一种智慧灯杆系统的制作方法

1.本实用新型属于城市基础设施技术领域，尤其涉及一种智慧灯杆系统。


背景技术：

2.近年来，随着科学技术的不断发展，互联网技术和各类检测设备等呈现出良好的发展趋势，智能灯杆技术也有了较好的发展和应用，已被广泛地应用到各个领域。智慧综合杆是以智慧综合杆为载体，通过挂载各类设备提供智能照明、移动通信、城市监测、交通管理、信息交互和城市公共服务等功能，可通过运营管理后台系统进行远程监测、控制、管理等网络通讯和信息化服务的多功能道路智慧综合杆。能够完成对照明、气象、环保、通信等多个行业的数据信息，进行采集、发布以及传输，是新型智慧城市的数据监控、传输枢纽。
3.然而，由于现有的智慧灯杆集成了照明灯、显示屏、音箱、网关等设备，在智能程度提高的同时，也带来了功耗增加的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，有必要提供一种可以降低功耗的智慧灯杆系统。
5.一种智慧灯杆系统，包括：智慧灯杆、发电装置、储电装置；所述智慧灯杆与所述储电装置连接；所述储电装置与所述发电装置连接；
6.所述发电装置包括承重支架、垂直轴风机、发电机；所述承重支架上设置有容腔；所述垂直轴风机包括两个单向轴承、风机主轴、叶轮、涡轮传动装置、底座；一个所述单向轴承设置在所述风机主轴顶部且固定在所述承重支架的容腔顶部；所述叶轮设置在所述风机主轴上；所述底座设置在所述风机主轴底部，所述涡轮传动装置设置在所述风机主轴上靠近所述底座的位置处，且所述涡轮传动装置与所述发电机连接；另一个所述单向轴承设置在所述风机主轴底部靠近所述涡轮传动装置的位置处；
7.所述储电装置与所述发电机连接。
8.在其中一个实施例中，所述叶轮上设置有若干叶片，若干所述叶片可拆卸的均匀设置在所述风机主轴上。
9.在其中一个实施例中，若干所述叶片上均设置有凸起；所述风机主轴上均匀设置有凹槽；所述叶片可拆卸设置在所述风机主轴上时，所述凸起与所述凹槽卡接。
10.在其中一个实施例中，所述叶片采用聚乳酸材料制成。
11.在其中一个实施例中，所述底座上设置有容纳空腔，所述发电机设置在所述容纳空腔中。
12.在其中一个实施例中，所述储电装置中设置有蓄电池模块；所述蓄电池模块中设置有恒流限压充电电路、铅蓄电池。
13.在其中一个实施例中，所述智慧灯杆中设置有供电模块，所述供电模块与所述储电装置连接；所述供电模块还与市电连接。
14.在其中一个实施例中，所述智慧灯杆上集成有照明灯、信息交互屏、喇叭、监控摄
像头、移动基站、电动车充电桩。
15.在其中一个实施例中，所述垂直轴风机设置有若干个，且均匀分布在所述承重支架上的所述容腔中。
16.在其中一个实施例中，所述承重支架采用建筑垃圾制成。
17.上述智慧灯杆系统，包括：智慧灯杆、发电装置、储电装置；所述智慧灯杆与所述储电装置连接；所述储电装置与所述发电装置连接；所述发电装置包括承重支架、垂直轴风机、发电机；所述承重支架上设置有容腔；所述垂直轴风机包括两个单向轴承、风机主轴、叶轮、涡轮传动装置、底座；一个所述单向轴承设置在所述风机主轴顶部且固定在所述承重支架的容腔顶部；所述叶轮设置在所述风机主轴上；所述底座设置在所述风机主轴底部，所述涡轮传动装置设置在所述风机主轴上靠近所述底座的位置处，且所述涡轮传动装置与所述发电机连接；另一个所述单向轴承设置在所述风机主轴底部靠近所述涡轮传动装置的位置处；所述储电装置与所述发电机连接。通过将发电装置设置在公路旁边，由于发电装置中包含有垂直轴风机和发电机，车辆行驶通过垂直轴风机，由于空气的粘性，会带动周围的空气运动从而形成和行驶方向相同的气流，气流带动垂直轴风机的叶片转动并带动发电机工作产生电流，电流通过电源线连接到储电装置进行充电，降低了智慧灯杆的电力消耗。
附图说明
18.图1为一个实施例中智慧灯杆系统的结构图；
19.图2为图1所示结构中发电装置的部分结构示意图；
20.图3为一个实施例中风机主轴222以及叶片226的连接结构示意图；
