本发明涉及智能路灯技术领域，尤其涉及一种基于物联网节能环保的智能路灯。
背景技术：
随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用越来越广泛，尤其太阳能发电领域在短短的数年时间内已发展成为成熟的产业，同时，随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的双重优势，太阳能路灯的应用己经渐成规模，太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电板给蓄电池充电，晚上蓄电池给灯源供电使用，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，同时太阳能路灯各自为一个循环，无需担心像普通路灯线路断了而整体不亮。
现有技术中的太阳能路灯，整体结构较为复杂，生产成本较高，且太阳能路灯安装不牢固，同时，现有技术中的太阳能路灯通常采用光敏开关控制电路，使其白天储能、晚上亮灯，而在无人经过的时段，也会亮灯，从而造成了能源的浪费。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种基于物联网节能环保的智能路灯，以解决上述提出问题。
本发明的实施例中提供了一种基于物联网节能环保的智能路灯，包括路灯本体，所述路灯本体包括基座、灯杆、太阳能支架、太阳能电板和灯头,所述基座底部通过螺栓与灯杆连接，所述灯杆一侧设有无线发射设备，所述无线发射设备顶部设有感光装置，所述感光装置与灯杆连接，所述灯杆顶部与太阳能支架连接，所述太阳能支架顶部与太阳能电板连接，所述太阳能支架底部设有控制系统，所述控制系统与支架连接，所述支架与灯杆连接，所述支架一侧与蓄电池连接，所述灯杆一侧与灯头架连接，所述灯头架一端与灯头连接，所述灯头包括外罩和led灯；所述太阳能电板为染料敏化太阳能电池，包括光阳极、对电极及电解液；该光阳极包括fto基底、设于fto基底表面的tio2复合膜，所述tio2复合膜厚度为20μm；该对电极包括ti金属片、及设于ti金属片表面的ni/tio2纳米管薄膜，该ni/tio2纳米管薄膜厚度为1μm。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明采用将太阳能技术与物联网技术结合，可以远程通过手机等通讯设备进行调节led灯亮度，因此方便工作人员进行管理，能够起到节约能源的作用，通过蓄电池，可以提供电量，保证工作的正常进行，通过感光装置，可以将光照信息发送到控制系统，然后控制系统作出处理后将信息作用到led灯上，并将信息发送到无线发射设备，然后无线发射设备通过无线与手机等通讯设备联系在一起，方便工作人员操作管理，节约资源。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例所述的智能路灯整体结构示意图。
图2是本发明实施例所述的智能路灯太阳能电板和太阳能支架结构示意图。
图3是本发明实施例所述的智能路灯运行示意图。
图中标号：1、路灯本体；2、螺栓；3、基座；4、灯杆；5、无线发射设备；6、感光装置；7、路灯控制器；8、太阳能电板；9、蓄电池；10、支架；11、灯罩；12、led灯；13、灯头架；14、灯头；15、散热孔；16、太阳能支架。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明的实施例涉及一种基于物联网节能环保的智能路灯，请参阅图1-3，包括路灯本体1，所述路灯本体1包括基座3、灯杆4、太阳能支架16、太阳能电板8和灯头14，所述基座3底部通过螺栓2与灯杆4连接，所述灯杆4一侧设有无线发射设备5，所述无线发射设备5顶部设有感光装置6，所述感光装置6与灯杆4连接，所述灯杆4顶部与太阳能支架16连接，所述太阳能支架16顶部与太阳能电板8连接，所述太阳能支架16底部设有控制系统7，所述控制系统7与支架10连接，所述支架10与灯杆4连接，所述支架10一侧与蓄电池9连接，所述灯杆4一侧与灯头架13连接，所述灯头架13一端与灯头14连接，所述灯头14包括外罩11和led灯12。
所述灯杆4、灯头架13和基座3表层设有防锈漆，所述基座3上设有防腐层，所述灯头14表层设有除尘装置，所述led灯12之间并联，所述蓄电池9与控制系统7、感光装置6、led灯12和无线发射设备5线接，所述无线发射设备5与手机等通讯设备无线连接，所述控制系统7与感光装置6连接，所述控制系统7与led灯12连接，所述控制系统7与无线发射设备5连接，所述蓄电池9表层设有防水层，所述太阳能电板8与蓄电池9连接，所述太阳能电板8表层设有散热孔15，通过蓄电池9，可以提供电量，保证工作的正常进行，通过感光装置6，可以将光照信息发送到控制系统7，然后控制系统7作出处理后将信息作用到led灯12上，并将信息发送到无线发射设备5，然后无线发射设备5通过无线与手机等通讯设备联系在一起，方便工作人员操作管理，节约资源。
