一种太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具及路灯系统

技术领域

本发明涉及路灯技术领域，具体涉及一种太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具及路灯系统。

背景技术

随着智慧城市建设的发展，智慧路灯应用越来越多。智慧路灯以智慧照明为核心，通过搭载的各类设备和传感器拓展了信息发布、视频监控、环境监测、通信服务、能源服务和一键求助等多功能于一体，实现了城市服务与城市管理的智慧化。

其中：中国发明专利CN 111328165 A公开了一种智慧路灯，包括路灯柱、灯照组件、监控摄像组件、运动探测组件、电路板组件以及显示组件，灯照组件包括安装至路灯柱的照射灯，监控摄像组件包括安装至路灯柱的第一监控摄像头，运动探测组件包括安装至路灯柱的运动探测传感器，电路板组件电连接至照射灯、第一监控摄像头以及运动探测传感器，显示组件包括设于路灯柱的显示器，显示器电性连接至电路板组件。该方案在保证了基本的照明功能的基础上，集成了监控周边环境，实时了解人流和/或车流情况、实时显示监控情况等功能，起到了安全监控的同时，可以导引人流、车流进行分流使道路畅通，使得智慧路灯可以适应多要求的城市道路需求，扩展了路灯的应用场合。然而，该方案存在以下问题：

第一，照射灯设计为一体结构，结构不够合理，后期更换、维护成本高。

第二，灯具组件密封性能较差，雨水、水雾以及飞虫容易进入到灯具组件的内部，损坏电子元件，使用寿命低。

有鉴于此，需要对现有的智慧路灯进行结构改进，以提高密封性能，并且方便灯具的维修更换，降低后期维护成本。

发明内容

针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具及路灯系统，以解决现有技术灯具容易损坏，不方便维修更换，后期维护成本高的问题。

为此，本发明提供的太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具，包括灯杆组件和设置在所述灯杆组件上端的灯具组件，所述灯具组件包括：

中壳，具有两个相对设置的中壳侧壁，两个所述中壳侧壁的前端通过前壁连接，两个所述中壳侧壁的后端设有容纳腔，所述容纳腔的上壁和下壁的前端面呈斜坡状，所述前壁的左右两端分别设置成弧形壁，所述弧形壁的后端向下凸出于所述中壳侧壁的底面，所述弧形壁的前端底面与所述前壁的底面平齐，且所述弧形壁的前端高度小于后端高度，所述前壁的底面合围区域通过前封板连接，所述前封板的后端面设置成斜坡状；所述中壳内设有电路板，电路板上设有第一摄像头；所述前封板上设有与第一摄像头相对设置的第一窗口；

上壳，包括盖体和设置在所述盖体顶面上的太阳能组件，所述盖体的顶面后端向下倾斜，所述盖体的两个盖体侧壁的后端向上倾斜设置，所述盖体的后端面呈斜坡状，与所述容纳腔的上壁前端适配；

下壳，包括下盖和设置在所述下盖底面上的LED模组，所述下盖的两个下盖侧壁的前端和后端分别倾斜设置成斜坡状，倾斜方向为朝向所述下壳的侧壁中部，分别与所述前封板的后端和所述容纳腔的下壁适配。

在上述技术方案中，优选地，所述容纳腔具有两个容纳腔侧壁，所述容纳腔侧壁的前端顶部位于所述中壳侧壁的上方，且通过过渡板连接，所述过渡板的顶面自前向后向上倾斜设置，所述过渡板的底面自前向后向下倾斜设置；两个所述容纳腔侧壁的底面通过底封板连接，两个所述容纳腔侧壁的顶面通过盖板连接，所述底封板的前端面和所述盖板的后端面分别设置成呈斜坡状，两个所述容纳腔侧壁的后端通过后封板连接，所述后封板的中心处设有通孔。

在上述技术方案中，优选地，两个所述容纳腔侧壁的前端之间的距离大于两个所述中壳侧壁之间的距离，两个所述容纳腔侧壁的后端之间的距离小于两个所述中壳侧壁之间的距离。

在上述技术方案中，优选地，所述盖板的前端位于所述封板的前端的后侧。

在上述技术方案中，优选地，所述容纳腔中设有蓄电池，与所述LED模组连接，并通过市电互补控制系统与市电连接。

在上述技术方案中，优选地，所述灯杆组件包括灯杆和底座，所述底座的顶面为斜坡状，所述底座的顶面设有智能交互面板和一键求助按键，所述底座内设有处理器，所述智能交互面板和所述一键求助按键与所述处理器连接，所述处理器通过网络模块接入互联网。

在上述技术方案中，优选地，所述灯杆上设有路灯升降装置，所述路灯组件固定在所述路灯升降装置上。

本发明还提供了一种路灯系统，包括设置在道路两侧的多个智慧路灯以及云端管理平台，所述智慧路灯采用上述的智慧路灯，所述云端管理平台上设有智能识别装置和一键求助平台，所述智能识别装置根据第一摄像头采集的图像，进行识别。

由上述技术方案可知，本发明提供的太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具及路灯系统，解决了现有技术灯具容易损坏，不方便维修更换，后期维护成本高的问题。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

