基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统

技术领域

本发明涉及城市照明技术领域，具体为基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统。

背景技术

路灯作为行人夜晚出行的重要照明灯具，其应保证在行人出行时为行人提供照明，既方便行人夜间行走，也方便来往车辆能够及时注意到行人，防止车祸事故的发生。

而在现实生活中，由于路灯的高度和间距，以及路灯的散射角度，使得两盏路灯之间往往存在一定的阴影距离，过大的阴影距离会引起行人夜间行走的不适，在黑暗中容易出现不法分子，对行人的生命财产安全造成威胁，同时在大雾天气，路灯的照明效果差，导致来往车辆的能见度较低，容易发生交通事故。

为此，我们提出了基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统，用于实现对太阳能路灯的照明效果进行自动调节，提高路灯的照明效果。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统，包括灯架和安装在灯架上的数据分析模块，所述灯架的顶端转动设置有安装块，所述安装块的一侧设置有光伏组件，所述灯架的一侧设置有照明组件，且灯架的另一侧还设置有防护组件；

所述照明组件包括灯罩和灯源，所述灯罩的内部设置有灯源，且灯罩的一侧与灯架的一侧滑动连接，所述灯架的一侧设置有活动槽，且活动槽内壁的一侧设置有第一电动滑台，所述第一电动滑台的一侧设置有连接块，且连接块的一侧与灯罩的一侧连接，所述灯罩底部的两侧均设置有散光板，且两个散光板之间设置有透明玻璃板，所述灯罩内部且位于灯源的两侧分别设置有聚光架和反光架，且聚光架和反光架的内部分别设置有聚光杯和反光杯，所述灯罩内壁的一侧设置有第二电动滑台，且第二电动滑台的一侧分别与聚光架和反光架的一侧连接；

通过第一电动滑台带动一侧的连接块在活动槽的内部滑动，连接块带动灯罩在灯架一侧的位置进行调节，根据天气因素进行灯罩的位置调节，在大雾天气通过降低灯罩的高度，让灯罩内部的灯源能够对地面起到更好的照明效果，通过选择聚光架和反光架分别移动至灯源的底部，实现对灯光的聚集以及散射，在能见度较低的天气下控制聚光架移动至灯源的底部，对灯源产生的灯光进行聚集，从而提高灯光的穿透性，在能见度较高的天气下，控制反光架移动至灯源的底部，对灯源产生的灯光进行散射，从而提高灯光的照射范围。

所述光伏组件包括光伏架和光伏板，所述安装块的内部转动设置有转动杆，且转动杆的两端设置有连接架，所述连接架的一侧设置有光伏架，且光伏架的内部设置有光伏板。

优选的，所述活动槽的内部设置有若干个封闭架，所述活动槽内壁的两侧均设置有安装槽，且封闭架的一侧与安装槽的内部滑动连接，数据分析模块用于实时获取天气信息以及空气能见度和光照强度数据。

优选的，所述安装槽内壁的一侧设置有电磁铁，且封闭架的一侧设置有金属片，所述封闭架的一侧还设置有弹簧，且弹簧的一端与安装槽内壁的一侧连接。

优选的，所述连接块的顶部与底部均设置有导电架，且导电架的两侧分别与活动槽内壁的两侧滑动接触。

优选的，所述连接架的一侧设置有调节电机，且调节电机的输出轴一端与光伏架的一侧连接。

优选的，所述防护组件包括固定架，所述固定架一侧与灯架的一侧连接，且固定架的一侧活动设置有防护架，其中固定架的内部设置有伺服电缸，且伺服电缸的驱动端与防护架的一侧连接。

优选的，所述防护架的内部设置有凹槽，且凹槽的底部设置有第三电动滑台，所述第三电动滑台的顶部设置有两个清洁辊，且两个清洁辊的底端均与第三电动滑台的顶部转动连接。

优选的，所述凹槽内壁的顶部设置有两个齿条，两个所述清洁辊的顶端均设置有齿轮，且两个齿轮的表面分别与两个齿条的表面啮合传动。

优选的，所述凹槽内壁的两侧均设置有喷水架，且凹槽内壁的底部设置有若干个排水孔，所述防护架内部的下方设置有排水腔，且排水腔的内部通过导水管与灯架的内部连通。

优选的，所述防护架的一侧滑动设置有挡板，且挡板的两侧均通过电动滑块与防护架的两侧滑动连接。

优选的，在对光伏板进行防护时，首先通过转动杆让连接架进行转动，利用连接架带动光伏架转动至防护架的一侧，同时调节电机带动光伏架转动至与防护架水平的状态，此时通过电动滑块带动挡板在防护架的一侧向下滑动，最后控制防护架从固定架的一侧向光伏架靠近，让光伏架内部的光伏板进入凹槽的内部，实现防护架对光伏板在恶劣天气下的安全防护以及对光伏板表面的清洁处理。