需要说明的是，本发明为一种物联网太阳能智能路灯，工作时，本发明采用将太阳能技术与物联网技术结合，可以远程通过手机等通讯设备进行调节led灯12亮度，因此方便工作人员进行管理，能够起到节约能源的作用，通过蓄电池9，可以提供电量，保证工作的正常进行，通过感光装置6，可以将光照信息发送到控制系统7，然后控制系统7作出处理后将信息作用到led灯12上，并将信息发送到无线发射设备5，然后无线发射设备5通过无线与手机等通讯设备联系在一起，方便工作人员操作管理，节约资源。
优选实施方式中，该太阳能电板8为一种染料敏化太阳能电池，该染料敏化太阳能电池包括光阳极、对电极及电解液；该光阳极包括fto基底、设于fto基底表面的tio2复合膜。
具体的，该tio2复合膜中，包括tio2纳米颗粒、fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维，具体为：将fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维和tio2纳米颗粒混合制备成复合浆料，然后采用旋涂法将复合浆料涂覆在fto基底表面。其中，该tio2纳米颗粒取自购买，要求纯度在≥99.5％，粒径为1μm。其中，该fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维：分别以醋酸铁、碳酸铜、钛酸四丁酯为铁源、铜源、钛源，聚乙烯吡咯烷酮为纺丝聚合物，无水甲醇为溶剂，利用静电纺丝与热处理相结合的方法制备fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维。本实施方式中，创造性的将fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维与tio2纳米颗粒混合作为tio2复合膜；其中，该复合纳米纤维均匀分散，可以有效促进电子转移，减少电子-空穴对的复合几率，对于光电转换效率的提高取得了较好的技术效果；同时，该复合纳米纤维是在tio2纳米纤维基础上复合金属氧化物fe2o3、cuo得到的，将tio2与fe2o3、cuo巧妙地结合到一起，并且通过限制每层复合膜中各组分的比例，可以使三者产生协同效果，降低带隙能，同时增大对可见光的利用率，抑制电子-空穴对的复合，提高光电转换效率。
所述tio2复合膜厚度为20μm。
tio2复合膜中，所述tio2纳米颗粒、fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维的质量比为9:4；
其中，该fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维直径为200nm，纤维长度为7μm；
并且，在fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维中，fe2o3的负载量为16wt.％；cuo的负载量为4wt.％；
该对电极包括ti金属片、及设于ti金属片表面的ni/tio2纳米管薄膜；其中，该ti金属片的厚度为0.2mm。该ti金属片表面的ni/tio2纳米管薄膜的形成过程为：首先，采用阳极氧化金属钛片制备二氧化钛纳米管阵列，然后采用磁控溅射ni，对二氧化钛纳米管阵列进行掺杂处理，形成ni/tio2纳米管薄膜。
其中，该ni/tio2纳米管薄膜厚度为1μm；该ni/tio2纳米管的壁厚为50nm，纳米管直径为100nm；现有技术中，一般是采用铂修饰层作为对电极，其技术比较成熟，由于铂是一种性能稳定的高效催化剂，其能使染料敏化太阳能电池获得较好的光电效率。然而，由于铂成本较高，限制了大规模应用。在本发明技术方案中，将ni/tio2纳米管薄膜替代铂修饰层，取得了意料不到的有益效果。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
所述染料敏化太阳能电池的制备步骤为：
步骤1，清洗
将对电极基底ti金属片、光阳极基底fto基底裁剪成相同尺寸，然后依次通过丙酮、乙醇、去离子水超声清洗；
步骤2，制备光阳极
