CN103247231A - 一种新型环保led公交站牌 - Google Patents

Abstract

一种新型环保LED公交站牌，包括公交站牌本体、功能电路、供电电路和储能装置，其特征在于：在所述公交站牌的供电电路上，设置了太阳能发电设备，所述太阳能发电设备、储能装置与公交站牌本体依次相连。同时，该公交站牌上，还设置有PM2.5监测设备，可通过LED显示屏进行相关信息的更新及显示，提醒人们采取相应的防护措施，提供出行帮助。本发明能让人们在等车时，通过LED显示屏，及时了解PM2.5数值和广告信息，并能为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确、可靠的数据依据，通过太阳能电池为其PM2.5监测设备、显示屏等设备进行供电，具有节能环保、运行平稳、维护方便、功能实用等优点。

Description

一种新型环保LED公交站牌

技术领域

本发明涉及一种公交站牌，更具体地说，是涉及一种具有环保概念的新型LED公交站牌。

背景技术

随着城市规模的不断扩大，公交行业得到了快速发展，方便了人们上班、出行及旅游，公交出行也成了不少市民的主要选择。但传统的公交站牌，作为指示公交车路线的载体，一般是将相关乘车信息、站点信息印制、喷涂、粘贴在公交站牌上，这样信息变更起来比较麻烦，并存在信息量有限、更新缓慢的不足之处，在光线不好的时候，显示效果欠佳，难以看清，给人们带来了不变。另外，传统公交站牌的广告灯箱，一般需要通过交流电提供电源，随着近年来能源危机频频爆发，太阳能等洁净环保、可再生能源的开发、利用日益受到重视，而公交站牌所处位置具有光照效果好的特点，从而使太阳能具有了很好的应用价值。

而近年来，城市环境污染问题日益突出，经常出现雾霾等污染天气，PM2.5也逐步为人们所关注，PM是颗粒物质的缩写，能长时间悬浮在空气中，上述PM2.5细颗粒物又称细粒、细颗粒，是指大气中粒径小于或等于2μm的颗粒物，主要来自燃烧柴油的卡车的尾气、烟囱排放、土壤扬尘、沙尘暴以及火山灰。

虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度却有着重要的影响。与较粗大的颗粒物相比，PM2.5富含大量的有毒有害物质，对人体健康威胁更大，极易附着于肺部深处，因此又被称作入肺颗粒物，而且能在大气中停留更长时间，输送距离也更远，对大气环境及人体健康的影响也更大，是导致黑肺、灰霾和雾霾天气的主要凶手。PM2.5已成为家喻户晓、谈之色变的“全民公敌”。

由于PM2.5会对呼吸***和心血管***造成伤害，导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和过早死亡，现在大众对PM2.5关注度很高，也需要及时了解这方面的信息，以做好防护措施，保护自身的健康。及时公布PM2.5数据，将有利于更好地指引公众健康出行，针对不同的空气质量状态，采取不同的保护措施，尽可能减少危害。

由此可见，传统的公交站牌已很难适应现有现代城市发展的需要。

发明内容

本发明就是针对上述现状，而提供一种利用太阳能供电，并具有PM2.5测试功能的新型环保的LED公交站牌，本发明所述的环保涉及了节能环保与PM2.5空气质量环保两大领域。

本发明采用了如下技术方案。

一种新型环保LED公交站牌，包括公交站牌本体、功能电路、供电电路和储能装置，其特征在于：在所述公交站牌的供电电路上，设置了太阳能发电设备，所述太阳能发电设备、储能装置与公交站牌本体依次相连；所述太阳能发电设备包括太阳能电池板、控制电路和逆变器。所述太阳能电池板产生的电能，经控制电路后存储在储能装置中，以保证该储能装置对公交站牌的持续供电，包括对其广告牌、照明的供电。

太阳能电池板通过白天接受光照，将太阳能转化为电能，存储在该公交站牌的储能装置中，为其广告牌、照明、PM2.5监测设备、显示屏等设备进行供电，既节省能源又能降低整个公交站牌的运行成本。

本发明所述的公交站牌上，设置有PM2.5监测设备，该PM2.5监测设备，又称为PM2.5监测仪或PM2.5检测仪，是专门用于测量空气中PM2.5(可入肺颗粒物)及PM10(可吸入颗粒物)数值的专用检测仪器，以高灵敏度的微型激光传感器技术为基础，集空气动力学、数字信号处理、光机电于一体。该监测设备在连续监测粉尘浓度的同时，可收集到颗粒物，以便对其成份进行分析，并计算出质量浓度转换系数K值，可直读粉尘浓度，能监测PM10、PM5、PM2.5、PM1.0等数据，可广泛应用于公共场所及大气环境的测定，还可用于空气净化器净化效率的评价分析。

