[发明专利]一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法

权利要求书

1.一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法，其特征在于，踏步型压电储能的健身智能走道包括热塑性发泡聚氨酯纤维踏板布、踏步压电发电储能装置、转弯处方向声音导引装置、紧急定位呼救装置、空气质量检测和温湿度调节装置，其具体实现步骤如下：

S1将热塑性发泡聚氨酯纤维踏板布粘贴于地面，然后，从0公里开始，每隔100米加个百米标，一公里加个公里标，并在热塑性发泡聚氨酯纤维踏板布内标配有GPS模块，用于准确定位；

S2将踏步压电发电储能装置安装于热塑性发泡聚氨酯纤维踏板布下部；

S3热塑性发泡聚氨酯纤维踏板布下部被分割成许多矩形，每个矩形包括多个横条，每个横条里放入等间距的压电矩形长条储能晶片，每个晶片下部是储能电路和储能超级电容；

S4收集人员走行时的振动能量，提供给每公里处的空气质量检测装置和温湿度调节装置，空气质量检测装置实时测量沿途空气的质量，温湿度调节装置根据空气质量检测装置实时测量沿途空气的数据对空气中的温湿度进行调节；

S5进行踏步压电发电储能容量的模态分析和储能功率计算；

S6在热塑性发泡聚氨酯纤维踏板布表面嵌入转弯处方向声音导引装置，转弯处方向声音导引装置包括发光图形、指示灯和语言提示器；

S7平均划分里程后在沿途安装上紧急定位呼救装置，用于行人身体不适时呼救，和里程标安装在一起，以便及时定位救援。

2.根据权利要求1所述的一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法，其特征在于，所述步骤S5踏步压电储能功率的计算需要考虑行人健身踏步时对压电晶片的振动特征。

3.根据权利要求1所述的一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法，其特征在于，所述步骤S5模态分析能够辨识振动特征，计算出健身走道的频率，阻尼比和模态振型特性，从而得到优化发电容量。

4.根据权利要求1所述的一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法，其特征在于，所述步骤S5储能功率计算，r阶振型下踏步道压电储能装置功率为：

P：功率；ε:介电常数；λ:压电常数；X:应变；F:行人踏步对压电体的作用力；A:踏步后的受力面积；f:行人踏步对压电体的振动频率；C：材料电容；发电总量；T:应力；ξ:压电电压相关系数；

设应变模态的r阶模态坐标为y_r，为第r阶应变模态，则走道的应变响应阵列为：

5.根据权利要求1所述的一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法，其特征在于，所述步骤S6发光图形和指示灯,发光的方向指引图案和指示灯引导健身人群方向。

6.根据权利要求1所述的一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法，其特征在于，所述步骤S6的发光图形、指示灯和语言提示器通过发电装置产生的电力供电，给出人性化方向指示。

7.根据权利要求1所述的一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法，其特征在于，所述步骤S7中里程标配有GPS，以便人员能快速赶到现场。

8.根据权利要求1所述的一种踏步型压电储能的健身智能走道的实现方法，其特征在于，所述空气质量检测装置实时测量沿途空气的质量，包括：检测PM2.5、VOC、NOX、二氧化碳、温度和湿度数据，空气质量检测装置包括空气质量检测传感器、光线感应器，风道，能够检测空气质量数值，显示空气质量(AQI)、紫外线指数和当前时间信息。