21.图4为一个实施例中恒流限压充电电路的电路图；
22.图5为一个实施例中多路输出供电模块110的结构原理图；
23.图6为另一个实施例中智慧灯杆系统的结构图；
24.图7为一个实施例中智慧灯杆系统的应用环境图。
具体实施方式
25.为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型不仅仅局限于下面的实施例。
26.在一个实施例中，如图1、图2所示，本实用新型提供的一种智慧灯杆系统，主要包括：智慧灯杆100、发电装置200、储电装置300；智慧灯杆100与储电装置300连接；储电装置300与发电装置200连接；发电装置200包括承重支架210、垂直轴风机220、发电机230；承重支架210上设置有容腔212；垂直轴风机220包括两个单向轴承221、风机主轴222、叶轮223、涡轮传动装置224、底座225；一个单向轴承221设置在风机主轴222顶部且固定在承重支架210的容腔212顶部；叶轮223设置在风机主轴222上；底座225设置在风机主轴222底部，涡轮传动装置224设置在风机主轴222上靠近底座225的位置处，且涡轮传动装置224与发电机230连接；另一个单向轴承221设置在风机主轴222底部靠近涡轮传动装置224的位置处；储电装置300与发电机230连接。
27.智慧灯杆100可以与储电装置300连接，具体的，智慧灯杆100可以通过连接电线与储电装置300连接。智慧灯杆100以及储电装置300可以安装在交通道路旁边，其中，智慧灯
杆100可以使用储电装置300进行供电，便于智慧灯杆100提供智能照明、移动通信、城市监测、交通管理、信息交互和城市公共服务等功能。
28.储电装置300可以与发电装置200连接，发电装置200可以通过储电装置300为智慧灯杆100进行补充供电。
29.发电装置200可以包括承重支架210、垂直轴风机220、发电机230。其中，承重支架210上设置有容腔212，容腔212可以用于容纳垂直轴风机220以及发电机230。
30.垂直轴风机220可以包括单向轴承221、风机主轴222、叶轮223、涡轮传动装置224、底座225。其中，单向轴承221可以设置在风机主轴222最顶部的位置处，由于垂直轴风机220是设置在承重支架210中的容腔212中的，单向轴承221可以设置在风机主轴222顶部且固定在承重支架210的容腔212顶部。具体的，垂直轴风机220通过单向轴承221和承重支架210连接，只能单向转动。
31.叶轮223可以可拆卸的设置在风机主轴222上，其中，叶轮223可以定期进行更换。底座225可以设置在风机主轴222底部，涡轮传动装置224设置在风机主轴222上靠近底座225的位置处，且涡轮传动装置224与发电机230连接。通过将涡轮传动装置224设置在风机主轴222上，风机主轴222转动时可以带动涡轮传动装置224工作，使得发电机230进行发电操作。
32.具体的，承重支架210上的容腔212可以是上下共轴的容腔，可以分为上腔体和下腔体；上腔体可以安装单向轴承221，下腔体可以安装单向轴承221和垂直轴风机220的底座225。在本实施例中，储电装置300可以与发电机230连接，用于存储发电机230产生的电量。
33.在本实施例中，提供的智慧灯杆系统包括智慧灯杆100、发电装置200、储电装置300；智慧灯杆100与储电装置300连接；储电装置300与发电装置200连接；发电装置200包括承重支架210、垂直轴风机220、发电机230；承重支架210上设置有容腔212；垂直轴风机220包括两个单向轴承221、风机主轴222、叶轮223、涡轮传动装置224、底座225；一个单向轴承221设置在风机主轴222顶部且固定在承重支架210的容腔212顶部；叶轮223设置在风机主轴222上；底座225设置在风机主轴222底部，涡轮传动装置224设置在风机主轴222上靠近底座225的位置处，且涡轮传动装置224与发电机230连接；另一个单向轴承221设置在风机主轴222底部靠近涡轮传动装置224的位置处；储电装置300与发电机230连接。通过将发电装置200设置在公路旁边，由于发电装置200中包含有垂直轴风机220和发电机230，车辆行驶通过垂直轴风机220，由于空气的粘性，会带动周围的空气运动从而形成和行驶方向相同的气流，气流带动垂直轴风机220的叶片转动并带动发电机230工作产生电流，电流通过电源线连接到储电装置300进行充电，降低了智慧灯杆100的电力消耗。
