集水路燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及路燈，具體的講是可進(jìn)行集水和自動(dòng)灌溉植物的路燈。
【背景技術(shù)】
[0002]路燈是人們?nèi)粘Ｉ铍S處可見的照明裝置。一般路燈僅作為照明使用，功能單一。中國(guó)專利201220522801.0公開了一種集水路燈，包括一端深埋地下的燈柱，燈柱兼做導(dǎo)水管，在燈柱頂端安裝有集水器。燈柱與設(shè)于地下的儲(chǔ)水裝置連接。下雨時(shí)集水器將雨水收集起來(lái)，通過(guò)燈柱流到儲(chǔ)水裝置中儲(chǔ)存，干旱時(shí)，可以利用儲(chǔ)水裝置中的水澆灌植物，使雨水得到充分利用，節(jié)約水資源。但是這種儲(chǔ)水式路燈需要人工控制來(lái)給植物灌溉，使用不方便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種集水路燈，在具有傳統(tǒng)照明功能的同時(shí)，還能夠收集雨水，并且可以利用所收集的雨水自動(dòng)為植物灌溉。
[0004]本實(shí)用新型的集水路燈，具有與燈柱連接的接水裝置，燈柱內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流通道，導(dǎo)流通道可以直接利用燈柱的中空結(jié)構(gòu)，也可以單獨(dú)設(shè)置。所述燈柱與儲(chǔ)水裝置連接，所述儲(chǔ)水裝置通過(guò)水泵與灌溉水管連通，還設(shè)有第一濕度傳感器、繼電器、數(shù)據(jù)采集模塊(AD模塊)和單片機(jī)，其中第一濕度傳感器設(shè)于地表面下的土壤中，數(shù)據(jù)采集模塊與第一濕度傳感器和單片機(jī)分別連接，單片機(jī)還通過(guò)所述繼電器與所述水泵連接。雨水通過(guò)接水裝置和中空的燈柱流至儲(chǔ)水裝置中儲(chǔ)存。第一濕度傳感器用于檢測(cè)土壤中的水分含量，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊傳遞到單片機(jī)中。當(dāng)?shù)谝粷穸葌鞲衅鳈z測(cè)的土壤中的水分含量低于單片機(jī)中設(shè)置的閾值時(shí)，單片機(jī)便控制繼電器接通水泵抽取儲(chǔ)水裝置中的水對(duì)土壤進(jìn)行灌溉。儲(chǔ)水裝置可以根據(jù)地形和實(shí)際的需要設(shè)于地表面下或地表面上，設(shè)于地表面下較為美觀，并且不占用地面空間，但不易維護(hù)，而設(shè)于地表面上的儲(chǔ)水裝置的優(yōu)缺點(diǎn)和設(shè)于地表面下的相反。數(shù)據(jù)采集模塊和單片機(jī)可以都插接在PCB電路板上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。灌溉的方式可以是將灌溉水管直接設(shè)于土壤中進(jìn)行出水，也可以使將灌溉水管置于土壤外的開放空間中，或在灌溉水管的頭部安裝噴頭進(jìn)行一定范圍的噴水灌溉。
[0005]優(yōu)選的，還可以在地表面上方的開放空間中設(shè)有與數(shù)據(jù)采集模塊連接第二濕度傳感器。第二濕度傳感器用于檢測(cè)空氣中的水分含量，單片機(jī)將該數(shù)據(jù)和第一濕度傳感器檢測(cè)到的土壤中的水分含量處理后根據(jù)預(yù)設(shè)的濕度關(guān)系，判斷土壤是否缺水，以及是否需要通過(guò)控制繼電器來(lái)啟動(dòng)水泵。
[0006]進(jìn)一步的，在儲(chǔ)水裝置內(nèi)設(shè)有與數(shù)據(jù)采集模塊連接的壓力傳感器。壓力傳感器用于檢測(cè)儲(chǔ)水裝置內(nèi)的水壓，單片機(jī)通過(guò)該水壓值判斷儲(chǔ)水裝置中是否缺水，如果缺水則不啟動(dòng)或停止水泵抽水。
[0007]優(yōu)選的，所述的壓力傳感器設(shè)于儲(chǔ)水裝置內(nèi)表面底部，也可以根據(jù)儲(chǔ)水裝置的形狀或設(shè)置的位置設(shè)于儲(chǔ)水裝置內(nèi)側(cè)壁等位置。
[0008]為了避免各種電子元件受到額外的腐蝕，并且要易于更換或維修元件，同時(shí)又能夠有較大的儲(chǔ)水空間，一種優(yōu)選的方式是將儲(chǔ)水裝置設(shè)于地表面下，這樣在設(shè)置大容量的儲(chǔ)水裝置時(shí)也不會(huì)占用地表面上的空間，而且將繼電器、數(shù)據(jù)采集模塊和單片機(jī)分別設(shè)于所述的燈柱上。
