一种抗磁场干扰的智慧路灯

摘要

本发明涉及智能路灯制造领域，具体关于一种抗电磁干扰的智慧路灯；其主要部件包括灯柱、灯架、信号接收器，路灯控制器和照明灯具；所述的灯柱竖直安装在地面，其下部有检修口，接线仓在检修口中；本发明提供的一种抗电磁干扰的智慧路灯，本发明所公布的一种智慧路灯使用信号接收器为一种抗电磁干扰的信号接收器，其信号接收天线设置有具有一定的抗干扰能力的铝制垫片，同时在传递电缆的外部设置有屏蔽层，起到二次屏蔽的作用；而且采用双绞线缠绕形式，可以进一步抵御外界的电磁波干扰。

权利要求

1.一种抗电磁干扰的智慧路灯，其技术方案如下：其主要部件包括灯柱、灯架、信号接收器，路灯控制器和照明灯具；所述的灯柱竖直安装在地面，其下部有检修口，接线仓在检修口中；所述灯架起到固定照明灯具的作用，固定安装在灯柱上面；所述的路灯控制器和信号接收器安装于控制柜中，固定于路灯架上；所述的信号接收器为抗电磁干扰的通信信号接收器，其信号接收天线设置有铝制垫片，传递电缆采用双绞线，且传递电缆外部设置有屏蔽层；其特征在于所述的屏蔽层材料为一种石墨烯含钨屏蔽材料；

所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料按照以下技术方案制备：按照质量份数，将20‑35份的对苯二异氰酸酯 和10‑25份的二甲苯烷二异氰酸酯 加入到反应釜中，控温40‑60℃，搅拌反应20‑30min，然后将35‑55份的苯酐聚酯多元醇缓慢加入到反应釜中，控制在40‑60min内加完，然后反应30‑60min，加入0.1‑0.5份的四甲基‑1‑(1‑苯基乙氧基)哌啶 和1‑5份的1，6‑己二醇双丙烯酸酯，保温反应1‑5h；完成反应后将5‑10份的纳米银屏蔽材料、1‑5份的羧基铁粉和0.1‑0.8份的氧化石墨烯，高速搅拌混合180‑

300min，然后将5‑10份的甲基丙烯酸羟乙酯加入到反应釜中，升温至60‑80℃反应4‑7h，然后加入0.08‑0.4份的三(乙酰腈)三羰基钨和10‑30份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯 ，继续高速搅拌混合20‑30min，即可得到所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料。

2.根据权利要求1所述的一种抗电磁干扰的智慧路灯，其特征在于：所述传递电缆屏蔽层的外部设置有绝缘层。

3.根据权利要求1所述的一种抗电磁干扰的智慧路灯，其特征在于：所述双绞线由电缆线逆时针绞合而成。

4.根据权利要求1所述的一种抗电磁干扰的智慧路灯，其特征在于：所述的纳米银屏蔽材料按照以下方法制备：

按照质量份数，将0.1‑0.5份的可溶性淀粉溶解于200‑250份的沸水中，然后冷却后过滤，向滤液中加入5‑10份的维生素C和10‑15份的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌完全溶解后将30‑40份0.1‑0.5mol/L的硝酸银溶液缓慢滴加到反应釜中，滴加完毕后得到前驱溶液，然后将前驱溶液放入微波反应器中，于200‑300W的功率下反应3‑8min，反应完毕冷却、离心，沉淀经洗涤、真空烘干即得纳米银屏蔽材料。

说明书

一种抗磁场干扰的智慧路灯

技术领域

[0001] 本发明涉及智能路灯制造领域，具体关于一种抗电磁干扰的智慧路灯。

背景技术

[0002] 智慧路灯是指通过应用先进、高效、可靠的电力线载波通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术等，实现对路灯的远程集中控制与管理的路灯，智慧路灯具有根据车流量自动调
节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省电力
资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。

[0003] CN205546138U公开了一种基于6LoWPAN的智慧路灯系统，包括：一个以上的智慧路灯组、智慧路灯控制中心和一个以上的智慧路灯控制站，一个以上的智慧路灯控制站分别
通过一个以上的无线网桥与智慧路灯控制中心连接互通；每个智慧路灯控制站通过
6LoWPAN与一个智慧路灯组连接互通。该实用新型结构紧凑，综合功能多。在一个智慧路灯
控制中心上增加智慧路灯控制站，或者在一个智慧路灯控制站上增加智慧路灯节点，都不
需要改变原有的系统，易于扩展。