在甲醇中加入0.5g的冰醋酸，使其形成4ml的溶液，然后放入醋酸铁、碳酸铜、钛酸四丁酯，得到溶液a，其中，钛酸四丁酯的质量为0.667g；将0.375g的聚乙烯吡咯烷酮溶解到4ml无水甲醇中，得到溶液b；然后，将上述溶液a匀速滴加到溶液b中，完毕后，剧烈搅拌，搅拌时间为10h，得到纺丝前驱体；用玻璃滴管吸取适量纺丝前驱体，并在滴管外壁包裹铝箔，与高压电源相连，另取一张铝箔作为接收装置，置于距离滴管尖部12cm位置处，与地线相连；调节电压为12kv，在灯光照射下可以观察到有射流从滴管尖端喷出，并被接收装置接收，形成纤维毡；纺丝完成后，将接收的纤维毡置于空气中，放置24h，从铝箔上将其取下，置于马弗炉中，在500℃保温4h，自然冷却后，得到fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维；然后将上述fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维和tio2纳米颗粒按比例混合均匀，形成复合浆料，采用旋涂法将复合浆料旋涂在fto基底表面，然后将fto基底放入马弗炉中，在130℃下退火2h、330℃煅烧15min、360℃煅烧10min、430℃煅烧70min、480℃煅烧25min，形成tio2复合膜；然后将fto基底吸附染料，得到光阳极。
步骤3，制备对电极
取ti金属片作为阳极、铂修饰的石墨电极作为为阴极，施加电压为60v，在氟化氨的质量百分比含量为0.1％的乙二醇溶液中在室温下阳极氧化12h，得到附着在ti金属片上的tio2纳米管阵列；将上述附着有tio2纳米管阵列的ti金属片放入磁控溅射仪中，磁控溅射ni；其中，本底真空为3pa，氩气速率为20sccm，磁控溅射功率为350w，磁控溅射电压为250v，磁控溅射时间为20s；得到所述ni/tio2纳米管薄膜，即得到所述对电极；
步骤4、制备染料敏化太阳能电池
将光阳极与对电极对置，在两电极之间注入电解液，共同组成一个三明治结构的电池，两电极之间进行封装，即得到所述的染料敏化太阳能电池；其中，电解液应用碘/碘三负离子电解液，首先称取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1m的碘化锂，0.1m单质碘，0.6m4-叔丁基吡啶和0.6m的四丁基碘化铵，避光超声5min，使其充分溶解；然后称取5g的所述ag纳米颗粒，将其加入混合溶液中，充分混合。
染料敏化太阳能电池的光电性能主要是由测定电池的短路电流密度-开路电压来表现，测试是在模拟标准太阳光照射下进行的，在am1.5的标准光源下，对所得染料敏化太阳能电池性能进行测试。经测定，本实施例得到的染料敏化太阳能电池开路电压为0.84v，短路电流密度为21.76ma/cm2，光电转换效率高达11.8％；可以看到，本实施例中，由于采用fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维、tio2纳米颗粒构成光阳极，而对电极采用ni/tio2纳米管薄膜，其结合能够发挥最佳的技术效果，提高电子传输效率、减小电子湮灭，进而体现在提高了光电转换效率。
实施例2
所述染料敏化太阳能电池的制备步骤为：
步骤1，清洗
将对电极基底ti金属片、光阳极基底fto基底裁剪成相同尺寸，然后依次通过丙酮、乙醇、去离子水超声清洗；
步骤2，制备光阳极
在甲醇中加入0.5g的冰醋酸，使其形成4ml的溶液，然后放入醋酸铁、碳酸铜、钛酸四丁酯，得到溶液a，其中，钛酸四丁酯的质量为0.667g；将0.375g的聚乙烯吡咯烷酮溶解到4ml无水甲醇中，得到溶液b；然后，将上述溶液a匀速滴加到溶液b中，完毕后，剧烈搅拌，搅拌时间为10h，得到纺丝前驱体；用玻璃滴管吸取适量纺丝前驱体，并在滴管外壁包裹铝箔，与高压电源相连，另取一张铝箔作为接收装置，置于距离滴管尖部12cm位置处，与地线相连；调节电压为12kv，在灯光照射下可以观察到有射流从滴管尖端喷出，并被接收装置接收，形成纤维毡；纺丝完成后，将接收的纤维毡置于空气中，放置24h，从铝箔上将其取下，置于马弗炉中，在500℃保温4h，自然冷却后，得到fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维；然后将上述fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维和tio2纳米颗粒按比例混合均匀，形成复合浆料，采用旋涂法将复合浆料旋涂在fto基底表面，然后将fto基底放入马弗炉中，在130℃下退火2h、330℃煅烧15min、360℃煅烧10min、430℃煅烧70min、480℃煅烧25min，形成tio2复合膜；然后将fto基底吸附染料，得到光阳极。
