一种智慧灯杆的模块化安装方法与流程

本申请属于智慧灯杆快速连接技术领域，具体涉及一种智慧灯杆的模块化安装方法。

背景技术：

智慧灯杆具有诸多优势，以密布城市公路、街道、园区、社区等公共场所的市政路灯杆为核心，并结合物联网技术，搭载传感器、摄像头等各种数据采集设备及5g基站、显示屏、充电桩等便民服务设备。智慧灯杆既可以为智慧城市运行提供系统化、集成化的全域感知服务，又可以为5g的大规模部署提供优质的站址资源，能够实现城市基础设施资源开放共享，提供多种便民服务，提高城市居民生活质量。

在智慧城市物联网、5g等基础设施建设需求的拉动下，智慧灯杆将迎来高速发展的窗口期，很多问题还未考虑周到，具有如下缺点：智慧灯杆在智能感知设备安装过程中存在着安装位置固定单一；接线繁琐；连接拆卸不便等一系列的安装问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种智慧灯杆的模块化安装方法，显著降低了智慧灯杆的接线繁琐度，智能感知设备的安装位置具有多样性，并且安装拆卸方便。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种智慧灯杆的模块化安装方法，所述智慧灯杆包括设备箱、灯杆主体、低压导轨、若干导轨式plc控制器、若干智能感知设备，所述灯杆主体上安装有两条对称布置的承重导轨，且灯杆主体还设有带若干第一螺纹孔的安装槽，所述安装槽的长度方向与承重导轨的长度方向相同；所述智慧灯杆的模块化安装方法，包括：

步骤1、将设备箱的顶部与灯杆主体的底部固定；所述设备箱内包含低压电源；

步骤2、通过螺丝将低压导轨安装在灯杆主体的安装槽中，确保低压导轨与灯杆主体贴靠，并且低压导轨的两端沿灯杆主体的长度方向延伸至临近灯杆主体的两端；所述低压导轨内包含导电片；

步骤3、在所述承重导轨中嵌入若干第一滑块，所述第一滑块带第一螺钉孔，调整第一滑块所在高度，根据智能感知设备的安装高度要求，选择对应的第一滑块通过贯穿第一螺钉孔的螺丝固定智能感知设备；

步骤4、将若干导轨式plc控制器嵌入低压导轨中，调节各导轨式plc控制的位置至临近对应的智能感知设备，固定导轨式plc控制器使导轨式plc控制器与低压导轨内的导电片连通，并确保导轨式plc控制器与智能感知设备为一对一分配配对；所述导轨式plc控制器包括低压供电线和信号线；

步骤5、通过快速接线端子将导轨式plc控制器的低压供电线和信号线连接至配对的智能感知设备；

步骤6、通过电连接线连通低压导轨内的导电片与设备箱内的低压电源，完成模块化安装。

作为优选，所述灯杆主体为长方体，在长方体的四个侧面中，两条承重导轨分别布置在长方体其中的两个对立侧面上，安装槽设置在长方体另两个对立侧面中的一面或两面上。

作为优选，所述低压导轨包括带有滑槽的导轨主体，所述导轨主体的上端和下端设有第二螺纹孔；

所述步骤2通过螺丝将低压导轨安装在灯杆主体的安装槽中，包括：

将所述导轨主体嵌入灯杆主体的安装槽中，并且导轨主体的滑槽朝外；

将螺丝贯穿第一螺纹孔和第二螺纹孔后拧紧，固定低压导轨与灯杆主体。

作为优选，所述低压导轨的滑槽的侧壁凹陷形成配电安装槽，所述导电片安装在配电安装槽中，所述导电片的横截面的延伸路径为u形，且u形的开口朝向滑槽。

作为优选，所述导轨式plc控制器包括与所述滑槽配合安装的导轨定位件、与所述导电片连接的旋转通电件、与所述旋转通电件连接的pcb板、以及与所述pcb板连接的低压供电线和信号线；

所述导轨定位件包括与所述滑槽配合安装的第二滑块、以及与所述第二滑块连接的圆环形的环托，所述第二滑块在靠近环托的一侧设有向另一侧凹陷的避让槽，所述第二滑块的侧壁上设有收纳槽；