灯具组件由上壳、中壳和下壳三部分组装而成，并且上壳和下壳与中壳的结合面采用了斜坡配合结构，能够避免热胀冷缩使结合面产生较大的间隙，提高了密封性能，防止雨水、水雾以及飞虫进入到灯具组件的内部，提高了使用寿命。另外，上壳上集成了太阳能组件，下壳上集成了LED模组，电路板设置在中壳内，模块化设计使得维修更换方便，降低了后期维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做出简单地介绍和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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的附图。

图1为本发明中的太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具及路灯系统的示意图；

图2为本发明中灯具组件的示意图；

图3为本发明中灯具组件的分解结构图；

图4为本发明中中壳的示意图；

图5为图4所示的中壳仰视方向的示意图；

图6为本发明中上壳的示意图；

图7为本发明中下壳的示意图；

图8为本发明中路灯升降装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例，仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。

需要说明的是，本文中“内、外”、“前、后”及“左、右”等方位词是以产品使用状态为基准对象进行的表述，显然，相应方位词的使用对本方案的保护范围并非构成限制。

请参见图1，图1为本发明提供的一种太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具的示意图。

如图1所示，本发明提供的太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具，包括灯杆组件10和设置在灯杆组件10上端的灯具组件20。

如图2、图3所示，灯具组件20包括中壳21，中壳21的顶部设有上壳22，中壳21的底部设有下壳23，上壳22和下壳23将中壳21的上端和下端封闭。

如图4、图5所示，中壳21的上端和下端敞口，具有两个相对设置的中壳侧壁211，两个中壳侧壁211的前端通过前壁212连接，且前壁212的左右两端分别设置成弧形壁213，弧形壁213的前端底面与前壁212的底面平齐，弧形壁213的后端向下凸出于中壳侧壁211的底面，前壁212的底面合围区域通过前封板214连接，前封板214的后端面设置成斜坡状。

中壳侧壁211的后端设有容纳腔，容纳腔的上壁和下壁的前端面呈斜坡状。具体地，容纳腔具有两个容纳腔侧壁216，两个容纳腔侧壁216的前端之间的距离大于两个中壳侧壁211之间的距离，两个容纳腔侧壁216的后端之间的距离小于两个中壳侧壁211之间的距离，两个容纳腔侧壁216的前端位于中壳侧壁211的上方，且通过过渡板217连接，过渡板217的顶面自前向后向上倾斜设置，过渡板217的底面自前向后向下倾斜设置。

两个容纳腔侧壁216的底面通过底封板218连接，形成容纳腔的下壁，两个容纳腔侧壁216的顶面通过盖板219连接，形成容纳腔的上壁，盖板219的前端位于底封板218的前端的后侧，底封板218的前端面和盖板219的后端面分别设置成呈斜坡状。两个容纳腔侧壁216的后端通过后封板2161连接，后封板2161的中心处设有通孔2162，用于与灯杆组件10上的连接杆连接并穿装缆线，将灯具组件20固定在灯杆组件10上。其中，连接杆和灯杆组件10为中空结构，内部空间用于容纳缆线，包括电线和信号线。

如图6所示，上壳22包括盖体221和太阳能组件222，太阳能组件222固定在盖体221的顶面上。盖体221的顶面后端向下倾斜，能够使雨水或冷凝水快速滑落。盖体221的两个盖体侧壁223的后端向上倾斜设置，盖体侧壁223的后端面224和盖体221的后端面225呈斜坡状，与盖板219的前端面匹配，形成斜坡式结合面结构。

如图7所示，下壳23包括下盖231和LED模组232，LED模组232设置在下盖231的底面上。下盖231的板体的前端面233和后端面234，以及两个下盖侧壁233的前端面235和后端面236分别倾斜设置成斜坡状，倾斜方向为朝向下壳23的侧壁中部，分别与前封板214的后端面和底封板218的前端面适配，形成斜坡式结合面结构。

由于LED模组会吸引大量的飞虫，为避免飞虫从下壳与中壳有结合面爬入到中壳内部，本申请方案中，中壳的下端设计成锥台形的缺口，并且结合面设计成斜坡状，将下壳与中壳组装时，斜坡式结合面结构形式，无论是热胀还是冷缩，都不会加大结合面之间的间隙，从而大大提高了整体密封性能。

中壳21内设有电路板(图中未示出)，电路板上设有第一摄像头，第一摄像头用于图像采集，采用广角摄像头，可智能采集人脸、身形、车辆、物体等信息。前封板214上设有与第一摄像头相对设置的第一窗口215。电路板用于控制LED模组和第一摄像头，可采用现有技术实现。

本发明中，太阳能组件222可为蓄电池充电，蓄电池设置在容纳腔中，与LED模组连接，通过市电互补控制系统与市电连接。太阳能组件222将光能转化为电能存储在蓄电池中，LED模组优先使用蓄电池供电，当蓄电池电能不足时，通过市电智能切换器切换至市电供电。

