一种基于风光互补技术的波形护栏的制作方法

1.本实用新型涉及交通设施技术领域，尤其是一种基于风光互补技术的波形护栏。


背景技术：

2.能源是人类生存和发展赖以生存最重要的物质，不可再生能源煤、天然气、石油等不仅带来严重环境问题，且开采时间有限，而我国拥有广阔的疆域，光照充足，太阳能资源和风能资源非常丰富，清洁无污染，是人类能够自由利用的能源。因此利用太阳能、风能这类资源量丰富、环保的发电资源，成为各国应对能源危机的重要手段。
3.当汽车在公路上行驶时，汽车与空气发生相对运动，从而产生风能资源，将这一部分风能收集起来加以利用可以在一定程度上减缓资源衰竭的压力。另外，公路上丰富的太阳能资源也是能量收集的一个重要方向。
4.波形护栏作为一种公路防撞设施，在我们生活中随处可见。当车辆在公路上行驶时，常常因为各种原因撞毁护栏，其中不乏因夜晚太黑无照明装置提示从而导致车祸的产生。然而我国的公路繁多，在所有波形护栏上安装照明装置对能源来说是一个巨大的消耗。因此现有技术中，大部分的波形护栏还是采用反光膜来反射汽车车灯发出的光来进行照明提示，虽然有人提出了在波形护栏上安装照明灯的方案，但是这些方案一方面需要额外消耗大量能源，并不节能环保，另一方面照明灯需要电缆传输能源，对于公路上的波形护栏而言则存在线缆复杂、传输距离过长等缺点。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种的节约能源、可提供照明和车流量检测的基于风光互补技术的波形护栏。
6.本实用新型所采取的技术方案是：
7.一种基于风光互补技术的波形护栏，包括护栏结构、风光互补发电系统、照明装置以及红外检测器，所述风光互补发电系统、所述照明装置以及所述红外检测器均安装于所述护栏结构上，所述照明装置和所述红外检测器均与所述风光互补发电系统电连接，所述风光互补发电系统用于将风能和太阳能转换为电能，所述照明装置用于提供照明，所述红外检测器用于检测车流量。
8.进一步，所述护栏结构包括波形梁板、防阻块、柱帽、钢管立柱以及护栏节点，所述防阻块固定在所述钢管立柱的一侧，所述波形梁板设置在所述防阻块远离所述钢管立柱的一侧，所述柱帽安装在所述钢管立柱远离地面的一端，所述护栏节点设置在所述波形梁板上。
9.进一步，所述护栏节点包括第一护栏节点和第二护栏节点，所述第一护栏节点包括第一垫片、第一垫圈、第一螺母以及第一螺栓，所述第一螺栓依次穿过所述波形梁板和所述第一垫片与所述第一螺母连接，所述第一垫圈设置在所述第一螺母的外表面，所述第二护栏节点包括第二垫片、第三垫片、第二垫圈、第二螺母以及第二螺栓，所述第二螺栓依次
穿过所述第二垫片、所述波形梁板、所述防阻块以及所述第三垫片与所述第二螺母连接，所述第二垫圈设置在所述第二螺母的外表面，所述第一护栏节点用于将相邻的两个波形梁板固定，所述第二护栏节点用于将相邻的两个波形梁板与所述防阻块固定。
10.进一步，所述风光互补发电系统包括风力发电机、太阳能电池板、风光互补控制器以及储能元件，所述风力发电机与所述太阳能电池板均通过所述风光互补控制器与所述储能元件电连接，所述储能元件还与所述照明装置以及所述红外检测器电连接，所述风力发电机设置在所述钢管立柱上，所述太阳能电池板设置在所述波形梁板远离所述防阻块的一侧表面，所述风光互补控制器以及所述储能元件设置在所述钢管立柱内部。
11.进一步，所述风力发电机包括风机、传动机构以及发电机，所述风机通过所述传动机构与所述发电机的转子连接。
12.进一步，所述负载设备包括电梯控制系统，所述储能元件为铅酸蓄电池。
13.进一步，所述风光互补发电系统还包括逆变器和交流输出端，所述交流输出端通过所述逆变器与所述储能元件电连接。
14.进一步，所述照明装置设置在所述柱帽的顶部。
15.进一步，所述红外检测器设置在所述钢管立柱上。
16.进一步，所述红外检测器为主动式红外检测器。
