一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点制造技术

本发明专利技术公开了一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点，包括微生物能量捕获装置、能量收集模块、超级电容器、锂电池、开关电路、无线传感器网络节点和防水外壳，所述微生物能量捕获装置通过能量收集模块与无线传感器网络节点、超级电容器相连，分别给无线传感器网络节点供电和超级电容充电，当超级电容器两端电压达到放电电压时，超级电容放电给锂电池充电，当微生物能量捕获装置的供能不足时，通过锂电池为无线传感器网络节点供电。本发明专利技术利用微生物能量捕获装置作为环境监测传感器网络节点供电的能量来源，能够有效地延长无线传感器网络节点的工作寿命，实现对湿地环境的长期监测，降低设备维护成本。

A wireless sensor network node for environmental monitoring of microbial energy capture

The invention discloses a microbial energy capture environment monitoring wireless sensor network nodes, including microbial energy capture device, energy collection module, super capacitor, lithium battery, switch circuit, wireless sensor network node and waterproof shell, the microbial energy capture device collection module and a wireless sensor network node, the super capacitor energy is connected respectively to the wireless sensor network node and super capacitor charging power supply, when the super capacitor voltage to the discharge voltage, discharge of super capacitor to charge the lithium battery, when the microbial energy capture device for energy shortage, the lithium battery for the wireless sensor network node power supply. The invention uses microbial energy capture device as an energy source for environmental monitoring sensor network nodes, which can effectively prolong the working life of nodes in wireless sensor network, achieve long-term monitoring of wetland environment and reduce equipment maintenance costs.

【技术实现步骤摘要】
一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点
本专利技术涉及无线传感网络节点
，具体涉及一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点。
技术介绍
享有“地球之肾”美誉的湿地生态系统是自然界最富生物多样性的生态景观之一，湿地能够在净化环境，调节气候，改善人类生活居住条件方面具有重要作用，具有巨大的经济、生态和社会价值。改革开放以来，随着经济的快速发展，城市规模的不断扩张对湿地环境造成了不同程度的污染和破坏。因此，对湿地生态环境的保护就显得越发重要。在湿地生态环境保护的过程中，对湿地土壤的监测是不可或缺的一个环节。而传统的人工巡视监测对于大面积的湿地环境需要耗费大量的人力物力成本，且存在监测周期过长，无法对湿地环境远程实时监测等缺点。现有的由监控中心和若干监测子站组成的湿地生态环境监测系统虽然能够对大面的湿地环境进行实时远程监测，但是由于此系统需要预先铺设电缆和建立多个监测子站，存在着监测范围有限、对湿地生态环境造成破坏、系统成本过高等缺点。因此迫切需要一种高效、实时的湿地土壤监测技术。无线传感器网络是由大量具有监测功能的传感器节点通过无线通信方式实现信息传输，协同地完成不同项本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点，其特征在于：包括微生物能量捕获装置(1)、能量收集模块(2)、超级电容器(3)、锂电池(4)、开关电路、无线传感器网络节点和防水外壳(5)，所述微生物能量捕获装置(1)通过能量收集模块(2)与无线传感器网络节点、超级电容器(3)相连，分别用于给无线传感器网络节点供电和超级电容器(3)充电，所述超级电容器(3)两端电压达到放电电压时，超级电容器(3)放电给锂电池(4)充电，所述微生物能量捕获装置(1)的供能不足时，通过锂电池(4)为无线传感器网络节点供电。

【技术特征摘要】
1.一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点，其特征在于：包括微生物能量捕获装置(1)、能量收集模块(2)、超级电容器(3)、锂电池(4)、开关电路、无线传感器网络节点和防水外壳(5)，所述微生物能量捕获装置(1)通过能量收集模块(2)与无线传感器网络节点、超级电容器(3)相连，分别用于给无线传感器网络节点供电和超级电容器(3)充电，所述超级电容器(3)两端电压达到放电电压时，超级电容器(3)放电给锂电池(4)充电，所述微生物能量捕获装置(1)的供能不足时，通过锂电池(4)为无线传感器网络节点供电。2.根据权利要求1所述的一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点，其特征在于：所述微生物能量捕获装置(1)以土壤作为微生物的营养媒介，包括反应容器(101)、阳极(102)和阴极(103)，所述反应容器(101)中填充富含有微生物和足够养分的土壤，所述阳极(102)深埋在土壤中，所述阴极(103)放置在土壤表面。3.根据权利要求2所述的一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点，其特征在于：所述反应容器(101)采用圆筒状的聚氯乙烯网格桶，所述阳极(102)采用碳布，所述阴极(103)采用表面均匀涂有一层铂催化剂的碳纸。4.根据权利要求1所述的一种微生物能量捕获的环境监测无线传感器网络节点，其特征在于：所述无线传感器网络节点包括MCU(6)、传感器(7)、信号调理电路(8)、无线收发模块(9)和射频天线，所述传感器(7)为分别用于测量土壤的含水量和PH值的土壤湿度传感器和土壤PH值传感器，所述传感器(7)采集到的信息经过信号调理电路(8)进行AD转换和放大处理后由MCU(6)控制无线收发模块(9)通过射频天线将土壤信息发送至邻近的汇聚节点，汇聚节点将信息发送给监测中心供监测人员分析湿地土壤环境状况。5.根据权利要求1所述的一种微生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙彦景，潘东跃，王亮，李松，徐华，华钢，王艳芬，芦楠楠，张晓光，李嫄源，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32