城市道路照明集成系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术涉及城市道路照明集成系统，包括路灯系统和导光系统，所述路灯系统包括多根间距竖立在路面上的空心柱体和分别设置在空心柱体上部开口处的散光镜片；所述导光系统包括沿路灯系统设置的导光管；多根所述空心柱体下部分别与所述导光管连通；向导光管内通入强光，所述强光经反射分别导入空心柱体，并经散光镜片向外散射照亮路面；该城市道路照明集成系统去除了路灯的自发光功能，以导光功能代替，实现统一的光能供应，因此具有使用寿命长，耗能低，功率调节方便，生产安装及使用成本低等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
城市道路照明集成系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及城市道路配套领域，具体地说是城市道路照明集成系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]在城市道路两侧，需要配套照明系统，也就是通常使用的路灯，由于路灯的使用较为频繁，涉及道路安全和民生，且城市道路数量多，且均需要路灯照明，耗能极大，因此需要要求长寿命，低功耗，高功率的城市照明系统；现有的城市照明系统存在几个明显的问题：
①
现有的路灯均采用的是电灯，包括钠灯路灯，LED路灯，节能路灯、新型索明氙气路灯等，均需要耗费大量的电力，部分太阳能发电路灯或风力发电路灯功率小，受外部环境影响大，无法实现稳定的照明要求；
②
现有的路灯容易因质量问题或内部问题或外部破坏发生损坏，经常需要更换灯泡或重接电路，需要登高作业车配合维修人员，维修效率低、易发生危险且容易影响交通。
[0003]③
现有的路灯在安装过程中需要连接电缆，电缆需要预先铺设，安装成本高、效率低。
[0004]④
现有的路灯灯泡在生产安装之后其适合的功率是一定的，因此难以根据不同的外部天气情况调节功率，那样会极大的降低灯泡的使用寿命。
[0005]⑤
现有的路灯内部电气件较多，生产成本高。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术所存在的上述问题，本专利技术提供了城市道路照明集成系统，该城市道路照明集成系统去除了路灯的自发光功能，以导光功能代替，实现统一的光能供应，因此具有使用寿命长，耗能低，功率调节方便，生产安装及使用成本低等优点。
[0007]本专利技术的技术方案如下：城市道路照明集成系统，包括路灯系统和导光系统，所述路灯系统包括多根间距竖立在路面上的空心柱体和分别设置在空心柱体上部开口处的散光镜片；所述导光系统包括沿路灯系统设置的导光管；多根所述空心柱体下部分别与所述导光管连通；向导光管内通入强光，所述强光经反射分别导入空心柱体，并经散光镜片向外散射照亮路面。
[0008]其中，位于导光管内，所述空心柱体与导光管连通处的对侧设置有高速偏转弹片；所述高速偏转弹片以高于24次/秒的频率往复偏转，偏转方向朝向空心柱体与导光管的连通处，偏转幅度使其可反射进入导光管内的强光至对侧的空心柱体内；所述高速偏转弹片迎向强光进入方向的一面镀有反光镜面层。
[0009]其中，所述高速偏转弹片为压电弹片，包括压电形变组件和弹性金属片；所述压电形变组件包括扁长的玻璃纤维片和紧密贴附在玻璃纤维片两侧的压电陶瓷片；所述弹性金属片一端与玻璃纤维片一端固定连接，另一端向外延伸，静力状态下，其延伸部分贴近导光管内壁；所述高速偏转弹片由一电路控制反复偏转。
[0010]其中，通入导光管的强光由能发出直线强光的强光灯产生，整个导光系统具有多个强光灯，依次间隔N个空心柱体设置，其产生的强光分别导入导光管中。
[0011]其中，所述空心柱体包括竖直设置的直线部和弯曲部；所述直线部下端固定于地面，且其靠近下端处与导光管连通；所述直线部上端与弯曲部的一端连通，连通处内部具有圆滑的过渡；所述散光镜片安装在弯曲部的另一端开口处。
[0012]其中，所述散光镜片为凹透镜；所述直线部、弯曲部以及导光管内壁上均镀有反光镜面层。
[0013]其中，所述导光管和空心柱体均采用相对外界环境的密封结构。
[0014]其中，所述导光管设置在空心柱体一侧的地面上或埋入空心柱体下方的地下。
[0015]其中，所述导光管横截面为矩形。
[0016]城市道路照明集成系统的工作方法，包括以下依序进行的步骤：
①
在需要路灯开启之时，通过强光灯向导光管中导入强光；
②
通过电路控制高速偏转弹片依强光前进方向依序偏转，当第一个高速偏转弹片向空心柱体一侧偏转后，其弹性金属片反射强光，被反射的强光进入空心柱体中，依次经直线部和弯曲部，最后经散光镜片发散后照射路面；
③
第一个高速偏转弹片向空心柱体一侧偏转至阈值角度后在电路控制下立刻反向偏转至接近平行于导光管的轴线，在这一过程中，第二个高速偏转弹片处于反射强光的偏转状态，以此往复，直到第N个高速偏转弹片反射强光，从第一个高速偏转弹片反射强光至第N个高速偏转弹片反射强光的总时长小于单个高速偏转弹片一个反复偏转的时长；