17.本实用新型的有益效果是：基于风光互补技术的波形护栏包括护栏结构、风光互补发电系统、照明装置以及红外检测器，通过风光互补发电系统采集风能和太阳能并转换成电能，从而为波形护栏上照明装置和红外检测器提供源源不断的电能。本实用新型通过在波形护栏上设置风光互补发电系统、照明装置和红外检测器，一方面不仅可以为车辆提供照明，还可以检测车流量，为交通提供了便利，另一方面直接采集风能和太阳能进行利用，无需布置电缆额外供电，节约了能源和电缆成本，减小了对环境的污染。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1为本实用新型实施例提供的一种基于风光互补技术的波形护栏的结构框图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种基于风光互补技术的波形护栏的正视图；
21.图3为本实用新型实施例提供的一种基于风光互补技术的波形护栏的侧视图；
22.图4为本实用新型实施例提供的第一护栏节点的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的第二护栏节点的结构示意图。
24.附图标记：
25.1、护栏结构；3、照明装置；4、红外检测器；5、波形梁板；6、防阻块；7、柱帽；8、连接件；9、钢管立柱；10、护栏节点；101、第一护栏节点；102、第二护栏节点；11、风力发电机；12、太阳能电池板；19、通孔；1011、第一垫片；1012、第一垫圈；1013、第一螺母；1014、第一螺栓；1021、第二垫片；1022、第三垫片；1023、第二垫圈；1024、第二螺母；1025、第二螺栓。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.参照图1、2和3，本实用新型实施例提供了一种基于风光互补技术的波形护栏，包括护栏结构1、风光互补发电系统、照明装置3以及红外检测器4，风光互补发电系统、照明装置3以及红外检测器4均安装于护栏结构1上，照明装置3和红外检测器4均与风光互补发电系统电连接，风光互补发电系统用于将风能和太阳能转换为电能，照明装置3用于提供照明，红外检测器4用于检测车流量。
28.具体地，本实用新型实施例利用风能和光能互补的特性将太阳能发电和风能发电两者结合，以实现能源的充分利用，提升整体经济价值和实用性，同时利用这部分采集的能量为护栏上的照明装置3及车流量红外检测器4持续供能，从而完善护栏的使用功能。
29.应该认识到，图1中箭头所示为能量流动方向，并不构成对输入端、输出端的限定。
30.本实用新型实施例通过在波形护栏上设置风光互补发电系统、照明装置3和红外检测器4，一方面不仅可以为车辆提供照明，还可以检测车流量，为交通提供了便利，另一方面直接采集风能和太阳能进行利用，无需布置电缆额外供电，节约了能源和电缆成本，减小了对环境的污染。
31.参照图2和3，进一步作为可选的实施方式，护栏结构1包括波形梁板5、防阻块6、柱帽7、钢管立柱9以及护栏节点10，防阻块6固定在钢管立柱9的一侧，波形梁板5设置在防阻块6远离钢管立柱9的一侧，柱帽7安装在钢管立柱9远离地面的一端，护栏节点10设置在波形梁板5上。
32.具体地，钢管立柱9用于支撑波形梁板5，防阻块6用于连接波形难办与钢管立柱9，柱帽7用于防止雨水进入钢管立柱9内部，护栏节点10用于将相邻的两个波形梁板5固定在一起以及将波形梁板5固定在防阻块6上。钢管立柱9与防阻块6之间通过连接件9连接，图3中所示通孔19是为连接件9预留的通孔。
33.可选的，波形梁板5为三波形梁板5。
