杆周围的情况，为人们出行提供安全保障。

以上实施例说明了本发明的基本原理和特点，但上述仅仅说明了本发明的较优实施例，并不受所述实施例的限制。本领域的普通技术人员在本专利的启发下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式变形和改进，这些均属于本发明的保护范围之内。因此，本发明专利和保护范围应以所附权利要求书为准。

Claims (10)

1.多功能太阳能智慧路灯系统，包括沿垂直方向设置的灯杆，其特征在于：灯杆下端插设固定在预埋在地面下的装配式基座内，装配式基座下方的地面内部埋设有串联道路同侧路灯的供水管和通信光缆，灯杆上端固定设有升降起吊装置，升降起吊装置连接有可沿灯杆上下滑动的抗风可旋转安装组件，灯杆内部设有用于定位抗风可旋转安装组件的径向伸缩插销装置，抗风可旋转安装组件前侧设有固定架，固定架上设有LED一体化灯具组件，LED一体化灯具组件顶部设有第一太阳能电池板，抗风可旋转安装组件左侧和右侧分别设有左右对称布置的一个矩形箱体，矩形箱体顶部设有第二太阳能电池板，第二太阳能电池板表面朝南且北高南低倾斜设置，矩形箱体内设有钴酸锂电池和喷水泵，喷水泵的抽水口通过穿设在灯杆内部的抽水管路组件与供水管连接，喷水泵的出口连接除冰雪管路组件和喷雾降尘组件；抗风可旋转安装组件下部设有高清摄像头，灯杆下部设有具有充电、报警、视频监控、无线网络功能的多功能智慧便民系统，高清摄像头和多功能智慧便民系统均通过通信光缆与监控中心连接。

2.根据权利要求1所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：装配式基座包括上细下粗呈圆锥状的中心基座和四个呈矩形的边缘基座，中心基座内部沿竖向中心线开设有一条上下通透的插孔，插孔内固定设有定位套管，四个边缘基座沿中心基座的竖向中心线的圆周阵列布置，四个边缘基座内侧均与中心基座固定连接，中心基座和四个边缘基座的高度相等，每个边缘基座外侧均一体设有上下通透的定位连接筒；

地面上开挖有凹坑，凹坑底面平整，凹坑底面垂直向下开设有四个桩孔，中心基座和四个边缘基座设置在凹坑内，四个定位连接筒分别与四个桩孔上下对应贯通，桩孔和定位连接筒内设有上下通长的钢筋笼并浇筑有混凝土，灯杆下端插设在定位套管内并通过防拔脱结构与定位套管内壁配合；

中心基座、四个边缘基座和四个定位连接筒均采用钢筋混凝土在工厂预制而成，中心基座内部的钢筋与定位套管外圆焊接为一体，定位连接筒内圆设有波纹管，定位连接筒内部的钢筋穿过波纹管伸入到波纹管内部。

3.根据权利要求1所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：多功能智慧便民系统包括同轴向固定在灯杆外部的安装盒，安装盒内设有集成控制器、一键报警救援模块、充电模块和无线Wifi信号发射模块，高清摄像头、一键报警救援模块、充电模块和无线Wifi信号发射模块均通过集成控制器与通信光缆连接，安装盒外形为套装在灯杆上的圆柱状结构，安装盒圆周均匀设有若干个与充电模块连接的USB接口和二轮电动车充电插口，安装盒外圆表面设有用于充电扫描支付的二维码，安装盒外圆表面设有与一键报警救援模块连接的救助键；安装盒上部设有外径大于安装盒外径的挡雨盖，灯杆上设有用于支撑安装盒的固定环，灯杆和安装盒上设有连通的穿线孔。

4.根据权利要求2或3所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：防拔脱结构包括固定设在灯杆下端外圆的限位块，定位套管内圆沿垂直方向开设有一条导槽，定位套管内圆下部沿圆周方向开设有环形限位槽，导槽下端与环形限位槽连通，定位套管下端口固定连接有一块封堵垫板，封堵垫板上端面与环形限位槽下侧边缘等高；灯杆下端自上而下插入定位套管内时，限位块沿导槽向下移动，在灯杆下端与封堵垫板接触时，限位块正好移动到环形限位槽内，旋转灯杆一定角度，限位块在环形限位槽内转动，由于限位块受到环形限位槽的限制，灯杆在竖向方向被定位；灯杆外圆在中心基座上方位置设有与限位块上下对应的记号，中心基座上端面设有用于封闭定位套管与灯杆之间形成环形间隙的密封垫和法兰盘。

