一种智能压电发电路面减速带制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能压电发电路面减速带，包括减速带装置、储能装置和边坡无线健康检测系统，所述减速带装置包括减速带本体和多个压电发电装置，所述多个压电发电装置依次均匀分布于减速带本体底部，减速带本体与每个压电发电装置之间具有应力扩增钢板，所述多个压电发电装置通过导线并联连接，并通过导线与储能装置连接，所述边坡无线健康检测系统通过导线分别与储能装置和压电发电装置连接或者通过导线仅与储能装置连接。该减速带具有减速功能，不仅能将经过减速带的车辆产生的机械能转换为电能有效利用，另一方面还可用于边坡无线健康监测及安全预警系统自供电能，提醒驾驶员安全行车、减速行驶，避免交通事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种智能压电发电路面减速带
本技术涉及一种减速带，特别涉及一种智能压电发电路面减速带。
技术介绍
由于自然地质条件的限制和人工机械的大规模开挖，公路产生了滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害，已经严重威胁着公路建设和运营的安全。特别是西部山区地带，经常需在特殊地质环境条件下,大量开挖形成了高陡边坡,由此产生大量的边坡工程。因此,出于社会安全和经济效益的考虑，应该进行边坡监测技术的研究。然而，传统监测技术在使用时间较长，需要人工反复操作、数据不能及时反馈等方面存在缺陷。因此边坡监测技术向着智能化、全自动化、高精度、绿色以及远程监测的方向发展成为了现代社会必然趋势。随着微机电系统的发展，各种结构健康监测的无线传感器被应用于我国的道路、桥梁、边坡等领域。但传感器节点的能源供应问题一直困扰着人们，低成本的、可更新的能源对于广泛部署的无线传感器网络的各个节点来说显得尤为重要。随着科技的不断进步，人们生活水平的也不断提高，国内汽车、私家车的数量大幅度提升，交通安全问题也越来越突出，道路交通安全管理部门为了方便大家出行，在高速公路收费站、公交车站牌旁等交通事故易发生的路段设置了减速带，该减速带的存在很大程度上减少了各交通要道口的事故发生。在我们实际生活中应用的减速带会使车辆在通过减速带经历撞击、爬升、下降与回落撞击地面的过程中会浪费大量的能量。随着传统化石燃料的枯竭和日益严重的生态环境问题，清洁能源的发展成为了现代社会必然趋势。在道路能力收集领域，如何将车辆通过减速带产生的能量重复利用并储存，为公路沿线的边坡无线健康监测及安全预警系统以及减速带周围的其他电子设备供电，是一个需要研究的新的课题。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种智能压电发电路面减速带。该减速带不仅具有减速功能，还能将经过减速带的车辆产生的机械能转换为电能有效利用，可用于边坡无线健康监测及安全预警系统自供电能。为此，本技术提供的一种智能压电发电路面减速带，包括减速带装置、储能装置和边坡无线健康检测系统，所述减速带装置包括减速带本体和多个压电发电装置，所述多个压电发电装置依次均匀分布于减速带本体底部，减速带本体与每个压电发电装置之间具有应力扩增钢板，所述多个压电发电装置通过导线并联连接，并通过导线与储能装置连接，所述边坡无线健康检测系统通过导线分别与储能装置和压电发电装置连接或者通过导线仅与储能装置连接。本技术的有益效果：（1）车辆通过减速带，能够行驶边坡时具有减速功能。（2）车辆经过减速带时，在减速带上撞击、爬升、下降与回落地面的过程中，减速带收到来自过往车辆的冲击受力，减速带下方的压力扩增钢板将受到的力作用于压电发电装置，将机械能转换成电能，实现了能量的回收利用，实现低成本的、可更新的能源利用和开发，向边坡无线健康检测系统或其他电子设备供电或利用储能装置储存起来，解决了能量供应问题，延长网络生命周期，将产生良好的经济与环境效益。（3）边坡无线健康检测系统或其他电子设备通过压电发电产生的电量持续工作，无需人工反复操作，实现无人化操作，实现智能化。边坡无线健康检测系统持续的工作，提高监测的效率。附图说明图1为本技术提供的一种智能压电发电路面减速带的工作流程示意图；图2为图1中一种智能压电发电路面减速带的剖面结构示意图；图3为图2中一种智能压电发电路面减速带的发电压电装置处的剖面结构示意图；图4为图3中一种智能压电发电路面减速带的压电发电单元的结构示意图。具体实施方式参照图1-图4所示，本技术中一种智能压电发电路面减速带，包括减速带装置、储能装置1和边坡无线健康检测系统2，所述减速带装置包括减速带本体3和多个压电发电装置4，所述多个压电发电装置4依次均匀分布于减速带本体3底部，所述减速带本体3呈带状分布，所述多个压电发电装置4依次连接成带状并置于减速带本体3底部，减速带本体3与每个压电发电装置4之间具有应力扩增钢板5。