一种具有灭虫功能的新能源路灯
技术领域
本发明涉及一种具有灭虫功能的风光互补路灯，属于新能源路灯技术领域。
背景技术
风光互补路灯采用风光互补离网供电系统，综合利用白天光照充足，夜间风力充沛的自然特性。采取白天光伏发电，风力大时风机发电的策略，高效利用可捕及的可再生能源，具有节能环保、节省线路投资等一众优势。
路灯在夜间带来光亮的同时，由于蚊虫的趋光性，路灯也会招来蚊虫，蚊虫长期聚集在灯罩附近，会使灯罩上结蜘蛛网，污损灯具。蚊虫碰到高温的灯体会使蚊虫尸身粘连在灯体上，弄脏灯体，遮挡光线，严重时甚至会造成夜间交通事故。同时夜间灯杆基座旁也会有大量的蚊虫，对环境与行人的安全造成危害。
目前具有灭蚊功能的路灯以消灭路灯灯罩周围的蚊虫为目的，路灯基座周围依然有大量的蚊虫出现，影响行人安全。并且其安装在灯罩旁的灭蚊器高度高，清理集蚊器中的蚊虫尸体较为麻烦。
发明内容
为解决现有路灯不能消灭路面聚集的蚊虫、且灭蚊后蚊虫尸体不便清理的不足，本发明提供了一种具有灭虫功能的风光互补路灯。本路灯具备同时消灭灯罩周围和路面蚊虫的功能，能方便的处理蚊虫尸体，并且蚊虫尸体的处理设置两种选择模式，可以选择灭蚊后就地排出蚊虫尸体，也可选择灭蚊后收集蚊虫尸体于集虫器，收集满后统一销毁。处理模式根据实际情况，配合灭虫配件，通过控制器上的选择按钮方便选择。
本发明为解决其问题采用的技术方案是：
一种具有灭虫功能的新能源路灯，其特征在于：含太阳能光伏板、风力发电机、蓄电池和灭虫装置。灯杆通过固定装置与混凝土基座连接固定，灯杆一侧连接光伏板臂，光伏板臂末端连接光伏板，光伏板围绕光伏板臂末端旋转以调节方向，灯杆另一侧连接灯臂，灯臂末端连接灯罩，LED灯位于灯罩内部。灯杆顶部安装风力发电机，风力发电机绕灯杆作自由旋转以保证时刻对风。风力发电机上端安装有避雷针。
灭虫装置安装于灯杆上，灭蚊装置由第一诱虫灯、第二诱虫灯、抽风管道、蚊虫隔离网、电击网、单向挡板、灭虫风机、集蚊虫器或排虫管道，以及光照传感器、雨水传感器组成。抽风管道固定于灯杆内部，抽风管道上端外延部分通过固定套环与灯臂连接。在抽风管道上端口安装有第一诱虫灯，下部安装第二诱虫灯。在抽风管道末端分别安装灭虫风机与集蚊虫器或排虫管道，集虫器或排虫管道通过螺纹接管与抽风管道相连。抽风管道内安装第一单向挡板。当使用排虫管道时，排虫管道内安装有第二单向挡板。
混凝土基座旁安装有电源及控制箱，蓄电池选择锂电池，控制硬件选择PLC模块。蓄电池主电源通过灭虫系统工作继电器常开触点K01控制关断。
PLC模块控制灭虫风机正转、停止、反转，电击网放电以及紫外灯管照亮、蚊虫尸体处理。
灭虫风机安装在抽风管道出风口上端，并通过风机盒固定于灯杆上。第一轴承贯穿抽风管道，第二轴承通过轴承支架安装于抽风管道内部，并与第一轴承平行对齐，传动杆穿过两个轴承，一端连接无刷电机，一端固定连接风机叶片。
所述电击网安装于抽风管道出风口T形转角处，所述蚊虫隔离网安装于电击网上端并紧贴电击网。电击网电路采用NPN型三极管控制电流高频关断，采用四倍压整流电路获取直流高压，采用PLC输出继电器常开触点K02控制放电回路。
所述第一单向挡板和第二单向挡板形状相同，为两个半圆形构成圆形挡板，采用薄不锈钢片制成，挡板边缘固定有密封胶圈。
