CN209744257U - 一种高效智能半导体路面照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效智能半导体路面照明装置，包括灯柱、灯组、双轴伺服电机、步进电机、支撑架和连接轴，所述灯柱上固定安装有控制柜，且控制柜中固定安装有蓄电池和PLC控制器，所述连接轴的下端固定设置有第一锥形齿轮，且第一锥形齿轮的下侧啮合有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮通过中心轴与支撑架相连接，所述第二锥形齿轮上固定安装有丝杆，且丝杆上套接有丝母，所述丝母的下侧固定焊接有伸缩杆，且伸缩杆的下端通过转动架与清洁刷相连接。本实用新型可以根据不同季节的环境状态进行调节，从而进一步提高了本装置的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明技术领域，具体为一种高效智能半导体路面照明装置。
背景技术
随着经济和社会的发展以及城市夜生活的丰富多彩，作为城市基础设施和城市景观之一的城市照明建设和管理，越来越引起各级部门的高度重视和社会各方面的广泛关注，城市照明对保障夜间交通和治安、美化城市夜景起着积极的作用。
智能照明系统具有自动化、智能化，在追求半导体路面照明节能、环保、数字化，精致化的同时，保证照明效果的均匀度和照明灯具的长寿化，目前此类装置基本是采用光伏板和小型风力发电机为照明装置提供电力来源，以做到节约资源，提高效率。但是，目前的此类设置在使用过程中仍存在一定的问题。譬如，光伏板的角度无法根据不同季节的太阳照射角度进行调节，以及无法对光伏板表面进行清洁，导致光伏板无法最大化的接收太阳光，从而影响其转换效率；另外，小型风力发电机也无法根据不同季节的风向进行角度调节，导致其转换效率较低。因此，针对以上问题，提出一种可以根据不同季节的环境状态进行调节的高效智能半导体路面照明装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高效智能半导体路面照明装置，以解决上述背景技术提出的目前的智能半导体路面照明装置无法根据不同季节的环境状态进行调节等问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效智能半导体路面照明装置，包括灯柱、灯组、双轴伺服电机、步进电机、支撑架和连接轴，所述灯柱上固定安装有控制柜，且控制柜中固定安装有蓄电池和PLC控制器，所述灯组固定安装在灯柱的左右两侧，所述双轴伺服电机固定安装在灯柱上，所述双轴伺服电机的两端均连接有支架，且支架上均固定安装有光伏板，所述步进电机固定安装在灯柱的上端，所述步进电机通过转轴固定连接有小型风力发电机，所述支撑架与灯柱固定焊接，所述支撑架上固定安装有气象仪和环境光传感器，所述连接轴的上端通过皮带轮与步进电机相连接，所述连接轴的下端固定设置有第一锥形齿轮，且第一锥形齿轮的下侧啮合有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮通过中心轴与支撑架相连接，所述第二锥形齿轮上固定安装有丝杆，且丝杆上套接有丝母，所述丝母的下侧固定焊接有伸缩杆，且伸缩杆的下端通过转动架与清洁刷相连接。
优选的，所述光伏板共设置有两组，且光伏板分别通过支架连接在双轴伺服电机的左右两侧，所述光伏板通过双轴伺服电机设置为转动结构。
优选的，所述小型风力发电机通过转轴与步进电机相连接，所述转轴自上而下套接有两组皮带轮，所述小型风力发电机通过步进电机设置为转动结构。
优选的，所述连接轴的上端通过皮带轮与转轴相连接，且转轴与步进电机相连接，所述连接轴的下端固定设置有第一锥形齿轮，且第一锥形齿轮的下侧啮合有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮上固定连接有丝杆，且丝杆上套接有丝母，所述丝母的下侧固定焊接有伸缩杆，所述伸缩杆与丝母、第二锥形齿轮、第一锥形齿轮和连接轴构成联动结构。
优选的，所述清洁刷通过转动架与伸缩杆相连接，所述转动架由固定轴和转动套构成，其中，固定轴固定安装在伸缩杆的下端，且固定轴的左右两侧均套接有转动套，转动套与清洁刷相连接，所述清洁刷通过转动架设置为转动结构，所述清洁刷通过伸缩杆设置为升降结构。
优选的，所述蓄电池的输入端通过风光互补控制器与光伏板和小型风力发电机的输出端电连接，所述蓄电池的输出端通过变压器与PLC控制器、灯组、双轴伺服电机、步进电机、气象仪和环境光传感器的输入端电连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该高效智能半导体路面照明装置，通过设置有可转动结构的光伏板和小型风力发电机，通过气象仪检测出不用季节的环境状态，再通过PLC控制器控制双轴伺服电机和步进电机，转动光伏板和小型风力发电机的角度，使得两侧可以最大化的接受太阳光和风力，从而提高两者的电力转动效率；另外，通过设置联动结构的清洁刷，可以对光伏板的表面进行清洁，避免杂物或者霜雪覆盖在光伏板上，影响其工作效率，本装置最大程度的对自然资源进行利用，从而大大提高了其工作效率，进而提高了本装置的实用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构正视剖面示意图。
