一种用于地铁高架站台的太阳能板遮光装置的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及节能环保领域，具体为一种用于地铁高架站台的可自动伸缩的太阳能板遮光装置。

背景技术：
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随着国家经济快速发展和居民生活水平的提高，城市日益扩大。为方便出行、缓解交通压力，越来越多的城市都在拟定发展规划或继续扩大和兴建地铁工程。由于规划和投资的要求，地铁线路多采用高架线路的形式，同时出于经济性的考虑，此类高架站的车站站台层公共区普遍采用自然通风方式，并未设置机械通风及空调系统。这就造成了外界与高架站台以及车厢内外温差较大，给候车乘客带来了极度不适。

外界温度环境的对人体的直接作用是影响人体的体温调节。良好的气温条件可以维持人体热平衡，使人体体温调节处于正常状态。相反，不良温度条件则可以影响人体热平衡，使体温调节处于紧张甚至紊乱的状态。当短时间内外界环境的温差变化达到5摄氏度—10摄氏度时，人体适应能力会下降，导致机体体温调节机制处于紧张状态，严重的可能会导致神经、消化、呼吸、循环等系统的功能减弱，患病率增加。

当外界气温超过40℃时，首先是排汗系统被关闭，身体变得很烫，如果长时间处于这种状态便会影响大脑，人开始昏迷，直到失去知觉，这就是中暑。如果温度升高很快，中枢神经系统和循环系统也会受到冲击，其他器官系统也可能受影响，比如肾脏。

目前在温度环境变化与人体健康研究中，气温被认为是最重要的气象因子，是诱发人体大部分气象敏感性疾病的主导因素。varty研究表明温度变化对心脑血管疾病有着重要影响。气温骤增或较大波动是引发心脑血管病的主要原因，即使是健康的人群也会受到高温影响发生心脑血管病，对老人和婴幼儿的心脑血管系统危害更大。因此，当乘客由外界进入到地铁高架站台的骤然升温以及由站台到车厢内的骤然降温过程虽然时间短暂，但对人体健康的影响不容小觑。部分地铁站内在夏日会设置空调房来给乘客们降温，但成本高、可容纳乘客少、高耗能耗电，不符合绿色环保的原则。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决地铁高架站台夏天闷热不适的问题，提供一种节能减排、设计合理、安全可靠的绿色节能温度调节系统。该系统采用“遮光+降温”的方式来进行地铁高架站台的温度调节，通过在地铁高架站台的玻璃罩处安装的太阳能帆板来进行遮光和储能。该装置由简易的伸缩杆、遮光板和支撑装置组成，通过电机为小滑轮提供机械输出量来实现遮光板的展开和收缩过程，与目前类似的伸缩杆装置相比加装了轨道装置，遮光板展开和收缩过程都在固定的轨道上进行，减轻了杆的承受能力，使得整个装置更加稳固实用。这样在夏日光照达到一定强度时太阳能板通过电气控制装置展开，为地铁高架站台遮光，还可储蓄太阳能，将太阳能转换为电能给电机和地铁高架站台内的风扇等降温装置供电，以此达到节能减排、遮光降温的目的。

本实用新型解决现有的问题是采取以下技术方案实现的：

一种用于地铁高架站台的可自动伸缩的太阳能板遮光装置，该装置包括控制系统、排风系统、蓄电系统和n组依次排列的遮光单元(n＝2～20)；每个遮光单元包括支撑装置、遮光板结构和伸缩机构；

所述的支撑装置包括两个支撑架、两根横向轨道、四个支撑臂；两个支撑架结构相同；每个支撑架包括两根竖直支撑杆和一根横梁，横梁两端分别固定在两根竖直支撑杆的顶端，形成“门”字形结构；两个支撑架相向设置，分别固定在站台两侧，两根横向轨道平行，两端均分别固定在一个不同支撑架的竖直支撑杆的上部；每根横向轨道的端部的下表面均与一个支撑臂的一端固连；支撑臂的另一端固定在相近的竖直支撑杆上；所述的两根横向轨道均为l型轨道，相对设置；

