CN204704730U - 一种具有环境信息采集功能的led路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及一种具有环境信息采集功能的LED路灯。该具有环境信息采集功能的LED路灯，包括：灯杆；所述灯杆上设置有LED灯、环境信息采集装置及供电装置；所述供电装置分别与所述LED灯及所述环境信息采集装置连接。本实用新型的具有环境信息采集功能的LED路灯，扩展了路灯的功能。

Description

一种具有环境信息采集功能的LED路灯

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，具体而言，涉及一种具有环境信息采集功能的LED路灯。

背景技术

路灯是指给道路提供照明的装置，泛指用于交通、路面照明的灯具。

相关技术中，路灯的主要结构包括：灯杆及设置在灯杆上的照明装置，照明装置通电点亮为路面提供照明。

现有的路灯一般仅具有照明功能，功能相对比较单一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有环境信息采集功能的LED路灯，以扩展路灯的功能。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种具有环境信息采集功能的LED路灯，包括：灯杆；所述灯杆上设置有LED灯、环境信息采集装置及供电装置；所述供电装置分别与所述LED灯及所述环境信息采集装置连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述灯杆上还设置有LED灯控制器；所述LED灯控制器分别与所述LED灯及所述供电装置连接，用于控制所述LED灯的开启与关闭。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述LED灯控制器包括：LED驱动电路、逻辑控制电路及开关电源；所述LED驱动电路分别与所述供电装置及所述LED灯连接；所述开关电源与所述逻辑控制电路依次串联后，分别与所述供电装置及所述LED驱动电路连接；其中所述逻辑控制电路，用于控制所述LED驱动电路驱动所述LED灯开启、关闭以及调节所述LED灯的亮度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述逻辑控制电路包括：微波感应电路、定时电路、亮度调节电路及逻辑选择电路；所述微波感应电路、所述定时电路及所述亮度调节电路并联于所述开关电源及所述逻辑选择电路之间；所述逻辑选择电路还与所述LED驱动电路连接；所述微波感应电路，用于检测到人员通过时，输出开启信号；所述定时电路，用于对所述LED灯开启的时间进行计时；所述亮度调节电路，用于输出亮度调节信号；所述逻辑选择电路，用于在所述开启信号下控制所述LED驱动电路驱动所述LED灯开启；还用于根据所述计时结果及所述亮度调节信号控制LED驱动电路驱动所述LED灯的亮度改变或关闭。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述环境信息采集装置包括：环境信息采集探头及信息传输电路；所述环境信息采集探头与所述信息传输电路连接；所述供电装置分别与所述环境信息采集探头及信息传输电路连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述环境信息采集探头中包括以下一种或多种：温度传感器、湿度传感器、大气压力传感器、粉尘浓度传感器以及紫外线传感器；所述信息传输电路中包括以下一种或多种：北斗传输单元、移动数据传输单元以及有线传输单元。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述供电装置包括：风力发电单元、太阳能发电单元以及储能供电单元；所述风力发电单元、所述太阳能发电单元分别与所述储能供电单元连接；所述储能供电单元分别与所述LED灯及所述环境信息采集装置连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述风力发电单元包括：风轮、齿轮变速箱及发电机；所述风轮的输出轴与所述齿轮变速箱的输入轴连接；所述齿轮变速箱的输出轴与所述发电机的输入轴连接；所述发电机的输出端与所述储能供电单元连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述太阳能发电单元包括：太阳能电池板及光电转换电路；所述光电转换电路将所述太阳能电池板所采集的光能转换为电能，输出端与所述储能供电单元连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述储能供电单元为蓄电池。

本实用新型实施例的具有环境信息采集功能的LED路灯，除设置有LED灯具有照明功能外，还设置有环境信息采集装置，通过环境信息采集装置可以采集环境监测参数，实现环境监测功能，从而扩展了路灯所能实现的功能。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例中具有环境信息采集功能的LED路灯的一种结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例中LED灯控制器的一种结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例中LED灯控制电路的另一种结构示意图；

图4示出了本实用洗洗脑实施例中具有环境信息采集功能的LED路灯的另一种结构示意图。

附图说明：1-LED灯，2-环境信息采集装置，3-供电装置，5-灯杆，21-环境信息采集探头，22-信息传输电路，31-风轮，32-太阳能电池板，41-开关电源，42-逻辑控制电路，43-LED驱动电路，421-微波感应电路，422-定时电路，423-亮度调节电路，424-逻辑选择电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