步骤3，制备对电极
取ti金属片作为阳极、铂修饰的石墨电极作为为阴极，施加电压为60v，在氟化氨的质量百分比含量为0.1％的乙二醇溶液中在室温下阳极氧化12h，得到附着在ti金属片上的tio2纳米管阵列；即得到所述对电极；
步骤4、制备染料敏化太阳能电池
将光阳极与对电极对置，在两电极之间注入电解液，共同组成一个三明治结构的电池，两电极之间进行封装，即得到所述的染料敏化太阳能电池；其中，电解液应用碘/碘三负离子电解液，首先称取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1m的碘化锂，0.1m单质碘，0.6m4-叔丁基吡啶和0.6m的四丁基碘化铵，避光超声5min，使其充分溶解；然后称取5g的所述ag纳米颗粒，将其加入混合溶液中，充分混合。
染料敏化太阳能电池的光电性能主要是由测定电池的短路电流密度-开路电压来表现，测试是在模拟标准太阳光照射下进行的，在am1.5的标准光源下，对所得染料敏化太阳能电池性能进行测试。经测定，本实施例得到的染料敏化太阳能电池开路电压为0.71v，短路电流密度为15.99ma/cm2，光电转换效率高达6.9％；可以看到，本实施例中，相较实施例1，由于采用fe2o3/cuo/tio2复合纳米纤维、tio2纳米颗粒构成光阳极，而对电极采用tio2纳米管薄膜，导致光电转换效率下降。
实施例3
所述染料敏化太阳能电池的制备步骤为：
步骤1，清洗
将对电极基底ti金属片、光阳极基底fto基底裁剪成相同尺寸，然后依次通过丙酮、乙醇、去离子水超声清洗；
步骤2，制备光阳极
在甲醇中加入0.5g的冰醋酸，使其形成4ml的溶液，然后放入醋酸铁、钛酸四丁酯，得到溶液a，其中，钛酸四丁酯的质量为0.667g；将0.375g的聚乙烯吡咯烷酮溶解到4ml无水甲醇中，得到溶液b；然后，将上述溶液a匀速滴加到溶液b中，完毕后，剧烈搅拌，搅拌时间为10h，得到纺丝前驱体；用玻璃滴管吸取适量纺丝前驱体，并在滴管外壁包裹铝箔，与高压电源相连，另取一张铝箔作为接收装置，置于距离滴管尖部12cm位置处，与地线相连；调节电压为12kv，在灯光照射下可以观察到有射流从滴管尖端喷出，并被接收装置接收，形成纤维毡；纺丝完成后，将接收的纤维毡置于空气中，放置24h，从铝箔上将其取下，置于马弗炉中，在500℃保温4h，自然冷却后，得到fe2o3/tio2复合纳米纤维；然后将上述fe2o3/tio2复合纳米纤维和tio2纳米颗粒按比例混合均匀，形成复合浆料，采用旋涂法将复合浆料旋涂在fto基底表面，然后将fto基底放入马弗炉中，在130℃下退火2h、330℃煅烧15min、360℃煅烧10min、430℃煅烧70min、480℃煅烧25min，形成tio2复合膜；然后将fto基底吸附染料，得到光阳极。
步骤3，制备对电极
取ti金属片作为阳极、铂修饰的石墨电极作为为阴极，施加电压为60v，在氟化氨的质量百分比含量为0.1％的乙二醇溶液中在室温下阳极氧化12h，得到附着在ti金属片上的tio2纳米管阵列；将上述附着有tio2纳米管阵列的ti金属片放入磁控溅射仪中，磁控溅射ni；其中，本底真空为3pa，氩气速率为20sccm，磁控溅射功率为350w，磁控溅射电压为250v，磁控溅射时间为20s；得到所述ni/tio2纳米管薄膜，即得到所述对电极；
步骤4、制备染料敏化太阳能电池
将光阳极与对电极对置，在两电极之间注入电解液，共同组成一个三明治结构的电池，两电极之间进行封装，即得到所述的染料敏化太阳能电池；其中，电解液应用碘/碘三负离子电解液，首先称取100ml的乙腈溶液，向其中加入0.1m的碘化锂，0.1m单质碘，0.6m4-叔丁基吡啶和0.6m的四丁基碘化铵，避光超声5min，使其充分溶解；然后称取5g的所述ag纳米颗粒，将其加入混合溶液中，充分混合。
染料敏化太阳能电池的光电性能主要是由测定电池的短路电流密度-开路电压来表现，测试是在模拟标准太阳光照射下进行的，在am1.5的标准光源下，对所得染料敏化太阳能电池性能进行测试。经测定，本实施例得到的染料敏化太阳能电池开路电压为0.48v，短路电流密度为12.89ma/cm2，光电转换效率高达6.2％；可以看到，本实施例中，相较实施例1，由于采用fe2o3/tio2复合纳米纤维、tio2纳米颗粒构成光阳极，而对电极采用ni/tio2纳米管薄膜，导致光电转换效率下降。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。