所述第一诱虫灯与第二诱虫灯的紫外灯管上安装有通风板，通风板上设有通风板孔，通风孔为圆形设计，成带状均匀分布于诱虫灯管左右两侧。紫外灯管外侧安装有防护网。
PLC模块中烧录有两套蚊虫尸体处理控制程序，配合集虫器或排虫管道两套蚊虫处理配件，直排时使用排虫管道，选择收集蚊虫尸体统一销毁时，使用集蚊虫器。
雨水传感器与光照传感器识别模块的识别信号分别传送至PLC模块输入0和输入1，PLC模块输出0对应的灭虫装置工作继电器的常开触点串联在灭虫装置主电源通路上。
本发明的积极效果是：所设计的灭虫装置，利用第一诱虫灯引诱并杀灭灯罩旁的蚊虫，解决蚊虫污损路灯，影响路灯使用寿命及灯光效果的问题，利用第二诱虫灯引诱并杀灭路灯基座附近路面的蚊虫，避免夜间蚊虫叮咬行人，危害行人健康。本发明的装置，能够根据路灯使用环境，方便地对蚊虫尸体采用直排和收集后统一处理两种方式，更加满足人民生活需要，保护自然环境。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中的灭虫装置的结构示意图;
图3为图2中A部的放大图;
图4为图3中直排装置换为集虫器时的示意图;
图5为图2中第一诱虫灯12的侧面示意图;
图6为图5的第一诱虫灯12的正面示意图;
图7为图2中的灭虫系统电路原理图;
图8为图2中的灭虫风机直排控制梯形图;
图9为图2中的灭虫风机收集控制梯形图。
图中：混凝土基座1、灯杆2、灯杆固定支架3、太阳能光伏板4、光伏板臂5、灯罩6、灯臂7、LED灯8、风力发电机9、避雷针10、抽风管道11、第一诱虫灯12、固定套环13、第二诱虫灯14、灭虫风机15、电源及控制盒16、风机盒17、风机支架18、第一轴承19、第二轴承20、轴承支架21、风机叶片22、电击网23、蚊虫隔离网24、螺纹接管25、第一单向挡板26、第二单向挡板27、防护网28、紫外灯管29、通风板孔30、诱蚊灯座31、集蚊虫器32、可拆卸螺纹口33、传动杆34、排虫管道35、光照传感器36、雨水传感器37、蓄电池38、控制箱39。
具体实施方式
实施例1.
本装置的太阳能光伏板4与风力发电机9互补发电，并将电能储存于蓄电池中，蓄电池为路灯及灭虫系统供电，在夜间且无雨的情况下，光照传感器与雨水传感器的识别模块将识别信号分别传送至PLC模块的输入0与输入1端口，PLC模块输出0端口发出工作指令至灭虫系统工作继电器线圈，串联在灭虫系统电源干路上的灭虫系统工作继电器常开触点K01闭合，灭虫系统上电开始工作，在白天或下雨天，常开触点K01断开，灭虫系统不上电，不会工作。
参见附图1-4。
具有灭虫功能的新能源路灯装置的灯杆2通过固定装置3与混凝土基座1连接固定，固定装置3由角钢与固位螺丝组成。灯杆2一侧连接有光伏板臂5，光伏板臂5末端连接有光伏板4，光伏板4选择单晶硅太阳能板，光伏板4围绕光伏板臂5末端旋转以调节方向，使光伏板朝向太阳光。灯杆2另一侧连接灯臂7，光伏板臂5与灯臂7均为空心弧形钢管制成，灯臂7末端连接有灯罩6，灯罩6上端开有防雨水通风口，LED灯8位于灯罩6内部。灯杆2顶部安装有风力发电机9，其尾翼可使风力发电机9绕灯杆作自由旋转以保证时刻对风，风力发电机9上端安装有避雷针10。
