可旋转的曲面光伏声屏障、旋转的驱动方法及控制单元与流程

1.本发明专利涉及声屏障领域，尤其涉及可旋转的曲面光伏声屏障、旋转的驱动方法及控制单元。


背景技术：

2.目前国家大力支持光伏建筑一体化，光伏组件作为可再生能源发电系统应用在建筑上，不仅能缓解能源短缺问题还不占用土地资源。随着社会发展，汽车走进千家万户，但与此同时，公路交通噪音污染日益严重，噪声的治理问题得到了广泛的关注。声屏障既能够降低道路交通噪声，保护居民声环境，又能发电，提高空间利用率。
3.在道路两侧安装声屏障能够解决道路噪声问题，现阶段公路上的声屏障多采用水泥浇筑，或者采用固定的安装方式来安装声屏障，不能移动，给声屏障的维护保养带来不便。常规的声屏障一般都采用垂直安装的方式，在其上安装光伏组件只有一侧能接收光照，导致光伏组件发电效率下降。现阶段广泛使用的声屏障结构设计不够灵活，在使用中不方便。声屏障容易被飞尘堵塞，影响吸声效果，十分不便。
4.发明专利内容
5.本发明专利的第一个目的是提供可旋转的曲面光伏声屏障，结构灵巧，可以在声源附近自由旋转，达到拓宽声影区的效果，能够有效的提高隔音能力和隔音效率。
6.实现本发明专利目的的技术方案是：本发明专利具有可固定在路面上的底座、由驱动电机驱动后转动连接在底座上、且可对公路上的噪音进行降噪的声屏障本体、固定在声屏障本体上的光伏组件、以及控制单元，所述驱动电机固定在底座上且与控制单元电连接，驱动电机的输出端与声屏障本体固定连接，声屏障本体上设有多个用于降噪的吸音孔，声屏障本体通过驱动电机的驱动旋转拓宽声影区，并通过各个吸音孔对噪音的降噪进行隔音。
7.进一步的，上述底座为圆形底座，声屏障本体的底部固定设有与底座对应的转动盘，驱动电机的输出端固定设有插块，且插块上设有多个沿插块的轴线圆周分布在插块侧面上的插条，转动盘的底面上设有可供插块插入的插槽，插槽的内壁上设有多个与各个插条一一对应、且可供各个插条插入的限位槽，声屏障本体通过插块与转动盘上的插槽的配合连接、以及各个插条与限位槽的插接配合固定在驱动电机的输出端。
8.进一步的，上述声屏障本体上还设有防炫目的磨砂玻璃，磨砂玻璃为双玻材质。
9.进一步的，上述光伏组件的双面均为轻质曲面，且光伏组件为叠瓦光伏组件。
10.进一步的，上述声屏障本体上设有左声传感器和右声传感器，所述驱动电机和左声传感器和右声传感器均与控制单元电连接。
11.进一步的，上述声屏障本还设有可记录声屏障本体的初始角度的绝对值编码器，绝对值编码器与控制单元电连接。
12.进一步的，上述控制单元还包括远程终端和无线通讯单元，控制单元通过无线通讯单元与远程终端通讯连接。
13.进一步的，上述声屏障本体上还设有时间模块和时间继电器，时间模块和时间继电器均与控制单元电连接。
14.本发明专利的第二个目的是提供基于曲面光伏声屏障的旋转的驱动方法，结构巧妙，声屏障可以通过转动增加声影区的深度和面积，极大的提高了隔音能力，达到更好的隔音效果。
15.实现本发明专利目的的技术方案是：本发明专利包括以下操作步骤：
16.s1、通过时间模块将开机的时间设置为t，通过控制单元设置昼间模式和夜间模式；
17.将昼间模式的时间段设置为t1，将处于昼间模式下噪声的标准分贝值为m；
18.将夜间模式的时间段设置为t2，将处于夜间模式下噪声的标准分贝值为n；
19.控制单元通过时间继电器将通电的时长设置为t3，断电的时长设置为t4；
