CN103286787A - 全自动公路及隧道灯具清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动公路及隧道灯具清洁装置，在摄像机支架（3）的顶部装有摄像机（12），升降台（2）上支撑有基座（13），该基座（13）与关节式伸展臂的下端连接，在关节式伸展臂的顶部装有第一旋转关节（4），第一旋转关节（4）的旋转轴与两个第二旋转关节（5）连接，在其中一个第二旋转关节（5）的旋转轴上安装除尘器，另一个第二旋转关节（5）的旋转轴上安装清洁器。本发明能够对公路及隧道灯具进行清洁，在确保清洁程度高的同时，清洁一个灯具只需10-20秒，大大节约了清洁时间；本发明仅需一人在驾驶室即可操作，操作方便，能有效节约劳动力，不仅降低了操作人员劳动强度，而且能有效消除登高作业的安全隐患。

Description

全自动公路及隧道灯具清洁装置

技术领域

本发明涉及公路及隧道交通运营领域，具体地说，特别涉及一种公路及其隧道中的照明灯具快速清洁装置，主要用于公路及公路隧道环境中照明灯具的清洁。

背景技术

公路及公路隧道交通离不开照明。公路及公路隧道照明灯具在使用过程中，由于大气本身的灰尘、汽车交通引起的灰尘、油污等覆盖在灯具发光面上，将导致照明效率下降，会严重影响道路通行安全，所以公路照明灯具尤其是隧道照明灯具都需按期清洁。目前常用的清洁方法为全人工清洁，人员在登高架上用毛巾、清洁剂等擦拭灯具发光面，人工清洁方法的缺点主要有：

（1）占用人力多：每个清洁组一般都需要2-3人以上；

（2）耗时长：一台灯具一般需要2-3min；耗时长则意味着封闭车道、影响交通的时间长，且发生事故的可能性增大；

（3）劳动强度大，人员工作环境恶劣：尤其在隧道中，人员在隧道的污浊空气中要工作较长时间。

（4）安全隐患大：清洁人员必须在高架上长时间操作，已发生过多起清洁人员因各种原因从高架上摔下的事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作简单、能够快速对公路及隧道灯具进行清洁的全自动清洁装置。

本发明的技术方案如下：一种全自动公路及隧道灯具清洁装置，包括带升降台（2）的车辆（1），在所述升降台（2）上设置有摄像机支架（3），该摄像机支架（3）的顶部装有摄像机（12），所述升降台（2）上还支撑有基座（13），该基座（13）与关节式伸展臂的下端连接，在关节式伸展臂的顶部装有第一旋转关节（4），所述第一旋转关节（4）的旋转轴沿竖直方向布置，且第一旋转关节（4）的旋转轴与两个第二旋转关节（5）连接，这两个第二旋转关节（5）的旋转轴与第一旋转关节（4）的旋转轴相垂直，在其中一个所述第二旋转关节（5）的旋转轴上安装除尘器，另一个所述第二旋转关节（5）的旋转轴上安装清洁器。

本发明用于公路或公路隧道照明灯具清洁时，先将清洁车辆开到照明灯具位置，接着控制升降台上升，将升降台上的清洁单元升至照明灯具高度下方约30cm，然后摄像机工作，两路以上的摄像机图像由中央控制单元内安装的多视觉立体定位***软件进行处理，获得灯具与清洁单元的相对位置关系，以便于清洁单元的自动定位。同时，摄像机图像也同时传送到位于清洁车辆驾驶室的显示屏上，驾驶员通过显示屏可以监视清洁单元的定位、工作情况，也可手动调整清洁单元的位置。