混凝土基座1旁安装有电源及控制箱16，蓄电池选择锂电池，控制硬件选择PLC模块。蓄电池主电源通过灭虫系统工作继电器常开触点K01控制关断。
PLC模块控制灭虫风机正转、停止、反转，电击网放电以及紫外灯管照亮、蚊虫尸体处理。
灭虫装置安装于灯杆2上，灭蚊装置由第一诱虫灯12、第二诱虫灯14、抽风管道11、蚊虫隔离网24、电击网23、单向挡板、灭虫风机15、集蚊虫器32或排虫管道35，以及光照传感器36、雨水传感器37组成;抽风管道11固定于灯杆2内部，抽风管道11上端外延部分通过固定套环13与灯臂7连接;在抽风管道11上端口安装有第一诱虫灯12，下部安装第二诱虫灯14;在抽风管道11末端分别安装灭虫风机15与集蚊虫器32或排虫管道35，集虫器32或排虫管道35通过螺纹接管25与抽风管道11相连;抽风管道11内安装第一单向挡板26;当使用排虫管道35时，排虫管道内安装有第二单向挡板27。
灭虫风机15安装在抽风管道11出风口上端，并通过风机盒17固定于灯杆2上，第一轴承19贯穿抽风管道11，第二轴承20通过轴承支架21安装于抽风管道11内部，并与第一轴承平行对齐，传动杆34穿过两个轴承，一端连接灭虫风机15，一端固定连接风机叶片22。
电击网23安装于抽风管道11出风口T形转角处，蚊虫隔离网24安装于电击网上端并紧贴电击网;电击网电路采用NPN型三极管控制电流高频关断，采用四倍压整流电路获取直流高压，采用PLC输出继电器常开触点K02控制放电回路。
参见附图5、6。
第一诱虫灯12与第二诱虫灯14的紫外灯管29上安装有通风板，通风板上设有通风板孔30，通风孔为圆形设计，成带状均匀分布于诱虫灯管左右两侧。紫外灯管29外侧安装有防护网28。
参见附图7。
本具有灭虫功能的新能源路灯，太阳能光伏板4与风力发电机9互补发电，并将电能储存于蓄电池中，蓄电池为路灯及灭虫系统供电，在夜间且无雨的情况下，光照传感器与雨水传感器的识别模块将识别信号分别传送至PLC模块的输入0与输入1端口，PLC模块输出0端口发出工作指令至灭虫系统工作继电器线圈，串联在灭虫系统电源干路上的灭虫系统工作继电器常开触点K01闭合，灭虫系统上电开始工作，在白天或下雨天，常开触点K01断开，灭虫装置不上电，不会工作。
灭虫装置电路：蓄电池主电源通过灭虫装置工作继电器常开触点K01控制关断;紫外灯管LED1及LED2分别与限流电阻R1及R2串联后再并联在直流电源上;高频震荡部分由NPN型三极管TV、电容C5、电阻R3、电阻R4与高频震荡变压器T组成，电阻R3与线圈L1、电阻R4串联，为三极管VT提供偏置电压，三极管发射极与蓄电池阴极连接，三极管集电极经线圈L2后与蓄电池阳极相连，四倍压整流电路由二极管D1、D2、D3、D4，电容C1、C2、C3、C4组成，电容C1一端与高频震荡变压器T的次级线圈连接，另一端与二极管D1负极、D2正极、电容C2一端连接，电容C2另一端与二极管D3负极、二极管D4正极连接，二极管D4负极与电容C4一端连接、电容C4另一端与二极管D2负极、二极管D3正极、电容C3一端连接，电容C3另一端与高频震荡变压器另一端连接，取电容C3与C4的电压供给电击网，通过放电继电器常开触点K02控制放电回路通断，此放电继电器控制信号由图8、图9所示梯形图中的输出3提供。
参见附图8、9.
