CN120368267A - 一种用于城市智慧管理的智慧路灯 - Google Patents

一种用于城市智慧管理的智慧路灯

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Abstract

本发明属于智能路灯技术领域，公开了一种用于城市智慧管理的智慧路灯。该用于城市智慧管理的智慧路灯，包括灯杆、灯柱、导光机构、发电组件和散热机构，灯杆作为路灯主体提供各类设备的安装空间，且灯杆为中空设计，灯柱安装在灯杆侧壁的顶端用于灯具的安装。该用于城市智慧管理的智慧路灯，利用灯杆内壁的空间安装发电组件，利用导光机构的设计，汇聚阳光折射入灯杆内照射发电组件实现太阳能发电，相比于现有技术，在能够大面积铺设太阳能发电板的同时，还能够利用灯杆为太阳能发电板提供保护，因为灯杆内环境稳定，显著提升太阳能发电板的使用寿命，解决了背景技术中提出的问题。

Description

一种用于城市智慧管理的智慧路灯
技术领域
本发明涉及智能路灯的技术领域，具体为一种用于城市智慧管理的智慧路灯。
背景技术
智慧路灯是指在路灯上搭载各种传感器及感知设备，实现多功能集成的路灯，智慧路灯不仅具备基本的照明功能，还整合了公安、交通信号、通信、交通标识牌等多种功能，实现多杆合一，减少路面立杆，释放公共空间资源。
智慧路灯在具备多种功能的同时，耗能也显著提升，单纯市电功能成本高昂，所以市电和太阳能、风能等清洁能源相结合的方式被广发应用，但太阳能板的发电效率与其面积成正比，为了更高的发电量一味的增大发电板面积对于现有的光电路灯来说并不适用，模糊了路灯和太阳能发电站的界限，也有采用折叠太阳能板的方式间接增大太阳能板面积，但是其机械结构复杂，故障率高，生产和维护成本居高不下，故此，我们提出了一种用于城市智慧管理的智慧路灯。
发明内容
本发明的发明目的在于提供了一种用于城市智慧管理的智慧路灯，该用于城市智慧管理的智慧路灯，解决了现有智慧路灯的太阳能发电结构复杂，易故障，成本高的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于城市智慧管理的智慧路灯，包括：
灯杆，所述灯杆作为路灯主体提供各类设备的安装空间，且所述灯杆为中空设计；
灯柱，所述灯柱安装在灯杆侧壁的顶端用于灯具的安装；
导光机构，所述导光机构设置在灯杆的顶部开口处，用于汇聚阳光进入灯杆内；
发电组件，所述发电组件安装在灯杆的内壁上，将导光机构导入灯杆内的光转化为电能；
散热机构，所述散热机构设置在灯杆内用于发电机构的散热。
优选的，所述导光机构包括安装壳、聚光透镜和保护组件，所述安装壳的底部固定连接在灯杆的顶部开口处，所述聚光透镜安装在安装壳顶部开口处用于将太阳光折射入灯杆内，所述保护组件设置在安装壳上用于聚光透镜的保护。
优选的，所述保护组件包括安装杆、安装槽、回弹卷筒、收卷辊、驱动电机、保护罩和清洁刮板，两个安装杆分别安装在安装壳的两侧，且两个安装杆相平行并对称，两个安装杆相对的侧壁上均开设有安装槽，回弹卷筒和收卷辊分别活动安装在两个安装槽内，驱动电机安装在安装杆上用于驱动收卷辊转动，保护罩的两端分别固定连接在回弹卷筒和收卷辊上，安装杆侧壁上侧对应收卷辊的位置设置有清洁刮板用于在保护罩收卷时清除保护罩上的污物。
优选的，所述保护罩为透明罩，且保护罩与回弹卷筒连接的一半部分粘接有遮光层。
优选的，所述发电组件包括安装框架、太阳能发电板和蓄电池，若干个安装框架安装在灯杆内侧壁上，并以灯杆轴心为参照环形排列，太阳能发电板安装在安装框架上，且相邻太阳能发电板的侧边接触，蓄电池安装在灯杆内用于存储电能。
优选的，所述散热机构包括换热箱、循环水管、循环水泵、散热风扇和散热器，所述换热箱安装在灯杆的内底壁，所述循环水管安装在换热箱内，散热风扇安装在换热箱的侧壁上，换热箱的顶部开设气孔用于空气进入，灯杆内还安装有循环水泵并接入循环水管用于冷却水循环，散热器安装在太阳能发电板的背光面吸收热量，循环水管延伸出换热箱并嵌入散热器带走太阳能发电板热量，所述灯柱内部与灯杆内连通，灯柱的侧壁上开设有进气孔并配有过滤网。
优选的，所述清洁刮板呈V字形，且其尖端指向回弹卷筒，清洁刮板远离安装杆的一侧设置有清洁刷。