通常测定PM2.5浓度的过程，需要分两步进行，首先是将PM2.5与较大的颗粒物分离，然后再测定分离出来的PM2.5的重量。

一种新型环保LED公交站牌，所述的PM2.5监测设备采用的监测方法为重量法、β射线吸收法或微量振荡天平法。

本发明所述的重量法，是将PM2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重。根据采样前后滤膜的质量差及采样体积，来计算出PM2.5的浓度，其原理是分别通过一定切割特征的采样器，以恒速抽取定量体积的空气，将环境空气中的PM2.5和PM10截留在已知质量的滤膜上，再根据采样前后滤膜的质量差和采样体积，即可计算出PM2.5和PM10的浓度。

上述重量法是目前最直接、最可靠的方法，也是验证其它方法是否准确的标杆，且成本较低，在目前国内外环境质量评估中应用比较广泛。但重量法需要人工称重，故工作量大、程序繁琐费时。一般适用于近郊、经济条件相对落后的小城市或用于PM10污染变化较小的城市。

如果用户需要实现设备的自动监测，就需要采用β射线吸收法和微量振荡天平法。

本发明所述采用了β射线吸收法的PM2.5监测设备由设备主机、采样头、PM2.5切割器、样品动态加热***和采样泵组成。其原理如下：环境空气由采样泵吸入采样管，经过滤膜后排出，颗粒物沉积在滤膜上，然后照射一束β射线，当β射线通过沉积了颗粒物的滤膜时，β射线的能量衰减，由于衰减的程度和PM2.5的重量成正比，通过对衰减量的测定便可计算出颗粒物的浓度。

本发明所述采用了微量振荡天平法的PM2.5监测设备由设备主机、采样头、PM2.5切割器、滤膜动态测量***和采样泵组成。

上述微量振荡天平法是在质量传感器内使用一个振荡空心锥形管，在其振荡端安装上可更换的滤膜，振荡频率取决于锥形管特征和其质量。当采样气流通过滤膜时，其中的颗粒物便沉积在滤膜上，滤膜的质量变化导致振荡频率的变化，通过振荡频率变化计算出沉积在滤膜上颗粒物的质量，再根据流量、现场环境温度、气压和振荡频率的变化，计算出该时段PM2.5的浓度。

本发明所述的PM2.5监测设备具有无线发送模块，能进行监测数据的无线发送，所述公交站牌、PM2.5监测设备、无线发送模块与该控制器相连。

上述采用β射线吸收法和微量振荡天平法的PM2.5监测设备可每小时自动得出一个监测数据，实时反映空气中PM2.5浓度的变化情况，并可由控制器控制，通过该无线发送模块进行远程数据的自动发送、传输，如通过短信等方式将实时的环境数据发送到相关管理人员的手机上，以供监测部门进行远程监控、实时分析。该公交站牌尤其适合在污染较重或地理位置重要的地方，能为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确、可靠的数据依据，从而及时督促政府加大环境治理力度。

届时，所述PM2.5监测设备与公交站牌本体相连，并设置在所述公交站牌本体的顶部或周围，以方便监测。

进一步的，所述公交站牌上设有LED显示屏，所述LED显示屏与公交站牌本体相连，届时，将PM2.5数值、广告信息、天气预报、车辆进站、到站等信息及时显示在该LED显示屏上，让用户对自己所处环境的空气质量等情况有个直观的了解，同时该LED屏幕还具有节能环保、亮度高的特点。

更进一步的，所述公交站牌具有语音播报装置，所述语音播报装置与公交站牌本体相连，以便对PM2.5等设备所监测到的数据信息或广告内容进行语音播报，既方便了用户了解相关信息，也具有较好的广告宣传效果。

本发明所述储能装置为充电电池或电容，所述充电电池如：蓄电池、镍氢电池、锂电池或锂离子电池；所述电容包括超级电容器，如双电层电容器、电化学电容器或混合电容器。

由以上对技术的描述可知，本发明同现有技术相比，具有了如下优点和进步。

一种新型环保LED公交站牌，通过在所述公交站牌的供电电路上，设置太阳能发电设备，为其PM2.5监测设备、LED显示屏、广告牌、照明等设备进行供电，同时，配合LED显示屏的节能效果，使新的公交站牌具有节能环保、运行平稳、寿命更长的特点。

另外，本发明可通过LED显示屏，及时发布群众关心的PM2.5数值和广告信息，让人民群众得到了及时准确的环境质量信息提示，以便采取相应的防护措施，如及时戴上PM2.5口罩或减少出行，也为户外活动提供了很好的帮助，既能提高全民的环保意识，也能为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确、可靠的数据依据，并能督促政府加大环境治理力度。由于实现了一物多用，还降低了整体产品的总成本。 