34.参照图4和5，进一步作为可选的实施方式，护栏节点10包括第一护栏节点101和第一护栏节点102，第一护栏节点101包括第一垫片1011、第一垫圈1012、第一螺母1013以及第一螺栓1014，第一螺栓1014依次穿过波形梁板5和第一垫片1011与第一螺母1013连接，第一垫圈1012设置在第一螺母1013的外表面，第一护栏节点102包括第二垫片1021、第三垫片1022、第二垫圈1023、第二螺母1024以及第二螺栓1025，第二螺栓1025依次穿过第二垫片1021、波形梁板5、防阻块6以及第三垫片1022与第二螺母1024连接，第二垫圈1023设置在第二螺母1024的外表面，第一护栏节点101用于将相邻的两个波形梁板5固定，第一护栏节点102用于将相邻的两个波形梁板5与防阻块6固定。
35.具体地，本实用新型实施例通过第一护栏节点101和第一护栏节点102的设置，可以将相邻的两个波形梁板5稳定地固定在防阻块6上，提高了本实用新型实施例的结构稳定性。
36.参照图2和3，进一步作为可选的实施方式，风光互补发电系统包括风力发电机11、太阳能电池板12、风光互补控制器以及储能元件，风力发电机11与太阳能电池板12均通过风光互补控制器与储能元件电连接，储能元件还与照明装置3以及红外检测器4电连接，风
力发电机11设置在钢管立柱9上，太阳能电池板12设置在波形梁板5远离防阻块6的一侧表面，风光互补控制器以及储能元件设置在钢管立柱9内部。
37.具体地，风力发电系统和太阳能发电系统在对蓄电池充电和逆变环节具有共通性，这样有助于实现二者融合，从而提升系统发电质量和可靠性。风光互补发电系统利用风机产生电能，同时利用太阳能电池产生电能，再借由风光互补控制器将太阳能、风能产生的电能进行整流、变换输出稳定的直流电，直流电可以直接供直流负载使用，也可以使用dc/ac逆变器，将直流电转换为交流电供交流负载使用，从而实现照明灯和红外检测器4的持续供电。本实用新型实施例利用风能发电和太阳能发电的特性，将两者结合，在一定程度上对困扰已久的能源问题提供了新助力，为能源采集提供了新方向。
38.风光互补控制器将太阳能、风能产生的电能进行整流、变换输出稳定的直流电。直流电可直接供直流负载(如照明装置3、红外检测器4)使用。
39.此外，将风光互补控制器和储能元件设置在钢管立柱9内部，由于柱帽7的存在，可以防止雨水进入钢管立柱9内部，对风光互补控制器和储能元件起到了很好的保护作用。
40.可以理解的是，由于风光互补控制器和储能元件设置在钢管立柱9内部，故图2和图3中未能示出。
41.进一步作为可选的实施方式，风力发电机11包括风机、传动机构以及发电机，风机通过传动机构与发电机的转子连接。
42.具体地，本实用新型实施例的风力发电机的工作原理为：风吹动风机机轮，风力发电机11开始正常工作，把气流动能转化为风机的动能，并将动能传给传动机构，传动机构带动发电机的转子转动，从而实现发电机的正常工作，最终产生电能输送到用电设备当中。
43.可选地，风力发电机11所产生的电流通过不可控整流桥，经由电容稳波，流进dc/dc转换器，最后保存在储能元件中。
44.可选地，太阳能电池板12为太阳能光伏阵列结构，用于将太阳光能转换成电能。
45.可选地，太阳能电池板12转换的电流先流过二极管，再流进dc/dc转换器，最后也同样保存在储能元件中。
46.进一步作为可选的实施方式，储能元件为铅酸蓄电池。
47.具体地，蓄电池用于保存风力发电机11及太阳能电池板12产生的电能，当与外部用电设备连接，蓄电池进行放电。
48.参照图1，进一步作为可选的实施方式，风光互补发电系统还包括逆变器和交流输出端，交流输出端通过逆变器与储能元件电连接。
49.具体地，逆变器为dc/ac逆变器，逆变器用于将储能元件输出的直流电转换为交流电供交流负载使用。
50.可选地，风光互补发电系统还包括散热片，散热片用于对风光互补控制器和储能元件进行散热，散热片设置于钢管立柱9内部。
51.可选地，散热片在使用过程中要在与电子元件所接触的表面涂一层导热硅脂，从而使风光控制器等装置发出的热量更有效地传导到散热片上，再经散热片散发到周围的空气中。
52.参照图2和3，进一步作为可选的实施方式，照明装置3设置在柱帽7的顶部。
