[發(fā)明專利]一種自帶發(fā)電功能的無線傳感海洋監(jiān)測平臺

在審

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• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112407170A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 馮武衛(wèi);王棣;施宇宙;陳鑫;王翠竹;張傳強;陳徐開朗;梁仔榮
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;H02N2/18;F03B13/16
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 賈森君

本發(fā)明提供了一種自帶發(fā)電功能的無線傳感海洋監(jiān)測平臺，屬于海洋監(jiān)測技術領域。它解決了現(xiàn)有海洋監(jiān)測平臺供電可持續(xù)性差等技術問題。本海洋監(jiān)測平臺包括系泊且漂浮在海面上或海水中的浮體；浮體上設有控制盒，控制盒內(nèi)設有電路板，電路板上具有監(jiān)測傳感器、信號接收模塊以及信號發(fā)射模塊；浮體內(nèi)具有封閉的空腔，空腔內(nèi)設有波浪能發(fā)電裝置，該波浪能發(fā)電裝置包括直線導軌，直線導軌上滑動套設有滑塊和彈簧；滑塊的四周側(cè)面上均設有若干個磁鐵塊；空腔內(nèi)位于滑塊的四周還各設有一組壓電發(fā)電機構(gòu)，壓電發(fā)電機構(gòu)包括壓電件和與磁鐵塊對應的端部磁鐵。本發(fā)明利用波浪能進行轉(zhuǎn)化為電能進行供電，且轉(zhuǎn)換效率高。

技術領域

本發(fā)明屬于海洋監(jiān)測平臺技術領域，涉及一種無線傳感海洋監(jiān)測平臺，特別是一種自帶發(fā)電功能的無線傳感海洋監(jiān)測平臺。

背景技術

近年來，無線傳感器開始大量被使用在海洋監(jiān)測平臺上；這些無線傳感器節(jié)點的載體大多是海洋浮標，隨著人類活動、探測范圍的不斷擴大，海洋浮標的需求量與日俱增；電池供電是當前海上無線傳感節(jié)點的主要供電方式，這種供電方式不僅增加了整個網(wǎng)絡節(jié)點的結(jié)構(gòu)尺寸和重量，而且由于電池本身的壽命是有限的，如果定期人為更換數(shù)以百計的電池，其工作量和成本在實際工程應用中往往是難以承受的，況且傳感器節(jié)點常被用在海上惡劣環(huán)境中，更加限制了人為更換電池的可能，因此需要一種微型能量轉(zhuǎn)換裝置不間斷地就地取材，讓傳感器節(jié)點實現(xiàn)自供電，相比風能與太陽能技術,波浪能具有其獨特的優(yōu)勢,波能能量密度高且不受天氣影響。

目前市場上出現(xiàn)了一些利用海洋波浪能進行發(fā)電的裝置，例如我國專利(公告號：CN207010576U；公告日：2018-02-13)公開了一種利用波浪能的新型壓電發(fā)電裝置，其包括支撐浮體，支撐浮體通過繩索與水底處的系泊裝置相連，支撐浮體的頂板上通過彈簧連接有波能采集浮體；波能采集浮體包括外殼，外殼頂板的邊緣向外延伸形成延伸邊，延伸邊的下側(cè)面均勻連接有導向柱，支撐浮體的頂板上對應導向柱設置有通孔，導向柱穿過通孔，并能夠沿通孔上下運動，導向柱的末端設置有限位塊；外殼的內(nèi)部設置有壓電發(fā)電裝置，壓電發(fā)電裝置包括懸臂梁和圓柱形重物，若干個懸臂梁沿圓柱形重物的周向均勻設置，懸臂梁的一端與圓柱形重物連接，另一端與波能采集浮體側(cè)壁的內(nèi)側(cè)連接，懸臂梁上設置有柔性壓電材料。

上述專利文獻中公開的利用波浪能的發(fā)電裝置沒有與無線傳感海洋監(jiān)測平臺結(jié)合起來使用，另外該發(fā)電裝置中導向柱在波浪的作用下沿通孔上下移動進而使波能采集浮體帶動懸臂梁振動，在波浪較小時，懸臂梁運動頻率較低，使得能量轉(zhuǎn)換的效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術存在的上述問題，提供一種自帶發(fā)電功能的無線傳感海洋監(jiān)測平臺，本發(fā)明所要解決的技術問題是：如何提高無線傳感海洋監(jiān)測平臺自主可持續(xù)性使用并提高其自帶發(fā)電裝置的發(fā)電效率。

本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn)：

一種自帶發(fā)電功能的無線傳感海洋監(jiān)測平臺，包括系泊且漂浮在海面上或海水中的浮體；所述浮體上設有控制盒，所述控制盒內(nèi)設有電路板，所述電路板上具有監(jiān)測傳感器、信號接收模塊以及信號發(fā)射模塊；其特征在于，所述浮體內(nèi)具有封閉的空腔，所述空腔內(nèi)設有波浪能發(fā)電裝置，所述波浪能發(fā)電裝置包括直線導軌，所述直線導軌上滑動套設有滑塊和彈簧；所述彈簧的兩端分別作用在所述滑塊的端部和所述直線導軌的端部，所述滑塊呈長方體，所述滑塊的四周側(cè)面上均設有若干個磁鐵塊，每個側(cè)面上的若干個磁鐵塊沿所述直線導軌的長度方向均勻間隔排成一排；所述空腔內(nèi)位于所述滑塊的四周還各設有一組壓電發(fā)電機構(gòu)，所述壓電發(fā)電機構(gòu)包括壓電件和與所述磁鐵塊對應的端部磁鐵。