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，将能更加充分地理解并认识本发明。

图1为本发明中新型环保LED公交站牌的一种结构主视图。

图2为本发明中PM2.5监测设备的三种监测方法。

图3为本发明的一种电路工作原理框图。

图4为本发明中太阳能电池板为平滑移动状态时的示意图。

图中：

1、站牌立柱；       2、站牌壳体；

3、LED显示屏；  4、PM2.5监测设备；

5、A支架；           6、B支架；

7、太阳能电池板；8、B太阳能电池板；

9、箭头标识。

具体实施方式

为能进一步说明本发明的技术特征与内容，下面结合附图进行详细说明。

如图1所示，图1为本发明中新型环保LED公交站牌的一种结构主视图。

一种新型环保LED公交站牌，包括站牌立柱1、站牌壳体2、LED显示屏3、PM2.5监测设备4和储能装置（图中未标示出），另外，在所述公交站牌的上方，还设置了太阳能电池板7。所述PM2.5监测设备4通过A支架5与站牌壳体2相连，所述太阳能电池板7通过B支架6与站牌壳体2相连。

白天，上述太阳能电池板7通过接受光照，产生电能，经控制电路后存储在公交站牌的储能装置中，以保证该储能装置对公交站牌的持续供电，并能为PM2.5监测设备、LED显示屏、广告牌、照明等设备直接进行供电，同时，该LED显示屏也具有明显的节能环保效果。

另外，该公交站牌可通过LED显示屏，及时发布群众关心的PM2.5数值和广告信息，让人民群众得到了及时准确的环境质量信息提示，以便采取相应的防护措施，能提高全民的环保意识，并可为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确、可靠的数据依据，也能督促政府加大环境治理力度。由于实现了一物多用，降低了整体产品的总成本，具有节能环保、功能实用、运行平稳、维护方便的特点。

图2为本发明中PM2.5监测设备的三种监测方法。

本实施例中，所述PM2.5监测设备采用了重量法、β射线吸收法或微量振荡天平法的监测方法。其中，重量法是最直接、最可靠的方法，是验证其它方法是否准确的标杆，且成本较低，应用较广，但重量法需要人工称重，工作量大、程序繁琐费时。而β射线吸收法和微量振荡天平法，能实现自动监测，所以其各有优劣，用户可根据不同的使用需要选择合适的监测方法。

图3为本发明的一种电路工作原理框图。

本实施例中，所述新型环保LED公交站牌中的太阳能电池板在接受光照后，通过光电转换将太阳能直接转换成电能，其电流通过供电控制电路，向公交站牌充电电池进行充电储存，以备日后用电所需。待公交站牌需要使用电能时，该充电电池通过用电控制电路向公交站牌的用电负载进行供电：如为PM2.5监测设备、LED显示屏等进行供电，能在夜晚或光线不够的情况下，为公交站牌提供充足电源和良好的照明条件。

图4为本发明中太阳能电池板为平滑移动状态时的示意图。

为了增加受光面积，增大太阳能电池的输出功率，该新型环保LED公交站牌包括至少一块太阳能电池，当所用太阳能电池由两块及两块以上的太阳能电池板构成时，可将其设计成平滑移动式。

如图所示，图中，太阳能电池板7和B太阳能电池板8二者之间为活动结构，可按图示的箭头标识9所指示的方向进行左右平行移动。上述太阳能电池在使用时可以充分展开，以增加受光面积，提高太阳能电池的整体输出功率，用毕可收回，以减少面积，具有很好的环保指示与节能省电的效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明一种新型环保LED公交站牌的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明中各实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种新型环保LED公交站牌，包括公交站牌本体、功能电路、供电电路和储能装置，其特征在于：在所述公交站牌的供电电路上，设置了太阳能发电设备，所述太阳能发电设备、储能装置与公交站牌本体依次相连。

2.根据权利要求1所述的新型环保LED公交站牌，其特征在于：所述太阳能发电设备包括太阳能电池板、控制电路和逆变器。

3.根据权利要求1所述的新型环保LED公交站牌，其特征在于：所述公交站牌上，设置有PM2.5监测设备。

4.根据权利要求3所述的新型环保LED公交站牌，其特征在于：所述PM2.5监测设备采用的监测方法为重量法、β射线吸收法或微量振荡天平法。

5.根据权利要求3所述的新型环保LED公交站牌，其特征在于：所述PM2.5监测设备具有无线发送模块。

6.根据权利要求3所述的新型环保LED公交站牌，其特征在于：所述PM2.5监测设备与公交站牌本体相连，并设置在所述公交站牌本体的顶部或周围。

7.根据权利要求1所述的新型环保LED公交站牌，其特征在于：所述公交站牌上设有LED显示屏，所述LED显示屏与公交站牌本体相连。

8.根据权利要求1所述的新型环保LED公交站牌，其特征在于：所述公交站牌具有语音播报装置，所述语音播报装置与公交站牌本体相连。

9.根据权利要求1所述的新型环保LED公交站牌，其特征在于：所述储能装置为充电电池或电容。

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