公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備制造技術

本發明專利技術涉及公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備，包括發電組件、路燈桿、路燈、蓄水罐、中央控制器和滴灌帶，發電組件包括光伏發電面板和風力發電機以及微型水輪機。光伏面板下方安有可伸縮支架，通過支架伸長可以使得光伏發電面板抬起成能收集雨水的漏斗形結構。蓄水罐固定安裝于路燈桿的下部。光伏發電面板與蓄電池連接，發電組件所發的電儲存在蓄電池內，路燈安裝在光電板塊下表面，蓄電池與路燈連接，滴灌帶的一端與蓄水罐連接，另一端布設于公路環島綠化帶內，中央控制器分別與可伸縮支架的控制端、蓄電池、電磁閥和濕度傳感器連接。本發明專利技術優點在于：解決了天氣變化對設備發電的不良影響并提供植被灌溉所需用水同時簡化操作。

Highway green belt around the island, power generation lighting, water-saving irrigation intelligent integrated equipment

The present invention relates to the road around the island green belt power lighting intelligent integrated water-saving irrigation equipment, including power module, street lamp, street lamp pole, the water tank, the central controller and drip irrigation belt, power components including photovoltaic panels and wind power generator and micro turbine. Under the photovoltaic panel, the square is provided with a telescopic bracket, and the photovoltaic panel can be lifted into a funnel shaped structure which can collect rainwater by the extension of the bracket. The water storage tank is fixedly arranged on the lower part of the road lamp post. Photovoltaic panel is connected with the battery, the power component of electric storage in the battery lamp installation surface in the photoelectric plate, the battery and the lamp connected end is connected with the drip irrigation with water storage tank, the other end is set at the road around the island green belt, the central controller respectively and the control end of the telescopic bracket, and battery the electromagnetic valve and the humidity sensor connection. The invention has the advantages that the adverse effects of the weather change on the power generation of the equipment are solved, and the water needed for the vegetation irrigation is provided, and the operation is simplified.

