自供能型桥梁的制作方法

本发明属于建筑施工，涉及一种自供能型桥梁。

背景技术：

1、在过去的十几年中，全世界范围内桥梁技术发展越来越迅猛，为了实现更为立体互通的现代交通运输体系，越来越多的城市道路修建需跨越既有道路，例如公路、桥梁和轨道线和高铁等，桥梁越来越多的被建造出来，桥梁作为交通市政工程的重要枢纽，在其日常使用过程中，需要安排工作人员对其进行巡线检测，多数桥梁上还设置有路灯、监控和显示器等市政、民生、安防设备，设备的架设则需要对其供电，使得供电线路也需要单独安排人员进行定期巡回检查，运行和养护成本也就随之升高。设备的架设以及桥梁的日常使用，使得桥梁巡线检测需要耗费巨大人力物力，不但要对桥梁本身进行巡检以及维护，还要及时维护路灯、监控等附属设备。

2、为解决以上问题，需要设计一种新型桥梁，可以自体发电供能，以降低运行成本，节省人力物力。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种自供能型桥梁，通过在桥桥墩上设置供能系统，有效增加对太阳能资源的合理利用，同时产生一定的经济效应和社会效应，并解决桥梁的辅助系统的供能问题，减少了巡线人员的工作量，节省人力物力。

2、本发明提供了一种自供能型桥梁，包括：

3、桥梁本体，所述桥梁本体包括桥面和用于支撑桥面的桥墩；

4、辅助系统，所述辅助系统包括用于照明的路灯和用于监控桥面路况的监视器，所述路灯和监视器安装于所述桥面；

5、供能系统，所述供能系统包括电源和用于发电的太阳能板，所述太阳能板以可被驱动的摆动的方式安装于所述桥墩；所述电源安装于桥面或桥墩，用于储存太阳能板发电产生的电能并向辅助系统供电；

6、控制系统，所述控制系统包括光线追踪传感器和中央处理器，所述光线追踪传感器安装于所述太阳能板用于检测太阳光的入射角度，所述中央处理器用于接收光线追踪传感器检测的数据并控制太阳能板摆动以改变太阳光的入射角度。

7、进一步，所述功能系统还包括用于驱动太阳能板摆动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动源和减震底座，所述驱动源具有固定端和驱动端，所述固定端安装于减震底座，所述驱动端连接于太阳能板。

8、进一步，所述太阳能板包括背板，所述背板具有正面和反面，所述背板的正面设置有有机太阳能膜，所述有机太阳能膜和所述背板构成太阳能板。

9、进一步，所述减震底座包括顶板、底板以及设置于顶板与底板之间的减震气囊，所述顶板连接于驱动源的固定端，所述底板安装于桥墩，所述减震气囊内填充有气体。

10、进一步，所述光线追踪传感器至少设置有三个，光线追踪传感器均布于背板的正面并位于所述有机太阳能膜的外侧。

11、进一步，所述驱动源为伸缩杆，所述驱动源设置有多个，多个所述驱动源呈几何分布的设置于所述背板的背面，所述中央处理器控制所述多个驱动源伸缩以使得太阳能板摆动。

12、进一步，所述驱动源的驱动端设置有球形关节，所述驱动端通过球形关节铰接于背板的背面。

13、进一步，所述辅助系统还包括充气泵，所述减震气囊设置有用于充放气的充放气口，所述充气泵具有充气口，所述充气口与减震气囊的充放气口相连接。

14、进一步，所述控制系统还包括震动监测传感器，所述震动监测传感器安装于桥面和/或桥墩用于监测桥梁本体的震动，所述中央处理器接收震动监测传感器监测的数据，中央处理器还用于控制充放气口的开闭以及充气泵的启停。

15、进一步，所述太阳能板的面积与电源数量的设置比例为280：1至320：1。

16、本发明的有益效果：

17、本发明公开的自供能型桥梁，利用现有桥梁的桥墩高大且日晒时间长的特点，在桥墩设置功能系统，有效利用太阳能为桥梁的辅助系统供电，减少对化石能源的需求，保护环境的同时节约了运行成本；将供能系统集成于桥梁本体，无需外源功能，进而降低了巡线检查的工作量，也就降低了人工成本；太阳能板可被驱动的摆动，可以有效改变阳光的照射角度，进而提高光照时长和太阳能板的发电效率，对太阳能资源形成合理收集和使用，方法简单高效、操作易行、节能环保效果显著，便于对现有桥梁开展施工改造且施工成本较低，不产生较大破坏。

技术特征：

1.一种自供能型桥梁，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述功能系统还包括用于驱动太阳能板摆动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动源和减震底座，所述驱动源具有固定端和驱动端，所述固定端安装于减震底座，所述驱动端连接于太阳能板。

3.根据权利要求2所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述太阳能板包括背板，所述背板具有正面和反面，所述背板的正面设置有有机太阳能膜，所述有机太阳能膜和所述背板构成太阳能板。

4.根据权利要求2所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述减震底座包括顶板、底板以及设置于顶板与底板之间的减震气囊，所述顶板连接于驱动源的固定端，所述底板安装于桥墩，所述减震气囊内填充有气体。

5.根据权利要求3所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述光线追踪传感器至少设置有三个，光线追踪传感器均布于背板的正面并位于所述有机太阳能膜的外侧。

6.根据权利要求3所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述驱动源为伸缩杆，所述驱动源设置有多个，多个所述驱动源呈几何分布的设置于所述背板的背面，所述中央处理器控制所述多个驱动源伸缩以使得太阳能板摆动。

7.根据权利要求3所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述驱动源的驱动端设置有球形关节，所述驱动端通过球形关节铰接于背板的背面。

8.根据权利要求1所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述控制系统还包括监测终端，所述传感器模块还包括震动监测传感器，所述震动监测传感器安装于桥面和/或桥墩用于监测桥梁本体的震动，所述中央处理器接收震动监测传感器监测的数据并发送至监测终端。

9.根据权利要求1所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述辅助系统还包括充气泵，所述减震气囊设置有用于充放气的充放气口，所述充气泵具有充气口，所述充气口与减震气囊的充放气口相连接，中央处理器还用于控制充放气口的开闭以及充气泵的启停。

10.根据权利要求1所述的自供能型桥梁，其特征在于：所述太阳能板的面积与电源数量的设置比例为280：1至320：1。

技术总结
本发明公开了一种自供能型桥梁，包括桥梁本体、辅助系统、供能系统和控制系统，供能系统包括电源和用于发电的太阳能板，太阳能板以可被驱动的摆动的方式安装于桥墩；电源安装于桥面或桥墩，用于储存太阳能板发电产生的电能并向辅助系统供电；控制系统包括中央处理器和传感器模块，传感器模块至少包括光线追踪传感器，光线追踪传感器安装于太阳能板用于检测太阳光的入射角度，中央处理器用于接收光线追踪传感器检测的数据并控制太阳能板摆动以改变太阳光的入射角度；本发明利用现有桥梁的桥墩高大且日晒时间长的特点，在桥墩设置功能系统，有效利用太阳能为桥梁的辅助系统供电，减少对化石能源的需求，保护环境的同时节约了运行成本。

技术研发人员：宋航,傅罗川,陈豪,王波,谢熙,姚启文
受保护的技术使用者：中冶建工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1