一种基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器，包括微光发电模块、升压模块、电源管理模块、玻璃幕墙监测传感器模块、MCU主控芯片模块及无线通信模块。本实用新型专利技术的微光发电模块在低照度光源下也具有高效率发电特性，两片微光发电模块相背设置，一片微光发电模块用于接收太阳能带来的能量，另一片第二微光发电模块用于接收日光灯的能量，并通过升压模块进行电压转换，搭配电源管理系统转换成不同电压对系统进行供电，进而减少更换电池的频率，避免制造过多电池废弃物，并大幅度降低人工监控与维持成本，有效让传感器能够透过环境自主供电，保持传感器远程通信功能不因电力不足而被中断，有效延长玻璃幕墙监测传感器使用期限。感器使用期限。感器使用期限。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器


[0001]本技术属于玻璃幕墙监测
，具体涉及一种基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器。

技术介绍

[0002]玻璃幕墙监测传感器是利用先进的传感器网络技术，结合玻璃的实际物化特性，为幕墙远程实时监测提供传感技术支持。我国建筑幕墙从1978年开始起步，目前我国已发展成世界第一幕墙生产大国和使用大国。但随着使用年限的增加及使用量的增多，玻璃幕墙存在的质量问题及安全隐患突出。目前，对这些隐患的监测主要凭借工作人员经验和手持设备，效率和准确率都比较低，不能实时监测每块幕墙的状况。而既有玻璃幕墙的玻璃、胶体及其结构构件等材料的安全使用对保障城市公共安全至关重要，所以需要玻璃幕墙安全系统来预防这些问题。目前，玻璃幕墙传感器和其它无线远传传感器一样，在很多应用场景下只能使用一次性电池提供所需电力，这对系统的低功耗提出了极高的要求。由于玻璃幕墙传感器监测到的信息都要通过MCU并通过射频天线进行远距离传送到客户端，尽管使用了低功耗MCU芯片以及低功耗广域网通信技术中来降低功耗，进而降低耗电量。但使用一次性电池供电依旧难逃电池续航问题，并且这在维修更换上有极大地不便，包括后期追踪置换电池必须支付的维修成本，特别是人力、一次性电池的污染及环保问题，而且传感器供电稳定性也会影响系统的稳定度，即便制造商不断创新研发出更多应用商品，但最终终端客户及整套系统应用仍会大大受限于一次性电池所带来的问题。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题提出一种基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器的系统，实现玻璃幕墙传感器长久高效的工作，满足市场的实际需要。
[0004]本技术通过以下技术方案解决上述技术问题，
[0005]一种基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器，其特征在于，包括微光发电模块、升压模块、电源管理模块、玻璃幕墙监测传感器模块、MCU主控芯片模块及无线通信模块，
[0006]所述微光发电模块接收微光并转换为电压信号；
[0007]所述升压模块将所述微光发电模块转换的电压信号进行升压，获得升压信号；
[0008]所述电源管理模块通过电平转换，将升压信号进行转换为系统各模块的电压，为系统各模块供电；
[0009]所述玻璃幕墙监测传感器模块贴在玻璃幕墙上，实时记录玻璃幕墙的温度、振动频率、应力应变、位移状态，并将实时记录信息发送至MCU主控芯片模块；
[0010]所述MCU主控芯片模块包括定时器，定时将实时记录信息通过所述无线通信模块发送至上位服务器；
[0011]所述无线通信模块通过无线通信信号，将实时记录信息发送至上位服务器。
[0012]为了获得更好的技术效果，所述玻璃幕墙监测传感器模块包括MEMS传感器、应变
传感器、温湿度传感器；
[0013]所述MEMS传感器检测玻璃幕墙的加速度，获取振动频率状态；
[0014]所述应变传感器检测玻璃幕墙的应力应变和位移状态；
[0015]所述温湿度传感器检测玻璃幕墙的温度状态。
[0016]为了获得更好的技术效果，所述MCU主控芯片模块还包括比较模块，所述比较模块将实时记录信息与预设参数进行比较，当实时记录信息大于预设参数时，所述MCU主控芯片模块发出预警信号，并通过所述无线通信模块发送至上位服务器。
[0017]为了获得更好的技术效果，所述无线通信模块采用Lora、NB
‑
IoT、ZigBee、蓝牙或WIFI技术。
[0018]为了获得更好的技术效果，还包括第二微光发电模块，所述第二微光发电模块与所述微光发电模块相背设置。
[0019]为了获得更好的技术效果，还包括电池，所述电池与升压模块连接；