传统的路灯一般仅具有照明功能，所实现的功能比较单一。本实用新型实施例中在路灯结构中增加了环境信息采集装置，通过环境信息采集装置可以采集环境监测参数，实现环境监测功能，从而扩展了路灯的功能。

以下将结合附图对本实用新型实施例的具有环境信息采集功能的LED路灯的结构进行详细说明。

本实用新型实施例提供的具有环境信息采集功能的LED路灯，包括：灯杆，如图1所示，在灯杆上设置有LED灯1、环境信息采集装置2及供电装置3；供电装置3分别与LED灯1及环境信息采集装置2连接。

本实用新型实施例的具有环境信息采集功能的LED路灯，将照明装置及环境监测装置集为一体，通过LED灯1实现照明功能，通过环境信息采集装置2实现环境监测的功能，从而扩展了具有环境信息采集功能的LED路灯的功能。

本实用新型实施例的上述具有环境信息采集功能的LED路灯为了实现环境监测功能，环境监测装置的具体结构，如图4所示，可以包括环境信息采集探头21及信息传输电路22；环境信息采集探头21与信息传输电路22连接；供电装置3分别与环境信息采集探头21及信息传输电路22连接，其中环境信息采集探头21用于采集环境中的各项监测参数，信息传输电路22用于将环境信息采集探头21所采集到的环境监测参数传递至监测中心处。

为了实现对多项环境参数的监测，上述环境信息采集探头21中可以设置多种传感器装置，如温度传感器、湿度传感器、大气压力传感器、粉尘浓度传感器以及紫外线传感器，以分别对环境温度、湿度、大气压力、粉尘浓度以及紫外线指数进行监测。

由于每个LED路灯一般是独立设置，且环境信息采集探头21多设置在灯杆5的顶部位置，环境信息采集探头21中所采集的环境监测参数不便于直接进行观测，为了将环境信息采集探头21中所采集的环境监测参数传递至监测中心处，在环境监测装置中设置信息传输电路22，以通过信息传输电路22将环境监测参数传递至监测中心处。

考虑到LED路灯有可能会设置在比较偏远、无基站覆盖的区域内，因此为了保证环境监测信号的及时有效传输，在信息传输电路22中设置北斗传输单元，由于北斗传输单元采用北斗通信方式，不受距离环境的影响，由此可以保证环境监测信号的及时有效传输。

进一步，为了保证环境监测信号的传输效率以及传输方式的多样性，在信息传输电路22中还可以设置移动数据通信单元以及有线传输单元等。

在移动基站覆盖范围内可以通过移动数据通信单元进行移动通信，提高数据传输的效率；

通过有线传输单元可以实现环境监测数据的有线传输。

上述的信息传输电路22可以根据实际需要仅包含上述传输方式中的一种或多种，当包含多种信息传输方式时，多种信息传输方式互为冗余备份，从而保证数据传输的可靠性。

相关技术中的路灯，在接通电源后，一般保持单一的亮度照明，当所照明区域长时间无人通过时，路灯以恒定功率照明，造成资源的浪费。

本实用新型实施例中，为了节约电能，使路灯根据照明需求进行照明并调节照明亮度，在灯杆5上设置了LED灯控制器，以通过LED灯控制器控制LED灯1的开启与关闭。

特别的，本实用新型实施例的LED灯控制器是通过逻辑电路实现，以下将对该LED灯控制器的具体电路结构进行说明。

如图2所示，在LED灯控制器中包括：LED驱动电路43、逻辑控制电路42及开关电源41；LED驱动电路43分别与供电装置3及LED灯1连接；开关电源41与逻辑控制电路42依次串联后，分别与供电装置3及LED驱动电路43连接；其中逻辑控制电路42，用于控制LED驱动电路43驱动LED灯1开启、关闭以及调节LED灯1的亮度。

从图3中可以看出，逻辑控制电路42包括：微波感应电路421、定时电路422、亮度调节电路423及逻辑选择电路424；微波感应电路421、定时电路422及亮度调节电路423并联于开关电源41及逻辑选择电路424之间；逻辑选择电路424还与LED驱动电路43连接；微波感应电路421，用于检测到人员通过时，输出开启信号；定时电路422，用于对LED灯1开启的时间进行计时；亮度调节电路423，用于输出亮度调节信号；逻辑选择电路424，用于在开启信号下控制LED驱动电路43驱动LED灯1开启；还用于根据计时结果及亮度调节信号控制LED驱动电路43驱动LED灯1的亮度改变或关闭。

