自驱动排污监控系统及其监控方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110069035A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201910342457.3(22)申请日2019.04.25(66)本国优先权数据201910326922.42019.04.22CN(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人张腾韦航凯丁源熊俊杰杨楠闫垠波佟健铭杨爱军王小华荣命哲(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人覃婧婵(51)Int.Cl.G05B19/048(2006.01)G01D21/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称自驱动排污监控系统及其监控方法(57)摘要公开了自驱动排污监控系统及其监控方法，自驱动排污监控系统包括配置成自驱动地提供电源的纳米发电机、电连接所述纳米发电机以输出电力的整流电路、用于监测水流数据的所述监控单元和无线交互所述监控单元的IoT单元，布置在水流中的所述纳米发电机包括，支架底座、转子、水轮和定子，定子内壁上间隔地均匀设置多个铜电极；监控单元包括PH传感器、温度传感器和重金属离子含量监测单元，IoT单元包括用于数据处理的云平台和用于中转数据的IoT基站。CN110069035ACN110069035A权利要求书1/2页1.一种自驱动排污监控系统，其包括，纳米发电机，其配置成自驱动地提供电源，布置在水流中的所述纳米发电机包括，支架底座，转子，其可转动地设置在所述支架底座，水轮，其安装在所述转子上，定子，其设置在所述支架底座以适配所述转子，所述定子内壁上间隔地均匀设置多个铜电极；整流电路，其电连接所述纳米发电机以输出电力，所述整流电路包括全桥整流电路；监控单元，其电连接所述整流电路，用于监测水流数据的所述监控单元包括，PH传感器，其监测水流的PH值，温度传感器，其监测水流的温度值，重金属离子含量监测单元，其监测水流的重金属离子含量；IoT单元，其无线交互所述监控单元，所述IoT单元包括用于数据处理的云平台和用于中转数据的IoT基站。2.如权利要求1所述的自驱动排污监控系统，其中，优选的，铜电极包括，缓冲层，其包括泡棉胶带，薄膜，其设在所述缓冲层上，所述薄膜厚度为20-30微米，铜层，其磁控溅射在所述薄膜上，所述铜层厚度80nm-120nm，所述铜层外表面喷涂含有PTFE纳米颗粒的异丙醇溶液。3.如权利要求1所述的自驱动排污监控系统，其中，自驱动排污监控系统还包括电连接所述整流电路的后备电源，其包括蓄电池和电容，当整流电路向监控单元输电时，蓄电池存储来自整流电路的电能，当整流电路停止向监控单元输电时，蓄电池向所述监控单元供电。4.如权利要求3所述的自驱动排污监控系统，其中，所述蓄电池包括锂电池。5.如权利要求1所述的自驱动排污监控系统，其中，全桥整流电路向监控单元持续输出5v电压。6.如权利要求1所述的自驱动排污监控系统，其中，所述监控单元集成在电路板上，所述电路板包括与IoT单元无线交互的无线传输单元。7.如权利要求1所述的自驱动排污监控系统，其中，支架底座的直径25毫米，长度76毫米，定子的内径31.5毫米，外径36毫米，长60毫米，薄膜厚度为25微米，铜层厚度100nm。8.如权利要求1所述的自驱动排污监控系统，其中，所述云平台包括上位机，上位机接收数据并将数据导入数据库。9.如权利要求1所述的自驱动排污监控系统，其中，所述监控单元还包括用于测量水流电导率的电导检测单元和用于测量溶解氧含量的氧含量检测单元，IoT单元还包括用于发出提示信息的提升单元，所述提示单元包括LED灯。10.一种利用权利要求1-9中任一项所述自驱动排污监控系统的监控方法，其包括以下步骤，第一步骤，纳米发电机布置在水流中以自驱动地提供电源，其中，水流冲刷所述水轮，所述水轮带动转子转动以发电，第二步骤，整流电路电连接所述纳米发电机以整流稳压地输出电力，所述整流电路向2CN110069035A权利要求书2/2页监控单元和后备电源供电，第三步骤，当整流电路向监控单元输电时，蓄电池存储来自整流电路的电能，监控单元监测水流数据，IoT单元无线交互所述水流数据，当整流电路停止向监控单元输电时，蓄电池向所述监控单元供电，监控单元监测水流数据，IoT单元无线交互所述水流数据。3CN110069035A说明书1/6页自驱动排污监控系统及其监控方法技术领域[0001]本发明涉及电力设备试验检测领域，特别是一种自驱动排污监控系统及其监控方法。背景技术[0002]我国工业发展速度与发展水平逐年增长。工业化规模的不断扩大，在很长一段时间内，更多关注的是工业水平的发展而忽视了环境的污染问题，工业企业长期属于乱排乱放的情况，这样不仅扩大了污染面积也增加了