【技術實現步驟摘要】
公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備
本專利技術涉及智能灌溉
，特別是公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備。
技術介紹
大多數公路環島設有綠化帶，絕大多數綠化帶的灌溉系統和環島上的照明系統都是相互獨立的，這往往導致灌溉與照明的操作變得復雜。且公路環島晚上的照明需要消耗大量的電力，綠化帶的灌溉也會消耗大量的水資源。因此利用太陽能風能雨水能進行發電儲存后用于晚上的照明以達到節約用電的目的且雨水發電時收集的雨水也可以用以日后綠化帶植被的灌溉提供水源。而在現在的實際應用中還未看見有相同的設備。目前太陽能的最佳利用方式是利用光伏轉換效應，將照射到多晶硅電池上的太陽熱輻射能轉換成電能。雖然太陽能是迄今為止最為安全、可靠、清潔的天然能源，但其受天氣影響較為嚴重。在陰雨天氣太陽能發電量會急劇下降，但公路環島所需的電量并不會因天氣不同而發生大的變化。而太陽能與風能在時間上和地域上都有很強的互補性。白天太陽光最強時，風很小;晚上太陽落山后，由于地表溫差變化大而風能加強。在夏季，太陽光強度大而風小;在冬季，太陽光強度弱而風大。它們在時間上的互補性使風光互補發電系統在資源上具有良好的匹配性。因此為了讓設備能給能夠全天候穩定的輸出電力，需要將風能與太陽能結合起來，形成互補發電系統。有資料表明，我國的平均降雨量是650mm,由我國的國土面積可以推算出我國的原生水資源量約為6.24萬億m3/年。除自然蒸發與滲透外，我國雨水收集灌溉的潛力巨大而特別是在沿海地區雨水資源豐富，雨水收集灌溉前景更加可觀。且在雨水收集利用的過程中可以將雨水下降是所攜帶的大量勢能聚集起來帶動發動機轉輪發電。
技術實現思路
本專利技術旨在解決天氣變化對設備發電的不良影響并提供植被灌溉所需用水，同時簡化公路照明與植被灌溉操作，提供一種公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備。本專利技術的目的通過以下技術方案來實現：公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備，包括發電組件、路燈桿、路燈、蓄水罐、中央控制器和滴灌帶，所述發電組件安裝在路燈桿上，所述發電組件包括光伏發電面板和蓄電池，光伏發電面板為單晶硅圓形太陽能面板，由四個板塊組成，每個板塊的下方安裝有可伸縮支架，可伸縮支架的上端鉸接在板塊的下表面中心位置，下端鉸接在路燈桿上，可伸縮支架能夠調整板塊的角度，并使得光伏發電面板形成能夠收集雨水的漏斗形結構，路燈桿為中空結構，漏斗形結構與路燈桿連通，蓄水罐固定安裝于路燈桿的下部，光伏發電面板與蓄電池連接，光伏發電面板所發的電儲存在蓄電池內，路燈安裝在板塊的下表面上，蓄電池與路燈連接，滴灌帶的一端與蓄水罐連接，另一端布設于公路環島綠化帶內，在滴灌帶靠近蓄水罐的一端設有電磁閥，遠離蓄水罐的一端布設有濕度傳感器，中央控制器分別與可伸縮支架的控制端、蓄電池、電磁閥和濕度傳感器連接。進一步地，所述可伸縮支架為電動伸縮支架，電動伸縮支架與蓄電池電連接。進一步地，所述路燈桿的頂部設有雨水濾網，漏斗形結構收集的雨水經過雨水濾網過濾后再進入蓄水罐內。進一步地，所述路燈桿的上部內側還安裝有水輪發電機，水輪發電機與蓄電池連接，水輪發電機所發的電儲存在蓄電池內。進一步地，所述路燈桿的中部還安裝有垂直軸式風力發電機，垂直軸式風力發電機與蓄電池連接，垂直軸式風力發電機所發的電儲存在蓄電池內。進一步地，所述水輪發電機為微型水輪發電機。進一步地，所述蓄電池位于蓄水罐的頂部，中央控制器安裝在蓄電池內部。進一步地，所述蓄水罐的頂部設有啟閉可控的罐蓋，罐蓋的控制端與中央控制器連接。本專利技術具有以下優點：1、該設備利用光伏能、風能、雨水勢能這些易獲取的自然能源發電，不需要外界提供電力且所用電能均為清潔能量，不僅可以緩解現有能源緊缺的壓力而且還可以減少碳排放，十分環保，可以實現全天候電力的穩定輸出與儲備，以實現照明與灌溉用電的持續供應。2、該設備可以將雨天的降水集中回收儲存，可以解決以后干燥天氣的時灌溉用水。在降雨豐富的季節可以實現不依賴外界供水。植被的灌溉方式為滴灌，可以提高雨水回收利用效率。而中央控制器通過太陽能發電效率與土壤含水量值時時計算蒸騰作用大小后再確定出植物生長所需最低土壤含水量，經過比對兩種土壤含水量自動控制電磁閥啟閉進行灌溉更大大的提高少有的雨水資源的灌溉效率，十分智能。3、在每個滴灌帶布設了土壤濕度傳感器，解決了環島中不同位置土壤濕度不均勻的問題，根據不同的土壤濕度，以不同的灌溉水量進行灌溉，保證每株植物擁有適宜的生長環境。4、本設備利用中央控制器根據太陽能面板發電效率來確定不同地區光照強度不僅可以在光照不足的情況下自動打開路燈避免了像傳統路燈采用在預設時間啟閉以至于浪費電力的缺點而且可以通過伸縮支架來改變太陽能面板的形狀以達到匯集雨水沖洗面板和發電的作用，十分智能。5、當太陽光照強，中央控制器檢測到光伏發電面板處于高效率發電狀態時，光伏發電面板處于水平狀態，而位于光伏發電面板下側的路燈照射方向垂直向下，此時路燈處于關閉狀態；當太陽光照弱，中央控制器檢測到光伏發電面板處于低效率發電或未發電狀態時，光伏發電面板處于傾斜狀態，位于光伏發電面板下側的路燈斜向照射在路面上，此時路燈處于開啟狀態。通過光照強弱來判斷路燈的啟閉，節能效果好。附圖說明圖1為本專利技術在日照強度不高或在夜晚的系統結構示意圖；圖2為本專利技術在日照強度高即晴天的系統結構示意圖；圖中：1-光伏發電面板，2-路燈桿，3-可伸縮支架，4-路燈，5-雨水濾網，6-水輪發電機，7-垂直軸式風力發電機，8-蓄水罐，9-蓄電池，10-滴灌帶，11-電磁閥，12-濕度傳感器。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步的描述，但本專利技術的保護范圍不局限于以下所述。如圖1和圖2所示，公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備，包括發電組件、路燈桿2、路燈4、蓄水罐8、中央控制器和滴灌帶10，所述發電組件安裝在路燈桿2上，所述發電組件包括光伏發電面板1和蓄電池9，光伏發電面板1為單晶硅圓形太陽能面板，由四個板塊組成，每個板塊的下方安裝有可伸縮支架3，可伸縮支架3的上端鉸接在板塊的下表面中心位置，下端鉸接在路燈桿2上，可伸縮支架3能夠調整板塊的角度，并使得光伏發電面板1形成能夠收集雨水的漏斗形結構，光伏發電面板1的傾斜角度由路燈4的投射角度決定，可伸縮支架3的伸縮條件根據光伏發電面板1的發電效率來確定，當光伏發電面板1的發電效率沒有達到儲存的預設值時，也就意味著設備上空的光照不夠充足，中央控制器便會控制可伸縮支架3伸長，光伏發電面板1抬起一定角度，路燈4利用蓄電池9的電力為道路提供照明，而當光伏發電面板1的發電效率達到第二個預設值（因為在相同的光照條件下，漏斗形的光伏面板的受光面積不如太陽能面板鋪開是的受光面積大，所以第二個預設發電值將小于第一個預設發電值）之后，可伸縮支架3收縮，光伏發電面板1鋪開，路燈4關閉，路燈桿2為中空結構，漏斗形結構與路燈桿2連通，蓄水罐8固定安裝于路燈桿2的下部，光伏發電面板1與蓄電池9連接，光伏發電面板1所發的電儲存在蓄電池9內，路燈4安裝在板塊的下表面上，蓄電池9與路燈4連接，滴灌帶10的一端與蓄水罐8連接，另一端布設于公路環島綠化帶內，在滴灌帶10靠近蓄水罐8的一端設有電磁閥11，遠離蓄水罐8的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備，其特征在于：包括發電組件、路燈桿（2）、路燈（4）、蓄水罐（8）、中央控制器和滴灌帶（10），所述發電組件安裝在路燈桿（2）上，所述發電組件包括光伏發電面板（1）和蓄電池（9），光伏發電面板（1）為單晶硅圓形太陽能面板，由四個板塊組成，每個板塊的下方安裝有可伸縮支架（3），可伸縮支架（3）的上端鉸接在板塊的下表面中心位置，下端鉸接在路燈桿（2）上，可伸縮支架（3）能夠調整板塊的角度，并使得光伏發電面板（1）形成能夠收集雨水的漏斗形結構，路燈桿（2）為中空結構，漏斗形結構與路燈桿（2）連通，蓄水罐（8）固定安裝于路燈桿（2）的下部，光伏發電面板（1）與蓄電池（9）連接，光伏發電面板（1）所發的電儲存在蓄電池（9）內，路燈（4）安裝在板塊的下表面上，蓄電池（9）與路燈（4）連接，滴灌帶（10）的一端與蓄水罐（8）連接，另一端布設于公路環島綠化帶內，在滴灌帶（10）靠近蓄水罐（8）的一端設有電磁閥（11），遠離蓄水罐（8）的一端布設有濕度傳感器（12），中央控制器分別與可伸縮支架（3）的控制端、蓄電池（9）、電磁閥（11）和濕度傳感器（12）連接。...

