CN110686208A - 具有山体滑坡报警功能的风光互补led路灯 - Google Patents

具有山体滑坡报警功能的风光互补led路灯 Download PDF

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Abstract

本发明公开了具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，包括灯杆、风力发电装置、光伏板、LED灯头、激光测距传感器、信号分析处理模块、无线通信模块、警示灯。灯杆底端设置底座，底座内装有蓄电池组；灯杆顶端设置风力发电装置，光伏板通过第二支架固定在风力发电装置的一侧；风力发电装置和光伏板分别与蓄电池组电连接。LED灯头通过第一支架固定在风力发电装置的另一侧设；激光测距传感器安装在LED灯头的后方；激光测距传感器将检测信号发送至信号分析处理模块，信号分析处理模块将信息通过无线通信模块远程发送；警示灯安装在风力发电装置下方；根据信号分析处理模块指示警示。利用风能和太阳能来互补发电，利用激光测距传感器监测山体滑坡情况。

Description

具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯
技术领域
本发明涉及路灯领域，具体涉及一种具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯。
背景技术
自然灾害的发生往往是迅速且没有预兆的，其带来的破坏力，对人类的生命和财产造成了严重的威胁。而在多山地区，山体滑坡已俨然成为自然灾害中极具威胁的存在，其最突出的表现就是对于靠山而修的道路，山体滑坡产生的岩体及碎石会对公路造成堵塞甚至直接对其造成毁坏。而对于道路由于山体滑坡而造成损坏的状况监测往往不能做到及时、准确。作为应用于道路照明工程中的路灯，尤其是应用于靠山而修的道路路灯，是与山体、公路均近距离接触的设备。
又由于用LED灯具制作的路灯具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快等优点，但是在山区架设路灯***又会存在用电不便的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案如下：
具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，包括灯杆、风力发电装置、光伏板、LED灯头、激光测距传感器、信号分析处理模块、无线通信模块、警示灯。
灯杆底端设置底座，底座内装有蓄电池组；灯杆顶端设置风力发电装置，光伏板通过第二支架固定在风力发电装置的一侧；风力发电装置和光伏板分别与蓄电池组电连接。
LED灯头通过第一支架固定在风力发电装置的另一侧设；激光测距传感器安装在LED灯头的后方；激光测距传感器将检测信号发送至信号分析处理模块，信号分析处理模块将信息通过无线通信模块远程发送；警示灯安装在风力发电装置下方；根据信号分析处理模块指示警示。
进一步的：所述激光测距传感器安装在变向机构上，所述变向机构包括水平旋转构件和垂直旋转构件。
进一步的：在第一支架下方设置有摄像头。
进一步的：所述信号分析处理模块和所述无线通信模块共同封装在模块保护盒内，所述模块保护盒固定在灯杆上。使用安装更安全可靠。
进一步的：警示灯在灯杆上安装成环形，使其360°警示。警示范围更广泛。
进一步的：激光测距传感器外设置有透明防尘罩。可以起到避免污染的作用。
进一步的：所述的摄像头外设置有透明的镜头保护外壳。可以起到避免污染的作用。
本发明的技术效果是：
本发明中设置在底座内部的蓄电池组由风力发电装置和光伏板两套供电***对其进行充电，完全利用风能和太阳能来互补发电，这使得每个路灯都有有独立电源，对于多山地区，更是避免了地形上的统一铺设线路的困难。
激光测距传感器的作用点对准道路路面，通过比较激光测距传感器从发射激光照射到距传感器不同距离的目标上且因激光在目标表面上的散射而一部分光返回传感器的传输时间的大小，可以判定道路上是否有山体滑坡造成的道路堵塞情况，水平旋转关节与垂直旋转关节互相配合，可以使激光作用在道路上的作用点尽可能多，更能充分地检测到山体滑坡带下的岩体和碎石。
摄像头拍摄路面情况，起到辅助判断的作用，防止因临时停靠车辆情况的存在而造成传感器的误判。
采集到的激光测距传感器所传输时间信息，通过信号处理分析，然后经无线通信传播到远程端(包括官方电网以及道路中行驶的过往车辆的车载终端及乘员的手机中)以起到及时提醒的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的原理结构图；
图3是本发明图1所示A部的局部放大结构示意图；
图4是本发明图1所示B部的局部放大结构示意图；
图5是本发明传输时间激光测距传感器覆盖道路范围的示意图；
图6是水平旋转构件和垂直旋转构件的一个结构示意图；
图中：1、底座，2、灯杆，3、支撑平台，4、光伏板，5、风力发电装置，6、警示灯，7、模块保护盒，8、集成模块，9、第一支架，10、LED灯头，11、蓄电池组，12、第二支架，13、防尘罩，14、变向机构，15、水平旋转构件，16、垂直旋转构件，17、摄像头，18、镜头保护外壳，19、主控模块，20、激光测距传感器，21、信号处理分析模块，22、无线通信模块。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的不当限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1至图4所示，本发明的一种具有山体滑坡监测报警功能的LED路灯，主要应用在易发生山体滑坡地区靠山而建的道路上。
灯杆2底端设置底座1，在底座1内部放有蓄电池组11，灯杆2的高度范围为6～12米，高度的实际需要可根据本发明应用路面宽度进行调整。
