CN221259949U - 一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，包括储电单元、扬尘监测单元和风光发电单元，所述扬尘监测单元和风光发电单元均与储电单元电连接；所述扬尘监测单元中设置有监测控制箱，所述监测控制箱上固定安装有传感器组；所述风光发电单元中设置有立轴，所述立轴顶端旋转安装有光伏发电板，所述立轴上活动套设有垂直旋转轴，所述垂直旋转轴上设置有风叶，所述垂直旋转轴连接发电机。本实用新型监测数据精准，操作方便，经济效益高，绿色环保，可以充分利用高速公路中央分隔带的自然风能、太阳能以及行驶车辆产生的风能，实时监测扬尘数据，达到高速公路能源自洽的目的。

Description

一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置

技术领域

本实用新型属于公路能源设施技术领域，尤其是一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置。

背景技术

在高速公路中央分隔带综合利用太阳能和风能进行发电可以充分利用可再生能源资源，为周边地区提供清洁能源，并减少对传统能源的依赖。这种技术反映了对可持续发展和环保的重视，同时也可以改善电力供应和减少温室气体排放。其次，可能因自然风沙、土方开挖、车辆行驶等原因形成扬尘从而造成危害人体健康安全、阻碍行车安全视线、影响风力发电机与光伏发电板的性能等问题。目前的扬尘监测方式有无人机、固定地面监测站、便携式检测仪等，但是无人机监测方式成本过高；固定地面监测站需要电网供能；便携式检测仪人力成本高且数据不够准确。因此，我们亟需一种高速公路风光能源供给扬尘监测的新型模式，来实现可持续低碳绿色安全发展。

公开号为CN116858741A的中国专利申请公开了一种扬尘在线监测系统，组成单元包括检测单元、清洁机构、进气机构以及牵引机，从而进行扬尘监测，但其不足之处在于未能实现能源自洽，仍然需要电网供能。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，解决现有扬尘监测技术需要电网供能，成本高且数据不够准确的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，包括储电单元、扬尘监测单元和风光发电单元，所述扬尘监测单元和风光发电单元均与储电单元电连接；

所述扬尘监测单元中设置有监测控制箱，所述监测控制箱上固定安装有传感器组；

所述风光发电单元中设置有立轴，所述立轴顶端旋转安装有光伏发电板，所述立轴上活动套设有垂直旋转轴，所述垂直旋转轴上设置有风叶，所述垂直旋转轴连接发电机。

进一步的，所述监测控制箱内设置有控制器，所述控制器连接高清摄像头、显示屏和传感器组。

进一步的，所述高清摄像头设置在立杆的顶端。

进一步的，所述传感器组包括扬尘传感器、风速风力传感器、温度湿度传感器、风向传感器和气压传感器。

进一步的，所述监测控制箱和显示屏均固定安装在立杆上，所述监测控制箱连接储电单元。

进一步的，所述立轴的底端连接有蓄电池。

进一步的，所述光伏发电板、发电机和蓄电池均与储电单元连接。

进一步的，所述立轴上安装有太阳能传感器，所述太阳能传感器连接光伏发电板。

进一步的，所述立轴上安装有风光互补器，所述发电机固定安装在立轴上。

进一步的，所述光伏发电板为单晶硅太阳能电池组件或多晶硅太阳能电池组件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，通过在立轴顶端旋转安装有光伏发电板，光伏发电板将采集的太阳能通过光伏效应转化为电能储存在蓄电池中；在立轴上活动套设垂直旋转轴，在垂直旋转轴上设置风叶，垂直旋转轴连接发电机，高速行驶的车辆产生的气流风与自然风经过风光发电单元时，带动风叶转动，通过发电机将机械能转化为电能储存在蓄电池中，最终将电能通过电线传输至储电单元，向扬尘监测单元和其他用电端供电。在监测控制箱上安装传感器组，通过传感器组对当前的风速/风力、风向、扬尘(pm2.5、pm10、tsp)、温度/湿度和大气压进行监测，并可以实时显示在显示屏上，提醒车辆驾驶员车辆尾气排放是否超标并进行数据存储。本实用新型监测数据精准，操作方便，经济效益高，绿色环保，可以充分利用高速公路中央分隔带的自然风能、太阳能以及行驶车辆产生的风能，实时监测扬尘数据，达到高速公路能源自洽的目的。在缺电、少电地区的高速公路扬尘监测工作和能源利用方面都有着良好的应用前景，有效提高了能源的充分利用性和扬尘监测工作的有效性和及时性。对保持高效发电性能、延长设备使用寿命、提高驾驶安全性以及推动环境保护和可持续发展具有重要意义。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置的安装位置示意图。

图2为本实用新型的位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置的结构示意图。

其中：1-储电单元，2-扬尘监测单元，201-扬尘传感器，202-风速风力传感器，203-温度湿度传感器，204-监测控制箱，205-高清摄像头，206-风向传感器，207-气压传感器，208-控制器，209-显示屏，3-风光发电单元，301-光伏发电板，302-垂直旋转轴，303-风叶，304-发电机，305-风光互补器，306-太阳能传感器，307-蓄电池。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，本实用新型提供一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，包括：储电单元1、扬尘监测单元2和风光发电单元3。储电单元1、扬尘监测单元2和风光发电单元3均设置在中央分隔带上，扬尘监测单元2和风光发电单元3均与储电单元1电连接，风光发电单元3转化产生的电能通过电线传输至储电单元1，储电单元1用于储存风光发电单元3产生的电能，以及向扬尘监测单元2和其他用电端供电。

