一种智能路灯杆及路灯的制作方法

本发明涉及空气净化技术领域，特别是涉及一种室外空气净化的智能路灯杆及路灯。

背景技术：

随着社会的发展，工业、汽车及生活气体排放量增大，给大气环境造成了极大地负担，空气污染已成为世界关注的焦点。因此出现了很多相关空气净化产品，但基本都是针对室内空气净化所设计的空气净化器产品。

而室外空气质量的防控和治理尚未有很好的解决方法。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能路灯杆，可根据自动检测的环境空气质量参数实时启动空气净化模块，对路灯杆周围的有害空气进行过滤净化；再加上路灯杆在城市道路分布均匀，数量多，可大范围过滤净化室外空气，有效提高室外空气质量。

本发明提供了一种智能路灯杆，所述路灯杆为中空柱体，所述路灯杆包括空气净化模块、空气检测模块、数据处理模块和控制模块，所述空气净化模块、所述空气检测模块、所述数据处理模块均与所述控制模块电气连接；

所述空气净化模块包括在所述路灯杆上的进风段、净化段、出风段；

所述出风段内置抽风机，所述进风段杆壁和所述出风段杆壁具有通风结构；所述净化段横截面为矩形且杆内设置矩形过滤板，所述过滤板的周边与所述净化段杆内壁贴合，空气经所述进风段的通风结构进入所述路灯杆内部，通过所述过滤板过滤净化，从所述出风段的通风结构排出；

所述空气检测模块，用于根据预设的采样周期检测所述路灯杆外周的空气质量参数，并将采集的第一采样数据发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块用于判断所述采样数据是否超出预设的第一启动阈值或第一关闭阈值，并生成第一启动信号或第一关闭信号发送至所述控制模块；

所述控制模块根据收到的所述第一启动信号启动所述空气净化模块，或根据收到所述第一关闭信号关闭所述空气净化模块。

可选的，所述路灯杆还包括喷雾降尘模块，所述喷雾降尘模块包括水箱、高压泵和雾化器，所述水箱、高压泵和雾化器由高压管路依次连接；

所述空气检测模块包括湿度传感器和颗粒物传感器，用于根据预设的采样周期检测所述路灯杆外周的空气湿度和颗粒物数据，并将采集的第二采样数据发送至所述数据处理模块；

所述数据处理模块判断所述第二采样数据是否超出预设的第二启动阈值或第二关闭阈值，并生成第二启动信号或第二关闭信号发送至所述控制模块；

所述控制模块控制根据收到的所述第二启动信号启动所述喷雾降尘模块，或根据收到所述第二关闭信号关闭所述喷雾降尘模块。

可选的，其特征在于，所述雾化器为高压喷嘴，所述高压喷嘴为多个，所述路灯杆的上方杆壁设有与所述高压喷嘴数量相等的喷嘴安装孔，每个所述高压喷嘴分别安装在一个所述安装孔内。

可选的，所述空气检测模块包括颗粒物传感器、甲醛传感器、TVOC传感器、二氧化硫传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、二氧化氮气体传感器。

可选的，所述空气检测模块、所述数据处理模块和所述控制模块设置于箱体内，所述箱体固定于所述路灯杆的上部。

可选的，所述净化段截面矩形一边开口，形成配合所述过滤板插入的插槽，所述净化段内壁四周设置密封滑槽，所述密封滑槽与所述过滤板边缘配合，所述过滤板包括抽出端，所述抽出端与所述净化段可拆卸连接，所述过滤板以斜插方式通过所述插槽插入所述净化段。