5.根据权利要求1所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：抗风可旋转安装组件包括均与灯杆同轴线设置的外套筒和内套筒，内套筒滑动套设在灯杆上，内套筒内圆左侧和右侧沿轴向分别开设有一条导向限转槽，灯杆外圆左侧和右侧沿轴向分别设有一条导向限转凸棱条，同侧的导向限转凸棱条与导向限转槽滑动配合，外套筒上端口水平设有套在灯杆外圆的上顶板，灯杆上端水平设有位于上顶板下方且套在灯杆外圆的下支板，下支板上表面和上顶板下表面上下对应开设有同心的圆环槽，圆环槽内设有若干个钢珠，外套筒内圆与灯杆上部外圆之间设有至少两个轴承，灯杆上设有位于每个轴承上侧和下侧的挡圈，轴承外圈与外套筒内圆间隙配合，外套筒下端口内圆固定若干个沿圆周方向均匀布置的外挂钩，灯杆外圆在外套筒下端口内设有与外挂钩数量相等且内外一一对应的下挂钩，上挂钩位置高于下挂钩，每组上下一一对应的上挂钩与下挂钩之间设有一根拉簧，外套筒下端口固定设有端盖，端盖内圆与灯杆外圆之间设有密封圈。

6.根据权利要求5所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：外套筒左侧和右侧分别固定设有用于安装两块第二太阳能电池板的安装架，下支板底面与灯杆外圆之间设有加强肋，上顶板上表面与外套筒外圆之间设有加强角钢；

升降起吊装置包括固定设在灯杆上端的安装箱，安装箱内固定设有直流电机减速机，直流电机减速机的动力输出轴两端均沿左右水平方向伸出安装箱并同轴设有卷筒，每个卷筒上均缠绕有吊绳，每根吊绳的活动端均向下穿过安装箱底部与上顶板固定连接，安装箱四个侧面板向下延伸。

7.根据权利要求6所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：径向伸缩插销装置包括定位电动推杆、左销轴、右销轴和复位弹簧，内套筒和灯杆上部左侧开设有对应通透的左销孔，内套筒和灯杆上部右侧开设有对应通透的右销孔，左销孔和右销孔的中心线重合且该中心线与灯杆中心线垂直交叉，左销轴穿设在左销孔内，右销轴穿设在右销孔内，灯杆内壁设有位于左销轴下方用于承托左销轴的左U型管，灯杆内壁设有位于右销轴下方用于承托右销轴的右U型管，左销轴右端和右销轴左端之间通过所述的复位弹簧连接，左销轴右端上部一体设有位于左U型管内的左导压块，右销轴左端上部一体设有位于右U型管内的右导压块，定位电动推杆竖向设置在灯杆上端口内部，定位电动推杆上端固定设在安装箱底部，定位电动推杆的伸缩杆下端固定连接有V型压块，左导压块右侧面与V型压块左侧斜面压接，右导压块左侧面与V型压块右侧斜面压接；当左销轴穿设在左销孔内、右销轴穿设在右销孔内时，安装箱四个侧面板向下延伸的下侧边与上顶板顶面接触。

8.根据权利要求5所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：抽水管路组件包括刚性连接管和输水总管，刚性连接管下端口与供水管连接，刚性连接管上端伸入到灯杆下端口内，刚性连接管上设有位于灯杆内部的第一电磁阀和位于第一电磁阀上方的由电加热丝螺旋缠绕形成的电加热器，输水总管沿灯杆内部设置，输水总管下端与刚性连接管上端口连接，灯杆上端口内部设有第一三通管，第一三通管的进口与输水总管上端口连接，第一三通管的一个出口通过第一输水支管与左侧矩形箱体内的喷水泵的抽水口连接，第一三通管的另一个出口通过第二输水支管与右侧矩形箱体内的喷水泵的抽水口连接。

9.根据权利要求8所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：矩形箱体内还设有喷气泵和第二三通管，喷水泵的出口连接与第二三通管的进口连接；除冰雪管路组件包括喷水喷气管，喷水喷气管长度方向沿第二太阳能电池板最上部的侧边布置，喷水喷气管两端口封堵，喷水喷气管上朝向第二太阳能电池板表面开设有若干个细孔，第二三通管的一个出口通过一节除雪喷管与喷水喷气管中部下侧连接，除雪喷管上在邻近第二三通管处设有第二电磁阀，喷气泵的出口通过高压气管与喷水喷气管中部上侧连接，高压气管上设有第三电磁阀。

10.根据权利要求9所述的多功能太阳能智慧路灯系统，其特征在于：喷雾降尘组件包括均布在矩形箱体底部的若干条喷雾管，喷雾管上连接有若干个伸出矩形箱体的雾化喷头，第二三通管的另一个出口通过一节除尘喷管与喷雾管连接，除尘喷管上设有第四电磁阀。