[發(fā)明專利]柔性摩擦納米發(fā)電機及基于該電機的減振及貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810298922.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108683356B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭海務(wù);丁震宇;彭晨;任曉琳;陳方琦;康曉妍
• 申請（專利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;G01M7/08
• 代理公司: 青島致嘉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 龐慶芳

柔性摩擦納米發(fā)電機及基于該電機的減振及貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，涉及減振及貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，其監(jiān)測單元采用環(huán)保材料，具有優(yōu)良的環(huán)境親和性，相比傳統(tǒng)的加速度傳感器或碰撞傳感器，此檢測單元具有吸能減振屬性好、質(zhì)地柔軟、抗壓抗拉伸等屬性，同時監(jiān)測單元采用棒狀特殊結(jié)構(gòu)，可更精確的監(jiān)測不同碰撞情況，監(jiān)測單元將減震和碰撞監(jiān)測相結(jié)合，解決了傳統(tǒng)碰撞監(jiān)測和減震的不相容的局面，同時整個系統(tǒng)采用多個監(jiān)測單元分散式監(jiān)測，可以根據(jù)貨物特點調(diào)整布局以做到全面監(jiān)測，極大限度的保障運輸貨物的安全，整個系統(tǒng)造價便宜，布置簡單，耐久度高，可簡單回收再次利用以節(jié)省物流成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及減振及貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及柔性摩擦納米發(fā)電機及基于該電機的減振及貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著快遞行業(yè)的迅猛發(fā)展，物品運輸變得更加快速、便捷。然而，物流運輸中貨物損壞的情況時有發(fā)生，其往往在責任方認定中引起糾紛。所以，針對貴重及易損貨物，其運輸過程中的安全保護以及狀態(tài)監(jiān)測是尤為重要的。

目前在物流運輸過程中常采用減震泡沫、充氣袋等對貨物進行減震保護。但是減震效果不佳，例如充氣袋在劇烈碰撞或者震動時已破裂不能起到較好的減震效果。而且減震泡沫、充氣袋等在對貨物進行減震保護不能實現(xiàn)貨物碰撞檢測。而在物流運輸過程中對貨物碰撞監(jiān)測的常用加速度傳感器或碰撞傳感器。但是加速度傳感器僅能對箱體整體進行監(jiān)測，無法獲知貨物的具體情況；碰撞傳感器依靠剛性碰撞，僅能對貨物狀態(tài)進行檢測，不能實現(xiàn)貨物的減震。造成無法實現(xiàn)傳統(tǒng)碰撞監(jiān)測精度較差或與減震不相容的局面，為快遞行業(yè)帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中物流運輸中貨物減震效果不佳且無法實現(xiàn)傳統(tǒng)碰撞監(jiān)測和減振的相容的局面等問題，本發(fā)明提供柔性摩擦納米發(fā)電機及基于該電機的減振及貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)采用吸能減振屬性好、質(zhì)地柔軟、抗壓抗拉伸的環(huán)保材料，將減震和碰撞監(jiān)測相結(jié)合，解決了傳統(tǒng)碰撞監(jiān)測和減振的不相容的局面。

技術(shù)方案為：柔性摩擦納米發(fā)電機，包括棒狀硅膠、碳黑-碳納米管-硅膠復(fù)合電極及硅膠層，碳黑-碳納米管-硅膠復(fù)合電極均勻涂抹在棒狀硅膠的外側(cè)面，硅膠層包圍在碳黑-碳納米管-硅膠復(fù)合電極的外層，導(dǎo)電材料一端與碳黑-碳納米管-硅膠復(fù)合電極連接，所述導(dǎo)電材料的另一端穿過硅膠層并延伸到硅膠層外層將該電機產(chǎn)生的電信號輸出。

基于柔性摩擦納米發(fā)電機的減振及貨物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

監(jiān)測單元：采用柔性摩擦納米發(fā)電機，用來收集形變數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)電材料將電信號輸出；

傳輸單元：用于測量所述監(jiān)測單元輸出信號的強度，并使用通信數(shù)據(jù)線將實時數(shù)據(jù)傳輸；

控制單元：包括數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警模塊，數(shù)據(jù)處理模塊用于接收和處理傳輸單元傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)，預(yù)警模塊用于判斷實時數(shù)據(jù)是否超過設(shè)定閾值，并可發(fā)出預(yù)警信號；

監(jiān)測單元與傳輸單元通過導(dǎo)電材料通電連接，傳輸單元與控制單元通過數(shù)據(jù)線通信連接。

基于柔性摩擦納米發(fā)電機的立體多方位、多功能的運輸減振及狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括:

監(jiān)測單元：采用柔性摩擦納米發(fā)電機，用來收集形變數(shù)據(jù)并通過導(dǎo)電材料將電信號輸出；

傳輸單元：用于測量所述監(jiān)測單元輸出信號的強度，并使用通信數(shù)據(jù)線將實時數(shù)據(jù)傳輸；

控制單元：包括數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警模塊，數(shù)據(jù)處理模塊用于接收和處理傳輸單元傳輸?shù)膶崟r數(shù)據(jù)，預(yù)警模塊用于判斷實時數(shù)據(jù)是否超過設(shè)定閾值，并可發(fā)出預(yù)警信號；

若干個監(jiān)測單元放置在待監(jiān)測貨物的不同位置，且若干監(jiān)測單元與傳輸單元通過導(dǎo)電材料通電連接，傳輸單元與控制單元通過數(shù)據(jù)線通信連接。