④
由步骤
②
开始重复；
⑤
需要关闭路灯时，关闭强光灯，断开控制高速偏转弹片往复偏转的电路即可。
[0017]本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的城市道路照明集成系统去除了路灯的自发光功能，以导光功能代替，实现统一的光能供应，因此具有使用寿命长，耗能低，功率调节方便，生产安装及使用成本低等优点。
[0018]2、本专利技术彻底排除了路灯的灯泡，接收导光管统一提供的光能，利用内部的反光镜面层全反射引导反射光能，并通过散光镜片发散后照射路面，因此相比现有的路灯，其结构非常简单，无任何电气件在内，因此几乎不会出现故障或损坏的情况，具有极长的使用寿命，无需额外安装工序，也几乎无需后续维护，适宜批量化快速生产；另外由于排除利用电力使灯泡发光的方案，采用的是集中供光能的方式，因此只需调整集中供光能的功率即可同时调整较多数量的路灯的出光功率，完全不会对路灯造成任何损害，能够根据外部环境快速调整路灯出光功率，适应如雾天、雾霾天、沙尘天、适应不同时辰情况下外部暗度不同需要的不同的路灯亮度，能够智能化满足各种情况下的用光需求的情况下最大限度的节约能源，因此具有显著的民生体验和节能效果。
[0019]3、本专利技术同时利用了电致伸缩效应、光速的超高速能力以及人眼的视觉暂留现象（即余晖效应），极大的提高了导光的效率，若无本专利技术的高速偏转弹片，则单纯依靠导入导光管的强光的内部反射和散射，则能够导入空心柱体的光能极小，效率极低，照明效果不理想；而通过根据电致伸缩效应设置的高速偏转弹片具有几乎瞬间的反应速度，能够实现超高速的偏转，能够镜面反射导光管中前移的光能进入空心柱体，而由于光速的极高速，在短
距离内可以不考虑光传播的时间，利用人眼的余晖效应，只需要高速偏转弹片以高于24次/秒（电影与动画就是利用此频率的帧数）的频率往复偏转并反射光线使其由空心柱体发出照明，外界人眼是无法识别出光线是断续的，而感觉光线是连续的，因此不会影响视物；而利用了这点，只需同时满足从第一个高速偏转弹片反射强光至第N个高速偏转弹片反射强光的总时长小于单个高速偏转弹片一个反复偏转的时长；那就能够实现从第一个至第N个空心柱体能够依次接收导光管中被全反射来的光能的同时，又不会对人类视觉体验产生任何影响的效果，因此能够保障照明功能的情况下，最大化提高单个空心柱体（相当于路灯）的照明功率，光能利用率极大的提高；且实现了同时为N个空心柱体提供光能的多重效果；其中利用的电致伸缩效应、光速的超高速能力以及人眼的视觉暂留现象（即余晖效应）三者有机的结合，相互作用，相互触发，缺一不可，同时利用了材料特性、物理原理与人体生理结构。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.城市道路照明集成系统，其特征在于：包括路灯系统和导光系统，所述路灯系统包括多根间距竖立在路面上的空心柱体(11)和分别设置在空心柱体上部开口处的散光镜片(12)；所述导光系统包括沿路灯系统设置的导光管(21)；多根所述空心柱体(11)下部分别与所述导光管(21)连通；向导光管(21)内通入强光，所述强光经反射分别导入空心柱体(11)，并经散光镜片(12)向外散射照亮路面。2.如权利要求1所述的城市道路照明集成系统，其特征在于：位于导光管(21)内，所述空心柱体(11)与导光管(21)连通处的对侧设置有高速偏转弹片(31)；所述高速偏转弹片(31)以高于24次/秒的频率往复偏转，偏转方向朝向空心柱体(11)与导光管(21)的连通处，偏转幅度使其可反射进入导光管(21)内的强光至对侧的空心柱体(11)内；所述高速偏转弹片(31)迎向强光进入方向的一面镀有反光镜面层。3.如权利要求2所述的城市道路照明集成系统，其特征在于：所述高速偏转弹片(31)为压电弹片，包括压电形变组件和弹性金属片(311)；所述压电形变组件包括扁长的玻璃纤维片(312)和紧密贴附在玻璃纤维片(312)两侧的压电陶瓷片(313)；所述弹性金属片(311)一端与玻璃纤维片(312)一端固定连接，另一端向外延伸，静力状态下，其延伸部分贴近导光管(21)内壁；所述高速偏转弹片(31)由一电路控制反复偏转。4.如权利要求3所述的城市道路照明集成系统，其特征在于：通入导光管(21)的强光由能发出直线强光的强光灯产生，整个导光系统具有多个强光灯，依次间隔N个空心柱体(11)设置，其产生的强光分别导入导光管(21)中。5.如权利要求1所述的城市道路照明集成系统，其特征在于：所述空心柱体(11)包括竖直设置的直线部(111)和弯曲部(112)；所述直线部(111)下端固定于地面，且其靠近下端处与导光管(21)连通；所述直线部(111)上端与弯曲部(112)的一端连通，连通处内部具有圆滑的过渡；...

【专利技术属性】
技术研发人员：易伟强，林建勇，林正飞，刘书林，
申请(专利权)人：厦门兴南洋信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：