所述的遮光板结构为两组，分别设置在支撑装置的两侧；左右两个遮光板结构呈镜面对称；所述的每组遮光板结构为三级伸缩结构，包括遮光板a、遮光板b和遮光板c；三块遮光板结构相同，宽度相同；每块遮光板包括框架和安装在框架内的太阳能电池板；遮光板a的框架和遮光板b的框架两侧的上部分布有凹槽，作为下一级遮光板的轨道；遮光板b的框架和遮光板c的框架靠近横梁一侧的两端分别固定有第一小滑轮，遮光板c框架横向轨道中部一侧的两端分别固定有滑动支撑杆，第二小滑轮固定在滑动支撑杆的底端且位于横向轨道上，电机固定在滑动支撑杆上，与第二滑轮相连；

所述的伸缩机构包括第一伸缩杆m、第二伸缩杆n；第一伸缩杆m、第二伸缩杆n各两个，均为三级结构，第二级、第三级伸缩杆均可收缩的依次套在前一级伸缩杆内；第一伸缩杆m的第一级的尾端固定在遮光板a上，第三级的顶端固定在遮光板b上；第二伸缩杆m的第一级的尾端固定在遮光板b上，第三级的顶端固定在遮光板c上；

所述装置的控制系统包括单片机、温度传感器、光照传感器及a/d转换芯片；所述的温度传感器、光照传感器分别和a/d转换芯片相连，a/d转换芯片还和单片机相连；单片机还和排风系统、各个遮光单元中的电机相连；

所述的排风系统为排气扇，设置在站台的两端；

所述蓄电系统包括太阳能充放电控制器和蓄电池，二者相连；蓄电池分别和单片机、各单元的电机、排风系统相连；太阳能充放电控制器分别和各遮光单元上的蓄电池板相连。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本系统根据不同时间、不同阳光的照射强度和温度变化，在地铁高架站台的玻璃罩处安装的太阳能帆板可以自动的进行伸展来遮光，降低地铁高架站台的温度；

2、太阳能帆板储存的能量用于换气风扇的电能来源，最终达到调控地铁高架站台的温度、降低高架站台与车厢的温差、提高乘车人员的舒适感、节能减排、绿色环保的目的；

3、本系统成本低、易制造、易投入使用，简单易行，太阳板伸缩易于实现，容错率高，造价不高，适用于工程之中。

附图说明

图1为装置整体正视图；

图2为装置整体俯视图；

图3为支撑架的结构图；

图4为遮光板a的结构图；

图5为遮光板b的结构图；

图6为遮光板c的结构图；

图7为横向轨道的结构图；

图8为铝合金伸缩杆的结构图；

图9为控制系统流程图。

其中，1-支撑架；11竖直支撑杆；12横梁；2-横向轨道；3-支撑臂；4-太阳能电池板；41-第一框架；51-第二框架；5-第一小滑轮；61-第三框架；6-第二小滑轮；62-滑动支撑杆；63-电机；7-铝合金伸缩杆m，8-第二铝合金伸缩杆n。

具体实施方式：

本实用新型所述的用于地铁高架站台的可自动伸缩的太阳能板遮光装置，其整体结构如图1和2所示。该装置包括控制系统、排风系统、蓄电系统和n组依次排列的遮光单元(n＝2～20)；每个遮光单元包括支撑装置、遮光板结构和伸缩机构；

所述的支撑装置如图1所示，包括两个支撑架(1)、两根横向轨道(2)、四个支撑臂(3)；两个支撑架(1)结构相同；每个支撑架(1)如图3所示包括两根竖直支撑杆(11)和一根横梁(12)，横梁(12)两端分别固定在两根竖直支撑杆(11)的顶端，形成“门”字形结构；两个支撑架(1)相向设置，分别固定在站台两侧，两根横向轨道(2)平行，两端均分别固定在一个不同支撑架(1)的竖直支撑杆(11)的上部；每根横向轨道(2)的端部的下表面均与一个支撑臂(3)的一端固连；支撑臂(3)的另一端固定在相近的竖直支撑杆(11)上；所述的两根横向轨道(2)均为l型轨道，相对设置；