所述旋转通电件包括用于搭置在所述环托上的圆形的固定盘、以及与所述固定盘连接且延伸至所述避让槽内的圆柱形的凸柱，所述凸柱上内嵌安装有导电触头，并且导电触头的两端延伸出凸柱形成第一接线端和第二接线端，所述第一接线端沿凸柱的径向朝远离凸柱的方向延伸，所述第二接线端沿凸柱的轴向延伸至贯穿所述固定盘、并且贯穿部位用于与所述pcb板连接。

作为优选，所述导轨式plc控制器还包括箱形的壳体，所述导轨定位件、旋转通电件和pcb板均位于所述壳体内部；

所述壳体包括上盖和底壳，所述底壳上设有圆形的避让口，所述导轨定位件的环托搭置在避让口的口沿处，所述导轨定位件的滑块穿过避让口位于壳体外侧，所述旋转通电件的固定盘径向延伸、并在延伸部位设有用于与所述底壳连接的第三螺纹孔，所pcb板覆盖在所述旋转通电件的固定盘上。

作为优选，所述步骤4中将若干导轨式plc控制器嵌入低压导轨中，调节各导轨式plc控制的位置至临近对应的智能感知设备，固定导轨式plc控制器使导轨式plc控制器与低压导轨内的导电片连通，包括：

将导轨式plc控制器的第二滑块嵌入滑槽中；

调节导轨式plc控制器的位置至智能感知设备附近，此时所述旋转通电件的导电触头的第一接线端位于第二滑块的收纳槽中；

旋转导轨式plc控制器的壳体，使所述旋转通电件的导电触头的第一接线端旋转至导电片的u形内部，导电片通过u形结构夹持第一接线端，确保旋转通电件与导电片连通，同时固定导轨式plc控制器的位置。

作为优选，所述步骤6中通过电连接线连通低压导轨内的导电片与设备箱内的低压电源，包括：

所述低压电源包括正极接线端子、负极接线端子和地线接线端子，所述配电安装槽具有三个，各配电安装槽中设有独立的导电片，三个导电片通过电连接线分别与低压电源的正极接线端子、负极接线端子和地线接线端子连接，所述旋转通电件的导电触头与各导电片对应设置。

本申请提供的智慧灯杆的模块化安装方法，通过低压导轨和承重导轨实现智能感知设备和导轨式plc控制器的位置可调安装，保证了智能感知设备的安装位置具有多样性；在安装过程中设置智能感知设备和导轨式plc控制器一对一分配配对，避免了各智能感知设备均需要从设备箱接线，显著降低了接线繁琐程度；并且各模块之间独立性较强，通过螺丝安装即可，极大的提高了智慧灯杆安装和拆卸的便利性。

附图说明

图1为本申请的设备箱与灯杆主体的装配示意图以及灯杆主体的局部放大图；

图2为本申请的低压导轨与灯杆主体的装配示意图以及低压导轨端部的局部放大图；

图3为本申请低压导轨与导轨式plc控制器的安装示意图；

图4为本申请智能感知设备的安装示意图；

图5为本申请导轨式plc控制器与智能感知设备的连接示意图以及低压供电线和信号线的放大图；

图6为本申请智慧灯杆模块化安装后的一种实施例示意图；

图7为本申请导轨式plc控制器和低压导轨的结构示意图；

图8为本申请低压导轨的截面图；

图9为本申请控制器主体的爆炸图；

图10为本申请导轨定位件的结构示意图；

图11为本申请旋转通电件的结构示意图；

图12为本申请凸柱和导电触头的结构示意图；

图13为本申请底壳的结构示意图；

图14为本申请导轨式plc控制器与低压导轨的连接截面图；

图15为本申请导轨式plc控制器去除低压供电线和信号线的结构示意图；

图16为本申请导轨式plc控制器的一种安装示意图。

图示中：1、低压导轨；101、导轨主体；102、导电片；103、绝缘橡胶；104、滑槽；105、配电安装槽；2、导轨式plc控制器；3、防水接头；4、上盖；401、透光口；402、旋转标志；5、pcb板；6、方形密封圈；7、螺丝；8、旋转通电件；801、固定盘；802、凸柱；803、导电触头；8031、第一接线端；8032、第二接线端；804、第三螺纹孔；9、导轨定位件；901、环托；902、第二滑块；903、避让槽；904、收纳槽；905、限位槽；10、圆形密封圈；11、底壳；1101、避让口；1102、口沿台阶；1103、第四螺纹孔；1104、第一连接柱；1105、第二连接柱；1106、限位柱；12、信号线；13、低压供电线；14、设备箱；15、灯杆主体；16、承重导轨；17、智能感知设备；18、第一滑块；19、安装槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