20.s2、开机上电，当开机的时间t处于t1的时间段内，选择昼间模式，此时噪声的标准分贝值为m；左声传感器和右声传感器开始接收声信号，控制单元将左声传感器接收到的声信号转换成分贝值的电信号，并将此分贝值设置为a1，控制单元将右声传感器接收到的声信号转换成分贝值的电信号，并将此分贝值设置为b1；
21.s3、在时间继电器处于通电的时长t3内，
22.当a1≤m，且b1≤m时，声屏障本体不发生转动；
23.当a1≤m＜b1时，声屏障本体向右转动；
24.当b1≤m＜a1时，声屏障本体向左转动；
25.当m＜a1＜b1时，声屏障本体先向右转动然后再向左转动；
26.当m＜b1＜a1时，声屏障本体先向左转动然后再向右转动；
27.当时间继电器处于断电的时长t4内，声屏障本体复位；
28.s4、当开机的时间t处于t2的时间段内，选择夜间模式，此时噪声的标准分贝值为n；左声传感器和右声传感器开始接收声信号，控制单元将左声传感器接收到的声信号转换成分贝值的电信号，并将此分贝值设置为a2，控制单元将右声传感器接收到的声信号转换成分贝值的电信号，并将此分贝值设置为b2；
29.s5、在时间继电器处于通电的时长t3内，
30.当a2≤n，且b2≤n时，声屏障本体不发生转动；
31.当a2≤n＜b2时，声屏障本体向右转动；
32.当b2≤n＜a2时，声屏障本体向左转动；
33.当n＜a2＜b2时，声屏障本体先向右转动然后再向左转动；
34.当n＜b2＜a2时，声屏障本体先向左转动然后再向右转动；
35.当时间继电器处于断电的时长t4内，声屏障本体复位；
36.s6、待机5ms，然后左声传感器和右声传感器继续的对路面的上的声信号进行接收，并传输至控制单元并转换成分贝值的电信号，并重复执行s2～s5的操作步骤。
37.本发明专利的第三个目的是提供基于旋转的驱动方法的控制单元，能够准确且高效的对声屏障本体的转动进行控制，结构巧妙，便捷使用。
38.实现本发明专利目的的技术方案是：本发明专利包括存储器、处理器、以及存储在存储器上并可在处理器上运行的操作程序，所述操作程序可实现s1～s6的操作步骤。
39.本发明专利具有积极的效果：(1)本发明通过将声屏障本体通过驱动电机转动连接在底座上，并将光伏组件固定在声屏障本体上，一方面，声屏障本体在跟随声源进行转动的过程中，声屏障本体上的各个吸音孔可以进行降噪处理，另一方面，声屏障本体在声源附近自由旋转，可以有效的拓宽声屏障的声影区。同时也方便保养，结构巧妙，高效实用。
40.(2)本发明通过将底座设置成圆形底座，在声屏障本体的底部设置转动盘，保证来了声屏障本体在转动时与底座的同轴度，从而保证了声屏障本体在转动时的安全性和稳定性，此外，驱动电机的输出端设置的插块与转动盘底面的插槽配合、插块上的插条与限位槽的配合，有效的保证了驱动电机的输出端与声屏障本体连接的牢固性，避免了声屏障本体在转动时发生径向或者轴线的偏移，在保证驱动电机与声屏障本体连接的牢固性的同时，也保证了降噪和隔音的精准性。
41.(3)本发明通过在声屏障本体上设置磨砂玻璃，具有良好的隔音性能，在声屏障本体的中间部采用双玻材质，可以有效地减少热量，降低眩光，增加舒适度，降低司机眼睛疲劳的可能性；在外观上看可以增添视觉美感，赋予建筑物崭新别致的外观。
42.(4)本发明通过将光伏组件设置成双曲面的叠瓦光伏组件，能够将整个声屏障本体向声源方向移动，有效地增加了声影区域的深度和面积，提高隔音能力，达到更好的隔音效果。
43.(5)本发明通过在声屏障本体上设置左声传感器和右声传感器，左声传感器和右声传感器以及驱动电机均通过电连接的方式与控制单元进行连接，左声传感器的噪音过大时，控制单元控制驱动电机带动声屏障本体向左旋转，右声传感器的噪音过大时，控制单元控制驱动电机带动声屏障本体向右旋转，控制单元能够精准的根据左声传感器和右声传感器传递的信号对声屏障本体进行转动控制，从而快速的拓宽噪音较强一侧的声影区，实现快速的降噪隔音。