[0009]進(jìn)一步的，所述的繼電器、數(shù)據(jù)采集模塊和單片機(jī)外設(shè)有保護(hù)結(jié)構(gòu)，例如金屬保護(hù)盒等，這樣各種原件不會(huì)被雨水侵蝕，也不易被外界因素?fù)p壞。
[0010]優(yōu)選的，所述的接水裝置設(shè)于燈柱的上頂端，這樣能夠方便雨水的收納，并且美觀、所接雨水不易被污染。也可以將接水裝置設(shè)置在燈柱兩側(cè)等，但容易占據(jù)額外的橫向空間，如果接水裝置的位置較低，也容易被污染。
[0011]可選的，所述的接水裝置為漏斗形，也可以設(shè)置為中空?qǐng)A柱形或與燈柱相接的引流板結(jié)構(gòu)等各種可以實(shí)現(xiàn)接水功能的結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選的，在接水裝置的邊沿處設(shè)有溢流結(jié)構(gòu)，例如從接水裝置邊沿延伸到地面的引流管等。
[0013]本實(shí)用新型的集水路燈，能夠在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)照明的同時(shí)，還能夠非常方便的對(duì)雨水進(jìn)行收集和儲(chǔ)存，并且根據(jù)土壤中的水分含量自動(dòng)判斷和開啟是否為植物進(jìn)行灌溉，減少了人力管理的成本，實(shí)現(xiàn)了智能化節(jié)能灌溉。其中的各種電子元件和控制設(shè)備均可采用現(xiàn)有的成熟元件及設(shè)備，單片機(jī)中的處理程序本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)常規(guī)方式進(jìn)行設(shè)置。
[0014]以下結(jié)合實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型集水路燈的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1的工作原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示本實(shí)用新型的集水路燈，具有與中空結(jié)構(gòu)的燈柱I連接的接水裝置2，接水裝置2設(shè)于燈柱I的頂端，并且為漏斗形，便于收納雨水。在接水裝置2下方設(shè)有路燈的照明裝置3。所述燈柱I與儲(chǔ)水裝置5連接，儲(chǔ)水裝置5通過(guò)水泵10與灌溉水管9連通。儲(chǔ)水裝置5、水泵10和灌溉水管9均設(shè)于地表面下的土壤13中，在土壤13中還設(shè)有第一濕度傳感器72，用于檢測(cè)土壤中的水分含量數(shù)據(jù)，在地表面上方開放空間的燈柱I部分還設(shè)有第二濕度傳感器73、繼電器8、數(shù)據(jù)采集模塊61 (AD模塊)和單片機(jī)62，在繼電器8、數(shù)據(jù)采集模塊61和單片機(jī)62外設(shè)有金屬盒裝的保護(hù)結(jié)構(gòu)11，以保護(hù)其中的電子元件和設(shè)備不被雨水或外界因素?fù)p壞。單片機(jī)62采用STC89C52RC芯片，數(shù)據(jù)采集模塊61采用HX711AD芯片，其中數(shù)據(jù)采集模塊61與第一濕度傳感器72和第二濕度傳感器73分別連接，并通過(guò)PCB電路板12和單片機(jī)62連接，單片機(jī)62還通過(guò)所述繼電器8與所述水泵10連接。在儲(chǔ)水裝置5的內(nèi)側(cè)底部設(shè)有與數(shù)據(jù)采集模塊61連接的壓力傳感器71，用于檢測(cè)儲(chǔ)水裝置5中的水壓，單片機(jī)通過(guò)該水壓判斷出儲(chǔ)水裝置5中的儲(chǔ)水量。在接水裝置2的邊沿處設(shè)有溢流結(jié)構(gòu)(未示出)，例如可以是從接水裝置2邊沿延伸到地面的引流管，當(dāng)儲(chǔ)水裝置5和燈柱I中均儲(chǔ)滿水后，多余的水會(huì)沿溢流結(jié)構(gòu)流出。
