模块化控制箱以及使用模块化控制箱的路灯的制作方法

本发明涉及物联网领域，特别是涉及一种模块化控制箱以及使用模块化控制箱的路灯。

背景技术：

智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。建设智慧城市，对加快工业化、信息化、城镇化、农业现代化融合，提升城市可持续发展能力具有重要意义。智慧城市在“交通管理、环境监测、公共安全、应急管理、节能减排、社会保障”等方面需要融合各项技术，在智能化基础设施的基础上实现“公共服务便捷化、城市管理精细化和生活环境宜居化”等目标。

现有的一种路灯系统上设置了摄像头、RFID读头、传感器、显示屏等数据采集和应用装置，构建了基于路灯系统的智慧城市网，多种装置设置在路灯或其灯杆上使用，并且需要对数据进行控制反馈。然而，多种装置及电路设备的设置，使得路灯形态发生了较大改变以容置控制装置，各数据采集和应用装置在布线安装上也错综复杂，且外形和传统路灯不兼容，不利于传统路灯的换代和改装。

鉴于以上原因，提供一种对控制电路、数据采集和应用装置进一步模块化，并适于传统路灯的改造的装置实属必要。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种模块化控制箱以及使用模块化控制箱的路灯，用于解决现有技术中智慧路灯布线复杂，且外形和传统路灯不兼容，成本高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种模块化控制箱，所述模块化控制箱包括：外壳；包裹在外壳内部或设置于外壳表面的集成电路及设备；所述外壳上设置有插接口或布线孔，所述插接口或布线孔用于所述模块化控制箱的电源及通信信号的传输布线。

优选地，所述模块化控制箱通过搭扣的方式固定于路灯灯柱上，包括：设置于所述外壳上的多个螺孔、套设于所述路灯灯柱上的若干个扣环以及实现所述扣环与螺孔连接的多个螺钉。

优选地，所述模块化控制箱通过卡接的方式固定于路灯灯柱上，所述外壳的一面被设置 成与所述路灯灯柱形状对应的卡槽状，并通过该卡槽将所述模块化控制箱卡合于所述路灯灯柱上。

优选地，所述模块化控制箱通过包裹的方式固定于路灯灯柱上，所述外壳上设置有扣环或扣槽，所述扣环或扣槽的形状与路灯灯柱的形状相对应，所述扣环或扣槽包裹固定于所述路灯灯柱上。

优选地，所述模块化控制箱通过包裹的方式固定于路灯灯柱上，所述外壳上设置有扣环或扣槽，所述扣环或扣槽的形状与路灯灯柱的形状相对应，所述扣环或扣槽包裹固定于所述路灯灯柱上。

进一步地，所述扣环或扣槽与所述外壳为一体成型。

优选地，所述模块化控制箱通过插接口与所述路灯灯柱连接实现电源及通信信号的传输布线，包括设置于所述模块化控制箱上的插头或插口的一种或多种，并且，每个插头或插口对应于设置于路灯灯柱上的插口或插头。

