CN203131687U - 一种节能监控路灯 - Google Patents

Abstract

一种节能监控路灯，包括垂直轴风力发电机、灯杆、步进电机和光强度传感器。垂直轴风力发电机在灯杆顶部。路灯灯头在灯杆的上部一侧面，内设LED灯装并装灯罩。灯杆上部另一侧面横向设置有监控探头支杆，装设监控探头和无线监控天线。监控探头支杆上还有步进电机，通过转轴固定太阳能电池板，转轴带动太阳能电池板追光作用。太阳能电池板上固定有光强度传感器。锂离子蓄电池与控制器装设在灯杆内部下方。垂直轴风力发电机和控制器连接，控制器和锂离子蓄电池连接。太阳能电池板、光强度传感器、步进电机、LED灯、无线监控天线和监控探头均和控制器分别电连接。本装置利用风、光资源提高发电比高，检修维护方便，利用风能效率高，传输图像效果好。

Description

一种节能监控路灯

技术领域

    本实用新型涉及风光互补监控路灯领域，特别涉及一种节能监控路灯。

背景技术

智能化公路视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。作为一种传统视频技术与现代通信技术相结合的应用，风光互补无线视频监控系统因其绿色环保，直观、方便、信息内容丰富的特点而广泛应用于高速公路等场合。近年来，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高，以及各种视频信息处理技术的出现，全程数字化、网络化、智能化的视频监控系统优势愈发明显，原有的模拟监控系统凸显出不少的缺陷。随着我国公路的大规模建设以及公路网的完善，对公路收费及路段的监控、管理已经成为公路管理的一项重要内容。尤其是在加强公路路面全程动态控制管理的要求下，智能摄像监控系统必将发挥更加重要的作用。

风光互补道路监控系统是一种全新的新能源系统，它特别适合于为远离电网，用电负荷不大的设备提供稳定可靠的电源供应。由于风能和太阳能是最容易获得而且取之不尽的能源，所以，在高速公路、城市道路等项目中采用风光互补供电系统，不仅建设成本低于采用电网输配电，节省了电费，而且比电网供电更安全。如果采用传统的摄像监控手段在高速公路项目、城市道路、森林防火、病虫害防护、边防哨所等等的监控系统中大面积的进行监控，需要大范围地建设输电网络和光纤传输网络，不仅建设难度大，建设成本高，而且维护成本也很高，不具有可操作性。

随着3G无限通讯网的开通，图像的无线传输成为很容易的事，采用风光互补供电系统配套，就可以实现项目在随机点安装摄像监控系统，将使项目摄像监控的全面应用成为可能，提高项目的安全保障。

目前，公路道路摄像机通常是24小时不间断运行，采用传统的市电电源系统，虽然功率不大，但是因为数量多，也会消耗不少电能，在用传统电源系统不利于节能，并且由于摄像机电源的线缆经常被盗，损失大，造成使用维护费用大大的增加，加大了公路经营单位的运营成本。

本实用新型是针对现有技术的不足，提供一种智能化程度高、节能环保、安全可靠的风光互补智能安防监控路灯。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种节能监控路灯，本路灯检修维护方便，利用风能效率高，传输图像效果好。

采用的技术方案是：

一种节能监控路灯，包括垂直轴风力发电机、路灯灯头、灯杆、灯杆座、太阳能电池板、监控探头支杆、步进电机和光强度传感器。

其技术要点在于：

垂直轴风力发电机固定装设在灯杆的顶部。

路灯灯头固定装设在灯杆的上部一侧面，LED灯装设在路灯灯头内，并在路灯灯头上与LED灯对应的位置固定有灯罩。灯杆的上部另一侧面横向设置有监控探头支杆。监控探头设置在监控探头支杆下端面；无线监控天线设置在监控探头支杆上端面。

监控探头支杆上端面设置有步进电机，步进电机输出轴上固定有转轴，转轴上端固定有太阳能电池板，转轴转动从而带动太阳能电池板起到追光作用。太阳能电池板上固定有光强度传感器，太阳能电池板位于垂直轴风力发电机和无线监控天线之间。