本实施例控制硬件选择PLC模块。PLC模块控制灭虫风机正转、停止、反转，电击网放电以及紫外灯管29照亮、蚊虫尸体处理。
在图8、图9所述PLC梯形图中：输入0与输入1分别为雨水及光照传感器识别信号输入，输出0为灭虫系统工作继电器指令，输出1为灭虫风机正转继电器指令，输出2为灭虫风机反转继电器指令，输出3为电击网放电继电器指令，输出4为灭虫风机停转继电器指令，T40、T41、T42为接通延时继电器，计时分别为300秒、295秒、10秒。
图8所示梯形图中，程序开始时，若输入0、输入1继电器线圈得电，则程序第一行中输入0、输入1继电器常开触点闭合，输出0继电器线圈得电，程序第二行中输出0继电器常开触点闭合，由于右侧连接的是计时器T40、T42的常闭触点，所以输出1继电器线圈得电、接通延时计时器T40和T41开始计时，计时器T41在达到设定值295秒后，程序第三行中计时器T41常开触点闭合，继而输出3继电器线圈得电，计时器T40在达到设定值300秒后，程序第二行计时器T40常闭触点断开，输出1继电器线圈失电，同时程序第三行计时器T40常闭触点断开，输出3继电器线圈失电，同时程序第四行计时器T40常开触点闭合，输出2继电器线圈得电、接通延时计时器T42开始计时，计时器T42在达到设定值10秒后，程序第二行计时器T42常闭触点断开，计时器T40、T41失电，计时器T40、T41当前值归零，计时器T40、T41相应触点全部复原，继而：程序第四行中计时器T40常开触点断开，输出2继电器线圈失电、计时器T42失电，程序第二行中计时器T42常闭触点闭合，至此，所有部件均恢复至程序初始值，程序重新运行，如此反复，已达到控制目的。图9所示梯形图为图8所示梯形图中将输出2继电器线圈换为输出4继电器线圈，两者程序运行过程原理一致。
本实施例中，灭虫风机15正向转动使抽风管道内产生负压，第一诱虫灯管12通过发出波长365nm的紫外光，引诱路灯灯罩周边蚊虫趋光，当蚊虫靠近紫外灯管29时，由于抽风管道11中的负压作用，通风板孔30处将产生从外向内的强气流，蚊虫将被吸入抽风管道11，第二诱虫灯工作原理同第一诱虫灯。
PLC模块中烧录有两套蚊虫尸体处理控制程序，配合集虫器32或排虫管道35两套蚊虫处理配件，根据实施要求选择，默认程序为直接排放。
选择蚊虫尸体处理方式为直排时，使用排虫管道35为蚊虫处理配件。
工作过程：螺纹接管25连接直排管道，PLC控制程序选择直排模式，灭虫电机15正转，第一单向挡板26受力开启，第二单向挡板27受力紧闭，蚊虫被吸入抽风管道11后，蚊虫将会通过第一单向挡板26后被吸附在电击网23下方，此程序下灭虫风机正转5分钟，在4分55秒的时候，电击网23产生高压，持续放电5秒，击灭吸附在其上的蚊虫，5分钟时，电击网23放电结束，灭虫风机15反转10秒，此时管内负压变成正压，第一单向挡板板26紧闭，第二单向挡板27开启，蚊虫尸体通过第二单向挡板27后被吹出装置，一个周期的诱虫、灭虫、排虫工作结束，如此循环往复工作。
所选蚊虫尸体处理方式为收集式时，使用集蚊虫器32为蚊虫处理配件。
工作过程：螺纹接管25连接集虫器32，PLC控制程序选择收集模式，灭虫电机15正转，第一单向挡板26受力开启，蚊虫被吸入抽风管道后，由于电击网与隔离网的作用，蚊虫将被吸附在电击网23下方，也就是集虫器32的正上方，当灭虫风机15正转时间到4分55秒时，电击网产生持续5秒的高电压杀灭蚊虫，随后灭虫风机15停止旋转10秒，蚊虫尸体受重力作用落入集虫器32中，然后灭虫风机继续正转，由于集虫器32外壳封闭不透气，其内部不会有强气流，蚊虫尸体不会被再次吸到隔离网23，灭虫风机15如此循环往复工作，蚊虫尸体将会逐渐堆积于集虫器16中，定期统一处理消灭收集的蚊虫尸体，达到引诱、杀灭、收集蚊虫的目的。
灭虫电击过程的工作原理如下：灭虫系统总控制开关K1闭合，当路灯所处环境为无雨、夜晚时，雨水传感器、光照传感器自动识别，PLC模块输出0对应的灭虫装置工作继电器常开触点K01闭合，灭蚊主电路接通，紫外灯管LED1、LED2照亮，高频振荡电路将蓄电池12V直流电转换为18KHZ高频交流电，再经变压器T后变为500V高频交流电，由四倍压整流装置整流，得到C3与C4两个电容电压之和的约2000V直流电压，当需要电击网放电时，2000V高压经电击指令继电器常开触点K02施加在电击网上，放电结束后，常开触点K02断开，倍压电路继续为电容充电，以待下一放电指令。
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。