可选的，所述通风结构为沿杆壁周向上开设的多个通气孔，所述通气孔的上方均设有帽檐形遮挡部。

可选的，由进风至出风方向，所述插槽依次包括第一插槽、第二插槽和第三插槽，三个插槽平行层叠排布；

所述过滤板包括预过滤网、活性炭滤网和HEPA滤网，分别与所述第一插槽、所述第二插槽和所述第三插槽配合。

本发明还提供了一种智能路灯，包括上述任一智能路灯杆。

可选的，还包括预警模块，所述预警模块包括与所述控制模块连接的计时器和预警灯；

所述控制模块根据所述第一启动信号启动所述计时器或根据所述第一关闭信号暂停所述计时器，所述计时器超出预设计时时间后，所述控制模块启动所述预警灯。

相对于现有技术，本发明的技术效果是：

智能路灯杆包括空气净化模块、空气检测模块、数据处理模块和控制模块，其工作过程如下：

控制模块预设采样周期、第一启动阈值和第一关闭阈值，空气检测模块根据预设采样周期检测周围的空气质量参数，生成第一采样数据发送至数据处理模块，数据处理模块判断收到的第一采样数据是否超出第一启动阈值或第一关闭阈值，若第一采样数据超出第一启动阈值，则生成第一启动信号发送至控制模块，控制模块启动空气净化模块；若第一采样数据超出第一关闭阈值，则生成第一关闭信号发送至控制模块，控制模块根据第一关闭信号关闭空气净化模块。

设置在中空路灯杆内的空气净化模块用于过滤净化周围的有害空气，利用路灯杆空间，进风段、净化段和出风段三段形成空气流通通道；进风段杆壁和出风段杆壁具有通风结构，便于进风和出风；在出风段内置抽风机，可驱动杆内空气流通，形成进风段进风，出风段出风的循环；净化段截面为矩形，其内设置矩形过滤板，用于过滤净化空气，所述过滤板的周边与所述净化段杆内壁贴合，将未经过滤的空气阻隔在进风段。在抽风机的驱动下，未经过滤的空气经进风段通风结构进入路灯杆内，经过净化段的过滤板过滤净化后，由出风段的通风结构排出，进而实现空气净化。

该智能路灯杆，预设了启动和关闭空气净化模块的空气参数阈值，可实时检测周围空气参数，当周围空气参数超过参数阈值时，触发相应的控制指令。当在周围空气参数正常时，无需启动空气净化功能；当检测到空气参数异常，即可自动启动空气净化功能，利用路灯杆内空间形成空气过滤通道，在抽风机的驱动下，通过过滤板过滤空气中的有害物质，实现周围空气的循环过滤净化，再加上路灯杆在城市道路分布广泛，既节约能耗，又可有效过滤净化室外空气，适用于大气扩散条件较差时，对雾霾空气的紧急防御治理。

此外，本发明还提供了一种智能路灯，由于包括上述智能路灯杆，因此具有与上述智能路灯杆相同的技术效果。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提供的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明提供的一种具体实施方式中的空气净化模块的结构示意图；

图3为本发明提供的另一种具体实施方式中的结构示意图；

图4为本发明提供的另一种具体实施方式的高压喷嘴位置示意图；

图5为本发明提供的第五种具体实施方式的结构示意图；

图6为本发明提供的第五种具体实施方式的另一种结构示意图。

其中，图1至图6中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

1空气净化模块

11进风段

12净化段

13出风段

121过滤板

122插槽

14通风结构

2空气检测模块

3数据处理模块

4控制模块

5喷雾降尘模块

51高压喷嘴

6箱体

7路灯杆。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明提供的一种具体实施方式的结构示意图，图2为本发明提供的一种具体实施方式中的空气净化模块的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种智能路灯杆，所述路灯杆7为中空柱体，所述路灯杆7包括空气净化模块1、空气检测模块2、数据处理模块3和控制模块4，所述空气净化模块1、所述空气检测模块2、所述数据处理模块3均与所述控制模块4电气连接；

所述空气净化模块1包括在所述路灯杆7上的进风段11、净化段12、出风段13；

所述出风段13内置抽风机，所述进风段11杆壁和所述出风段13杆壁具有通风结构14；所述净化段12横截面为矩形且杆内设置矩形过滤板121，所述过滤板121的周边与所述净化段12杆内壁贴合，空气经所述进风段11的通风结构14进入所述路灯杆7内部，通过所述过滤板121过滤净化，从所述出风段13的通风结构14排出；