优选的，所述导光机构还包括凸面镜，所述凸面镜设置在换热箱的上表面并处于太阳能发电板的下侧，用于反射太阳光至太阳能发电板上。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
1、该用于城市智慧管理的智慧路灯，利用灯杆内壁的空间安装发电组件，利用导光机构的设计，汇聚阳光折射入灯杆内照射发电组件实现太阳能发电，相比于现有技术，在能够大面积铺设太阳能发电板的同时，还能够利用灯杆为太阳能发电板提供保护，因为灯杆内环境稳定，显著提升太阳能发电板的使用寿命，解决了背景技术中提出的问题。
2、该用于城市智慧管理的智慧路灯，利用散热机构的设计，作为内装发电组件的辅助配件，能够控制灯杆内温度，避免高温造成的电子器件老化，利用保护组件的设计，能够为聚光透镜提供保护，遮挡污物并具备清洁功能。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视图；
图3为本发明图2中A-A截面图；
图4为本发明图3中B处的放大图；
图5为本发明图3中C处的放大图；
图6为本发明保护罩的结构示意图。
图中：1、灯杆；2、灯柱；3、导光机构；31、安装壳；32、聚光透镜；33、保护组件；331、安装杆；332、安装槽；333、回弹卷筒；334、收卷辊；335、驱动电机；336、保护罩；337、清洁刮板；4、发电组件；41、安装框架；42、太阳能发电板；43、蓄电池；5、散热机构；51、换热箱；52、循环水管；53、循环水泵；54、散热风扇；55、散热器；6、遮光层；7、清洁刷；8、凸面镜；9、进气孔；10、过滤网。
具体实施方式
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种用于城市智慧管理的智慧路灯，包括灯杆1、灯柱2、导光机构3、发电组件4和散热机构5，灯杆1作为路灯主体提供各类设备的安装空间，且灯杆1为中空设计，灯柱2安装在灯杆1侧壁的顶端用于灯具的安装，导光机构3设置在灯杆1的顶部开口处，用于汇聚阳光进入灯杆1内，发电组件4安装在灯杆1的内壁上，将导光机构3导入灯杆1内的光转化为电能，散热机构5设置在灯杆1内用于发电机构的散热。
本技术方案仅为解决智慧路灯的太阳能发电问题，灯杆1还应安装监控器、各类传感器等，作为公知技术，不赘述。
导光机构3包括安装壳31、聚光透镜32和保护组件33，安装壳31的底部固定连接在灯杆1的顶部开口处，聚光透镜32安装在安装壳31顶部开口处用于将太阳光折射入灯杆1内，保护组件33设置在安装壳31上用于聚光透镜32的保护，聚光透镜32采用菲涅尔透镜，成本低的同时结构较为平整，易于安装，安装壳31为喇叭状结构，其顶端开口为其大开口，太阳光经过聚光透镜32汇聚后通过安装壳31的小口射入灯杆1内，聚光透镜32的焦点处于发电组件4上侧。
保护组件33包括安装杆331、安装槽332、回弹卷筒333、收卷辊334、驱动电机335、保护罩336和清洁刮板337，两个安装杆331分别安装在安装壳31的两侧，且两个安装杆331相平行并对称，两个安装杆331相对的侧壁上均开设有安装槽332，回弹卷筒333和收卷辊334分别活动安装在两个安装槽332内，驱动电机335安装在安装杆331上用于驱动收卷辊334转动，保护罩336的两端分别固定连接在回弹卷筒333和收卷辊334上，安装杆331侧壁上侧对应收卷辊334的位置设置有清洁刮板337用于在保护罩336收卷时清除保护罩336上的污物，清洁刮板337呈V字形，且其尖端指向回弹卷筒333，清洁刮板337远离安装杆331的一侧设置有清洁刷7。
本申请中的回弹卷筒333指在转动后能够回弹的筒状结构，主要包括筒体和平面涡卷弹簧，筒体两端活动连接在安装槽332内壁，并通过平面涡卷弹簧连接，回弹卷筒333被保护罩336拉动时，动能会转化为平面涡卷弹簧的弹性势能，在收卷辊334释放保护罩336时，回弹卷筒333能够收回保护罩336。
保护罩336为透明罩，且保护罩336与回弹卷筒333连接的一半部分粘接有遮光层6。
正常工作状态下，保护罩336未粘接遮光层6的部分处于聚光透镜32的上侧，太阳光透过保护罩336能够射入聚光透镜32，在需要清洁时，驱动电机335驱动收卷辊334转动，收卷保护罩336的过程中，清洁刮板337和清洁刷7刮过保护罩336表面将杂物清除，清洁操作集中在下雨天，可以由工作人员控制或根据气象变化由智慧平台控制驱动电机335工作，在蓄电池满电43后，保护罩336粘接遮光层6的部分处于聚光透镜32的上侧，隔断阳光，太阳能发电板42休眠，有助于保护太阳能发电板42以延长使用寿命。