进一步地，所述插接口采用防水结构或材料将电路密封或隔离。

进一步地，所述插接口采用结构密封，包括密封固定区域和通信区域，所述密封固定区域用于辅助模块化控制箱的的固定和通信区域的对准。

进一步地，所述结构密封采用凸槽结构或凹槽结构围绕所述通信区域，通过与路灯灯柱上对应形状的结构将通信区域密封或隔离。

进一步地，所述凸槽结构边缘或凹槽结构内设置有防水垫圈，以提升密封效果。

优选地，所述模块化控制箱的外壳的一面或两面以上可以打开，便于进行维护和检修。

优选地，所述模块化控制箱的至少一个侧面的两侧分别设置有闩锁和铰链，以实现该侧面的旋转打开。

优选地，所述模块化控制箱的至少一个侧面的设置有滑槽，以及与该滑槽对应设置的凸沿或滚轮，以实现该侧面的平移打开。

优选地，所述模块化控制箱的至少一个侧面的通过螺丝固定，并可通过螺丝的旋出实现该侧面的打开。

优选地，所述模块化控制箱的至少一个侧面的通过螺丝固定，并可通过螺丝的旋出实现该侧面的打开。

优选地，所述模块化控制箱的侧面可活打可活打开的接触部分安装有防水垫圈。

优选地，所述集成电路及设备包括：传感设备、信息采集设备、以及控制处理电路；所述传感设备包括传感器模块，所述传感器模块用于测量环境数据；所述信息采集设备与一个或多个传感设备对应连接；所述控制处理电路通过一层或多层网络与所述信息采集设备连接。

优选地，所述传感器模块包括烟雾传感器、红外传感器、温度传感器、噪声传感器、风速传感器、风向传感器、空气质量传感器中的一种多两种以上的组合。

优选地，所述传感设备还包括信息采集模块、处理器单元、信息输出模块和通信模块，所述信息采集模块、传感器模块、信息输出模块和通信模块与处理器单元连接。

进一步地，所述信息采集模块包括RFID读头、声音录入设备以及图像录入设备；所述信息输出模块包括图像输出设备以及声音输出设备、照明设备。

优选地，所述传感设备还包括储存模块，所述储存模块用于缓存所述传感设备的本地数据以及处理器单元接收/发送的数据。

本发明还提供一种装配上述任意一种方案中的模块化控制箱的路灯，其中，所述路灯上设置有至少一个插接口或布线孔，用于装配所述模块化控制箱。

如上所述，本发明的模块化控制箱以及使用模块化控制箱的路灯，具有以下有益效果：

1)将数据采集设备、控制电路、通信模块设置在外挂箱体中，集成化成模块形式，便于运输和安装；

2)将控制设备和功能设备进行模块化，采用同样标准的接口，使产品的维护和功能升级中更加便捷，且有利于成本的降低。

附图说明

图1显示为本发明实施例1中的模块化控制箱的外部结构示意图。

图2显示为本发明实施例1中的模块化控制箱的内部结构示意图。

图3显示为本发明实施例1中的模块化控制箱的采用凹槽结构的插头结构示意图。

图4显示为本发明实施例1中的模块化控制箱的采用凸槽结构的插头结构示意图。

图5显示为本发明实施例1中的模块化控制箱与路灯安装后的整体结构示意图。

图6显示为本发明实施例2中的模块化控制箱的外部结构示意图。

图7显示为本发明实施例2中的模块化控制箱的内部结构示意图。

图8～图11显示为本发明实施例3中的模块化控制箱的结构示意图。

元件标号说明

10 模块化控制箱

101 外壳

102 插头

103 插口

104 布线孔

11 路灯灯柱

12 路灯灯盘

201 扣环

202 螺钉

203 卡槽

301 空气质量传感器

302 温度传感器

303 噪声传感器

304 风速传感器

305 风向传感器

306 RFID读头

307 接线端子排

308 控制处理电路

309 交换机

310 路由器

311 音箱

401 凹槽结构

402 通信区域

403 防水垫圈

404 凸槽结构

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图11。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

如图1～图5所示，本实施例提供一种模块化控制箱10，所述模块化控制箱10包括：外壳101；包裹在外壳101内部或设置于外壳101表面的集成电路及设备；所述外壳101上设置有插接口，所述插接口用于所述模块化控制箱10的电源及通信信号的传输布线。

如图1所示，在本实施例中，所述模块化控制箱10通过搭扣的方式固定于路灯灯柱11上，包括：设置于所述外壳101上的多个螺孔、套设于所述路灯灯柱11上的若干个扣环201以及实现所述扣环201与螺孔连接的多个螺钉202。通过搭扣的方式固定所述模块化控制箱10，对所述模块化控制箱10的外壳101形状要求较低，有利于降低模块化控制箱10的制造成本，并且，具有易安装、易拆卸的优点。安装后的模块化控制箱10及路灯如图5所示，所述路灯包括路灯灯柱11以及路灯灯盘12，所述模块化控制箱10安装于路灯灯柱11的上部区域。