其中一个实施例中，提供了一种智慧灯杆的模块化安装方法，解决了目前智慧灯杆安装繁琐、费时的问题。

如图1～6所示，本实施例模块化安装方法涉及的智慧灯杆包括设备箱、灯杆主体、低压导轨、若干导轨式plc控制器、若干智能感知设备，灯杆主体上安装有两条对称布置的承重导轨，且灯杆主体还设有带若干第一螺纹孔的安装槽，安装槽的长度方向与承重导轨的长度方向相同，即两者的延伸方向相同。

具体的，智慧灯杆的模块化安装方法，包括：

步骤1、将设备箱的顶部与灯杆主体的底部固定。

其中，设备箱采用智慧灯杆中常用的设备箱即可，不作为本申请改进的重点，因此不对设备箱进行展开描述。基于此，设备箱与灯杆主体的连接方式也采用常规的连接方式即可。

为了给智能感知设备供电，设备箱内通常安装有接线板18，接线板18连接有外界接入的220v正极线、220v负极线、12v正极线和12v负极线，故接线板18上具有提供低压电的低压电源以及能提供高压电的高压电源。

对于灯杆主体而言，需要承载的部件较多，为了保证灯杆主体上有足够的安装空间，在一实施例中，灯杆主体为长方体，承重导轨安装有两条，且两条承重导轨分别布置在长方体的对立侧面上，并且安装槽设置在长方体另两个对立侧面中的一面或两面上。

步骤2、通过螺丝将低压导轨嵌入灯杆主体的安装槽中固定，确保低压导轨与灯杆主体贴靠，并且低压导轨的两端沿灯杆主体的长度方向延伸至临近灯杆主体的两端。

为了保证低压导轨的可拆卸安装，在一实施例中，低压导轨包括带有滑槽的导轨主体，并且导轨主体的上端和下端设有第二螺纹孔。

因此，通过螺丝将低压导轨嵌入灯杆主体的安装槽中固定，包括：

步骤2.1、将导轨主体嵌入灯杆主体的安装槽中，并且导轨主体的滑槽朝外，这里的朝外应理解为朝向可视面。

步骤2.2、将螺丝贯穿第一螺纹孔和第二螺纹孔后拧紧，固定低压导轨与灯杆主体。

步骤3、在所述承重导轨中嵌入若干第一滑块，所述第一滑块带第一螺钉孔，调整第一滑块所在高度，根据智能感知设备的安装高度要求，选择对应的第一滑块通过贯穿第一医院螺钉孔的螺丝固定智能感知设备。

容易理解的是，智能感知设备需要通过第一滑块固定，则智能感知设备上需设有与第一滑块的第一螺钉孔对应的第二螺钉孔，并且螺丝固定时贯穿第一螺钉孔和第二螺钉孔。

在将第一滑块、智能感知设备、承重导轨三者的位置进行限制时，可以是承重导轨上具有第三螺钉孔，并且螺丝贯穿第一螺钉孔、第二螺钉孔和第三螺钉孔固定三者；也可以是承重导轨在垂直于导轨面的方向上存在对第一滑块具有限制的限制结构，螺丝仅贯穿第一螺钉孔和第二螺钉孔，并在贯穿部位与承重导轨相抵，增加第一滑块与限制结构两者间的摩擦力从而实现固定。

步骤4、将若干导轨式plc控制器嵌入低压导轨中，调节各导轨式plc控制的位置至临近对应的智能感知设备，固定导轨式plc控制器使导轨式plc控制器与低压导轨内的导电片连通，并确保导轨式plc控制器与智能感知设备为一对一分配配对。

如图7所示，导轨式plc控制器与低压导轨的配合，满足了导轨式plc控制器位置可调，以便于实现与智能感知设备的一对一分配配对，减少智能感知设备的接线距离，并且避免若干智能感知设备的接线繁琐。

如图8所示，在导轨式plc控制器与低压导轨的配合结构中，低压导轨内包含导电片102，滑槽104对导轨式plc控制器2的移动具有导向和限位功能，为了避免导电片102对导轨式plc控制器2移动带来影响，在一个实施例中，使低压导轨的滑槽104的侧壁凹陷形成配电安装槽105，导电片102安装在配电安装槽105中。需要说明的是，配电安装槽105由滑槽104内陷形成，即配电安装槽105应理解为滑槽104的一部分，而命名为配电安装槽是为了便于叙述说明。