利用上述的电路结构可以实现，当有移动物通过时，LED灯1点亮，通可以根据LED灯1点亮的时间调节LED灯1的亮度，例如当30S时间内未有移动物再次通过LED灯1的亮度变弱，或当时间更长未有移动物经过时LED灯1关闭，由此实现对LED灯1亮度的调节，节约LED灯1的电能消耗。

需要说明的是，上述微波感应电路421可以包括微波传感器，向目标方向发射微波，当微波被移动物体反射回时，微波感应电路421的输出值发生改变，从而使提供给LED灯1的驱动电流大小发生改变，例如提供给LED灯1设定的最大电流，从而可以使LED灯1亮度达到设定亮度的100％。

上述亮度调节电路423中可以包括灵敏电阻，当长时间未有移动物体经过时，灵敏电阻的阻值发生变化，使得提供给LED灯1的电流发生改变，从而实现对LED灯1亮度的调节，尤其当灵敏电阻增大至提供给LED灯1的电流为零时，LED灯1关闭。

上述逻辑选择电路424为由逻辑器件组成的电路，表示各个电路之间的与或关系以，例如微波感应电路421输出有效值时，LED灯1亮度达到设定亮度的100％；又例如定时电路422及亮度调节电路423为与的关系，同时作用给LED灯1，以根据LED灯1的点亮时间调节LED灯1的亮度。

基于上述具有环境信息采集功能的LED路灯的结构，本实用新型实施例还提供了一种具有环境信息采集功能的LED路灯的具体实施方式，如图4所示，该具有环境信息采集功能的LED路灯的主要结构包括灯杆5，在灯杆5上设置有LED灯1、环境信息采集装置2及供电装置3。

相较于相关技术中采用市电或蓄电池为路灯供电，供电方式较为单一的问题，本实施例的具有环境信息采集功能的LED路灯的供电装置3采用了更加灵活、环保的供电方式。

如图4所示，本实用新型实施例的具有环境信息采集功能的LED路灯所采用的供电方式包括风力发电、太阳能发电以及蓄电池供电等多种方式。

为了实现上述的风力发电、太阳能发电以及蓄电池供电，本实施例的具有环境信息采集功能的LED路灯供电装置3中设置了风力发电单元、太阳能发电单元以及储能供电单元；风力发电单元、太阳能发电单元分别与储能供电单元连接；储能供电单元分别与LED灯1及环境信息采集装置2连接，由此可以将风力转换产生的电能、太阳能转换得到的电能存储到储能供电单元中，利用储能供电单元为LED灯1及具有环境信息采集功能的LED路灯上的其它部件供电，如为环境信息采集装置2供电。

以下将分别对风力发电单元、太阳能发电单元的结构进行详细说明。

风力发电单元是将风的功能转变成机械能，再把机械能转化为电力动能的装置。

风力发电单元的结构主要包括：风轮31、齿轮变速箱及发电机；风轮31是把风的动能转变为机械能的重要部件，当风吹向风轮31时，驱动风轮31转动，风轮31的输出轴输出机械动能。

由于风轮31的转速相对比较低，而且风力的大小和方向经常发生变化，使得风轮31输轴转速不稳定，不利于直接用于发电使用，为了得到持续稳定转速，本实施例的风力发电单元中还设置了齿轮变速箱，其中，齿轮变速箱的输入轴与风轮31的输出轴连接，用于将风轮31输出的动能提高到发电机额定转速，齿轮变速箱的输出轴与发电机的输入轴连接，发电机将用于将机械动能转变为电能并输入到储能供电单元中存储，以为LED路灯上的各部件提供电源，具体的，储能供电单元可以采用蓄电池实现。