[0004] CN105805662A公开了一种基于原有路灯灯杆的环抱式智慧路灯，包括原有路灯灯杆及其地基、环抱式智慧路灯底部地基、环抱式智慧路灯结构、环抱式智慧路灯的供电部
分，环抱式智慧路灯正面壳体、背面壳体从原有路灯前后面环抱，使原有灯杆包裹在环抱式
智慧路灯结构之中，环抱式智慧路灯正面壳体与背面壳体之间通过固定锁紧件锁紧，并紧
密贴合；环抱式智慧路灯顶部套盖从顶部与环抱式智慧路灯正面壳体与背面壳体紧密配
合；通过上述结构，实现将原有路灯部分离地的高度密封包裹，并实现了原有灯杆不必重新
替换而添加各类新型功能所需的设备架设。该发明适用于多种现有路灯的新型功能提升再
改造，实现原有路灯不必拆卸更换的环保特征。

[0005] CN107920335A公开了一种智慧路灯的组网及通信方法，以解决路灯组网限制条件多，成本高的现有技术问题。该发明包括：部署系统管理器和多个智慧路灯；由智慧路灯创
建空的邻居表，在邻居表中保存自身的节点ID并周期性的向外广播包含自身节点ID的数据
包；智慧路灯将接收的数据包的RSSI值以及节点ID补充至邻居表；系统管理器发出信息收
集信号，接收到信息收集信号的智慧路灯将邻居表打包成邻居表信息包发送至系统管理
器；系统管理器根据所有收集的邻居表信息包对智慧路灯编号并将编号信息发送给智慧路
灯；智慧路灯将编号信息补充至邻居表完成组网。

[0006] 以上发明以及现有技术制备的智慧路灯，在当今非常复杂的电磁环境中，无线信号很容易会被电磁干扰与屏蔽，往往会影响路灯控制器的正常使用。

发明内容

[0007] 为了解决上述问题，本发明提供了一种抗电磁干扰的智慧路灯。

[0008] 一种抗电磁干扰的智慧路灯，其技术方案如下：

[0009] 其主要部件包括灯柱、灯架、信号接收器，路灯控制器和照明灯具；所述的灯柱竖直安装在地面，其下部有检修口，接线仓在检修口中；所述灯架起到固定照明灯具的作用，
固定安装在灯柱上面；所述的路灯控制器和信号接收器安装于控制柜中，固定于路灯架上；
所述的信号接收器为抗电磁干扰的通信信号接收器，其信号接收天线设置有铝制垫片，传
递电缆采用双绞线，且传递电缆外部设置有屏蔽层；其特征在于所述的屏蔽层材料为一种
石墨烯含钨屏蔽材料。

[0010] 所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料按照以下技术方案制备：

[0011] 按照质量份数，将20‑35份的对苯二异氰酸酯 和10‑25份的二甲苯烷二异氰酸酯 加入到反应釜中，控温40‑60℃，搅拌反应20‑30min，然后将35‑55份的苯酐聚酯多元醇缓慢
加入到反应釜中，控制在40‑60min内加完，然后反应30‑60min，加入0.1‑0.5份的四甲基‑1‑
(1‑苯基乙氧基)哌啶 和1‑5份的1，6‑己二醇双丙烯酸酯，保温反应1‑5h；完成反应后将5‑
10份的纳米银屏蔽材料、1‑5份的羧基铁粉和0.1‑0.8份的氧化石墨烯，高速搅拌混合180‑
300min，然后将5‑10份的甲基丙烯酸羟乙酯加入到反应釜中，升温至60‑80℃反应4‑7h，然
后加入0.08‑0.4份的三(乙酰腈)三羰基钨和10‑30份的二缩三丙二醇二丙烯酸酯 ，继续高
速搅拌混合20‑30min，即可得到所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料。

[0012] 所述的纳米银屏蔽材料按照以下方法制备：

[0013] 按照质量份数，将0.1‑0.5份的可溶性淀粉溶解于200‑250份的沸水中，然后冷却后过滤，向滤液中加入5‑10份的维生素C和10‑15份的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌完全溶解后将
30‑40份0.1‑0.5mol/L的硝酸银溶液缓慢滴加到反应釜中，滴加完毕后得到前驱溶液，然后
将前驱溶液放入微波反应器中，于200‑300W的功率下反应3‑8min，反应完毕冷却、离心，沉
淀经洗涤、真空烘干即得纳米银屏蔽材料。