优选的，基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统的工作方法，具体包括以下步骤：

步骤1：实时获取天气信息以及空气能见度，在大雾天气通过第一电动滑台带动一侧的连接块在活动槽的内部滑动，第一电动滑台带动连接块在活动槽内部进行滑动时，利用连接块顶部与底部的导电架对两侧的电磁铁通电，利用电磁铁对封闭架一侧的金属片进行吸引，从而让封闭架的一侧进入安装槽的内部，连接块带动灯罩在灯架一侧的位置进行调节，通过降低灯罩的位置提高对地面的照明效果；

步骤2：在能见度较低的天气下控制聚光架移动至灯源的底部，对灯源产生的灯光进行聚集，提高灯光的穿透性，在能见度较高的天气下，控制反光架移动至灯源的底部，对灯源产生的灯光进行散射，提高灯光的照射范围；

步骤3：实时获取光照强度数据，通过转动杆带动连接架在安装块的顶部进行转动，让光伏架内部的光伏板始终能够朝向光照方向，提高光伏组件对光能的利用效率，利用调节电机的输出轴带动光伏架在连接架的一侧进行转动，保证光伏板能够始终与太阳光照射的方向垂直，减少光能的折射损耗；

步骤4：在对光伏板进行防护时，通过连接架带动光伏架转动至防护架的一侧，同时调节电机带动光伏架转动至与防护架水平的状态，控制防护架从固定架的一侧向光伏架靠近，让光伏架内部的光伏板进入凹槽的内部，利用防护架对光伏板进行安全防护，同时通过第三电动滑台带动两个清洁辊在凹槽的内部进行移动，利用清洁辊顶端的齿轮与齿条之间的啮合传动关系，让清洁辊在凹槽的内部转动，同时两个喷水架向光伏板的表面喷水，利用两个清洁辊对光伏板的表面进行清洁处理。

与现有技术相比具备以下有益效果：

1、通过在灯架的一侧设置可以上下活动的照明组件，根据天气因素进行照明组件的位置调节，在大雾天气通过降低照明组件的高度，让照明组件中的灯源能够对地面起到更好的照明效果，同时根据天气的能见度自动调节路灯的照射范围，通过选择聚光架和反光架分别移动至灯源的底部，实现对灯光的聚集以及散射，在能见度较低的天气下控制聚光架移动至灯源的底部，对灯源产生的灯光进行聚集，从而提高灯光的穿透性，在能见度较高的天气下，控制反光架移动至灯源的底部，对灯源产生的灯光进行散射，从而提高灯光的照射范围。

2、通过在灯架的内部设置若干个封闭架，在对照明组件进行高度调节时，利用连接块顶部与底部的导电架对两侧的电磁铁通电，利用电磁铁对封闭架一侧的金属片进行吸引，从而让封闭架的一侧进入安装槽的内部，保证连接块在活动槽内部的顺利滑动，另外在电磁铁断电状态下，通过弹簧的弹性作用将封闭架的一侧推出安装槽的内部，利用两个相对的封闭架对活动槽的内部进行封闭，从而避免外界的杂质落入活动槽的内部，对照明组件的调节起到了防护作用。

3、通过在灯架的一侧设置防护组件，在对光伏板进行防护时，通过连接架带动光伏架转动至防护架的一侧，同时调节电机带动光伏架转动至与防护架水平的状态，控制防护架从固定架的一侧向光伏架靠近，让光伏架内部的光伏板进入凹槽的内部，利用防护架对光伏板进行安全防护，避免冰雹等恶劣天气下受到破坏，同时在凹槽的内部利用两个清洁辊对光伏板的表面进行清洁处理，两个喷水架向光伏板的表面喷水，提高对光伏板表面的清洁效果，保证光伏板对光能的利用率。

附图说明

图1为本发明实施例基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统结构的示意图；

图2为本发明实施例灯架与灯罩结构的示意图；

图3为本发明实施例灯罩与散光板结构的示意图；

图4为本发明实施例灯罩与灯源结构的示意图；

图5为本发明实施例聚光架与聚光杯结构的示意图；

图6为本发明实施例反光架与反光杯结构的示意图；

图7为本发明实施例灯架内部结构的示意图；

图8为本发明实施例固定架与防护架结构的示意图；

图9为本发明实施例防护架内部结构的示意图；

图10为本发明实施例光伏架调节过程的示意图。

图中，10、灯架；20、安装块；11、灯罩；12、灯源；13、活动槽；14、第一电动滑台；15、连接块；16、散光板；17、透明玻璃板；18、聚光架；19、反光架；110、聚光杯；111、反光杯；112、第二电动滑台；21、封闭架；22、安装槽；23、电磁铁；24、金属片；25、弹簧；26、导电架；31、光伏架；32、光伏板；33、转动杆；34、连接架；35、调节电机；41、固定架；42、防护架；43、凹槽；44、第三电动滑台；45、清洁辊；46、齿条；47、齿轮；48、喷水架；49、排水孔；410、排水腔；411、挡板；412、电动滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1至图10所示，基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统，包括灯架10和安装在灯架10上的数据分析模块，灯架10的顶端转动设置有安装块20，且安装块20的一侧设置有光伏组件，灯架10的一侧设置有照明组件；数据分析模块实时获取天气信息以及空气能见度和光照强度数据并进行分析得到大雾天气、能见度、光照等并进行控制操作；