灯杆组件10包括灯杆11和底座12，底座12的顶面为斜坡状，底座12的顶面设有智能交互面板13和一键求助按键14。底座12内设有处理器，智能交互面板13和一键求助按键14与处理器连接，处理器通过网络模块接入互联网，智能交互面板13可显示空气质量、温湿度、人脸信息及交互操作指示信息。

一键求助按键14通过互联网接入求助平台，可通过一键求助按键14向求助平台寻求帮助，例如：紧急救援、报警、问路等。

现有采用分体式结构的路灯灯头，上壳与下壳之间通常是平面接触密封，由于户外温差变化大，当气温较低时，接缝处的缝隙加大，防水性能下降，容易进水和飞虫，损坏内部电子元件，降低了使用寿命。

本发明中，上壳和下壳与中壳的结合面采用斜坡形式，结合面紧密贴合，防水、防尘、防漏电、防虫，提高了使用寿命。

现有分体式结构的路灯灯头，通常由上壳和下壳两个半体结构组成，而本申请方案，分成了三体模块化结构，中壳的前端厚度小，后端容纳腔厚度大，用于容纳电器部件，整体上减小了体积，并且，可方便地单独更换上壳太阳能组件，或者单独更换下壳LED组件，节省了后期维护的成本。

本发明中还设有路灯升降装置，如图8所示，图中省略了灯杆，路灯升降装置包括环形套31、四个定滑轮32和驱动电机33，环形套31套设在灯杆11的外壁上，灯具组件20的后端固定在环形套31上，定滑轮32转动设置在灯杆11的内壁上端，沿周向均布设置，灯杆11的内腔中设有可上下移动的滑块34，滑块34上固定设有四条钢丝绳35，钢丝绳35的另一端绕过定滑轮32与环形套31固定，驱动电机33固定在底座12内，驱动电机33连接卷扬，卷扬上设有牵引绳36，牵引绳36的上端与滑块34固定。可通过遥控器控制驱动电机索引滑块34上下移动，并带动环形套31和灯具组件20同步上下升降，便于灯具组件20维修和更换。

其中，滑块34包括空心柱状体，减轻重量，空心柱状体的底面上设有滑板，滑板与灯杆内壁形状适配，空心柱状体的四个侧壁的中部设有固定栓，钢丝绳35的下端固定在固定栓上。

另外，还可包括滑轮固定节，滑轮固定节与灯杆形状适配，滑轮固定节的上端封闭，四个定滑轮32固定在滑轮固定节的内壁上，滑轮固定节固定在灯杆的上端，这样，当定滑轮32产生故障时，可以更换滑轮固定节，而不需要更换整根灯杆，节省维护费用。滑轮固定节的侧壁上设有通孔，钢丝绳穿过通孔与环形套31固定，通孔内设有橡胶护套，一方面减少对灯杆的摩擦，另一方面减少灰尘、雨水进入灯杆内部。

本发明还提供了一种智慧路灯系统，包括设置在道路两侧的多个智慧路灯以及云端管理平台。智慧路灯采用上述结构的太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具，云端管理平台上设有智能识别装置和一键求助平台，智慧路灯通过通信网络连接云端管理平台，智能识别装置根据第一摄像头采集的图像，执行人脸识别、车辆识别等操作。

本发明，光伏发电与市电互补相互融合，备用电池可提供额外的用电保障，如互联网系统、传感器系统、摄像头系统等，节能的同时确保可靠性。配备节能型双光源拓展，灯具采用全封闭式，具备遥控自动升降功能。利用互联网、物联网5G系统、配备智能摄像键求助、智能交互面板及社会治安、环境污染监控装置系统等，以高科技，智能化管理系统征服暗夜之境，以智慧节能点亮堿市夜空。可实现智能化抓拍，智能化空气监测，智能化路面积水积雪积尘监测，路灯故障监测等多项全自动报警提示功能。

综合以上具体实施例的描述，本发明提供的太阳能与市电互补智能化节能型路灯灯具及路灯系统，与现有技术相比，具有如下优点：

第一，灯具组件由上壳、中壳和下壳三体模块化组成，中壳的前端厚度小，后端容纳腔厚度大，用于容纳电器部件，整体上减小的体积，并且，可方便地单独更换上壳太阳能组件，或者单独更换下壳LED组件，节省了后期维护的成本。

第二，上壳和下壳与中壳的结合面采用斜坡形式，结合面紧密贴合，防水、防尘、防漏电、防虫，提高了使用寿命。

第三，集成了图像识别、一键求助、信息显示为一体，提高了智慧路灯的智慧性，方便用于智慧城市建设。

第四，单光源(920-10o0mm)、双光源(1200-1300mm)灯头设计,以满足不同道路宽度及照明强度要求。

第五，可升降灯部分灯头设计，方便拆卸、检修、升级。

第六，光伏与灯具一体化设计。整体设计采用全封闭式，防水、防尘、防漏电、防虫。

第七，外壳主体材料可采用金属及碳纤维，材料安全环保，耐室外高低温。

第八，透光玻瓌罩采用耐高低温材料，四周与外壳贴合紧密。

第九，灯具具有倾斜角度，防积雪。

最后，还需要说明的是，在本文中使用的术语"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。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个…"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。