44.(6)本发明通过声屏障旋转的方法，来实现声屏障本体根据左声传感器或右声传感器的信号进行自动旋转，持续的实现公路上快速且精准的降噪隔音的功能，此外，声屏障本体转动后的复位不仅仅可以保证整条路上的整齐美观，也可以减少声屏障本体初次响应速度的转动时间，可以快速且精准的对噪音进行吸收，结构巧妙，便捷实用。
45.(7)本发明通过设置绝对值编码器来对声屏障本体的初始角度进行记录，一方面可以实时的监测声屏障本体的转动角度，另一方面也是用于声屏障本体转动后复位的监测，便于后期再次进行噪音吸收时声屏障本体快速作出翻转反应，高效实用。
46.(8)本发明在控制单元内设置远程终端和无线通讯单元，控制单元通过无线通讯单元将实时的数据传递至远程终端，并通过远程终端进行实时的监控和控制，保证了吸音效果的同时也实时检测声屏障本体的使用环境和安全性，高效实用。
附图说明
47.为了使本发明专利的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明专利作进一步详细的说明，其中
48.图1为本发明中可旋转的曲面光伏声屏障的整体结构示意图；
49.图2为本发明中声屏障本体的整体结构示意图；
50.图3为图2中a处的放大图；
51.图4为本发明中底座的整体结构示意图；
52.图5为本发明中声屏障旋转的驱动方法的流程步骤图。
具体实施方式
53.见图1至图5，本发明专利涉及可旋转的曲面光伏声屏障，具有可固定在路面上的底座1、由驱动电机驱动后转动连接在底座1上、且可对公路上的噪音进行降噪的声屏障本体2、固定在声屏障本体2上的光伏组件3、以及控制单元，所述驱动电机固定在底座1上且与控制单元电连接，驱动电机的输出端与声屏障本体2固定连接，声屏障本体2上设有多个用于降噪的吸音孔21，声屏障本体2通过驱动电机的驱动旋转拓宽声影区，并通过各个吸音孔21对噪音的降噪进行隔音。
54.声屏障本体2可180度的转动设置在底座1上。
55.声屏障本体2在向声源转动过程中，可以拓宽声影区的效果，同时也便于操作人员对声屏障本体2的保养。
56.所述底座1为圆形底座，声屏障本体2的底部固定设有与底座1对应的转动盘4，驱动电机的输出端固定设有插块11，且插块11上设有多个沿插块11的轴线圆周分布在插块11侧面上的插条12，转动盘4的底面上设有可供插块11插入的插槽41，插槽41的内壁上设有多个与各个插条12一一对应、且可供各个插条12插入的限位槽42，声屏障本体2通过插块11与转动盘4上的插槽41的配合连接、以及各个插条12与限位槽42的插接配合固定在驱动电机的输出端。
57.所述声屏障本体2上还设有防炫目的磨砂玻璃6，磨砂玻璃6为双玻材质。磨砂玻璃6可以有效的减少热量，降低炫光并降低司机眼睛疲劳的可能性，使司机有一个更加舒适的外部环境，在外观上也可以增添视觉美观。
58.所述光伏组件3的双面均为轻质曲面，且光伏组件3为叠瓦光伏组件3。双面轻质曲面的叠瓦光伏组件3的整体重量偏低，并提高了空间的利用率以及光电转换率。
59.所述声屏障本体2上设有左声传感器和右声传感器，所述驱动电机和左声传感器和右声传感器均与控制单元电连接。
60.所述声屏障本体2还设有可记录声屏障本体2的初始角度的绝对值编码器，绝对值编码器与控制单元电连接。
61.所述控制单元还包括远程终端和无线通讯单元，控制单元通过无线通讯单元与远程终端通讯连接。