[0014] 所述传递电缆屏蔽层的外部设置有绝缘层。

[0015] 所述双绞线由电缆线逆时针绞合而成。

[0016] 本发明提供的一种抗电磁干扰的智慧路灯，本发明所公布的一种智慧路灯使用信号接收器为一种抗电磁干扰的信号接收器，其信号接收天线设置有具有一定的抗干扰能力
的铝制垫片，同时在传递电缆的外部设置有屏蔽层，起到二次屏蔽的作用；三(乙酰腈)三羰
基钨在石墨烯含钨屏蔽材料中形成配合物薄膜，提高了屏蔽效果。而且采用双绞线缠绕形
式，可以进一步抵御外界的电磁波干扰。

附图说明

[0017] 图1为实施例1制备的石墨烯含钨屏蔽材料所做的傅里叶红外光谱图。

[0018] 由上图可知，在1603、1502和1451cm‑1附近存在明显的苯环骨架伸缩振动，说明产‑1
品的主要成分为苯酐聚酯多元醇、对苯二异氰酸酯和二甲苯烷二异氰酸酯，且在3300cm 附
‑1
近无宽吸收峰，说明羟基已全部反应，2275cm 附近无明显的吸收峰，说明N=C=O基团也基本
‑1 ‑1
完全反应，在3506和3394cm 附近存在N‑H吸收峰，1684cm 附近存在酰胺的羰基吸收峰，
‑1
1370cm 附近存在酰胺的碳氮吸收峰，说明产品中生成了酰胺键，综上所述，苯酐聚酯多元
‑1
醇、对苯二异氰酸酯和二甲苯烷二异氰酸酯互相反应生成了聚氨酯；在1728cm 附近存在酯
‑1 ‑1
的羰基吸收峰，1170cm 处存在酯的C‑O吸收峰，1118cm 处存在醚的C‑O‑C反对称伸缩振
动，说明产品中存在甲基丙烯酸羟乙酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1，6‑己二醇双丙烯酸酯
‑1 ‑1
等组分，且1649cm 处没有明显的碳碳双键吸收峰，说明单体已互相聚合，且3300cm 附近
无羟基吸收峰，说明甲基丙烯酸羟乙酯参与了聚氨酯的聚合，上述单体起到了交联作用；在
‑1 ‑1
1928cm 附近存在羰基铁粉的C=O吸收峰，说明产品中存在羰基铁粉；在962cm 附近存在碳
氮吸收峰，说明产品中存在四甲基‑1‑(1‑苯基乙氧基)哌啶。

具体实施方式

[0019] 下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：

[0020] 所制备的材料的体积电阻根据国际标准ASTMD991进行测试，电磁屏蔽效能按照《SJ20524‑95材料屏蔽效能的测量方法》进行测试，冲击强度测试根据国际标准ASTMD6110
进行测试。

[0021] 实施例1

[0022] 一种抗电磁干扰的智慧路灯，其技术方案如下：

[0023] 其主要部件包括灯柱、灯架、信号接收器，路灯控制器和照明灯具；所述的灯柱竖直安装在地面，其下部有检修口，接线仓在检修口中；所述灯架起到固定照明灯具的作用，
固定安装在灯柱上面；所述的路灯控制器和信号接收器安装于控制柜中，固定于路灯架上；
所述的信号接收器为抗电磁干扰的通信信号接收器，其信号接收天线设置有铝制垫片，传
递电缆采用双绞线，且传递电缆外部设置有屏蔽层；其特征在于所述的屏蔽层材料为一种
石墨烯含钨屏蔽材料。

[0024] 所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料按照以下技术方案制备：

[0025] 按照质量份数，将20份的对苯二异氰酸酯 和10份的二甲苯烷二异氰酸酯 加入到反应釜中，控温40℃，搅拌反应20min，然后将35份的苯酐聚酯多元醇缓慢加入到反应釜中，
控制在40min内加完，然后反应30min，加入0.1份的四甲基‑1‑(1‑苯基乙氧基)哌啶 和1份
的1，6‑己二醇双丙烯酸酯，保温反应1h；完成反应后将5份的纳米银屏蔽材料、1份的羧基铁
粉和0.1份的氧化石墨烯，高速搅拌混合180min，然后将5份的甲基丙烯酸羟乙酯加入到反
应釜中，升温至60℃反应4h，然后加入0.08份的三(乙酰腈)三羰基钨和10份的二缩三丙二
醇二丙烯酸酯 ，继续高速搅拌混合20min，即可得到所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料。

[0026] 所述的纳米银屏蔽材料按照以下方法制备：

[0027] 按照质量份数，将0.1份的可溶性淀粉溶解于200份的沸水中，然后冷却后过滤，向滤液中加入5份的维生素C和10份的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌完全溶解后将30份0.1mol/L的硝
酸银溶液缓慢滴加到反应釜中，滴加完毕后得到前驱溶液，然后将前驱溶液放入微波反应
器中，于200W的功率下反应3min，反应完毕冷却、离心，沉淀经洗涤、真空烘干即得纳米银屏
蔽材料。