在一个实施例中，为了便于导电片102的安装，配电安装槽105的一种形成方式可以是，滑槽104向两侧内陷，并在每一侧的内陷部位安装绝缘橡胶103，通过绝缘橡胶103构成导电片102独立的安装空间，即构成配电安装槽105。

并且本实施例中设置导电片102的横截面的延伸路径为u形，且u形的开口朝向滑槽104。此处提及的导电片102的横截面以图8中所示的截面为准。

如图9所示，导轨式plc控制器2包括与滑槽104配合安装的导轨定位件9、与导电片102连接的旋转通电件8、与旋转通电件8连接的pcb板5、以及与pcb板5连接的低压供电线13和信号线12，低压供电线13和信号线12用于与对应的智能感知设备连接。

需要说明的是，pcb板5应理解为具有电子元器件的逻辑处理单元，现有技术中的各控制器均具有pcb板，pcb板上具有包含的电子元器件不作为本申请改进的重点，因此不再进一步详述，根据对应的智能感知设备，采用现有的pcb板即可。

如图10所示，导轨定位件9包括与滑槽104配合安装的第二滑块902、以及与第二滑块902连接的圆环形的环托901，第二滑块902在靠近环托901的一侧设有向另一侧凹陷的避让槽903，滑块902的侧壁上设有收纳槽904。

如图11、图12所示，旋转通电件8包括用于搭置在环托901上的圆形的固定盘801、以及与固定盘801连接且延伸至避让槽903内的圆柱形的凸柱802，凸柱802上内嵌安装有导电触头803，并且导电触头803的两端延伸出凸柱802形成第一接线端8031和第二接线端8032，第一接线端8031沿凸柱802的径向朝远离凸柱802的方向延伸，第二接线端8032沿凸柱802的轴向延伸至贯穿固定盘801、并且贯穿部位用于与pcb板5连接。

旋转通电件8的导电触头803相当于转接线，用于构成导电片102和pcb板5之间的通路，即可以实现灵活的通断切换，其结构相对于导线而言又更可靠和稳定。

为了便于连接，在一个实施例中，设置导轨定位件9的环托901为双层台阶结构，旋转通电件8的固定盘801的中部为圆形、边沿为环形的三层台阶结构，在两者连接时，旋转通电件8的凸柱802穿过导轨定位件9的环托901伸入避让槽903中，并且凸柱802的底部设有凸起，避让槽903的底部设有定位孔，当移动至凸起嵌入定位孔中后，旋转通电件8的三层台阶结构的下面两层与导轨定位件9的双层台阶结构叠置。

为了延长导轨式plc控制器2的使用寿命，导轨式plc控制器2还包括箱形的壳体，导轨定位件9、旋转通电件8和pcb板5均位于壳体内部，并且壳体包括上盖4和底壳11。

如图13、图14所示，底壳11上设有圆形的避让口1101，导轨定位件9的环托901搭置在避让口1101的口沿处，导轨定位件9的滑块902通过避让口1101位于壳体外侧，旋转通电件8的固定盘801径向延伸、并在延伸部位设有用于与底壳连接的第三螺纹孔804，所pcb板5覆盖在旋转通电件8的固定盘801上。

具体的，在一个实施例中，底壳11的避让口1101的口沿处设有口沿台阶1102，口沿台阶1102为三层台阶结构，导轨定位件9的环托901的第二层台阶搭置在口沿台阶1102的第一层台阶上，并且环托901的第二层台阶的台面与口沿台阶1102的第二层台阶的台面平齐，旋转通电件8搭置在导轨定位件9上，导轨定位件9搭置在口沿台阶1102上后，旋转通电件8的第二层台阶延伸搭置在口沿台阶1102的第二层台阶上，旋转通电件8的第三层台阶延伸搭置在口沿台阶1102的第三层台阶上。

口沿台阶1102的第三层台阶上同样设有径向延伸的延伸部位，并在延伸部位设有第四螺纹孔1103，第三螺纹孔804和第四螺纹孔1103对应并通过螺丝紧固。

上述导轨定位件9、旋转通电件8和口沿台阶1102的台阶结构仅为本实施例提供的一种连接结构，该连接结构对三者具有限位作用，并且可满足旋转通电件8的旋转。在其他实施例中，还可以采用其他结构进行连接，例如仅采用单层的搭边。