34.如图2所示，在一个实施例中，叶轮223上设置有若干叶片226，若干叶片226可拆卸的均匀设置在风机主轴222上。
35.其中，一个叶轮223上可以设置有多个叶片226，如图2所示，一个叶轮223上可以设置有6片叶片226，每一片叶片226的形状大小均一致，且各个叶片226的形状均为长方形。叶片226可以可拆卸的均匀设置在风机主轴222上，便于将叶片226进行拆卸或者更换。叶轮223通过卡槽固定在风机主轴222上，风机主轴222顶部通过单向轴承221连接，并固定在承重支架210上，风机主轴222底部通过单向轴承221与底座225相连接，风机主轴222只能朝着一个方向转动。
36.在本实施例中，如图2、图3所示，风机主轴222可以采用金属材质，顶部和底部预留和单向轴承221连接位置，除了单向轴承221连接位置外，其他位置包裹一层塑料材质的外壳，塑料外壳上预留了安装叶片226的凹槽228，叶片226通过凹槽228和风机主轴222非刚性连接。
37.在一个实施例中，如图3所示，若干叶片226上均设置有凸起227；风机主轴222上均匀设置有凹槽228；叶片226可拆卸设置在风机主轴222上时，凸起227与凹槽228卡接。
38.如图3所示，风机主轴222上凹槽228的形状可以分为三段，其中第一段与第二段相互平行且不共线，第三段连接第一段与第二段；第一段顶部的槽口大于其他位置的槽口，便于凸起227卡入。凸起227卡入到第一段顶部的槽口后，可以沿着三段凹槽228移动，直到叶片226卡紧在风机主轴222上。
39.在一个实施例中，叶片采用聚乳酸材料制成。其中，聚乳酸材料为环保材料，耐高温且可降解。
40.在一个实施例中，底座上设置有容纳空腔，发电机设置在容纳空腔中。
41.在一个实施例中，储电装置中设置有蓄电池模块；蓄电池模块中设置有恒流限压充电电路、铅蓄电池。
42.垂直轴风机的输出端通过稳压电路接入到铅蓄电池的充电电极。垂直轴风机的输出电流经过限流稳压后对铅蓄电池进行充电，铅蓄电池具有过充保护电路，可在电池容量达到指定阈值后自动停止充电。蓄电池模块包含多路直流电输出接口，可输出24v/12v等常见路灯直流电电流。其中，恒流限压充电电路的电路图如图4所示。
43.如图5所示，在一个实施例中，智慧灯杆100中设置有供电模块110，供电模块110与储电装置300连接；供电模块110还与市电连接。
44.供电模块110可以将储电装置300中的电量传输至智慧灯杆100中，用于智慧灯杆100工作。
45.在本实施例中，供电模块110还可以与市电连接，智慧灯杆100可以检测储电装置300中蓄电池的电池容量，当电池容量高于设定阈值时，自动切换到蓄电池供电，当蓄电池容量低于设定阈值时，则切换到市电供电。
46.通过将储电装置300以及市电均与供电模块110连接，可以随时为智慧灯杆100供电，其中，多路输出供电模块110的结构原理如图6所示。
47.在一个实施例中，如图5所示，智慧灯杆100上集成有照明灯120、信息交互屏130、喇叭140、监控摄像头150、移动基站160、电动车充电桩170，从而提供智能照明、移动通信、城市监测、交通管理、信息交互和城市公共服务等功能。
48.如图5所示，在一个实施例中，垂直轴风机220设置有若干个，且均匀分布在承重支架210上的容腔212中。
49.其中，各个垂直轴风机220可以平行设置在承重支架210上，多个垂直轴风机220发电输出端可以并联连接。
50.在一个实施例中，承重支架可以采用建筑垃圾制成，无二次污染。