灯杆座固定在灯杆底部。

锂离子蓄电池与控制器装设在灯杆内部下方。

垂直轴风力发电机和控制器连接，控制器和锂离子蓄电池连接。太阳能电池板和控制器电连接。光强度传感器和控制器电连接。步进电机和控制器电连接。LED灯和控制器电连接。无线监控天线和控制器电连接。监控探头和控制器电连接。

其优点在于：

传统的风能发电机启动风速高，在风速1～2m/s时无法启动，且易产生共振。本新型使用的垂直轴风力发电不用寻风，且为双头结构，切风面积大，且噪音小。整个路灯采用模块化子结构，安装检修方便。由于使用光伏追光系统（包括光强度传感器、追光模块和转轴）、太阳能电池板和垂直轴风力发电机相结合的方式，可极大程度上的利用风、光资源，提高发电比例达20%以上。

风光互补系统将自然能源转化为电能存储于锂离子蓄电池组内，蓄电池组为监控设备提供电能。

光强度传感器获得的电信号传至控制器，控制器控制步进电机的转动。

本路灯采用了模块化的结构。可以适当增加或减少各个模块的数量以适应使用需要。在硬件模块化基础上，通过控制器，实现了模块间的兼容性。在监控中心软件实现上，利用单片机编程实现多种功能来代替部分硬件电路，使得系统具有可修改，易于管理与升级，提高了的稳定性与性价比。

本路灯的太阳能电池板采用转轴作为追光装置，可最大程度上的利用光资源从而提高发电比。

本路灯一次充满电可以保证整个系统的7天使用时间，保证了安防系统与照明路灯的正常供电需要。并采用三段式充电方案对蓄电池进行充电，有效地延长了蓄电池的使用寿命。

本路灯中的控制器通过无线通讯网络与监控中心双向通讯，可以接收实时监控画面和执行监控中心的遥测遥控命令，以便于技术人员对其维护保养，极大的降低了维护成本。

本路灯进行实时的监控检测主要包括：系统电流电压监控、系统温度和湿度监控、系统的防盗监控。其可有效的增加风光互补智能安防监控路灯的整体可靠性。本路灯检修维护方便，利用风能效率高，传输图像效果好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图２为本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

一种节能监控路灯，包括垂直轴风力发电机1、路灯灯头2、灯杆4、灯杆座5、太阳能电池板6、监控探头支杆8，步进电机21和光强度传感器10。

垂直轴风力发电机1固定装设在灯杆4的顶部。

路灯灯头2装设在灯杆4的上部一侧面，LED灯14装设在路灯灯头2内，并在路灯灯头2上与LED灯14对应的位置固定有灯罩3。

灯杆4的上部另一侧面横向设置有监控探头支杆8。监控探头11设置在监控探头支杆8下端面，便于监控附近的情况。无线监控天线7设置在监控探头支杆8上端面。监控探头支杆8打孔后通过螺丝固定在灯杆4上。

监控探头支杆8上端面设置有步进电机21，步进电机21输出轴上固定有转轴9，转轴9上端固定有太阳能电池板6，转轴9转动从而带动太阳能电池板6起到追光作用。太阳能电池板6上固定有光强度传感器10，太阳能电池板6位于垂直轴风力发电机1和无线监控天线7之间。

灯杆座5焊接固定在灯杆4底部，起到固定的作用。

锂离子蓄电池13与控制器12装设在灯杆4内部下方。灯罩3为LED灯罩。

垂直轴风力发电机1和控制器12连接，控制器12和锂离子蓄电池13连接。

太阳能电池板6和控制器12电连接。光强度传感器10和控制器12电连接。步进电机21和控制器12电连接。LED灯14和控制器12电连接。无线监控天线7和控制器12电连接。监控探头11和控制器12电连接。

控制器12包括充电模块15、远程传输模块16、视频监控模块17、监控模块18、追光模块19和路灯控制模块20。

所述的充电模块15、远程传输模块16、视频监控模块17、监控模块18、追光模块19和路灯控制模块20均为市售的硬件电路模块，故不重复叙述。

所述的远程传输模块16、视频监控模块17、监控模块18、追光模块19和路灯控制模块20均由锂离子蓄电池13分别供电。

光强度传感器10、步进电机21、LED灯14、无线监控天线7和监控探头11均由控制器12分别供电。

垂直轴风力发电机1的输出端和控制器12里的充电模块15的输入端连接，太阳能电池板6的输出端和控制器12里的充电模块15的输入端连接，所述的充电模块15和锂离子蓄电池13电连接。即垂直轴风力发电机1和太阳能电池板6通过充电模块15给锂离子蓄电池13充电。