如图1～图2所示，所述模块化控制箱10通过插接口与所述路灯灯柱11连接实现电源及通信信号的传输布线，包括设置于所述模块化控制箱10上的插头102或插口103的一种或多种，并且，每个插头102或插口103对应于设置于路灯灯柱11上的插口103或插头102。在本实施例中，所述插接口包括设置于所述模块化控制箱10上的插头102，以及对应设置于所述路灯灯柱11上的插口103。根据应用需要，此处可以自行设置不同的插口103标准，例如类似电脑PCI插板的金手指插口或插槽，或者类似音频视频线的插口103或插槽，或者其他自行设置的插口103标准，此处并不限定。采用标准的插接口对模块化控制箱10进行安装，可以使模块化控制箱10的维护和功能升级更加便捷，且有利于成本的降低。较优的，所述模块化控制箱10的外壳的一面或两面以上可以打开，便于进行维护和检修，例如，在本实施例中，所述模块化控制箱10通过在一个侧面两侧设置的闩锁和铰链从正面旋转打开，为了保证模块化控制箱的防水性能，可以在可活打开的接触部分安装防水垫圈。当然，打开方式并非限定为一面的旋转打开，也可以采用滑槽和凸沿/滚轮的方式将一面或多面外壳平移开；或者直接将固定一面或多面外壳的螺丝松开。

作为示例，所述插接口采用防水结构或材料将电路密封或隔离。进一步地，所述插接口采用结构密封，包括密封固定区域和通信区域402，所述密封固定区域用于辅助模块化控制箱的的固定和通信区域402的对准。

如图3～图4所示，作为示例，所述结构密封采用凸槽结构404(如图4所示)或凹槽结构401(如图3所示)围绕所述通信区域402，通过与路灯灯柱11上对应形状的结构将通信区域402密封或隔离。进一步地，所述凸槽结构404或凹槽结构401优选采用刚性的聚合物 制成，以提高插接口的绝缘效果以及插拔的便捷性。并且，所述凸槽结构404边缘或凹槽结构401内设置有防水垫圈403，如橡胶圈等，以提升密封效果。

作为示例，所述集成电路及设备包括：传感设备、信息采集设备、以及控制处理电路308；所述传感设备包括传感器模块，所述传感器模块用于测量环境数据；所述信息采集设备与一个或多个传感设备对应连接；所述控制处理电路308通过一层或多层网络与所述信息采集设备连接。

作为示例，所述传感器模块包括烟雾传感器、红外传感器、温度传感器302、噪声传感器303、风速传感器304、风向传感器305、空气质量传感器301中的一种多两种以上的组合。所述传感设备还包括信息采集模块、处理器单元、信息输出模块和通信模块，所述信息采集模块、传感器模块、信息输出模块和通信模块与处理器单元连接。进一步地，所述信息采集模块包括RFID读头306、声音录入设备以及图像录入设备；所述信息输出模块包括图像输出设备以及声音输出设备、照明设备。另外，所述传感设备还包括储存模块，所述储存模块用于缓存所述传感设备的本地数据以及处理器单元接收/发送的数据。

作为示例，所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块中的至少一种，例如采用蓝牙、GPRS通讯方式或线电力线载波通讯方式。在本实施例中，所述通讯模块包括交换机309以及路由器310。

根据应用需求，在本实施例中，可以利用所述传感设备和信息采集设备可以进行环境各项数据的监测和播报的环境测报；或者利用传感设备、信息采集设备和控制处理电路308可以进行异常事件监测的环境报警。其中，所述环境报警模式包括下列模式的一种或多种：对火灾进行监测报警的火警模式、对危险气体泄漏进行监测报警的危险气体泄漏模式和对环境污染进行监测报警的环境污染提醒。又或者，利用RFID读头306及控制处理电路308可以将RFID标签与特定目标的身份信息对应并进行分类，包括：老人、幼童、孕妇、安保人员、宠物等。