51.本实用新型提供的一种智慧灯杆系统的使用方法如下：
52.将发电装置安装在道路隔离带上，将智慧灯杆安装在道路两侧；具体的，将承重支架、垂直轴风机、发电机安装在道路隔离带上，智慧灯杆和垂直轴风机电性连接，连接线埋
在道路下方；
53.垂直轴风机可单向转动，顺风面和隔离带两侧车辆行驶方向相同，车辆行驶通过垂直轴风机；
54.由于空气的粘性，会带动周围的空气运动从而形成和行驶方向相同的气流；气流带动垂直轴风机的叶片转动并带动发电机工作产生电流，将风能转换为电能；电流通过电源线连接到蓄电池对蓄电池进行充电，其中，蓄电池具有储能功能，可将电能转换为化学能，同时可对外输出多组直流电；如图7所示，垂直轴风机的叶片转动方向和机动车方向一致。
55.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
56.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种智慧灯杆系统，其特征在于，包括：智慧灯杆、发电装置、储电装置；所述智慧灯杆与所述储电装置连接；所述储电装置与所述发电装置连接；所述发电装置包括承重支架、垂直轴风机、发电机；所述承重支架上设置有容腔；所述垂直轴风机包括两个单向轴承、风机主轴、叶轮、涡轮传动装置、底座；一个所述单向轴承设置在所述风机主轴顶部且固定在所述承重支架的容腔顶部；所述叶轮设置在所述风机主轴上；所述底座设置在所述风机主轴底部，所述涡轮传动装置设置在所述风机主轴上靠近所述底座的位置处，且所述涡轮传动装置与所述发电机连接；另一个所述单向轴承设置在所述风机主轴底部靠近所述涡轮传动装置的位置处；所述储电装置与所述发电机连接。2.根据权利要求1所述的智慧灯杆系统，其特征在于，所述叶轮上设置有若干叶片，若干所述叶片可拆卸的均匀设置在所述风机主轴上。3.根据权利要求2所述的智慧灯杆系统，其特征在于，若干所述叶片上均设置有凸起；所述风机主轴上均匀设置有凹槽；所述叶片可拆卸设置在所述风机主轴上时，所述凸起与所述凹槽卡接。4.根据权利要求2所述的智慧灯杆系统，其特征在于，所述叶片采用聚乳酸材料制成。5.根据权利要求1所述的智慧灯杆系统，其特征在于，所述底座上设置有容纳空腔，所述发电机设置在所述容纳空腔中。6.根据权利要求1所述的智慧灯杆系统，其特征在于，所述储电装置中设置有蓄电池模块；所述蓄电池模块中设置有恒流限压充电电路、铅蓄电池。7.根据权利要求1所述的智慧灯杆系统，其特征在于，所述智慧灯杆中设置有供电模块，所述供电模块与所述储电装置连接；所述供电模块还与市电连接。8.根据权利要求1所述的智慧灯杆系统，其特征在于，所述智慧灯杆上集成有照明灯、信息交互屏、喇叭、监控摄像头、移动基站、电动车充电桩。9.根据权利要求1所述的智慧灯杆系统，其特征在于，所述垂直轴风机设置有若干个，且均匀分布在所述承重支架上的所述容腔中。10.根据权利要求1所述的智慧灯杆系统，其特征在于，所述承重支架采用建筑垃圾制成。

技术总结
本实用新型公开了一种智慧灯杆系统，包括：智慧灯杆、发电装置、储电装置；智慧灯杆与储电装置连接；发电装置包括承重支架、垂直轴风机、发电机；垂直轴风机包括两个单向轴承、风机主轴、叶轮、涡轮传动装置、底座；一个单向轴承设置在风机主轴顶部且固定在承重支架的容腔顶部；叶轮设置在风机主轴上；底座设置在风机主轴底部，涡轮传动装置设置在风机主轴上靠近底座的位置处，且涡轮传动装置与发电机连接；另一个单向轴承设置在风机主轴底部；储电装置与发电机连接。将发电装置设在公路旁边，车辆行驶通过垂直轴风机会形成气流，带动叶轮转动并带动发电机工作产生电流，电流通过电源线连接到储电装置进行充电，降低了智慧灯杆的电力消耗。电力消耗。电力消耗。


技术研发人员：黄金叶 李英英
受保护的技术使用者：深圳市旗扬特种装备技术工程有限公司
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2023/6/7