灯具与清洁单元的相对位置关系确定后，中央控制单元控制关节式伸展臂动作，将除尘器及清洁器朝着照明灯具方向移动，移动到位后，第一旋转关节工作，该第一旋转关节的旋转轴带动两个第二旋转关节以及除尘器、清洁器一起在水平面内转动，使除尘器运动到对应照明灯具的位置，再控制除尘器所对应的第二旋转关节工作，使除尘器绕第二旋转关节的旋转轴在垂直方向向上移动，进入工作位置，除尘器开始工作，以干擦的方式扫除照明灯具发光面灰尘；除尘完成后，第一旋转关节工作，将除尘器移开，而清洁器运动到对应照明灯具的位置，再通过清洁器所对应的第二旋转关节工作，使清洁器在垂直方向向上移动，进入工作位置，开启清洁器即可进行湿擦作业，直至该照明灯具的清洁完成。车辆移动到下一照明灯具处，按上述方式进行清洁作业；所有的照明灯具清洁完成后，关节式伸展臂回收，升降台下降，车辆开回管理处。

本发明采用车辆自带的升降台，能够大行程快速升降清洁单元，以节约时间；再配备关节式伸展臂，可以在高度方向小行程调节除尘器和清洁器的位置，以适应照明灯具的高度位置。升降台和关节式伸展臂相结合，可适应5米以上的清洁高度，以满足不同的公路或公路隧道照明灯具的高度需要。本发明采用第一旋转关节与第二旋转关节相配合，再辅以关节式伸展臂，能够在任意角度调整除尘器及清洁器的位置，以适应隧道照明灯具安装多角度的要求。本发明清洁照明灯具的方式，采用先干擦后湿擦相结合，清洁程度更高，并且本发明仅需一人（车载驾驶员）即可操作，不仅操作方便、快捷，劳动强度低，而且清洁时间比人工方式大为缩短，有效降低了安全隐患。本发明清洁灯具时无人员登高作业，极大地降低了安全隐患。

所述摄像机支架（3）为“T”形，在摄像机支架（3）顶部的两端均安装有摄像机（12）。以上结构摄像机支架造型简单，加工制作容易，成本低，并能对摄像机进行稳固地支撑；采用两台甚至多台摄像机对清洁单元及灯具进行多视角测量并定位，能够确保清洁单元定位的精度，以进一步减少清洁作业时间，提高清洁的效果。

所述关节式伸展臂由第一伸展关节（14）和第二伸展关节（15）构成，在第一伸展关节（14）的顶部安装第一旋转关节（4），第一伸展关节（14）的旋转轴与第一旋转关节（4）的旋转轴相垂直，第一伸展关节（14）的连杆与第二伸展关节（15）的旋转轴连接，第二伸展关节（15）的旋转轴与第一伸展关节（14）的旋转轴相平行，所述第二伸展关节（15）的连杆与基座（13）连接。关节式伸展臂采用两节式结构，不仅运转灵活，而且能够快速满足高度方向小行程调节除尘器和清洁器的要求。

所述除尘器由毛刷（6）、第一减速电机（7）和第一摆臂（8）组成，所述毛刷（6）安装于第一减速电机（7）的主轴上，该第一减速电机（7）固定在第一摆臂（8）的一端，第一摆臂（8）的另一端与对应的第二旋转关节（5）的旋转轴连接。以上结构易于组装，除尘器整体绕第二旋转关节旋转轴摆动的同步性好；采用减速电机直接驱动毛刷对照明灯具进行干擦，扫除灰尘既快速又彻底。

所述清洁器由清洁刷（9）、第二减速电机（10）和第二摆臂（11）组成，所述清洁刷（9）安装于第二减速电机（10）的主轴上，第二减速电机（10）固定在第二摆臂（11）的一端，第二摆臂（11）的另一端与对应的第二旋转关节（5）的旋转轴连接。以上结构易于组装，清洁器整体绕第二旋转关节旋转轴摆动的同步性好；采用减速电机直接驱动清洁刷对照明灯具进行湿擦，能够提高清洁效率，确保清洁效果。