光强度传感器10的信号输出端和控制器12里的追光模块19的信号输入端连接，并由追光模块19同时给光强度传感器10供电。

步进电机21和控制器12里的追光模块19连接，进行双向通信，并由追光模块19同时给步进电机21供电。

LED灯14的输入端和控制器12里的路灯控制模块20的输出端连接。

无线监控天线7和控制器12里的远程传输模块16连接，进行双向通信，并由远程传输模块16给无线监控天线7供电。

监控探头11的信号输出端和控制器12里的视频监控模块17的信号输入端电连接，并由视频监控模块17给监控探头11供电。

远程传输模块16和视频监控模块17连接，进行双向通信。

监控模块18和锂离子电池13电连接，进行双向通信。

垂直轴风力发电机1为实用新型专利ＺＬ：200920015832.5垂直轴、双槽式风力发电装置为本申请中垂直轴风力发电机1。

    垂直轴风力发电机1，包括三个风叶、上风槽和下风槽。所述三个风叶为结构相同的机翼式流线型结构，每个风叶制成半杏核式周边的曲线形状，三个风叶均匀分布在球形的空间内，三个风叶的上、下端分别固定装设在垂直轴的顶部和下部，在三个风叶的上、下两端之间的垂直轴上分别依次固定装设上风槽和下风槽，故而称为垂直轴、双槽式风力发电装置。上、下风槽和分别包括上固定板、中间固定板、下固定板、轴套、结构相同的三个上槽叶片和三个下槽叶片。轴套位于上、中、下固定板的中心，并与上、中、下固定板固定连接，轴套通过键与垂直轴相连接。三个上槽叶片和三个下槽叶片均匀布设置在轴套的外壁，并与轴套固定连接。三个上槽叶片位于轴套的上半部，三个下槽叶片位于轴套的下半部。上槽叶片和下槽叶片的横截面为S形。三个上槽叶片的上下两端分别与上固定板和中间固定板固定连接，三个下槽叶片的上下两端分别与中间固定板和下固定板固定连接，垂直轴的下部与永磁铁旋转发电机的出轴固定连接，永磁铁旋转发电机装设在外套中。

风电互补控制器控制由垂直轴风力发电机1或太阳能电池板6对锂离子电池13进行充电。

Claims (1)

1.一种节能监控路灯，包括垂直轴风力发电机（1）、路灯灯头（2）、灯杆（4）、灯杆座（5）、太阳能电池板（6）、监控探头支杆（8）、步进电机（21）和光强度传感器（10）；其特征在于：

垂直轴风力发电机（1）固定装设在灯杆（4）的顶部；

路灯灯头（2）固定装设在灯杆（4）的上部一侧面，LED灯（14）装设在路灯灯头（2）内，并在路灯灯头（2）上与LED灯（14）对应的位置固定有灯罩（3）；灯杆（4）的上部另一侧面横向设置有监控探头支杆（8）；监控探头（11）设置在监控探头支杆（8）下端面；无线监控天线（7）设置在监控探头支杆（8）上端面；

监控探头支杆（8）上端面设置有步进电机（21），步进电机（21）输出轴上固定有转轴（9），转轴（9）上端固定有太阳能电池板（6）；太阳能电池板（6）上固定有光强度传感器（10），太阳能电池板（6）位于垂直轴风力发电机（1）和无线监控天线（7）之间；

灯杆座（5）固定在灯杆（4）底部；

锂离子蓄电池（13）与控制器（12）装设在灯杆（4）内部下方；

垂直轴风力发电机（1）和控制器（12）连接，控制器（12）和锂离子蓄电池（13）连接；太阳能电池板（6）和控制器（12）电连接；光强度传感器（10）和控制器（12）电连接；步进电机（21）和控制器（12）电连接；LED灯（14）和控制器（12）电连接；无线监控天线（7）和控制器（12）电连接；监控探头（11）和控制器（12）电连接。

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