图2为本实用新型的结构图1中A的结构放大正视剖面示意图。
图3为本实用新型的结构图1中A的结构放大侧视剖面示意图。
图4为本实用新型的电性连接关系示意图。
图中：1、灯柱；2、控制柜；3、蓄电池；4、PLC控制器；5、灯组；6、双轴伺服电机；7、支架；8、光伏板；9、步进电机；10、转轴；11、小型风力发电机；12、支撑架；13、气象仪；14、环境光传感器；15、连接轴；16、第一锥形齿轮；17、第二锥形齿轮；18、丝杆；19、丝母；20、伸缩杆；21、转动架；22、清洁刷。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-4，本实用新型提供的一种实施例：一种高效智能半导体路面照明装置，包括灯柱1、灯组5、双轴伺服电机6、步进电机9、支撑架12和连接轴15，灯柱1上固定安装有控制柜2，且控制柜2中固定安装有蓄电池3和PLC控制器4，灯组5固定安装在灯柱1的左右两侧，双轴伺服电机6固定安装在灯柱1上，双轴伺服电机6的两端均连接有支架7，且支架7上均固定安装有光伏板8。作为优选的，光伏板8共设置有两组，且光伏板8分别通过支架7连接在双轴伺服电机6的左右两侧，光伏板8通过双轴伺服电机6设置为转动结构，通过双轴伺服电机6，带动光伏板8转动，调整其接受太阳光的角度，从而使得其最大化程度的利用太阳光，提高其转换效率。
步进电机9固定安装在灯柱1的上端，步进电机9通过转轴10固定连接有小型风力发电机11，作为优选的，小型风力发电机11通过转轴10与步进电机9相连接，转轴10自上而下套接有两组皮带轮，小型风力发电机11通过步进电机9设置为转动结构，利用步进电机9，带动小型风力发电机11转动，使其最大化程度的接受风力，从而提高其电能转换效率。
支撑架12与灯柱1固定焊接，支撑架12上固定安装有气象仪13和环境光传感器14，连接轴15的上端通过皮带轮与步进电机9相连接，连接轴15的下端固定设置有第一锥形齿轮16，且第一锥形齿轮16的下侧啮合有第二锥形齿轮17，第二锥形齿轮17通过中心轴与支撑架12相连接，第二锥形齿轮17上固定安装有丝杆18，且丝杆18上套接有丝母19，丝母19的下侧固定焊接有伸缩杆20，且伸缩杆20的下端通过转动架21与清洁刷22相连接，作为优选的，连接轴15的上端通过皮带轮与转轴10相连接，且转轴10与步进电机9相连接，连接轴15的下端固定设置有第一锥形齿轮16，且第一锥形齿轮16的下侧啮合有第二锥形齿轮17，第二锥形齿轮17上固定连接有丝杆18，且丝杆18上套接有丝母19，丝母19的下侧固定焊接有伸缩杆20，伸缩杆20与丝母19、第二锥形齿轮17、第一锥形齿轮16和连接轴15构成联动结构，清洁刷22通过转动架21与伸缩杆20相连接，转动架21由固定轴和转动套构成，其中，固定轴固定安装在伸缩杆20的下端，且固定轴的左右两侧均套接有转动套，转动套与清洁刷22相连接，清洁刷22通过转动架21设置为转动结构，清洁刷22通过伸缩杆20设置为升降结构，通过转轴10，带动连接轴15转动，连接轴15下端的第一锥形齿轮16带动与之啮合的第二锥形齿轮17转动，此时，与第二锥形齿轮17连接的丝杆18转动，并带动丝母19在丝杆18上进行移动，从而带动清洁刷22移动，对光伏板8的表面进行清洁。由于清洁刷22通过转动架21与伸缩杆20相连接，所以对于光伏板8转动在任何角度，清洁刷22都始终保持与光伏板8相接触，通过设置联动结构的清洁刷22，可以对光伏板8的表面进行清洁，避免杂物或者霜雪覆盖在光伏板8上，影响其工作效率。
蓄电池3的输入端通过风光互补控制器与光伏板8和小型风力发电机11的输出端电连接，蓄电池3的输出端通过变压器与PLC控制器4、灯组5、双轴伺服电机6、步进电机9、气象仪13和环境光传感器14的输入端电连接，其中，双轴伺服电机6型号为PC115H，步进电机9的型号为42BT034P2，小型风力发电机11型号为FD-500W，主要由风轮、发电机、回转体、调速机构、调向机构和刹车机构组成，PLC控制器4型号为KV-Nano，主要由处理单元、控制单元和存储单元组成，气象仪13的型号为HCD6815，主要由风速风向仪、风向袋、温湿度记录仪、传感器、风向标、风速报警仪、风能测风仪、气象中心软件、GPRS无线传输模块等组成，主要用于检测环境状态，环境光传感器14的型号为BH1750FVI，主要由光敏元件和处理元件组成，可通过光敏元件检测环境光的亮度，并通过处理单元处理后传递给PLC控制器4。
工作原理：工作时，光伏板8接收太阳光，小型风力发电机11接收风力，并通过风光互补控制器转换成电能输送到蓄电池3中进行储存，从而为本装置提供电力支持。