所述空气检测模块2用于根据预设的采样周期检测所述路灯杆7外周的空气质量参数，并将采集的第一采样数据发送至所述数据处理模块3；

所述数据处理模块3用于判断所述采样数据是否超出预设的第一启动阈值或第一关闭阈值，并生成第一启动信号或第一关闭信号发送至所述控制模块4；

所述控制模块4用于根据收到的所述第一启动信号启动所述空气净化模块1，或根据收到所述第一关闭信号关闭所述空气净化模块1。

智能路灯杆包括空气净化模块1、空气检测模块2、数据处理模块3和控制模块4，其工作过程如下：

控制模块4预设采样周期、第一启动阈值和第一关闭阈值，空气检测模块2根据预设采样周期检测周围的空气质量参数，生成第一采样数据发送至数据处理模块3，数据处理模块3判断收到的第一采样数据是否超出第一启动阈值或第一关闭阈值，若第一采样数据超出第一启动阈值，则生成第一启动信号发送至控制模块4，控制模块4启动空气净化模块1；若第一采样数据超出第一关闭阈值，则生成第一关闭信号发送至控制模块4，控制模块4根据第一关闭信号关闭空气净化模块1。

设置在路灯杆7内的空气净化模块1用于过滤净化周围的有害空气，利用路灯杆7内空间，进风段11、净化段12和出风段13三段形成空气流通通道；进风段11杆壁和出风段13杆壁具有通风结构14，便于进风和出风；在出风段13内置抽风机，可驱动杆内空气流通，形成进风段11进风，出风段13出风的循环；净化段12内设置矩形过滤板121，用于过滤净化空气，所述过滤板121的周边与所述净化段12杆内壁贴合，将未经过滤的空气阻隔在进风段11。在抽风机的驱动下，未经过滤的空气经进风段11通风结构14进入路灯杆7内，经过净化段12的过滤板121过滤净化后，由出风段13的通风结构14排出，进而实现空气净化。

该智能路灯杆，预设了启动和关闭空气净化模块1的空气参数阈值，可实时检测周围空气参数，当周围空气参数超过参数阈值时，触发相应的控制指令。当在周围空气参数正常时，无需启动空气净化功能；当检测到空气参数异常，即可自动启动空气净化功能，利用路灯杆7内空间形成空气过滤通道，在抽风机的驱动下，通过过滤板121过滤空气中的有害物质，实现周围空气的循环过滤净化，再加上路灯杆7在城市道路分布广泛，既节约能耗，又可有效过滤净化室外空气，适用于大气扩散条件较差时，对雾霾空气的紧急防御治理。

需要说明的是，空气检测模块2可包括多种检测环境数据的传感器，控制模块4分别预设针对每个传感器检测到的环境数据的第一启动阈值，即第一启动阈值为多个。只要其中一个传感器检测到的参数超出其第一启动阈值，即启动空气净化模块1，进行空气净化任务。

控制模块4预设的第一启动阈值也可以为一个，该第一启动阈值为经过多个环境参数分配权重经过计算的阈值结果。数据处理模块3将接收到的各传感器检测到的环境参数，按照控制模块4预设的权重经过计算得到空气质量结果，并将该空气质量结果与第一启动阈值比较，若超出第一启动阈值，即启动空气净化模块1，进行空气净化任务。

第一关闭阈值的设置也类似于第一启动阈值，在此不再赘述。

请参考图3和图4，图3为本发明提供的另一种具体实施方式中的结构示意图，图4为本发明提供的另一种具体实施方式的高压喷嘴位置示意图。

在另一种具体的实施方式中，所述路灯杆7还包括喷雾降尘模块5，所述喷雾降尘模块5包括水箱、高压泵和雾化器，所述水箱、高压泵和雾化器由高压管路依次连接；

所述空气检测模块2包括湿度传感器和颗粒物传感器，用于根据预设的采样周期检测所述路灯杆7外周的空气湿度和颗粒物数据，并将采集的第二采样数据发送至所述数据处理模块3；

