[发明专利]柔性摩擦纳米发电机及基于该电机的减振及货物状态监测系统

说明书

柔性摩擦纳米发电机及基于该电机的减振及货物状态监测系统，涉及减振及货物状态监测系统技术领域，其监测单元采用环保材料，具有优良的环境亲和性，相比传统的加速度传感器或碰撞传感器，此检测单元具有吸能减振属性好、质地柔软、抗压抗拉伸等属性，同时监测单元采用棒状特殊结构，可更精确的监测不同碰撞情况，监测单元将减震和碰撞监测相结合，解决了传统碰撞监测和减震的不相容的局面，同时整个系统采用多个监测单元分散式监测，可以根据货物特点调整布局以做到全面监测，极大限度的保障运输货物的安全，整个系统造价便宜，布置简单，耐久度高，可简单回收再次利用以节省物流成本。

技术领域

本发明涉及减振及货物状态监测系统技术领域，具体涉及柔性摩擦纳米发电机及基于该电机的减振及货物状态监测系统。

背景技术

近年来，随着快递行业的迅猛发展，物品运输变得更加快速、便捷。然而，物流运输中货物损坏的情况时有发生，其往往在责任方认定中引起纠纷。所以，针对贵重及易损货物，其运输过程中的安全保护以及状态监测是尤为重要的。

目前在物流运输过程中常采用减震泡沫、充气袋等对货物进行减震保护。但是减震效果不佳，例如充气袋在剧烈碰撞或者震动时已破裂不能起到较好的减震效果。而且减震泡沫、充气袋等在对货物进行减震保护不能实现货物碰撞检测。而在物流运输过程中对货物碰撞监测的常用加速度传感器或碰撞传感器。但是加速度传感器仅能对箱体整体进行监测，无法获知货物的具体情况；碰撞传感器依靠刚性碰撞，仅能对货物状态进行检测，不能实现货物的减震。造成无法实现传统碰撞监测精度较差或与减震不相容的局面，为快递行业带来不便。

发明内容

为解决现有技术中物流运输中货物减震效果不佳且无法实现传统碰撞监测和减振的相容的局面等问题，本发明提供柔性摩擦纳米发电机及基于该电机的减振及货物状态监测系统采用吸能减振属性好、质地柔软、抗压抗拉伸的环保材料，将减震和碰撞监测相结合，解决了传统碰撞监测和减振的不相容的局面。

技术方案为：柔性摩擦纳米发电机，包括棒状硅胶、碳黑-碳纳米管-硅胶复合电极及硅胶层，碳黑-碳纳米管-硅胶复合电极均匀涂抹在棒状硅胶的外侧面，硅胶层包围在碳黑-碳纳米管-硅胶复合电极的外层，导电材料一端与碳黑-碳纳米管-硅胶复合电极连接，所述导电材料的另一端穿过硅胶层并延伸到硅胶层外层将该电机产生的电信号输出。

基于柔性摩擦纳米发电机的减振及货物状态监测系统，包括：

监测单元：采用柔性摩擦纳米发电机，用来收集形变数据并通过导电材料将电信号输出；

传输单元：用于测量所述监测单元输出信号的强度，并使用通信数据线将实时数据传输；

控制单元：包括数据处理模块和预警模块，数据处理模块用于接收和处理传输单元传输的实时数据，预警模块用于判断实时数据是否超过设定阈值，并可发出预警信号；

监测单元与传输单元通过导电材料通电连接，传输单元与控制单元通过数据线通信连接。

基于柔性摩擦纳米发电机的立体多方位、多功能的运输减振及状态监测系统，其特征在于，包括:

监测单元：采用柔性摩擦纳米发电机，用来收集形变数据并通过导电材料将电信号输出；

传输单元：用于测量所述监测单元输出信号的强度，并使用通信数据线将实时数据传输；

控制单元：包括数据处理模块和预警模块，数据处理模块用于接收和处理传输单元传输的实时数据，预警模块用于判断实时数据是否超过设定阈值，并可发出预警信号；

若干个监测单元放置在待监测货物的不同位置，且若干监测单元与传输单元通过导电材料通电连接，传输单元与控制单元通过数据线通信连接。