[0028] 所述传递电缆屏蔽层的外部设置有绝缘层。

[0029] 所述双绞线由电缆线逆时针绞合而成。

[0030] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为91.24MPa，其体积电阻为2.14Ω/cm，电磁屏蔽效能为98DB。

[0031] 实施例2

[0032] 一种抗电磁干扰的智慧路灯，其技术方案如下：

[0033] 其主要部件包括灯柱、灯架、信号接收器，路灯控制器和照明灯具；所述的灯柱竖直安装在地面，其下部有检修口，接线仓在检修口中；所述灯架起到固定照明灯具的作用，
固定安装在灯柱上面；所述的路灯控制器和信号接收器安装于控制柜中，固定于路灯架上；
所述的信号接收器为抗电磁干扰的通信信号接收器，其信号接收天线设置有铝制垫片，传
递电缆采用双绞线，且传递电缆外部设置有屏蔽层；其特征在于所述的屏蔽层材料为一种
石墨烯含钨屏蔽材料。

[0034] 所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料按照以下技术方案制备：

[0035] 按照质量份数，将25份的对苯二异氰酸酯 和17份的二甲苯烷二异氰酸酯 加入到反应釜中，控温50℃，搅拌反应25min，然后将45份的苯酐聚酯多元醇缓慢加入到反应釜中，
控制在50min内加完，然后反应40min，加入0.3份的四甲基‑1‑(1‑苯基乙氧基)哌啶 和3份
的1，6‑己二醇双丙烯酸酯，保温反应3h；完成反应后将8份的纳米银屏蔽材料、3份的羧基铁
粉和0.5份的氧化石墨烯，高速搅拌混合180‑300min，然后将5‑10份的甲基丙烯酸羟乙酯加
入到反应釜中，升温至70℃反应5h，然后加入0.2份的三(乙酰腈)三羰基钨和20份的二缩三
丙二醇二丙烯酸酯 ，继续高速搅拌混合25min，即可得到所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料。

[0036] 所述的纳米银屏蔽材料按照以下方法制备：

[0037] 按照质量份数，将0.3份的可溶性淀粉溶解于230份的沸水中，然后冷却后过滤，向滤液中加入8份的维生素C和13份的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌完全溶解后将35份0.3mol/L的硝
酸银溶液缓慢滴加到反应釜中，滴加完毕后得到前驱溶液，然后将前驱溶液放入微波反应
器中，于240W的功率下反应5min，反应完毕冷却、离心，沉淀经洗涤、真空烘干即得纳米银屏
蔽材料。

[0038] 所述传递电缆屏蔽层的外部设置有绝缘层。

[0039] 所述双绞线由电缆线逆时针绞合而成。

[0040] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为92.41MPa，其体积电阻为2.07Ω/cm，电磁屏蔽效能为99DB。

[0041] 实施例3

[0042] 一种抗电磁干扰的智慧路灯，其技术方案如下：

[0043] 其主要部件包括灯柱、灯架、信号接收器，路灯控制器和照明灯具；所述的灯柱竖直安装在地面，其下部有检修口，接线仓在检修口中；所述灯架起到固定照明灯具的作用，
固定安装在灯柱上面；所述的路灯控制器和信号接收器安装于控制柜中，固定于路灯架上；
所述的信号接收器为抗电磁干扰的通信信号接收器，其信号接收天线设置有铝制垫片，传
递电缆采用双绞线，且传递电缆外部设置有屏蔽层；其特征在于所述的屏蔽层材料为一种
石墨烯含钨屏蔽材料。

[0044] 所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料按照以下技术方案制备：

[0045] 按照质量份数，将35份的对苯二异氰酸酯 和25份的二甲苯烷二异氰酸酯 加入到反应釜中，控温60℃，搅拌反应30min，然后将55份的苯酐聚酯多元醇缓慢加入到反应釜中，
控制在60min内加完，然后反应60min，加入0.5份的四甲基‑1‑(1‑苯基乙氧基)哌啶 和5份
的1，6‑己二醇双丙烯酸酯，保温反应5h；完成反应后将10份的纳米银屏蔽材料、5份的羧基
铁粉和0.1‑0.8份的氧化石墨烯，高速搅拌混合300min，然后将10份的甲基丙烯酸羟乙酯加
入到反应釜中，升温至80℃反应7h，然后加入0.4份的三(乙酰腈)三羰基钨和30份的二缩三
丙二醇二丙烯酸酯 ，继续高速搅拌混合30min，即可得到所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料。