所述数据处理模块3判断所述第二采样数据是否超出预设的第二启动阈值或第二关闭阈值，并生成第二启动信号或第二关闭信号发送至所述控制模块4；

所述控制模块4根据收到的所述第二启动信号启动所述喷雾降尘模块5，或根据收到所述第二关闭信号关闭所述喷雾降尘模块5。

春秋季节天气干燥，风沙大，空气湿度低，尘土含量高，在本系统中采用喷雾降尘模块5，当空气检测模块2检测到空气湿度低或颗粒物含量高时，可自动启动该模块，高压泵产生压力将水从水箱中抽出通过高压管路送至雾化器中，经雾化器雾化喷洒在空气中，起到了降尘作用，改善了城市空气质量和环境舒适度。

雾化器优选高压喷嘴51，喷雾面积较大，雾化均匀，喷雾效果好。

优选的，高压喷嘴51为多个，路灯杆7的上方杆壁设有与所述高压喷嘴51数量相等的喷嘴安装孔，每个所述高压喷嘴51分别安装在一个所述安装孔内。

多个高压喷嘴51优选阵列式排布，进一步增加了喷雾面积，且多个高压喷嘴51喷雾效果相互叠加，增加了单位体积内的水雾含量，能进一步提高降尘效率。

在另一种具体的实施方式中，所述空气检测模块2包括颗粒物传感器、甲醛传感器、TVOC传感器、二氧化硫传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、二氧化氮气体传感器。

上述传感器可检测空气中相应的环境参数，便于根据实时检测到的环境参数对空气净化模块1进行实时的控制，当检测到的环境参数不超过第一启动阈值时，无需启动空气净化模块1；当检测到的环境参数超过第一启动阈值时，此时，空气质量不佳，启动空气净化模块1对周围空气进行过滤净化，从而实现智能化空气净化功能。既节约能源，又可有效控制室外控制质量。

其中，颗粒物传感器优选激光传感器，检测精度高。

可根据城市的实际空气环境状况配置不同的传感器，也可配置不同精度的传感器，以实现实时监测智能控制为目的即可。

在第四种具体的实施方式中，所述空气检测模块2、所述数据处理模块3和所述控制模块4设置于箱体6内，所述箱体6固定于所述路灯杆7的上部。

空气检测模块2、数据处理模块3和控制模块4设置于箱体6内，起到保护系统的作用，防止风吹雨淋，延长了系统的使用寿命；箱体6固定于所述路灯杆7的上部，使路人无法接触，增加了系统的安全性，也可恶意防止偷盗和破坏。

箱体6可设置操作门并设置安全锁，便于维护，并保证安全。

请参考图5和图6，图5为本发明提供的第五种具体实施方式的结构示意图，图6为本发明提供的第五种具体实施方式的另一种结构示意图。

在第五种具体的实施方式中，所述净化段12截面矩形一边开口，形成配合所述过滤板121插入的插槽122，所述净化段12内壁四周设置密封滑槽，所述密封滑槽与所述过滤板121边缘配合，所述过滤板121包括抽出端，所述抽出端与所述净化段12可拆卸连接。

所述过滤板121与所述净化段12可拆卸连接。具体的，可采用在路灯杆7上设置操作门，当需要更换过滤板121时，可打开操作门，进行更换。

设置于净化段12的过滤板121可以是市场上现有的过滤材料制成，例如活性炭过滤网、HEPA过滤网、硅藻泥过滤网、或静电集尘过滤网等。由于现有的过滤网属于耗材，在使用一段时间后过滤吸附能力饱和，过滤效果下降，还容易带来二次污染，故需要定期更换过滤板121，以保证空气净化效果，过滤板121与净化段12可拆卸链接，便于更换过滤板121，操作简单易实现。

为了便于过滤板121的更换操作，过滤板121设计为插接方式；另一方面，插接方式的设计只需在净化段12截面矩形边一边开口，形成插槽122，即可实现矩形过滤板121的抽插操作，对路灯杆7机械强度影响小，提高了路灯杆7的使用寿命。

净化段12内壁四周设置有与过滤板121边缘配合的密封滑槽，进一步简化的安装难度，使过滤板121的安装实现一插即可，简单方便；同时，过滤板121的边缘皆被密封滑槽包覆，使矩形过滤板121完全覆盖净化段12内腔截面，具有更好的密封效果，当空气经进风段11，由于密封滑槽的密封作用，空气只能通过净化段12的过滤板121通过，可避免漏风情况，提高了空气过滤效率，保证了空气过滤质量。

