[发明专利]一种自供电的海洋环境监测网络系统

说明书

本发明公开了一种自供电的海洋环境监测网络系统，包括数据采集单元、中端数据处理单元和远程接收端；中端数据处理单元设置在船的顶部用于无线通信接收分散在海面上若干个数据采集单元的采集数据并把采集数据汇总以北斗短报文的形式发送给远程接收端；数据采集单元包括摩擦纳米发电机、储能模块、第一单片机、温度传感器、水质传感器、GPS定位模块、第一无线传输模块；摩擦纳米发电机将波浪能转化为电能储存在储能模块内；温度传感器、水质传感器、GPS定位模块和第一无线传输模块与第一单片机电性连接。本发明的主要创新点在于采用摩擦纳米发电机为数据采集单元供电，可以实现可持续的长久供电，在漂流的过程中不需要考虑供电问题。

技术领域

本发明涉及海洋环境监测技术领域，特别是一种自供电的海洋环境监测网络系统。

背景技术

在距离陆地较远的海域中，缺少网络信号，很难将传感器采集到的信息输送到遥远的陆面上。以往的海洋环境监测只能够在小范围内进行无线通信，在网络信号差的海面上很难将这些信息与遥远的陆面进行通信，并且海面上放置的采集装置存在供电不稳定、耗电大、网络信号差、数据传输效率差等缺点。因此，有必要建立一种自供电的海洋环境监测网络系统。

发明内容

针对现有技术的不足本发明提供一种自供电的海洋环境监测网络系统，以摩擦纳米发电机来为分布式监测传感器供电，实现分布式网络范围内的自供电和长期连续的海洋环境监测，解决现有技术中的海洋环境监测传感器续航能力差，监测范围小，数据传输距离短的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种自供电的海洋环境监测网络系统，包括数据采集单元、中端数据处理单元和远程接收端；所述中端数据处理单元设置在船的顶部用于无线通信接收分散在海面上若干个数据采集单元的采集数据并把采集数据汇总以北斗短报文的形式发送给远程接收端；所述数据采集单元包括摩擦纳米发电机、储能模块、第一单片机、温度传感器、水质传感器、GPS定位模块、第一无线传输模块；所述摩擦纳米发电机将波浪能转化为电能储存在储能模块内，所述储能模块为第一单片机、温度传感器、水质传感器、GPS定位模块和第一无线传输模块供电；所述温度传感器、水质传感器、GPS定位模块和第一无线传输模块与第一单片机电性连接。

本发明的主要创新点在于采用摩擦纳米发电机为数据采集单元供电，可以实现可持续的长久供电，在漂流的过程中不需要考虑供电问题。

所述摩擦纳米发电机包括中空的底座、轴、轴承、摆件、配重块、发电单元、折叠连接膜、调节块、电线、整流桥和透明罩，所述底座顶面的中间位置下陷设置有空腔，所述轴横跨固定设置在空腔内；所述摆件通过轴承活动安装在轴上；所述摆件的上部固定设置有配重块；所述摆件的左右两边各设置有一块调节块，调节块固定设置在空腔的两边；所述摆件的左右两边设置有多组发电单元，多组所述发电单元通过折叠连接膜连接在一起；所述折叠连接膜的一边固定粘贴在摆件上，折叠连接膜的另一边固定粘贴在调节块上；所述发电单元通过电线与整流桥连接；所述整流桥与储能模块连接；所述底座上密封固定设置有透明罩。

进一步，所述发电单元由2片弹簧钢片和1片接触膜组成，所述折叠连接膜的折叠内腔的相对面上各固定设置有1片弹簧钢片，其中一片弹簧钢片未与折叠连接膜接触的面上粘贴设置有接触膜；粘贴有接触膜的弹簧钢片为一种电极，单独一片弹簧钢片为另一种电极即发电单元内有两种电极；所述弹簧钢片的底部连接有电线，在电荷输出时同种的电极上的电线并联在一起。

进一步，所述储能模块、第一单片机、GPS定位模块和第一无线传输模块固定设置在底座的内部；所述温度传感器和水质传感器固定设置在底座的底部。