一种自驱动无线传感系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种自驱动无线传感系统，该系统包括：能量收集单元，电能储存单元，无线传感单元；所述能量收集单元，用于收集外界环境中的机械能，并将机械能转化为电能；所述电能储存单元，用于将所述能量收集单元转化的电能储存起来，以便对所述无线传感单元供电；所述无线传感单元，用于探测外界环境中的感应信息，并将所述感应信息发送到外界设备，本实用新型专利技术通过能量收集单元完成机械能的收集、电能的转化，通过电能储存单元完成电能的储存与稳压，达到无线传感单元的能量要求，通过无线传感单元完成诸如蓝牙通信下的温湿度检测，Sub‑1G下的一氧化碳浓度检测等，实现整个系统的自驱动，解决了供电困难等应用场景的传感问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自驱动无线传感系统
本技术实施例涉及传感设备
，具体涉及一种自驱动无线传感系统。
技术介绍
已有的无线蓝牙传感技术基于蓝牙通信协议实现传输距离100米以内的数据交互，在此过程中需要电池或者直流电源为整个无线传感系统实现恒定的能量供给，不利于应用于电池电量低以及供电不便的应用场景。已有的Sub-1G无线传感技术基于高频波实现传输距离1km以内的数据通信，电能更是系统极为需要的，但在人为更换电池困难、无法供电的旷野以及桥梁等应用场景，其局限性表现的也尤为明显。因此，研究新型能源收集装置，实现无线传感系统的自驱动有巨大的价值和意义。
技术实现思路
为此，本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统，解决传感系统在供电不便或电力不足等场景无法使用的问题。为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统，包括：能量收集单元，电能储存单元，无线传感单元；所述能量收集单元，用于收集外界环境中的机械能，并将机械能转化为电能；所述电能储存单元，用于将所述能量收集单元转化的电能储存起来，以便对所述无线传感单元供电；所述无线传感单元，用于探测外界环境中的感应信息，并将所述感应信息发送到外界设备。优选地，所述能量收集单元，包括：阵列的N个风力摩擦纳米发电机、以及与N个所述风力摩擦纳米发电机连接的整流电路；其中N为正整数；N个所述风力摩擦纳米发电机，用于收集周围的风能并转化为交流电能；所述整流电路，用于将所述交流电能整流呈直流电能并传递到所述电能储存单元。优选地，所述风力摩擦纳米发电机，包括：上壳体、下壳体、前壳体、后壳体使用造价便宜、化学性能稳定的亚克力粘接完成，中间中空形成风洞，前后外壳的右侧开孔粘接亚克力薄板，两块亚克力薄板粘接介电薄膜的两侧，并压紧胶固在一起，粘接在发电机前后外壳的内部；上下壳体的内表面贴平整的金属膜作为发电机的输出电极，当风吹进风洞中引起介电薄膜的振动，拍打上下表面的金属电极，介电薄膜于上下表面的铝电极不断接触分离产生交流信号。优选地，所述风力摩擦纳米发电机的尺寸结构大小：长度典型值110-140mm，宽度典型值40-60m，高度典型值30-40mm，长宽之比≥2:1，长高之比≥3:1；所述风洞尺寸：长度典型值100-120mm，宽度典型值40-60mm，高度典型值25-35mm，长宽之比≥2:1，长高之比≥4:1；所述亚克力薄板尺寸：长度典型值42-62且长于发电机宽度，宽度典型值3-5mm且越小越好，厚度典型值1mm；所述FEP薄膜的厚度选用30-200μm，所述薄膜长度典型值10cm略小于摩擦纳米发电机长度。优选地，所述无线传感单元，包括：传感器、无线通信模块；所述传感器，用于探测外界环境中的感应信息；所述无线通信模块，用于将所述感应信息发送到外界设备。优选地，所述传感器，包括：温度传感器、湿度传感器、CO传感器的至少一种的组合。优选地，所述传感器，包括：温度传感器、湿度传感器、CO传感器或其他低功耗且可以与msp430、stm32等微处理器进行数据采集、数据交互的传感器优选地，所述无线通信模块，包括：蓝牙模块和/或Sub-1G通信模块。优选地，所述无线通信模块，包括：2.4GHz蓝牙模块、Sub-1G、LoRa、NB-IoT、ZETA、通信模块以及允许的其他无线波段通信模块。优选地，所述无线传感单元，还包括：信号放大器，用于将所述传感器探测到外界环境中的感应信息放大，以便所述无线通信模块将所述感应信息发送到外界设备。优选地，所述电能储存单元，包括：储能电路、稳压管；所述储能电路为储能电容，用于储存所述无线传感单元所需电能；所述稳压管用于将所述储能电路的电压稳定于所述无线传感单元需要的电压值。本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统，包括：能量收集单元，电能储存单元，无线传感单元；所述能量收集单元，用于收集外界环境中的机械能，并将机械能转化为电能；所述电能储存单元，用于将所述能量收集单元转化的电能储存起来，以便对所述无线传感单元供电；所述无线传感单元，用于探测外界环境中的感应信息，并将所述感应信息发送到外界设备，本技术通过能量收集单元完成机械能的收集、电能的转化，通过电能储存单元完成电能的储存与稳压，达到无线传感单元的能量要求，通过无线传感单元完成诸如蓝牙通信下的温湿度检测，Sub-1G下的一氧化碳浓度检测等，实现整个系统的自驱动，解决了供电困难等应用场景的传感问题。附图说明为了更清楚地说明本技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统的组成示意图；图2为本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统的组成示意图风力摩擦纳米发电机剖视图；图3为本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统的组成示意图风力摩擦纳米发电机左视图；图4为本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统的蓝牙温湿度传感单元组成示意图；图5为本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统的Sub-1G一氧化碳传感单元组成示意图；图6为本技术实施例提供的一种自驱动无线传感系统控制方法的流程图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1、图2、图3，图1为本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统的组成示意图；图2为本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统的组成示意图风力摩擦纳米发电机剖视图；图3为本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统的组成示意图风力摩擦纳米发电机左视图。本技术实施例提供一种自驱动无线传感系统，包括：能量收集单元，电能储存单元，无线传感单元；所述能量收集单元，用于收集外界环境中的机械能，并将机械能转化为电能；所述电能储存单元，用于将所述能量收集单元转化的电能储存起来，以便对所述无线传感单元供电；所述无线传感单元，用于探测外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自驱动无线传感系统，其特征在于，包括：能量收集单元，电能储存单元，无线传感单元；/n所述能量收集单元，用于收集外界环境中的机械能，并将机械能转化为电能；/n所述电能储存单元，用于将所述能量收集单元转化的电能储存起来，以便对所述无线传感单元供电；/n所述无线传感单元，用于探测外界环境中的感应信息，并将所述感应信息发送到外界设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种自驱动无线传感系统，其特征在于，包括：能量收集单元，电能储存单元，无线传感单元；
所述能量收集单元，用于收集外界环境中的机械能，并将机械能转化为电能；
所述电能储存单元，用于将所述能量收集单元转化的电能储存起来，以便对所述无线传感单元供电；
所述无线传感单元，用于探测外界环境中的感应信息，并将所述感应信息发送到外界设备。