62.所述声屏障本体2上还设有时间模块和时间继电器，时间模块和时间继电器均与控制单元电连接。
63.时间模块为德力西电气kg316t时控开关，工作电压220v，负载功率900w，可设16组定时开关，时间范围1min～168h，走时误差≤
±
2s，满足声屏障本体2的昼夜控制要求；
64.时间继电器可以使用欧姆龙dh48s-s型号，数显循环时间继电器。
65.本发明还涉及基于可旋转的曲面光伏声屏障的旋转的驱动方法，包括以下操作步骤：
66.s1、通过时间模块将开机的时间设置为t，通过控制单元设置昼间模式和夜间模式；
67.将昼间模式的时间段设置为t1，将处于昼间模式下噪声的标准分贝值为m；
68.昼间的时间段可以设置为早上6点至晚上10点，此时的标准的分贝值m的值为65分贝；
69.将夜间模式的时间段设置为t2，将处于夜间模式下噪声的标准分贝值为n；
70.夜间的时间段可以设置为晚上10点至第二天早上6点，此时的标准的分贝值n的值为50分贝；
71.控制单元通过时间继电器将通电的时长设置为t3，断电的时长设置为t4；
72.一般设置通电的时长t3设置为10min，断电的时长t4设置为5s；
73.s2、开机上电，当开机的时间t处于t1的时间段内，选择昼间模式，此时噪声的标准分贝值为m；左声传感器和右声传感器开始接收声信号，控制单元将左声传感器接收到的声信号转换成分贝值的电信号，并将此分贝值设置为a1，控制单元将右声传感器接收到的声信号转换成分贝值的电信号，并将此分贝值设置为b1；
74.s3、在时间继电器处于通电的时长t3内，
75.当a1≤m，且b1≤m时，声屏障本体2不发生转动；
76.当a1≤m＜b1时，声屏障本体2向右转动；
77.当b1≤m＜a1时，声屏障本体2向左转动；
78.当m＜a1＜b1时，声屏障本体2先向右转动然后再向左转动；
79.当m＜b1＜a1时，声屏障本体2先向左转动然后再向右转动；
80.当时间继电器处于断电的时长t4内，声屏障本体2复位；
81.s4、当开机的时间t处于t2的时间段内，选择夜间模式，此时噪声的标准分贝值为n；左声传感器和右声传感器开始接收声信号，控制单元将左声传感器接收到的声信号转换成分贝值的电信号，并将此分贝值设置为a2，控制单元将右声传感器接收到的声信号转换成分贝值的电信号，并将此分贝值设置为b2；
82.s5、在时间继电器处于通电的时长t3内，
83.当a2≤n，且b2≤n时，声屏障本体2不发生转动；
84.当a2≤n＜b2时，声屏障本体2向右转动；
85.当b2≤n＜a2时，声屏障本体2向左转动；
86.当n＜a2＜b2时，声屏障本体2先向右转动然后再向左转动；
87.当n＜b2＜a2时，声屏障本体2先向左转动然后再向右转动；
88.当时间继电器处于断电的时长t4内，声屏障本体2复位；
89.s6、待机5ms，然后左声传感器和右声传感器继续的对路面的上的声信号进行接收，并传输至控制单元并转换成分贝值的电信号，并重复执行s2～s5的操作步骤。
90.本发明还包括基于旋转的驱动方法的控制单元，包括存储器、处理器、以及存储在存储器上并可在处理器上运行的操作程序，所述操作程序可实现s1～s6的操作步骤。
91.以上所述的具体实施例，对本发明专利的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明专利的具体实施例而已，并不用于限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。