【技術特征摘要】
1.公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備，其特征在于：包括發電組件、路燈桿（2）、路燈（4）、蓄水罐（8）、中央控制器和滴灌帶（10），所述發電組件安裝在路燈桿（2）上，所述發電組件包括光伏發電面板（1）和蓄電池（9），光伏發電面板（1）為單晶硅圓形太陽能面板，由四個板塊組成，每個板塊的下方安裝有可伸縮支架（3），可伸縮支架（3）的上端鉸接在板塊的下表面中心位置，下端鉸接在路燈桿（2）上，可伸縮支架（3）能夠調整板塊的角度，并使得光伏發電面板（1）形成能夠收集雨水的漏斗形結構，路燈桿（2）為中空結構，漏斗形結構與路燈桿（2）連通，蓄水罐（8）固定安裝于路燈桿（2）的下部，光伏發電面板（1）與蓄電池（9）連接，光伏發電面板（1）所發的電儲存在蓄電池（9）內，路燈（4）安裝在板塊的下表面上，蓄電池（9）與路燈（4）連接，滴灌帶（10）的一端與蓄水罐（8）連接，另一端布設于公路環島綠化帶內，在滴灌帶（10）靠近蓄水罐（8）的一端設有電磁閥（11），遠離蓄水罐（8）的一端布設有濕度傳感器（12），中央控制器分別與可伸縮支架（3）的控制端、蓄電池（9）、電磁閥（11）和濕度傳感器（12）連接。2.根據權利要求1所述的公路環島綠化帶發電照明節水灌溉智能化一體式設備，其特征在于：所述可伸縮支架（3）為電動伸縮支架，電動伸縮...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張晗，倪寧淇，龔政，劉娜，趙璐，
申請(專利權)人：四川大學，
類型：發明
國別省市：四川,51