如图2所示，在一个具体的实施过程中，所述模块化控制箱10包括外壳101，所述外壳101内具有容置空间，所述外壳101上设置有空气质量传感器301、温度传感器302、噪声传感器303、以及风速传感器304、以及风向传感器305，各传感器通过线路连接至模块化控制箱10内部；所述外壳101内部由上至下依次固定设置有音箱311、路由器310、交换机309、控制处理电路308、接线端子排307、插头102、以及RFID读头306，各个部件可以通过如搭扣、卡扣、粘贴等方式固定于所述模块化控制箱10内部。当然，可以依据需求增加或减少传感器的种类及数量，或者是增加或减少模块化控制箱10内部的电路或设备，并不限于此处所列举的示例。在模块化控制箱10内部各功能模块之间的电路或信号连接可以选用电路板、 排线等方式连接，具体根据各功能模块之间的通信协议和电路标准进行选择，这样的设置相比各功能模块分别散落安装在路灯各处的方案相比，设备的安装连接和电路布线设计都大大的简化。

如图5所示，本实施例还提供一种装配如上所述的模块化控制箱10的路灯，其中，所述路灯上设置有至少一个插接口或布线孔，用于装配所述模块化控制箱10。

实施例2

如图6～图7所示，本实施例提供一种模块化控制箱10，其基本结构如实施例1，其中，与实施例1的不同之处在于：所述模块化控制箱10的外壳101上设置有布线孔104，所述模块化控制箱10的电源及通信信号的传输布线通过该布线孔104引出；同样地，所述路灯灯柱11上对应位置也设置有布线孔，并通过该布线孔与模块化控制箱10实现线路连接。优选地，所述布线孔104与引出的线路为密封连接。相比于各设备单独设置在路灯上的布线设置，采用布线孔104进行连接具有结构简单以及线路清晰的优点。

实施例3

如图8～图11所示，本实施例提供一种模块化控制箱10，其基本结构如实施例1，其中，与实施例1的不同之处在于：所述模块化控制箱10通过卡接的方式固定于路灯灯柱11上，所述外壳101的一面被设置成与所述路灯灯柱11形状对应的卡槽203状，并通过该卡槽203将所述模块化控制箱10卡合于所述路灯灯柱11上，其中，图8显示为模块化控制箱10与路灯灯柱11卡接前的截面结构示意图，图9显示为模块化控制箱10与路灯灯柱11卡接后的截面结构示意图，图10显示为模块化控制箱10与路灯灯柱11卡接后的主视图，图11显示为模块化控制箱10与路灯灯柱11卡接后的侧视图。采用卡接方式进行模块化控制箱10固定，具有结构简单、于路灯灯柱结构紧密、外表美观等优点。

需要说明的是，所述模块化控制箱10也可以通过包裹的方式固定于路灯灯柱11上，所述外壳101上设置有扣环或扣槽，所述扣环或扣槽的形状与路灯灯柱11的形状相对应，所述扣环或扣槽包裹固定于所述路灯灯柱上。或将模块化控制箱设置成分体式的两部分，分别具有与路灯灯柱形状对应结合面，将路灯灯柱包裹。进一步地，所述扣环或扣槽与所述外壳为一体成型，以增加其强度。当然，也可以采用悬挂等方式将所述模块化控制箱10固定于所述路灯灯柱11上，且并不限定于此处所列举的示例。

如上所述，本发明的模块化控制箱10以及使用模块化控制箱10的路灯，具有以下有益效果：

1)将数据采集设备、控制电路、通信模块设置在外挂箱体中，集成化成模块形式，便于安装；

2)将控制设备和功能设备进行模块化，采用同样标准的接口，使产品的维护和功能升级中更加便捷，且有利于成本的降低。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。