底壳11上还设有用于固接pcb板5的第一连接柱1104，用于固接上盖4的第二连接柱1105，即本实施例中导轨式plc控制器2除导轨定位件9之外，其余部件固接为一体，即在使用状态旋转时，除导轨定位件9之外的其余部分均同时转动，该结构设计下，在切换导轨式plc控制器2通断电的状态时，第二接线端8032与pcb板5之间无相对运动，可保障导电触头803的第二接线端8032与pcb板5连接的可靠性。

由于导轨式plc控制器2在室外工作，为了提高导轨式plc控制器2的密闭性，旋转通电件8径向延伸的延伸部位与底壳11之间设有圆形密封圈10，上盖4与底壳11之间设有方形密封圈6。

上盖4的侧面设有出线孔，低压供电线13和信号线12经该出线孔向外延伸，并且低压供电线13和信号线12通过嵌装在出线孔中的防水接头3与上盖4连接。使用防水接头3同样为了保证导轨式plc控制器2的密闭性。

因此，步骤4的具体安装过程如下：

步骤4.1、将导轨式plc控制器2的第二滑块902嵌入滑槽104中。

步骤4.2、调节导轨式plc控制器2的位置至智能感知设备17附近，此时旋转通电件8的导电触头803的第一接线端8031位于第二滑块902的收纳槽904中。

步骤4.3、旋转导轨式plc控制器2的壳体，使旋转通电件8的导电触头803的第一接线端8031旋转至导电片102的u形内部，导电片102通过u形结构夹持第一接线端8031，确保旋转通电件8与导电片102连通，同时固定导轨式plc控制器2的位置。

进一步，为了在安装过程中直观区分导轨式plc控制器是否已经固定，在一实施例中，如图15所示，为了便于操作者按照正确的方向旋转，在上盖4的顶部还设有旋转标志402，旋转标志402通过箭头指示“on”和“off”方向。并且在上盖4的顶部设有透光口401，透光口401通过透光材料密闭，例如lens镜片。

如图16所示，基于旋转标志402，导轨式plc控制器2具体的安装和拆卸步骤为：

拿到导轨式plc控制器2(简称控制器)，首先确认控制器的上旋转标志402朝向与“on”、“off”指示的安装位置区域范围。按照图16(左)所示方位将控制器放入低压导轨1的滑槽104中。

由于现场安装控制器的过程中，需要根据智能感知设备所在位置进行自由调节控制器位置，在自由调节控制器过程中可以握住控制器的外壳用力上下自由移动至指定位置。

当控制器移动至指定位置后，将控制器按照“on”所指方向进行90°旋转使控制器与低压导轨接触导电，旋转后控制器的状态如图16(右)所示，即完成控制器的安装。

需要拆卸控制器时，将控制器按照“off”所指方向进行90°旋转即可取出拆卸。

需要说明的是，以上对低压导轨和导轨式plc控制器的结构描述仅为本申请采用的优选实施例，在其他实施例中低压导轨和导轨式plc控制器还可以采用其他结构，例如低压导轨为普通的承重导轨在导轨滑槽内嵌导电片，导轨式plc控制器为普通的智能感知设备控制器，在普通的智能感知设备控制器的表面增加与导轨滑槽配合的滑块，并将普通的智能感知设备控制器的供电接线嵌入滑块即可。步骤5、通过快速接线端子将导轨式plc控制器的低压供电线和信号线连接至配对的智能感知设备。

各智能感知设备17与一个导轨式plc控制器2连接，通过导轨式plc控制器2的低压供电线13和信号线12获得供电和控制信号，降低布线难的同时避免了各设备线路之间的影响，保证了各智能设备独立稳定的运行，同时也便于智能设备的拆装。

步骤6、通过电连接线连通低压导轨内的导电片与设备箱内的低压电源，完成模块化安装。

在本实施例中，设备箱14上的低压电源为低压导轨1供电，低压导轨1通过导轨式plc控制器2为智能感知设备供电，减少了从低压电源至导轨式plc控制器2之间的布线，实现统一布线，降低智能感知设备布线难的问题。

设备箱14内的低压电源包括正极接线端子、负极接线端子和地线接线端子，所述配电安装槽具有三个，各配电安装槽中设有独立的导电片，三个导电片通过电连接线分别与低压电源的正极接线端子、负极接线端子和地线接线端子连接，所述旋转通电件的导电触头的位置和数量与各导电片对应设置。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。