蓄电池3为灯组5提供电力支持，使其发亮照明，在工作过程中，气象仪13随时监测环境状态，并将监测的环境状态转换成数据传递给PLC控制器4，PLC控制器4中的处理单元对接收的数据进行分析处理和运算，并通过其内部的控制单元控制双轴伺服电机6和步进电机9进行转动，分别将光伏板8和小型风力发电机11转动到合适的角度，使得两者可以最大化的接收太阳光和风力。
步进电机9在转动的过程中，通过转轴10，带动连接轴15转动，连接轴15下端的第一锥形齿轮16带动与之啮合的第二锥形齿轮17转动。此时，与第二锥形齿轮17连接的丝杆18转动，并带动丝母19在丝杆18上进行移动，从而带动清洁刷22移动，对光伏板8的表面进行清洁，由于清洁刷22通过转动架21与伸缩杆20相连接，所以对于光伏板8转动在任何角度，清洁刷22都始终保持与光伏板8相接触。
同时，环境光传感器14通过其光敏元件检测周围环境光源，并将检测的数据传递给PLC控制器4，PLC控制器4通过处理单元对数据进行处理后，再通过其内部的控制单元控制灯组5的亮度以及启闭。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种高效智能半导体路面照明装置，包括灯柱(1)、灯组(5)、双轴伺服电机(6)、步进电机(9)、支撑架(12)和连接轴(15)，其特征在于：所述灯柱(1)上固定安装有控制柜(2)，且控制柜(2)中固定安装有蓄电池(3)和PLC控制器(4)，所述灯组(5)固定安装在灯柱(1)的左右两侧，所述双轴伺服电机(6)固定安装在灯柱(1)上，所述双轴伺服电机(6)的两端均连接有支架(7)，且支架(7)上均固定安装有光伏板(8)，所述步进电机(9)固定安装在灯柱(1)的上端，所述步进电机(9)通过转轴(10)上固定连接有小型风力发电机(11)，所述支撑架(12)与灯柱(1)固定焊接，所述支撑架(12)上固定安装有气象仪(13)和环境光传感器(14)，所述连接轴(15)的上端通过皮带轮与步进电机(9)相连接，所述连接轴(15)的下端固定设置有第一锥形齿轮(16)，且第一锥形齿轮(16)的下侧啮合有第二锥形齿轮(17)，所述第二锥形齿轮(17)通过中心轴与支撑架(12)相连接，所述第二锥形齿轮(17)上固定安装有丝杆(18)，且丝杆(18)上套接有丝母(19)，所述丝母(19)的下侧固定焊接有伸缩杆(20)，且伸缩杆(20)的下端通过转动架(21)与清洁刷(22)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效智能半导体路面照明装置，其特征在于：所述光伏板(8)共设置有两组，且光伏板(8)分别通过支架(7)连接在双轴伺服电机(6)的左右两侧，所述光伏板(8)通过双轴伺服电机(6)设置为转动结构。
3.根据权利要求1所述的一种高效智能半导体路面照明装置，其特征在于：所述小型风力发电机(11)通过转轴(10)与步进电机(9)相连接，所述转轴(10)自上而下套接有两组皮带轮，所述小型风力发电机(11)通过步进电机(9)设置为转动结构。
4.根据权利要求1所述的一种高效智能半导体路面照明装置，其特征在于：所述连接轴(15)的上端通过皮带轮与转轴(10)相连接，且转轴(10)与步进电机(9)相连接，所述连接轴(15)的下端固定设置有第一锥形齿轮(16)，且第一锥形齿轮(16)的下侧啮合有第二锥形齿轮(17)，所述第二锥形齿轮(17)上固定连接有丝杆(18)，且丝杆(18)上套接有丝母(19)，所述丝母(19)的下侧固定焊接有伸缩杆(20)，所述伸缩杆(20)与丝母(19)、第二锥形齿轮(17)、第一锥形齿轮(16)和连接轴(15)构成联动结构。
5.根据权利要求1所述的一种高效智能半导体路面照明装置，其特征在于：所述清洁刷(22)通过转动架(21)与伸缩杆(20)相连接，所述转动架(21)由固定轴和转动套构成，其中，固定轴固定安装在伸缩杆(20)的下端，且固定轴的左右两侧均套接有转动套，转动套与清洁刷(22)相连接，所述清洁刷(22)通过转动架(21)设置为转动结构，所述清洁刷(22)通过伸缩杆(20)设置为升降结构。
6.根据权利要求1所述的一种高效智能半导体路面照明装置，其特征在于：所述蓄电池(3)的输入端通过风光互补控制器与光伏板(8)和小型风力发电机(11)的输出端电连接，所述蓄电池(3)的输出端通过变压器与PLC控制器(4)、灯组(5)、双轴伺服电机(6)、步进电机(9)、气象仪(13)和环境光传感器(14)的输入端电连接。
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| CN111550728A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-18 | 湖南城市学院 | 一种家用感应式太阳能路灯 |
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