当车辆通过减速带时，在减速带上撞击、爬升、下降与回落地面的过程中，减速带本体3收到来自过往车辆的冲击受力，减速带本体3下方的压力扩增钢板5将受到的力均匀作用于压电发电装置4，使得压电发电装置4产生更大的变形，能够收集更多能量，将机械能转换成电能，实现了能量的回收利用，实现低成本的、可更新的能源利用和开发。所述多个压电发电装置4通过导线并联连接，并通过导线与储能装置1连接，压电发电装置4通过导线将转换的电能储存至储能装置1或同时供电给边坡无线健康检测系统2或其他电子设备供电，所述储能装置1通过导线与边坡无线健康检测系统2连接或其他电子设备连接，所述边坡无线健康检测系统2设置与公路沿边处，解决了公路沿边边坡无线健康检测系统2连接或其他电子设备能量供应问题，延长网络生命周期，将产生良好的经济与环境效益。边坡无线健康检测系统2或其他电子设备通过压电发电产生的电量持续工作，无需人工反复操作，实现无人化操作，实现智能化。边坡无线健康检测系统持续的工作，提高监测的效率。所述储能装置1包括第二箱体6和置于第二箱体内的蓄电池组7。所述压电发电装置4包括第一箱体8和压电单元，所述第一箱体8朝向减速带本体的端部具有开口，所述压电单元置于第一箱体8内，所述压电单元包括上盖板9、下盖板10和压电单元本体11，所述上盖板9固定于应力扩增钢板5的下端面，上盖板9可通过螺栓12固定在应力扩增钢板5的下端面，上盖板9紧紧包围在第一箱体8开口处。所述下盖板10固定于第一箱体8内腔底部，所述下盖板10通过螺栓12固定在第一箱体8内腔底部，压电单元本体11设置于上盖体9和下盖体10之间，第一箱体8和第二箱体6分别对储能装置和压电单元进行密封，防止雨雪、碎屑等外界杂质进入影响压电效果及发电性能。安装时，将路面挖开，将第一箱体8和第二箱体6埋入面层结构当中，并用SBS改性沥青灌缝，将第一箱体8和第二箱体6牢固固定在路面层中，将压电单元置于第一箱体8内，将蓄电池组7置于第二箱体内，所述上盖板上方铺设应力扩增钢板，再将带状的减速带本体3安装于储能装置和压电发电装置上方。所述压电单元本体11为扁平椭圆形不锈钢弹簧钢板，所述压电单元本体由上拱形弹簧钢片13和下拱形弹簧钢片14组成，所述上拱形弹簧钢片13和下拱形弹簧钢片14由由设定好曲率的拱形模具烧制成型，所述上拱形弹簧钢片13与下拱形弹簧钢片14相对设置并两侧连接，连接后形成扁平椭圆形不锈钢弹簧钢板，所述扁平椭圆形不锈钢弹簧钢板尺寸为85mm*49*mm*2.5mm。其弯变瞬间最高空载电压可达30V,最大弯变角度为10度。所述上拱形弹簧钢片13和下拱形弹簧钢片14内表面分别固定有上聚偏氟乙烯压电薄膜发电片15和下聚偏氟乙烯压电薄膜发电片16，所述上聚偏氟乙烯压电薄膜发电片15通过环氧树脂胶贴合于上拱形弹簧钢片13内壁，所述下聚偏氟乙烯压电薄膜发电片16通过环氧树脂胶贴合于下拱形弹簧钢片14内壁。聚偏氟乙烯材料具有质地轻软、可绕性好、压电特性好、高灵敏度、高介质强度、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能压电发电路面减速带，其特征是：包括减速带装置、储能装置和边坡无线健康检测系统，所述减速带装置包括减速带本体和多个压电发电装置，所述多个压电发电装置依次均匀分布于减速带本体底部，减速带本体与每个压电发电装置之间具有应力扩增钢板，所述多个压电发电装置通过导线并联连接，并通过导线与储能装置连接，所述边坡无线健康检测系统通过导线分别与储能装置和压电发电装置连接或者通过导线仅与储能装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能压电发电路面减速带，其特征是：包括减速带装置、储能装置和边坡无线健康检测系统，所述减速带装置包括减速带本体和多个压电发电装置，所述多个压电发电装置依次均匀分布于减速带本体底部，减速带本体与每个压电发电装置之间具有应力扩增钢板，所述多个压电发电装置通过导线并联连接，并通过导线与储能装置连接，所述边坡无线健康检测系统通过导线分别与储能装置和压电发电装置连接或者通过导线仅与储能装置连接。


2.根据权利要求1所述的一种智能压电发电路面减速带，其特征是：所述压电发电装置包括第一箱体和压电单元，所述第一箱体朝向减速带本体的端部具有开口，所述压电单元置于第一箱体内，所述压电单元包括上盖板、下盖板和压电单元本体，所述上盖板固定于应力扩增钢板的下端面，所述下盖板固定于第一箱体内腔底部，压电单元本体设置于上盖体和下盖体之间。


3.根据权利要求2所述的一种智能压电发电路面减速带，其特征是：所述压电单元本体为扁平椭圆形不锈钢弹簧钢板，所述压电单元本体由上拱形弹簧钢片和下拱形弹簧钢片组成，所述上拱形弹簧钢片与下拱形弹簧钢片相对设置并两侧连接，所述上拱形弹簧钢片和下拱形弹簧钢片内表面分别固定有上聚偏氟乙烯压电薄膜发电片和下聚偏氟乙烯压电薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨克军，王军，金锦强，杜鸿科，徐东海，师开喜，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33