如图2所示，风光发电单元3包括光伏发电板301、垂直旋转轴302、风叶303、发电机304、风光互补器305、太阳能传感器306和蓄电池307，风光发电单元3用于将太阳能、自然风能以及行驶车辆气流风能转化为电能。风光发电单元3中设置有立轴，立轴的顶端旋转安装光伏发电板301，立轴的底端连接蓄电池307。光伏发电板301可以采集太阳能，并将采集的太阳能通过光伏效应转化为电能储存在蓄电池307中。立轴上活动套设垂直旋转轴302，垂直旋转轴302与立轴成套筒式连接，垂直旋转轴302上设置风叶303，立轴上固定设置发电机304，发电机304与垂直旋转轴302连接。高速行驶的车辆产生的气流风与自然风经过风光发电单元3时，带动风叶303转动，通过发电机304将机械能转化为电能储存在蓄电池307中。光伏发电板301、发电机304和蓄电池307均与储电单元1电连接，将电能通过电线传输至储电单元1。风光互补器305和太阳能传感器306固定设置在立轴上，太阳能传感器306连接光伏发电板301。光伏发电板301为单晶硅太阳能电池组件或者多晶硅太阳能电池组件，光伏发电板301通过太阳能传感器306控制追踪太阳光方向，从而调整旋转角度。风光互补器305协调风力发电机304与太阳能光伏发电板301的发电功率，提高能源利用效率，实现更稳定和持续的电力供应。

扬尘监测单元2包括监测控制箱204、高清摄像头205、显示屏209和传感器组。扬尘监测单元2用于监测温度、湿度、风力、风向、路况以及扬尘情况等。监测控制箱204和显示屏209均固定安装在立杆上，监测控制箱204内设置有控制器208，控制器208通过外围电路连接高清摄像头205、显示屏209和传感器组。传感器组包括扬尘传感器201、风速风力传感器202、温度湿度传感器203、风向传感器206和气压传感器207等多个传感器。传感器组中的多个传感器中心对称排列固定安装在监测控制箱204上，通过外围电路与监测控制箱204内的控制器208连接。通过传感器组对当前的风速/风力、风向、扬尘(pm2.5、pm10、tsp)、温度/湿度和大气压等进行监测，并反馈给控制器208，控制器208可以将传感器组监测到的实时数据显示在显示屏209上，提醒车辆驾驶员车辆尾气排放是否超标并进行数据存储。显示屏209一般采用led显示屏。高清摄像头205固定安装在立杆的顶端，高清摄像头205用于拍摄实时扬尘浓度与交通流画面，并在显示屏209上显示。监测控制箱204与储电单元1电连接，储电单元1向监测控制箱204和其他用电端供电。

本实用新型的位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置在工作时：

步骤1：开启储电单元1、扬尘监测单元2和风光发电单元3，使各单元均处于工作状态；

步骤2：各个单元检测和校准，确保扬尘监测单元2中的各个传感器满足监测要求，且工作状态平稳正常；

步骤3：风光发电单元3采集自然风能、车辆行驶产生的气流风能和太阳能进行发电，并向储电单元1输送电能，由储电单元1向扬尘监测单元2与其他用能端供能；

步骤4：扬尘监测单元2通过扬尘传感器201、风速风力传感器202、温度湿度传感器203、风向传感器206和气压传感器207采集风力、风向、风速、温湿度、气压、粉尘浓度等数据；

步骤5：控制器208将车辆通过扬尘监测单元2时扬尘变化数据发送至显示屏209，实时显示在显示屏209上，提醒车辆驾驶员车辆尾气排放是否超标并进行数据存储。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，包括储电单元(1)、扬尘监测单元(2)和风光发电单元(3)，所述扬尘监测单元(2)和风光发电单元(3)均与储电单元(1)电连接；

所述扬尘监测单元(2)中设置有监测控制箱(204)，所述监测控制箱(204)上固定安装有传感器组；

所述风光发电单元(3)中设置有立轴，所述立轴顶端旋转安装有光伏发电板(301)，所述立轴上活动套设有垂直旋转轴(302)，所述垂直旋转轴(302)上设置有风叶(303)，所述垂直旋转轴(302)连接发电机(304)。

2.根据权利要求1所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述监测控制箱(204)内设置有控制器(208)，所述控制器(208)连接高清摄像头(205)、显示屏(209)和传感器组。

3.根据权利要求2所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述高清摄像头(205)设置在立杆的顶端。

4.根据权利要求1所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述传感器组包括扬尘传感器(201)、风速风力传感器(202)、温度湿度传感器(203)、风向传感器(206)和气压传感器(207)。

5.根据权利要求1所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述监测控制箱(204)和显示屏(209)均固定安装在立杆上，所述监测控制箱(204)连接储电单元(1)。

6.根据权利要求1所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述立轴的底端连接有蓄电池(307)。

7.根据权利要求6所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述光伏发电板(301)、发电机(304)和蓄电池(307)均与储电单元(1)连接。

8.根据权利要求1所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述立轴上安装有太阳能传感器(306)，所述太阳能传感器(306)连接光伏发电板(301)。

9.根据权利要求1所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述立轴上安装有风光互补器(305)，所述发电机(304)固定安装在立轴上。

10.根据权利要求1所述的一种位于中央分隔带的能源自洽扬尘监测装置，其特征在于，所述光伏发电板(301)为单晶硅太阳能电池组件或多晶硅太阳能电池组件。