[0020]所述升压模块包括电压比较模块，所述升压模块检测所述微光发电模块接收微光并转换为电压信号，并通过电压比较模块与预设电压进行比较，当电压信号小于预设电压时，切换电池供电。
[0021]为了获得更好的技术效果，所述电池包括一次性电池或可充电电池。
[0022]为了获得更好的技术效果，所述MCU主控芯片模块为STM32单片机。
[0023]本技术对现有玻璃幕墙监测传感器进行改进，本技术的微光发电模块在低照度光源下也具有高效率发电特性，两片微光发电模块相背设置，一片微光发电模块用于接收太阳能带来的能量，另一片第二微光发电模块用于接收日光灯的能量，并通过升压模块进行电压转换，搭配电源管理系统转换成不同电压对系统进行供电，即可取代或结合一次性电池或充电电池以延长传感器使用期限，进而减少更换电池的频率，避免制造过多电池废弃物，并大幅度降低人工监控与维持成本，有效让传感器能够透过环境自主供电，保持传感器远程通信功能不因电力不足而被中断，有效延长玻璃幕墙监测传感器使用期限。
附图说明
[0024]图1为本技术实施例结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例，进一步详细阐述本技术的内容。
[0026]一种基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器，包括微光发电模块、第二微光发电模块、电池、升压模块、电源管理模块、玻璃幕墙监测传感器模块、 MCU主控芯片模块及无线通信模块，如图1所示；
[0027]所述微光发电模块和第二微光发电模块接收微光并转换为电压信号；
[0028]所述第二微光发电模块与所述微光发电模块相背设置；
[0029]所述升压模块将所述微光发电模块转换的电压信号进行升压，获得升压信号；
[0030]所述电池与升压模块连接；
[0031]所述升压模块包括电压比较模块，所述升压模块检测所述微光发电模块接收微光并转换为电压信号，并通过电压比较模块与预设电压进行比较，当电压信号小于预设电压
时，切换电池供电；
[0032]所述电池包括一次性电池或可充电电池；
[0033]所述电源管理模块通过电平转换，将升压信号进行转换为系统各模块的电压，为系统各模块供电；
[0034]所述玻璃幕墙监测传感器模块贴在玻璃幕墙上，实时记录玻璃幕墙的温度、振动频率、应力应变、位移状态，并将实时记录信息发送至MCU主控芯片模块；
[0035]所述玻璃幕墙监测传感器模块包括MEMS传感器、应变传感器、温湿度传感器；
[0036]所述MEMS传感器检测玻璃幕墙的加速度，获取振动频率状态；
[0037]所述应变传感器检测玻璃幕墙的应力应变和位移状态；
[0038]所述应变传感器采用高精度模
‑
数转换芯片搭配栅式电阻应变片进行数据的采集；
[0039]所述温湿度传感器检测玻璃幕墙的温度状态；
[0040]所述MCU主控芯片模块包括定时器，定时将实时记录信息通过所述无线通信模块发送至上位服务器；
[0041]所述MCU主控芯片模块还包括比较模块，所述比较模块将实时记录信息与预设参数进行比较，当实时记录本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器，其特征在于，包括微光发电模块、升压模块、电源管理模块、玻璃幕墙监测传感器模块、MCU主控芯片模块及无线通信模块，所述微光发电模块接收微光并转换为电压信号；所述升压模块将所述微光发电模块转换的电压信号进行升压，获得升压信号；所述电源管理模块通过电平转换，将升压信号进行转换为系统各模块的电压，为系统各模块供电；所述玻璃幕墙监测传感器模块贴在玻璃幕墙上，实时记录玻璃幕墙的温度、振动频率、应力应变、位移状态，并将实时记录信息发送至MCU主控芯片模块；所述MCU主控芯片模块包括定时器，定时将实时记录信息通过所述无线通信模块发送至上位服务器；所述无线通信模块通过无线通信信号，将实时记录信息发送至上位服务器。2.如权利要求1所述基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器，其特征在于，所述玻璃幕墙监测传感器模块包括MEMS传感器、应变传感器、温湿度传感器；所述MEMS传感器检测玻璃幕墙的加速度，获取振动频率状态；所述应变传感器检测玻璃幕墙的应力应变和位移状态；所述温湿度传感器检测玻璃幕墙的温度状态。3.如权利要求1所述基于微光发电的小型玻璃幕墙监测传感器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：中科水研江西科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：