在所述升降台（2）上支撑有清水箱（16），该清水箱（16）的顶部安装第一水泵（17），所述第一水泵（17）的进水口与清水箱（16）的内部连通，第一水泵（17）的出水口与第一水管（18）的一端相连接，在第一水管（18）的另一端安装喷头（19）。在干擦完成后，可启动第一水泵，使第一水泵将清水箱内的清水抽出，并经第一水管流向喷头，最后从喷头喷向照明灯具，同时清洁刷在灯具发光面来回刷动，即可实现快速湿擦。清水箱布置在升降台上，能够缩短清水的流程，为喷水节约时间。

在所述清水箱（16）的旁边设置清洁液箱（20），该清洁液箱（20）支撑于升降台（2）上，在清洁液箱（20）的顶部安装第二水泵（21），所述第二水泵（21）的进水口与清洁液箱（20）的内部连通，第二水泵（21）的出水口与第二水管（22）的一端相连接，第二水管（22）的另一端与所述第一水管（18）连通。在喷清水前，可先启动第二水泵，使第二水泵将清洁液箱中的清洁液抽出，并经第二水管流向第一水管，最后从喷头喷向照明灯具，同时清洁刷在灯具发光面来回刷动；然后再喷清水，清洁刷继续刷动。通过清洁液能够清除灯具发光面的油污，能够进一步确保清洁的效果。清洁液箱布置在升降台上，能够缩短清洁液的流程，为喷清洁液节约时间。

为了便于移动喷头，以便对准照明灯具进行喷水或喷清洁液，所述第一水管（18）和第二水管（22）均为软管。

为了防止回流，在所述第一水泵（17）和第二水泵（21）的出水口处均装有单向阀（23）。

为了实现升降台的快速升降，所述升降台（2）通过升降机构安装在车辆（1）上，所述升降机构为剪叉式结构或折臂式结构或桅柱式结构。

有益效果：本发明具有设计合理，结构简单，组装容易，生产成本低等特点，能够对公路及隧道灯具进行清洁，在确保清洁程度高的同时，清洁一个灯具只需10-20秒，大大节约了清洁时间；本发明仅需一人在驾驶室即可操作，操作方便，能有效节约劳动力，不仅降低了操作人员劳动强度，而且能有效消除登高作业的安全隐患。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为除尘器及清洁器的结构示意图。

图3为第一旋转关节、第二旋转关节及关节式伸展臂的布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，车辆1为一般的机动车，在该车辆1的车体上设有升降台2，所述升降台2通过升降机构安装在车辆1上，升降机构可以选用剪叉式结构，也可以选用折臂式结构，还可以选用桅柱式结构或其它类似的结构，只要能够实现升降台的上升或下降即可。所述升降机构为现有技术，其结构及控制方式在此不做赘述。

如图1、图3所示，在升降台2上支撑有基座13，并在升降台2上设置有摄像机支架3。所述摄像机支架3优选为“T”形，摄像机支架3的底部可以固定在基座13上，也可以固定在升降台2上。在摄像机支架3顶部的两端均安装有摄像机12，摄像机12的数目可以是两台，也可以是多台，具体根据实际需要而定。在所述基座13上设置有关节式伸展臂，该关节式伸展臂由第一伸展关节14和第二伸展关节15构成，所述第二伸展关节15的连杆与基座13连接，第二伸展关节15的旋转轴沿前后方向布置，且第二伸展关节15的旋转轴与第一伸展关节14的连杆相连接，第一伸展关节14的旋转轴与第二伸展关节15的旋转轴相平行。

如图1、图2、图3所示，在第一伸展关节14的顶部安装第一旋转关节4，第一旋转关节4的旋转轴沿竖直方向布置，第一旋转关节4的旋转轴与第一伸展关节14的旋转轴相垂直，第一旋转关节4的旋转轴能在水平面内旋转，且第一旋转关节4的旋转轴通过连杆与两个第二旋转关节5连接，这两个第二旋转关节5前后布置，并位于同一高度，两个第二旋转关节5的旋转轴与第一旋转关节4的旋转轴相垂直。