2.根据权利要求1所述的自驱动无线传感系统，其特征在于，
所述能量收集单元，包括：阵列的N个风力摩擦纳米发电机、以及与N个所述风力摩擦纳米发电机连接的整流电路；其中N为正整数；
N个所述风力摩擦纳米发电机，用于收集周围的风能并转化为交流电能；
所述整流电路，用于将所述交流电能整流呈直流电能并传递到所述电能储存单元。


3.根据权利要求2所述的自驱动无线传感系统，其特征在于，
所述风力摩擦纳米发电机，包括：上壳体、下壳体、前壳体、后壳体使用亚克力粘接完成，中间中空形成风洞，前后外壳的右侧开孔粘接亚克力薄板，两块亚克力薄板粘接介电薄膜的两侧，并压紧胶固在一起，粘接在发电机前后外壳的内部；上下壳体的内表面贴平整的金属膜作为发电机的输出电极，当风吹进风洞中引起介电薄膜的振动，拍打上下表面的金属电极，介电薄膜于上下表面的铝电极不断接触分离产生交流信号。


4.根据权利要求3所述的自驱动无线传感系统，其特征在于，
所述风力摩擦纳米发电机的尺寸结构大小：长度值110-140mm，宽度值40-60m，高度值30-40mm，长宽之比≥2:1，长高之比≥3:1；所述风洞尺寸：长...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐伟，王中林，刘迪，
申请(专利权)人：北京中科启林科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11