所述的风力发电装置5与蓄电池组11电路连接，风力发电装置5通过其扇叶捕获风力，扇叶转动带动风力发电装置5内部的发电机工作并产生电能用于给蓄电池组11充电。
光伏板4通过第二支架12安装在灯杆2上，所述的光伏板4与蓄电池组11电路连接，光伏板4利用光生伏特效应将太阳光能转换为电能用于给蓄电池组11充电。
所述的LED灯头10通过第一支架9安装在灯杆上，LED灯头10与蓄电池组11电路连接，蓄电池组11向LED灯头供电使其发光，起到对路面照明的作用。
摄像头17、激光测距传感器20、信号处理分析模块21、无线通信模块22组成主控模块19；激光测距传感器发出激光，激光照射到目标表面时会发生散射，其中一部分光进入传感器，传感器采集返回传感器的信息，再通过信号分析处理模块来判断路面是否受到由于山体滑坡产生的岩体与碎石影响，由于每个路灯均安装激光测距传感器，加之路灯之间的杆距设置合理，激光测距传感器的感知范围几乎可以覆盖住整个路面，能充分地监测到山体滑坡带下的岩体和碎石。
如图5所示，Ⅰ为应用本发明的一个路灯，Ⅱ为Ⅰ相邻的另一个路灯，两个路灯的激光传感器的极限覆盖范围对应彼此垂直于路面的连线，以此接续连接路灯，从而能更准确、及时地监测道路的路面情况。
激光测距传感器与信号分析模块21电路连接，信号分析处理模块21分别与环形中空警示灯6和无线通信模块22电路连接，当路面受到因山体滑坡造成道路阻塞影响时，此时激光测距传感器检测到从发射激光到接收激光的传输时间小于路面无阻塞情况的传输时间，信号处理分析模块21将时间信号转换为电平信号并分别传递给警示灯6及无线通信模块22，警示灯6发出常亮红光，起到报警作用。无线通信模块22将监测信息在路灯彼此之间传递，使道路上安装的警示灯都发出报警常亮红光，同时，无线通信模块22将监测信息远程发送监控端，达到提醒的作用。
摄像头17起到辅助判断的作用，当路面上有临时停靠车辆存在时，为了避免激光测距传感器的误判，摄像头17将路灯临近路面的图像信息记录下来，并检测采集的图像中有无车辆，当路面上有临时停靠车辆时，激光测距传感器采集到的传输时间信号会小于路面无阻塞情况的传输时间，但摄像头17采集到的图像信息中检测到有车辆的存在，摄像头17采集到的图像信息与激光测距传感器采集到的传输时间信息共同传输到信号处理分析模块21，此时信号处理分析模块21不会向警示灯6和无线通信模块22发出报警信号。结合图4所示B部摄像头17的局部放大结构示意图，摄像头17的周围加装有镜头保护外壳18，防止外部因素对摄像头17的破坏。
结合图6、结合图3所示A部的局部放大示意图，所述的激光测距传感器安装在变向机构上，变向机构包括水平旋转构件15和垂直旋转构件16；水平旋转构件可以完成传感器在水平方向360度旋转，垂直旋转构件16可以完成传感器在垂直方向270度旋转，在控制信号的作用下，水平旋转关节和垂直旋转关节互相配合可以实现激光作用在道路上的作用点尽可能多，使得监测结果更加准确。
在这里提供一个具体的结构：水平旋转构件包括水平旋转电机152(步进电机)，水平旋转电机主轴上安装有水平转盘151，激光测距传感器20安装在水平转盘151上；类似的水平旋转电机安装在竖直转盘162上，竖直转盘162安装在竖直旋转电机161(步进电机)上；通过相互垂直的水平旋转电机152和竖直旋转电机161实现激光测距传感器20的立体全方位检测。
关于水平旋转构件和垂直旋转构件还可以有其他的形式，作为本领域的技术人员可以获取，不做更多阐述。
为了安装的稳定性，在灯杆2的顶部设有支撑平台3，警示灯6安装在支撑平台3周向形成环形，警示效果更好；风力发电装置固定安装在支撑平台3中间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，其特征在于：包括灯杆、风力发电装置、光伏板、LED灯头、激光测距传感器、信号分析处理模块、无线通信模块、警示灯；
灯杆底端设置底座，底座内装有蓄电池组；灯杆顶端设置风力发电装置，光伏板通过第二支架固定在风力发电装置的一侧；风力发电装置和光伏板分别与蓄电池组电连接；
LED灯头通过第一支架固定在风力发电装置的另一侧设；激光测距传感器安装在LED灯头的后方；激光测距传感器将检测信号发送至信号分析处理模块，信号分析处理模块将信息通过无线通信模块远程发送；警示灯安装在风力发电装置下方；根据信号分析处理模块指示警示。
2.根据权利要求1所述的具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，其特征在于：所述激光测距传感器安装在变向机构上，所述变向机构包括水平旋转构件和垂直旋转构件。
3.根据权利要求1所述的具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，其特征在于：在第一支架下方设置有摄像头。
4.根据权利要求1所述的具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，其特征在于：所述信号分析处理模块和所述无线通信模块共同封装在模块保护盒内，所述模块保护盒固定在灯杆上。
5.根据权利要求1所述的具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，其特征在于：警示灯在灯杆上安装成环形，使其360°警示。
6.根据权利要求1所述的具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，其特征在于：激光测距传感器外设置有透明防尘罩。
7.根据权利要求3所述的具有山体滑坡报警功能的风光互补LED路灯，其特征在于：所述的摄像头外设置有透明的镜头保护外壳。
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