[0046] 所述的纳米银屏蔽材料按照以下方法制备：

[0047] 按照质量份数，将0.5份的可溶性淀粉溶解于250份的沸水中，然后冷却后过滤，向滤液中加入10份的维生素C和15份的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌完全溶解后将40份0.5mol/L的
硝酸银溶液缓慢滴加到反应釜中，滴加完毕后得到前驱溶液，然后将前驱溶液放入微波反
应器中，于300W的功率下反应3‑in，反应完毕冷却、离心，沉淀经洗涤、真空烘干即得纳米银
屏蔽材料。

[0048] 所述传递电缆屏蔽层的外部设置有绝缘层。

[0049] 所述双绞线由电缆线逆时针绞合而成。

[0050] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为92.81MPa，其体积电阻为1.97Ω/cm，电磁屏蔽效能为101DB。

[0051] 实施例4

[0052] 一种抗电磁干扰的智慧路灯，其技术方案如下：

[0053] 其主要部件包括灯柱、灯架、信号接收器，路灯控制器和照明灯具；所述的灯柱竖直安装在地面，其下部有检修口，接线仓在检修口中；所述灯架起到固定照明灯具的作用，
固定安装在灯柱上面；所述的路灯控制器和信号接收器安装于控制柜中，固定于路灯架上；
所述的信号接收器为抗电磁干扰的通信信号接收器，其信号接收天线设置有铝制垫片，传
递电缆采用双绞线，且传递电缆外部设置有屏蔽层；其特征在于所述的屏蔽层材料为一种
石墨烯含钨屏蔽材料。

[0054] 所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料按照以下技术方案制备：

[0055] 按照质量份数，将25份的对苯二异氰酸酯 和17份的二甲苯烷二异氰酸酯 加入到反应釜中，控温50℃，搅拌反应25min，然后将45份的苯酐聚酯多元醇缓慢加入到反应釜中，
控制在50min内加完，然后反应40min，加入0.3份的四甲基‑1‑(1‑苯基乙氧基)哌啶 和3份
的1，6‑己二醇双丙烯酸酯，保温反应3h；完成反应后将8份的纳米银屏蔽材料、3份的羧基铁
粉和0.5份的氧化石墨烯，高速搅拌混合180‑300min，然后将5‑10份的甲基丙烯酸羟乙酯加
入到反应釜中，升温至70℃反应5h，然后加入0.2份的三(乙酰腈)三羰基钨和20份的二缩三
丙二醇二丙烯酸酯 ，继续高速搅拌混合25min，即可得到所述的一种石墨烯含钨屏蔽材料。

[0056] 所述的纳米银屏蔽材料按照以下方法制备：

[0057] 按照质量份数，将0.5份的可溶性淀粉溶解于250份的沸水中，然后冷却后过滤，向滤液中加入10份的维生素C和15份的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌完全溶解后将40份0.5mol/L的
硝酸银溶液缓慢滴加到反应釜中，滴加完毕后得到前驱溶液，然后将前驱溶液放入微波反
应器中，于300W的功率下反应3‑in，反应完毕冷却、离心，沉淀经洗涤、真空烘干即得纳米银
屏蔽材料。

[0058] 所述传递电缆屏蔽层的外部设置有绝缘层。

[0059] 所述双绞线由电缆线逆时针绞合而成。

[0060] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为91.92MPa，其体积电阻为2.09Ω/cm，电磁屏蔽效能为98DB。

[0061] 对比例1

[0062] 不加纳米银屏蔽材料，其它同实施例1。

[0063] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为83.22MPa，其体积电阻为9.14Ω/cm，电磁屏蔽效能为72DB。

[0064] 对比例2

[0065] 不加羧基铁粉，其它同实施例1。

[0066] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为89.04MPa，其体积电阻为8.72Ω/cm，电磁屏蔽效能为81DB。

[0067] 对比例3

[0068] 不加氧化石墨烯，其它同实施例1。

[0069] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为89.24MPa，其体积电阻为6.10Ω/cm，电磁屏蔽效能为78DB。

[0070] 对比例4

[0071] 不加三(乙酰腈)三羰基钨，其它同实施例1。

[0072] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为90.01MPa，其体积电阻为5.82Ω/cm，电磁屏蔽效能为82DB。

[0073] 对比例5

[0074] 不加四甲基‑1‑(1‑苯基乙氧基)哌啶，其它同实施例1。

[0075] 制备的石墨烯含钨屏蔽材料的拉伸强度为90.13MPa，其体积电阻为3.82Ω/cm，电磁屏蔽效能为91DB。