照明组件包括灯罩11和灯源12，灯罩11的内部设置有灯源12，且灯罩11的一侧与灯架10的一侧滑动连接，灯架10的一侧设置有活动槽13，且活动槽13内壁的一侧设置有第一电动滑台14，第一电动滑台14的一侧设置有连接块15，且连接块15的一侧与灯罩11的一侧连接，通过第一电动滑台14带动一侧的连接块15在活动槽13的内部滑动，连接块15带动灯罩11在灯架10一侧的位置进行调节，根据天气因素进行灯罩11的位置调节，在大雾天气通过降低灯罩11的高度，让灯罩11内部的灯源12能够对地面起到更好的照明效果。

灯罩11底部的两侧均设置有散光板16，且两个散光板16之间设置有透明玻璃板17，灯罩11内部且位于灯源12的两侧分别设置有聚光架18和反光架19，且聚光架18和反光架19的内部分别设置有聚光杯110和反光杯111，通过选择聚光架18和反光架19分别移动至灯源12的底部，实现对灯光的聚集以及散射，在能见度较低的天气下控制聚光架18移动至灯源12的底部，对灯源12产生的灯光进行聚集，从而提高灯光的穿透性，在能见度较高的天气下，控制反光架19移动至灯源12的底部，对灯源12产生的灯光进行散射，从而提高灯光的照射范围；灯罩11内壁的一侧设置有第二电动滑台112，且第二电动滑台112的一侧分别与聚光架18和反光架19的一侧连接，利用第二电动滑台112分别驱动聚光架18和反光架19在灯罩11的内部进行移动。

进一步的，活动槽13的内部设置有若干个封闭架21，活动槽13内壁的两侧均设置有安装槽22，且封闭架21的一侧与安装槽22的内部滑动连接，安装槽22内壁的一侧设置有电磁铁23，且封闭架21的一侧设置有金属片24，封闭架21的一侧还设置有弹簧25，且弹簧25的一端与安装槽22内壁的一侧连接，在电磁铁23断电状态下，通过弹簧25的弹性作用将封闭架21的一侧推出安装槽22的内部，利用两个相对的封闭架21对活动槽13的内部进行封闭，从而避免外界的杂质落入活动槽13的内部，对照明组件的调节起到了防护作用。

进一步的，连接块15的顶部与底部均设置有导电架26，且导电架26的两侧分别与活动槽13内壁的两侧滑动接触，第一电动滑台14带动连接块15在活动槽13内部进行滑动时，利用连接块15顶部与底部的导电架26对两侧的电磁铁23通电，利用电磁铁23对封闭架21一侧的金属片24进行吸引，从而让封闭架21的一侧进入安装槽22的内部，保证连接块15在活动槽13内部的顺利滑动。

进一步的，光伏组件包括光伏架31和光伏板32，安装块20的内部转动设置有转动杆33，且转动杆33的两端设置有连接架34，连接架34的一侧设置有光伏架31，且光伏架31的内部设置有光伏板32，其中安装块20与内部的转动杆33均通过伺服电机驱动，根据太阳能路灯的安装位置不同，控制灯架10顶部的安装块20转动，让安装块20内部的转动杆33两端分别朝向南北方，在利用光伏板32对光能进行吸收利用时，通过转动杆33带动连接架34在安装块20的顶部进行转动，让光伏架31内部的光伏板32始终能够朝向光照方向，从而提高光伏组件对光能的利用效率。

连接架34的一侧设置有调节电机35，且调节电机35的输出轴一端与光伏架31的一侧连接，利用调节电机35的输出轴带动光伏架31在连接架34的一侧进行转动，保证光伏板32能够始终与太阳光照射的方向垂直，从而减少光能的折射损耗。