[0018]如圖2所示的原理框圖，雨水通過(guò)接水裝置2和中空的燈柱I流至儲(chǔ)水裝置5中儲(chǔ)存，儲(chǔ)水裝置5內(nèi)的壓力傳感器71實(shí)時(shí)將儲(chǔ)水裝置中的水壓數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊61傳遞到單片機(jī)62中。第一濕度傳感器72把檢測(cè)到的土壤13中的水分含量數(shù)據(jù)，以及第二濕度傳感器73檢測(cè)到的空氣環(huán)境中的水分?jǐn)?shù)據(jù)分別通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊61傳遞到單片機(jī)62中。單片機(jī)62將這兩個(gè)數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的濕度關(guān)系進(jìn)行比對(duì)判斷土壤13是否缺水。如果判斷缺水，并且單片機(jī)62根據(jù)所述儲(chǔ)水裝置5內(nèi)的水壓判斷儲(chǔ)水裝置5內(nèi)有足夠的儲(chǔ)水，單片機(jī)62便控制繼電器8接通水泵10抽取儲(chǔ)水裝置5中的水對(duì)土壤13進(jìn)行灌溉，否則單片機(jī)62不接通繼電器8。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.集水路燈，具有與燈柱(I)連接的接水裝置(2)，燈柱(I)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流通道，所述燈柱(I)與儲(chǔ)水裝置(5)連接，其特征為:所述儲(chǔ)水裝置(5)通過(guò)水泵(10)與灌溉水管(9)連通，還設(shè)有第一濕度傳感器(72)、繼電器(8)、數(shù)據(jù)采集模塊￠1)和單片機(jī)(62)，其中第一濕度傳感器(72)設(shè)于地表面下的土壤(13)中，數(shù)據(jù)采集模塊￠1)與第一濕度傳感器(72)和單片機(jī)￠2)分別連接，單片機(jī)￠2)還通過(guò)所述繼電器(8)與所述水泵(10)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的集水路燈，其特征為:在地表面上方的開放空間中還設(shè)有與數(shù)據(jù)采集模塊￠1)連接第二濕度傳感器(73)。
3.如權(quán)利要求1所述的集水路燈，其特征為:在儲(chǔ)水裝置(5)內(nèi)設(shè)有與數(shù)據(jù)采集模塊(61)連接的壓力傳感器(71)。
4.如權(quán)利要求3所述的集水路燈，其特征為:所述的壓力傳感器(71)設(shè)于儲(chǔ)水裝置(5)內(nèi)表面底部。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的集水路燈，其特征為:所述的儲(chǔ)水裝置(5)設(shè)于地表面下，所述的繼電器(8)、數(shù)據(jù)采集模塊￠1)和單片機(jī)￠2)分別設(shè)于所述的燈柱(I)上。
6.如權(quán)利要求5所述的集水路燈，其特征為:所述的繼電器(8)、數(shù)據(jù)采集模塊￠1)和單片機(jī)(62)外設(shè)有保護(hù)結(jié)構(gòu)(11) ο
7.如權(quán)利要求1至4之一所述的集水路燈，其特征為:所述的接水裝置(2)設(shè)于燈柱(I)的上頂端。
8.如權(quán)利要求7所述的集水路燈，其特征為:所述的接水裝置(2)為漏斗形。
9.如權(quán)利要求1至4之一所述的集水路燈，其特征為:在接水裝置(2)的邊沿處設(shè)有溢流結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及集水路燈，具有與燈柱連接的接水裝置，燈柱內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流通道，所述燈柱與儲(chǔ)水裝置連接，所述儲(chǔ)水裝置通過(guò)水泵與灌溉水管連通，還設(shè)有第一濕度傳感器、繼電器、數(shù)據(jù)采集模塊和單片機(jī)，其中第一濕度傳感器設(shè)于地表面下的土壤中，數(shù)據(jù)采集模塊與第一濕度傳感器和單片機(jī)分別連接，單片機(jī)還通過(guò)所述繼電器與所述水泵連接。本實(shí)用新型的集水路燈，能夠在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)照明的同時(shí)，還能夠非常方便的對(duì)雨水進(jìn)行收集和儲(chǔ)存，并且根據(jù)土壤中的水分含量自動(dòng)判斷和開啟是否為植物進(jìn)行灌溉，減少了人力管理的成本，實(shí)現(xiàn)了智能化節(jié)能灌溉。
【IPC分類】F21S8-08, F21W131-103, F21V33-00
【公開號(hào)】CN204420801
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520056522
【發(fā)明人】張栩晨, 周言
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日