当过滤板121以斜插方式通过所述插槽122插入所述净化段12时，过滤板121的面积作相应的增大调整以适应过滤板121的周边与净化段12杆内壁贴合的需要，密封滑槽位置和布局也做相应的调整，以便于过滤板121的插接。

由于增大了过滤板121的面积，因此增大了空气过滤面积，使得单位时间内的过滤量有所提高，进而提高了空气净化效率。

需要说明的是，过滤板121斜插的方向可以是向上斜插入净化段12内腔，也可以是向下斜插入净化段12内腔；过滤板121还可以是向左倾斜或者向右倾斜插入净化段12内腔；过滤板121斜插的角度不做具体限定，以实现增加过滤面积为目的。

为了便于操作人员的实际操作，过滤板121包括抽出端，抽出端与净化段12可拆卸连接。具体的，可拆卸链接可以采用螺母连接，也可以采用卡箍连接，还可以采用磁铁方式连接，也可以采用现有的其他方式实现，以实现可拆卸连接为目的，在此不做具体限定。

在第六种具体的实施方式中，通风结构14为沿杆壁周向上开设的多个通气孔，通气孔的设计，既不影响灯杆结构的机械强度，又能起到通风作用。

通气孔的形状可以是圆形、椭圆形或矩形，以实现通风作用为目的，在此不做具体限定。

进一步的，还可以在通气孔的上方均设有帽檐形遮挡部，可有效防尘防雨，提高过滤板121和风机的使用寿命，降低更换频率。

另外，还可以在进风段11内置送风机，送风机进一步增强空气流通速度，加快空气过滤速度，提高空气过滤效率。

在第七种具体的实施方式中，由进风至出风方向，插槽122依次包括第一插槽、第二插槽和第三插槽，三个插槽平行层叠排布；

过滤板121包括预过滤网、活性炭滤网和HEPA滤网，分别与第一插槽、第二插槽和第三插槽配合。

为了达到更好的过滤效果，在第一插槽设置预过滤网，过滤掉体积较大的毛絮等物质；在第二插槽设置活性炭过滤网，吸附过滤空气中的有机物等有害气体；在第三插槽设置HEPA过滤网，可过滤烟雾、灰尘以及细菌等污染物。HEPA过滤网分PP滤纸、玻璃纤维、复合PP PET滤纸、熔喷涤纶无纺布和熔喷玻璃纤维五种材质。其风阻大，容尘量大，过滤精度高，可以根据实际需求加工使用。

另一方面，插槽122可以设置为一个，所述过滤板121使用依次由预过滤网、活性炭滤网和HEPA滤网集成的复合集成过滤板，所述插槽122与所述复合集成过滤板配合使用。

这样，路灯杆7只需开一个插槽122，进一步减小了对路灯杆的破坏，提高了路灯杆7的机械强度，延长了使用寿命。

此外，本发明还提供了一种智能路灯，由于包括上述智能路灯杆。由于上述智能路灯杆具有上述技术效果，故包括上述智能路灯杆的智能路灯也具有相应的技术效果。在此，不再赘述。

在本发明的另一种具体的实施方式中，智能路灯还包括预警模块，所述预警模块包括与所述控制模块4连接的计时器和预警灯；

所述控制模块4根据所述第一启动信号启动所述计时器或根据所述第一关闭信号暂停所述计时器，所述计时器超出预设计时时间后，所述控制模块4启动所述预警灯。

空气净化模块1使用的过滤板121属于耗材，在使用一定时间后，过滤效果下降，控制模块4预设过滤板121持续使用的最长时间。控制模块4通过控制计时器，根据空气净化模块1的实际运行时间来记录过滤板121的累加使用时间，并与预设时间比较，一旦计时器累计时间超出预设时间，即发出预警，预警灯亮，提醒工作人员及时更换过滤板121，避免了空气净化模块1的无效运转。

以上对本发明所提供的一种智能路灯杆、及包括上述智能路灯杆的路灯进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。