发电组件4包括安装框架41、太阳能发电板42和蓄电池43，若干个安装框架41安装在灯杆1内侧壁上，并以灯杆1轴心为参照环形排列，太阳能发电板42安装在安装框架41上，且相邻太阳能发电板42的侧边接触，蓄电池43安装在灯杆1内用于存储电能。
散热机构5包括换热箱51、循环水管52、循环水泵53、散热风扇54和散热器55，换热箱51安装在灯杆1的内底壁，循环水管52安装在换热箱51内，散热风扇54安装在换热箱51的侧壁上，灯杆1侧壁上对应散热风扇54的位置应配合开设出气的孔洞，用于热风排出，换热箱51的顶部开设气孔用于空气进入，灯杆1内还安装有循环水泵53并接入循环水管52用于冷却水循环，散热器55安装在太阳能发电板42的背光面吸收热量，循环水管52延伸出换热箱51并嵌入散热器55带走太阳能发电板42热量，灯柱2内部与灯杆1内连通，灯柱2的侧壁上开设有进气孔9并配有过滤网10，散热风扇54工作时，灯杆1内出现负压，外部空气经过过滤网10过滤后通过进气孔9进入灯杆1内，经过换热箱51内带走冷却水热量。
导光机构3还包括凸面镜8，凸面镜8设置在换热箱51的上表面并处于太阳能发电板42的下侧，用于反射太阳光至太阳能发电板42上。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种用于城市智慧管理的智慧路灯，其特征在于，包括：
灯杆，所述灯杆作为路灯主体提供各类设备的安装空间，且所述灯杆为中空设计；
灯柱，所述灯柱安装在灯杆侧壁的顶端用于灯具的安装；
导光机构，所述导光机构设置在灯杆的顶部开口处，用于汇聚阳光进入灯杆内；
发电组件，所述发电组件安装在灯杆的内壁上，将导光机构导入灯杆内的光转化为电能；
散热机构，所述散热机构设置在灯杆内用于发电机构的散热。
2.根据权利要求1所述的一种用于城市智慧管理的智慧路灯，其特征在于：所述导光机构包括安装壳、聚光透镜和保护组件，所述安装壳的底部固定连接在灯杆的顶部开口处，所述聚光透镜安装在安装壳顶部开口处用于将太阳光折射入灯杆内，所述保护组件设置在安装壳上用于聚光透镜的保护。
3.根据权利要求2所述的一种用于城市智慧管理的智慧路灯，其特征在于：所述保护组件包括安装杆、安装槽、回弹卷筒、收卷辊、驱动电机、保护罩和清洁刮板，两个安装杆分别安装在安装壳的两侧，且两个安装杆相平行并对称，两个安装杆相对的侧壁上均开设有安装槽，回弹卷筒和收卷辊分别活动安装在两个安装槽内，驱动电机安装在安装杆上用于驱动收卷辊转动，保护罩的两端分别固定连接在回弹卷筒和收卷辊上，安装杆侧壁上侧对应收卷辊的位置设置有清洁刮板用于在保护罩收卷时清除保护罩上的污物。
4.根据权利要求3所述的一种用于城市智慧管理的智慧路灯，其特征在于：所述保护罩为透明罩，且保护罩与回弹卷筒连接的一半部分粘接有遮光层。
5.根据权利要求4所述的一种用于城市智慧管理的智慧路灯，其特征在于：所述发电组件包括安装框架、太阳能发电板和蓄电池，若干个安装框架安装在灯杆内侧壁上，并以灯杆轴心为参照环形排列，太阳能发电板安装在安装框架上，且相邻太阳能发电板的侧边接触，蓄电池安装在灯杆内用于存储电能。
6.根据权利要求5所述的一种用于城市智慧管理的智慧路灯，其特征在于：所述散热机构包括换热箱、循环水管、循环水泵、散热风扇和散热器，所述换热箱安装在灯杆的内底壁，所述循环水管安装在换热箱内，散热风扇安装在换热箱的侧壁上，换热箱的顶部开设气孔用于空气进入，灯杆内还安装有循环水泵并接入循环水管用于冷却水循环，散热器安装在太阳能发电板的背光面吸收热量，循环水管延伸出换热箱并嵌入散热器带走太阳能发电板热量，所述灯柱内部与灯杆内连通，灯柱的侧壁上开设有进气孔并配有过滤网。
7.根据权利要求2所述的一种用于城市智慧管理的智慧路灯，其特征在于：所述清洁刮板呈V字形，且其尖端指向回弹卷筒，清洁刮板远离安装杆的一侧设置有清洁刷。
8.根据权利要求2所述的一种用于城市智慧管理的智慧路灯，其特征在于：所述导光机构还包括凸面镜，所述凸面镜设置在换热箱的上表面并处于太阳能发电板的下侧，用于反射太阳光至太阳能发电板上。
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