[发明专利]一种监狱牢房监控装置、系统及方法

权利要求书

1.一种监狱牢房监控装置，其特征在于，包括：一个或多个纳米发电机和中央处理电路；所述一个或多个纳米发电机的信号输出端连接所述中央处理电路；

当所述纳米发电机受到瞬时压力时，所述信号输出端输出第一电信号至所述中央处理电路，所述第一电信号是幅值大于或等于第一预设电压阈值的正向电压信号；

当所述纳米发电机受到可变压力时，所述信号输出端输出第二电信号至所述中央处理电路，所述第二电信号是幅值小于或等于第二预设电压阈值的电压信号；

当所述纳米发电机受到的可变压力消失时，所述信号输出端输出第三电信号至所述中央处理电路，所述第三电信号是幅值大于或等于第一预设电压阈值的反向电压信号；

所述中央处理电路根据是否接收到第一电信号、第二电信号和/或第三电信号发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，所述中央处理电路在接收到所述第三电信号后并且在第一预设时间内没有接收到所述第一电信号时，发出报警信号。

3.根据权利要求1所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，所述中央处理电路在接收到所述第一电信号后并且在第二预设时间内没有接收到所述第二电信号时，发出报警信号。

4.根据权利要求1所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，所述中央处理电路在第五预设时间内没有接收到所述第一电信号、所述第二电信号或所述第三电信号时，发出报警信号。

5.根据权利要求1所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，所述中央处理电路在第三预设时间内接收到多个所述纳米发电机输出的所述第三电信号时，发出报警信号。

6.根据权利要求1所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，所述中央处理电路在接收到两个纳米发电机交替输出的第二电信号，且交替输出的时间间隔小于第四预设时间时，发出报警信号。

7.根据权利要求1所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，所述中央处理电路包括：至少一个信号预处理模块、单片机模块、第一收发电路和电源模块；

每个纳米发电机的信号输出端通过对应的所述信号预处理模块与所述单片机模块相连，所述单片机模块连接所述第一收发电路；

所述信号预处理模块将来自于所述信号输出端的第一电信号、第二电信号和/或第三电信号进行整流、滤波和放大处理后，将处理后的第一电信号、第二电信号和/或第三电信号发送至所述单片机模块；

所述单片机模块根据处理后的第一电信号、第二电信号和/或第三电信号发出报警信号至所述第一收发电路；

所述第一收发电路向监控中心传递所述报警信号；

所述电源模块为所述信号预处理模块、所述单片机模块和所述第一收发电路提供电能。

8.根据权利要求1-7任一项所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，所述至少一个纳米发电机包括：至少一个摩擦发电机和/或至少一个氧化锌纳米发电机。

9.根据权利要求8所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，所述摩擦发电机为三层结构、四层结构或者五层结构，所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个相对面。

10.根据权利要求9所述的监狱牢房监控装置，其特征在于，构成所述摩擦界面的两个相对面中的至少一个面上设有微纳结构。

11.一种监狱牢房监控系统，其特征在于，包括：权利要求1-10任一项所述的监狱牢房监控装置，以及包括第二收发电路的监控中心；

所述监狱牢房监控装置的第一收发电路通过有线或无线方式连接所述第二收发电路；

所述第二收发电路接收所述第一收发电路发送的报警信号并反馈给所述监控中心。