如图1、图2、图3所示，在其中一个所述第二旋转关节5的旋转轴上安装除尘器，另一个所述第二旋转关节5的旋转轴上安装清洁器。所述除尘器由毛刷6、第一减速电机7和第一摆臂8组成，所述毛刷6安装于第一减速电机7的主轴上，该第一减速电机7固定在第一摆臂8的一端，第一摆臂8的另一端与对应的第二旋转关节5的旋转轴连接。所述清洁器由清洁刷9、第二减速电机10和第二摆臂11组成，所述清洁刷9安装于第二减速电机10的主轴上，第二减速电机10固定在第二摆臂11的一端，第二摆臂11的另一端与对应的第二旋转关节5的旋转轴连接。

如图1所示，在升降台2上支撑有清水箱16，该清水箱16位于基座13的旁边。在清水箱16的顶部安装第一水泵17，所述第一水泵17的进水口与清水箱16的内部连通，第一水泵17的出水口处装有单向阀23，且第一水泵17的出水口与第一水管18的一端相连接，第一水管18优选为软管，在第一水管18的另一端安装喷头19，喷头19位于第二摆臂11上，并靠近清洁刷9。在所述清水箱16的旁边设置清洁液箱20，该清洁液箱20支撑于升降台2上，在清洁液箱20的顶部安装第二水泵21，所述第二水泵21的进水口与清洁液箱20的内部连通，第二水泵21的出水口处装有单向阀23，且第二水泵21的出水口与第二水管22的一端相连接，第二水管22优选为软管，第二水管22的另一端与所述第一水管18连通，相通处靠近第一水泵17。

本发明中，与摄像机12相配合的显示屏位于清洁车辆驾驶室的仪表台上。两路以上的摄像机图像由中央控制单元内安装的多视觉立体定位***软件进行处理，获得灯具与清洁单元的相对位置关系，以便于清洁单元的自动定位。同时，摄像机图像也同时传送到位于清洁车辆驾驶室的显示屏上，驾驶员通过显示屏可以监视清洁单元的定位、工作情况，也可手动调整清洁单元的位置。所述中央控制单元控制多视觉立体定位***的方式为现有技术，在此不作赘述。

以公路隧道灯具清洁为例，本发明的工作过程如下：

（1）车辆1开到隧道照明灯具24位置，水平距离1m左右；

（2）控制升降台2上升，将升降台2上的清洁单元升至隧道照明灯具24高度下方约30cm；

（3）摄像机12工作，多视觉立体定位***定位照明灯具24与清洁单元的相对位置；

（4）关节式伸展臂动作，将除尘器及清洁器朝着照明灯具24方向移动，以缩短清洁单元与隧道照明灯具24之间的距离；

（5）第一旋转关节4工作，该第一旋转关节4的旋转轴带动两个第二旋转关节5以及除尘器、清洁器一起在水平面内转动，使除尘器运动到对应照明灯具的位置，再控制除尘器所对应的第二旋转关节5工作，使除尘器绕第二旋转关节5的旋转轴在垂直方向向上摆动一定角度，除尘器的毛刷6进入工作位置；

（6）启动第一减速电机7，使第一减速电机7带动毛刷6旋转工作，以干擦的方式扫除照明灯具发光面灰尘；

（7）除尘完成后，第一旋转关节4工作，将除尘器移开，而清洁器运动到对应照明灯具的位置，再通过清洁器所对应的第二旋转关节5工作，使清洁器在垂直方向向上摆动一定角度，清洁器的清洁刷9进入工作位置；

（8）启动第二水泵21，使第二水泵21将清洁液箱20中的清洁液抽出，并经第二水管22流向第一水管18，最后从喷头19喷向照明灯具发光面，同时清洁刷9在灯具发光面来回刷动5s；然后启动第一水泵17，使第一水泵17将清水箱16内的清水抽出，并经第一水管18流向喷头19，最后从喷头19向照明灯具发光面喷出清水5s，清洁刷9继续刷动；