所述的遮光板结构为两组，分别设置在支撑装置的两侧；左右两个遮光板结构呈镜面对称；所述的每组遮光板结构为三级伸缩结构，包括遮光板a(图4)、遮光板b(图5)和遮光板c(图6)；三块遮光板结构相同，宽度相同；每块遮光板包括框架(41、51、61)和安装在框架内的太阳能电池板(4)；遮光板a的框架(41)和遮光板b的框架(51)两侧的上部分布有凹槽，作为下一级遮光板的轨道；遮光板b的框架(51)和遮光板c的框架(61)靠近横梁(12)一侧的两端分别固定有第一小滑轮(5)，遮光板c框架(61)横向轨道(2)中部一侧的两端分别固定有滑动支撑杆(62)，第二小滑轮(6)分别固定在滑动支撑杆(62)的底端且位于横向轨道(2)上，电机(63)固定在滑动支撑杆(62)中间位置上，与第二滑轮(6)相连；

如图4,5所示，所述的伸缩机构包括第一伸缩杆m(7)、第二伸缩杆n(8)；第一伸缩杆m(7)、第二伸缩杆n(8)各两个，均为三级结构，第二级、第三级伸缩杆均可收缩的依次套在前一级伸缩杆内，其结构如图8所示。第一伸缩杆m的第一级的尾端固定在遮光板a上，第三级的顶端固定在遮光板b上；第二伸缩杆m的第一级的尾端固定在遮光板b上，第三级的顶端固定在遮光板c上；所述的第一伸缩杆m(7)、第二伸缩杆n(8)的材质均为铝合金。

所述装置的控制系统如图9所示，主要包括单片机、温度传感器、光照传感器及a/d转换芯片；所述的温度传感器、光照传感器分别和a/d转换芯片相连，a/d转换芯片还和单片机相连；单片机还和排风系统、各个遮光单元中的电机相连；

所述的排风系统为排气扇，设置在站台的两端；

所述的单片机、a/d转换芯片安装在一个遮光单元的支撑架上；温度传感器和光敏传感器同一个遮光单元的遮光板c的框架上。温度传感器及光照传感器经a/d转换芯片与单片机引脚相连。电机驱动芯片连接步进电机及单片机引脚。通过温度传感器与光照传感器检测环境条件，并不断通过a/d转换信号传输到单片机，单片机处理条件数据确定电机制动时间并驱动改变电机的运动状态，从而实现装置功能。

本装置控制系统所使用到的有80c51单片机，adc0809转换芯片，ntc热敏电阻温度传感器和fm-gz光照传感器(rs485型)，单片机编程使用c语言实现。当温度传感器达到28℃时风扇打开；当光照传感器达到6万lux、温度传感器达到30℃时，遮光装置打开。

所述蓄电系统包括太阳能充放电控制器和蓄电池，二者相连；蓄电池分别和单片机、各单元的电机、排风系统相连；太阳能充放电控制器分别和各遮光单元上的蓄电池板相连。

太阳能板经太阳能充放电控制器对蓄电池进行充电。同时，蓄电池与控制系统及驱动系统连接，以满足系统供电需求；

在本实用新型所述的装置中，所用的元器件和零部件均是本技术领域的技术人员所熟知的，可以通过商购获得或自己容易制作的，所有元器件之间的连接方式、零部件的安装方式以及电源线路的接线方式也是本技术领域的技术人员所熟知的。本实用新型涉及的协议或程序均为公知技术。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本申请权利要求保护的范围。

每个单元的前后间距13m，单元间的左右间距不超过10cm；支撑装置的支撑架、横梁、横向轨道以及支撑臂均q345型钢材，框架为塑钢型材，密度为1.53g/cm³；每个单元所需太阳能电池板72m²,重量为864kg，支撑装置足以支撑遮光板装置。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。