实施例2

在实施例1的基础上，为了避免光伏板32在冰雹等恶劣天气下受到破坏，在灯架10的另一侧设置防护组件，其中防护组件包括固定架41，固定架41的一侧与灯架10的一侧连接，且固定架41的另一侧活动设置有防护架42，其中固定架41的内部设置有伺服电缸，且伺服电缸的驱动端与防护架42的一侧连接，利用伺服电缸的驱动端推动防护架42向一侧位移；防护架42的内部设置有凹槽43，且凹槽43的底部设置有第三电动滑台44，第三电动滑台44的顶部设置有两个清洁辊45，且两个清洁辊45的底端均与第三电动滑台44的顶部转动连接，凹槽43内壁的顶部设置有两个齿条46，两个清洁辊45的顶端均设置有齿轮47，且两个齿轮47的表面分别与两个齿条46的表面啮合传动，在对光伏板32进行防护时，通过连接架34带动光伏架31转动至防护架42的一侧，同时调节电机35带动光伏架31转动至与防护架42水平的状态，控制防护架42从固定架41的一侧向光伏架31靠近，让光伏架31内部的光伏板32进入凹槽43的内部，利用防护架42对光伏板32进行安全防护，避免冰雹等恶劣天气下受到破坏。

进一步的，凹槽43内壁的两侧均设置有喷水架48，且凹槽43内壁的底部设置有若干个排水孔49，防护架42内部的下方设置有排水腔410，且排水腔410的内部通过导水管与灯架10的内部连通，其中喷水架48通过设置在灯架10内部的送水管进行送水，根据光伏板32表面的受污染程度，通过第三电动滑台44带动两个清洁辊45在凹槽43的内部进行移动，利用清洁辊45顶端的齿轮47与齿条46之间的啮合传动关系，让清洁辊45在凹槽43的内部转动，利用两个清洁辊45对光伏板32的表面进行清洁处理，同时两个喷水架48向光伏板32的表面喷水，提高对光伏板32表面的清洁效果，保证光伏板32对光能的利用率。

进一步的，为了避免杂质进入防护架42的内部，防护架42的一侧滑动设置有挡板411，且挡板411的两侧均通过电动滑块412与防护架42的两侧滑动连接，在控制防护架42对光伏板32进行防护清洁时，首先通过电动滑块412带动挡板411在防护架42的一侧向下滑动，让防护架42的一侧能够对光伏板32的一侧进行处理，同时利用挡板411对防护架42在日常不使用的时候进行封闭，避免外界杂质进入防护架42的内部。

请参阅图10所示，在对光伏板32进行防护时，首先通过转动杆33让连接架34进行转动，利用连接架34带动光伏架31转动至防护架42的一侧，同时调节电机35带动光伏架31转动至与防护架42水平的状态，此时通过电动滑块412带动挡板411在防护架42的一侧向下滑动，最后控制防护架42从固定架41的一侧向光伏架31靠近，让光伏架31内部的光伏板32进入凹槽43的内部，实现防护架42对光伏板32在恶劣天气下的安全防护以及对光伏板32表面的清洁处理。

实施例3

请参阅图1至图10所示，进一步的，本发明中还公开了基于数据分析的太阳能路灯自动调节系统的工作方法，具体包括以下步骤：

步骤1：数据分析模块实时获取天气信息以及空气能见度，在大雾天气时，数据分析模块通过控制第一电动滑台14带动一侧的连接块15在活动槽13的内部滑动，第一电动滑台14带动连接块15在活动槽13内部进行滑动时，利用连接块15顶部与底部的导电架26对两侧的电磁铁23通电，利用电磁铁23对封闭架21一侧的金属片24进行吸引，从而让封闭架21的一侧进入安装槽22的内部，连接块15带动灯罩11在灯架10一侧的位置进行调节，通过降低灯罩11的位置提高对地面的照明效果；

步骤2：在能见度较低的天气下时，数据分析模块控制聚光架18移动至灯源12的底部，对灯源12产生的灯光进行聚集，提高灯光的穿透性，在能见度较高的天气下，控制反光架19移动至灯源12的底部，对灯源12产生的灯光进行散射，提高灯光的照射范围；

步骤3：数据分析模块实时获取光照强度数据，并通过转动杆33带动连接架34在安装块20的顶部进行转动，让光伏架31内部的光伏板32始终能够朝向光照方向，提高光伏组件对光能的利用效率，利用调节电机35的输出轴带动光伏架31在连接架34的一侧进行转动，保证光伏板32能够始终与太阳光照射的方向垂直，减少光能的折射损耗；

步骤4：在对光伏板32进行防护时，通过连接架34带动光伏架31转动至防护架42的一侧，同时调节电机35带动光伏架31转动至与防护架42水平的状态，控制防护架42从固定架41的一侧向光伏架31靠近，让光伏架31内部的光伏板32进入凹槽43的内部，利用防护架42对光伏板32进行安全防护，同时通过第三电动滑台44带动两个清洁辊45在凹槽43的内部进行移动，利用清洁辊45顶端的齿轮47与齿条46之间的啮合传动关系，让清洁辊45在凹槽43的内部转动，同时两个喷水架48向光伏板32的表面喷水，利用两个清洁辊45对光伏板32的表面进行清洁处理。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。