[发明专利]基于摩擦纳米发电机的船舶振动能采集与智能监测装置

权利要求书

1.基于摩擦纳米发电机的船舶振动能采集与智能监测装置，其特征在于：包括底座(6)、摩擦纳米发电机(8)、集成电路以及显示屏(22)；所述的摩擦纳米发电机(8)固定在底座(6)上，所述的集成电路设置在底座(6)内，所述的显示屏(22)设置在底座(6)的一侧，所述的底座(6)固定在船舶上；

所述摩擦纳米发电机(8)包括弹簧(2)、硅胶模型(1)、上层电极(3)、下层电极(5)和导线；所述硅胶模型(1)为螺旋模型；所述弹簧(2)位于硅胶模型(1)内部，弹簧(2)与硅胶模型(1)的螺旋形状一致；所述上层电极(3)位于硅胶模型(1)螺旋面的上侧表面，所述下层电极(5)位于硅胶模型(1)螺旋面的下侧表面，所述下层电极(5)的上表面设置硅胶层(4)；所述上层电极(3)和下层电极(5)分别通过导线与集成电路连接；所述摩擦纳米发电机(8)具有摩擦发电和将振动信号转化为电信号的双重功能；

所述集成电路包括电路管理模块和储能模块；所述的电路管理模块包括单片机(21)、电容A(9)、电容B(11)、电感A(10)和过零比较器(12)，所述的摩擦纳米发电机(8)分别与电容A(9)、电容B(11)和整流器(13)的两个输入接口并联；所述的电容A(9)和电容B(11)的同一端分别与电感A(10)的两端连接；所述的过零比较器(12)的两个输入端分别连接到电容B(11)的两端，过零比较器(12)的输出端连接单片机(21)的信号输入端；所述的储能模块包括整流器(13)、电压比较器(15)、场效应管(14)、二极管(16)、电感B(17)、稳压器(20)、单片机(21)和电容器C(18)；所述的整流器(13)的两个输入接口与电路管理模块连接，整流器(13)的两个输出接口与电压比较器(15)并联；所述的电压比较器(15)分别与二极管(16)、电容器C(18)并联；所述的场效应管(14)分别与电压比较器(15)的正输入端、输出端和二极管(16)的阴极连接；所述的电感B(17)的一端分别与场效应管(14)和二极管(16)连接，电感B(17)的另一端与电容器C(18)和稳压器(20)的一端相连；所述的稳压器(20)的另一端经单片机(21)后连接回储能模块，构成供电线路；

所述的单片机(21)的输出端与显示屏(22)连接。

2.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的船舶振动能采集与智能监测装置，其特征在于：所述的单片机(21)的输出端与无线通信模块连接，单片机(21)通过无线通信模块将电信号传输到信息接收中心。

3.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的船舶振动能采集与智能监测装置，其特征在于：所述硅胶模型(1)和弹簧(2)通过浇注方式制成螺旋模型，弹簧(2)用于支撑硅胶模型(1)并保证硅胶模型(1)的弹性。

4.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的船舶振动能采集与智能监测装置，其特征在于：所述上层电极(3)和下层电极(5)通过硅胶与碳粉混合镀在硅胶模型(1)螺旋面的上下两面；所述硅胶层(4)作为绝缘摩擦层。

5.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的船舶振动能采集与智能监测装置，其特征在于：所述电容器C(18)与接触器(19)串联。