（9）清洁完成，车辆移动到下一照明灯具处，重复上述（1）至（8）；

（10）所有的照明灯具清洁完成后，关节式伸展臂收回，升降台2下降，车辆开回管理处。

清洁公路照明灯具与上述隧道灯具的清洁过程相同，在此不作赘述。

尽管以上结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以作出多种类似的表示，如更改除尘器或清洁器的结构，或者将清洁器设置为自带喷水的结构，或者改变关节式伸展臂的结构等，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动公路及隧道灯具清洁装置，包括带升降台（2）的车辆（1），其特征在于：在所述升降台（2）上设置有摄像机支架（3），该摄像机支架（3）的顶部装有摄像机（12），所述升降台（2）上还支撑有基座（13），该基座（13）与关节式伸展臂的下端连接，在关节式伸展臂的顶部装有第一旋转关节（4），所述第一旋转关节（4）的旋转轴沿竖直方向布置，且第一旋转关节（4）的旋转轴与两个第二旋转关节（5）连接，这两个第二旋转关节（5）的旋转轴与第一旋转关节（4）的旋转轴相垂直，在其中一个所述第二旋转关节（5）的旋转轴上安装除尘器，另一个所述第二旋转关节（5）的旋转轴上安装清洁器。

2.根据权利要求1所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：所述摄像机支架（3）为“T”形，在摄像机支架（3）顶部的两端均安装有摄像机（12）。

3.根据权利要求1所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：所述关节式伸展臂由第一伸展关节（14）和第二伸展关节（15）构成，在第一伸展关节（14）的顶部安装第一旋转关节（4），第一伸展关节（14）的旋转轴与第一旋转关节（4）的旋转轴相垂直，第一伸展关节（14）的连杆与第二伸展关节（15）的旋转轴连接，第二伸展关节（15）的旋转轴与第一伸展关节（14）的旋转轴相平行，所述第二伸展关节（15）的连杆与基座（13）连接。

4.根据权利要求1所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：所述除尘器由毛刷（6）、第一减速电机（7）和第一摆臂（8）组成，所述毛刷（6）安装于第一减速电机（7）的主轴上，该第一减速电机（7）固定在第一摆臂（8）的一端，第一摆臂（8）的另一端与对应的第二旋转关节（5）的旋转轴连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：所述清洁器由清洁刷（9）、第二减速电机（10）和第二摆臂（11）组成，所述清洁刷（9）安装于第二减速电机（10）的主轴上，第二减速电机（10）固定在第二摆臂（11）的一端，第二摆臂（11）的另一端与对应的第二旋转关节（5）的旋转轴连接。

6.根据权利要求5所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：在所述升降台（2）上支撑有清水箱（16），该清水箱（16）的顶部安装第一水泵（17），所述第一水泵（17）的进水口与清水箱（16）的内部连通，第一水泵（17）的出水口与第一水管（18）的一端相连接，在第一水管（18）的另一端安装喷头（19）。

7.根据权利要求6所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：在所述清水箱（16）的旁边设置清洁液箱（20），该清洁液箱（20）支撑于升降台（2）上，在清洁液箱（20）的顶部安装第二水泵（21），所述第二水泵（21）的进水口与清洁液箱（20）的内部连通，第二水泵（21）的出水口与第二水管（22）的一端相连接，第二水管（22）的另一端与所述第一水管（18）连通。

8.根据权利要求7所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：所述第一水管（18）和第二水管（22）均为软管。

9.根据权利要求7所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：在所述第一水泵（17）和第二水泵（21）的出水口处均装有单向阀（23）。

10.根据权利要求1或6或7或8或9所述的全自动公路及隧道灯具清洁装置，其特征在于：所述升降台（2）通过升降机构安装在车辆（1）上，所述升降机构为剪叉式结构或折臂式结构或桅柱式结构。

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