53.具体地，照明装置3可采用led光源，并由透明树脂封装，以避免进水，还具有亮度
高，功耗小，可回收、污染小等优点。
54.参照图2和3，进一步作为可选的实施方式，红外检测器4设置在钢管立柱9上。
55.具体地，可将红外检测器4安装在防阻块6的下侧，以对红外检测器4提供一定的保护。
56.进一步作为可选的实施方式，红外检测器4为主动式红外检测器。
57.具体地，本实用新型实施例的红外检测器4选择主动式红外检测器。该检测器采用反射式检测技术，反射式检测器探头由一个红外发光管和一个红外接收管组成。红外检测器4使用半导体红外线发生器作为传感器，自带指向测量车道的红外线光源。当车辆通过检测区域时，红外线脉冲遇到车体进行反射，检测器探头接收管接收反射脉冲，经红外解调器解调后再经选通、放大、整流以及滤波处理触发驱动器输出一个检测信号，从而实现车流量检测。
58.本实用新型实施例的红外检测器4可通过发射多条光束准确测量车辆位置、速度和车型，并且不受物体颜色干扰，能耗小，不会对周围环境造成辐射影响，同时还可以侧向方式检测多车道，并能检测静止车辆。
59.本实用新型实施例可持续采集汽车在驾驶时所产生的风能及日常的太阳能，从而实现清洁无污染资源的充分利用，在一定程度上缓解了资源衰竭的压力，同时也减少了事故的发生，为驾驶者创造了一个更明亮的驾驶环境。
60.以上对本实用新型实施例的结构进行了说明，下面对本实用新型实施例的工作原理进行相关说明。
61.当车辆在公路上行驶时，汽车与空气发生相对运动，产生风能资源，风吹动风机机轮，风力发电机11开始正常工作，把气流动能转化为风机的动能，再将动能传给传动装置，传动装置带动发电机的转子，从而实现发电机的工作，所产生的电流通过风电互补控制器内的整流桥，经由电容稳波，流进dc/dc转换器，最后保存在储能元件中；当太阳照射在太阳能电池板12上时，半导体材料发生光生伏特效应，从而产生电能，光电流先流过风电互补控制器内的二极管，再流进dc/dc转换器，最后也同样保存在储能元件中。储能元件可输出直流电，直流电可以直接供直流负载—照明装置3、红外检测器4使用，从而实现照明装置3和红外检测器4的持续供电；也可以使用dc/ac逆变器，将直流电转换为交流电供其他交流负载使用。照明装置3为led光源，由透明树脂封装亮度高，功耗小，可回收、污染小。红外检测器4使用半导体红外线发生器作为传感器，自带指向测量车道的红外线光源，当车辆通过检测区域时，红外线脉冲遇到车体进行反射，检测器探头接收管接收反射脉冲，经红外解调器解调后再经选通、放大、整流以及滤波处理触发驱动器输出一个检测信号，从而实现对车辆位置、速度和车型的检测。
62.为了实现更好的指示和照明功能，将照明装置3安装在柱帽7的顶部。红外检测器4安装在钢管立柱9的表面、防阻块6的下面，从而可以保证其可以受到防阻块6的保护，不被雨水毁坏。风力发电机11安装在立柱表面，波形梁板5的下面。太阳能电池板12安装在波形梁板5的表面，采用光伏阵列结构。风光互补控制器、储能元件、逆变器以及散热片安装在钢管立柱9的内部。
63.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、
“
轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
64.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
65.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
66.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
68.以上对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。