太阳能发电单元包括太阳能电池板32及光电转换电路；光电转换电路将太阳能电池板32所采集的光能转换为电能，输出端与储能供电单元连接。

从图4中可以看出，风力发电单元可以有效的利用风力产生电能，其中风力发电单元中的风轮31设置在灯杆5最顶端，风轮31下方装有太阳能电池板32，太阳能发电单元和风力发电单元产生电能后，输送到蓄电池进行存储。灯杆5配置的LED灯1，可以选用能效较高的LED灯1，LED灯1在产生同样亮度的条件下，可以在一定程度上降低功耗。由于使用了LED灯1，所以对灯的控制就会更加灵活。LED灯1可以通过LED灯控制器进行控制，其中在LED灯控制器中可以设置微波雷达感应器，用于感应移动物体的经过。在夜晚，LED灯控制器开始工作，当有移动物体经过，微波雷达感应器将会探测到，并迅速触发LED灯控制器将LED灯1点亮到100％亮度。经过一段可设定的时间后，不再有移动物体经过此灯杆5，LED灯1亮度会衰减到一个预设的低亮度，再经过一个可设的时间段，仍然没有移动物体经过，LED灯1将会完全关闭。经过如此调整，不但可以满足大众人群的日常需求，也可以极大的降低电能损耗。

智能灯杆5还具备另一个功能，就是环境数据的采集。通过灯杆5上边的环境信息采集探头21，可以对周边环境温度、湿度、大气压力、粉尘浓度和紫外线指数等数据进行采集，另外可以通过信息传输电路22将采集到的环境监测数据传输到监测中心，其中信息传输电路22中可以配置北斗卫星接收器，用于获取当前设备位置和准确的北斗授时时间，通过无线网络通道，将这些数据上传到监测中心，再由监测中心进行分析和处理。最后，用户可以访问监测中心的发布的相关数据，获取到当前位置的环境数据，给大家的生活带来更多的便利。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，包括：灯杆；

所述灯杆上设置有LED灯、环境信息采集装置及供电装置；

所述供电装置分别与所述LED灯及所述环境信息采集装置连接。

2.根据权利要求1所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述灯杆上还设置有LED灯控制器；

所述LED灯控制器分别与所述LED灯及所述供电装置连接，用于控制所述LED灯的开启与关闭。

3.根据权利要求2所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述LED灯控制器包括：LED驱动电路、逻辑控制电路及开关电源；

所述LED驱动电路分别与所述供电装置及所述LED灯连接；

所述开关电源与所述逻辑控制电路依次串联后，分别与所述供电装置及所述LED驱动电路连接；

其中所述逻辑控制电路，用于控制所述LED驱动电路驱动所述LED灯开启、关闭以及调节所述LED灯的亮度。

4.根据权利要求3所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述逻辑控制电路包括：微波感应电路、定时电路、亮度调节电路及逻辑选择电路；

所述微波感应电路、所述定时电路及所述亮度调节电路并联于所述开关电源及所述逻辑选择电路之间；

所述逻辑选择电路还与所述LED驱动电路连接；

所述微波感应电路，用于检测到人员通过时，输出开启信号；

所述定时电路，用于对所述LED灯开启的时间进行计时；

所述亮度调节电路，用于输出亮度调节信号；

所述逻辑选择电路，用于在所述开启信号下控制所述LED驱动电路驱动所述LED灯开启；还用于根据所述计时结果及所述亮度调节信号控制LED驱动电路驱动所述LED灯的亮度改变或关闭。

5.根据权利要求1所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述环境信息采集装置包括：环境信息采集探头及信息传输电路；

所述环境信息采集探头与所述信息传输电路连接；所述供电装置分别与所述环境信息采集探头及信息传输电路连接。

6.根据权利要求5所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述环境信息采集探头中包括以下一种或多种：温度传感器、湿度传感器、大气压力传感器、粉尘浓度传感器以及紫外线传感器；

所述信息传输电路中包括以下一种或多种：北斗传输单元、移动数据传输单元以及有线传输单元。

7.根据权利要求1所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述供电装置包括：风力发电单元、太阳能发电单元以及储能供电单元；

所述风力发电单元、所述太阳能发电单元分别与所述储能供电单元连接；所述储能供电单元分别与所述LED灯及所述环境信息采集装置连接。

8.根据权利要求7所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述风力发电单元包括：风轮、齿轮变速箱及发电机；

所述风轮的输出轴与所述齿轮变速箱的输入轴连接；

所述齿轮变速箱的输出轴与所述发电机的输入轴连接；

所述发电机的输出端与所述储能供电单元连接。

9.根据权利要求7所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述太阳能发电单元包括：太阳能电池板及光电转换电路；

所述光电转换电路将所述太阳能电池板所采集的光能转换为电能，输出端与所述储能供电单元连接。

10.根据权利要求7-9任一项所述的具有环境信息采集功能的LED路灯，其特征在于，所述储能供电单元为蓄电池。