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龍圖騰網(wǎng)獲悉北京交通大學(xué)申請的專利基于振動能量收集的無線無源自供電泛在智能感知系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119892875B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510059153.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H04L67/12；該發(fā)明授權(quán)基于振動能量收集的無線無源自供電泛在智能感知系統(tǒng)是由秦勇;劉夢洲;丁奧;屠迪龍;徐磊;呂陽;付海嶺;張媛;王彪;邱海權(quán)設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-01-15向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于振動能量收集的無線無源自供電泛在智能感知系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明提出了一種基于振動能量收集的無線無源自供電泛在智能感知系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過將軌道列車振動能轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)傳感器和通信單元的自供電，并集成多模態(tài)感知與無線數(shù)據(jù)傳輸功能，免去外部供電與復(fù)雜布線限制。該系統(tǒng)在不增加運營成本和維護(hù)負(fù)擔(dān)的前提下，可對列車的運行狀態(tài)、關(guān)鍵部件性能進(jìn)行實時、精準(zhǔn)監(jiān)測，具有布設(shè)靈活、能量利用率高、感知信息豐富、低成本與高可靠性等優(yōu)點，為軌道交通列車從有限感知到泛化感知、從單一感知到多模態(tài)感知的技術(shù)升級提供了堅實支撐。

本發(fā)明授權(quán)基于振動能量收集的無線無源自供電泛在智能感知系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于振動能量收集的無線無源自供電泛在智能感知系統(tǒng)，其特征在于， 該系統(tǒng)包括無線無源泛在感知節(jié)點和邊緣數(shù)據(jù)處理設(shè)備； 所述無線無源泛在感知節(jié)點包括振動能量收集器、能量管理電路以及多模態(tài)無線感知模塊； 所述振動能量收集器用于將軌道列車關(guān)鍵服役設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的振動能量轉(zhuǎn)化為電能； 所述能量管理電路包括整流、穩(wěn)壓及能量存儲的功能模塊，用于對振動能量收集器輸出的電能進(jìn)行整流和穩(wěn)壓，并將收集到的電能存儲在電池或超級電容中，以持續(xù)為多模態(tài)無線感知模塊提供穩(wěn)定的電源； 所述多模態(tài)無線感知模塊包括狀態(tài)感知模塊和無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，其中狀態(tài)感知模塊實時監(jiān)測軌道列車關(guān)鍵服役設(shè)備在不同運行工況下的動態(tài)特征和工作狀態(tài)，提取能夠反映設(shè)備健康與運行安全的多種物理量信息，無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將狀態(tài)感知模塊采集到的各項狀態(tài)數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送至邊緣數(shù)據(jù)處理設(shè)備，并根據(jù)上位指令對自身工作參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)整； 所述邊緣數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括無線數(shù)據(jù)接收模塊、智能監(jiān)測分析模塊與云端交互模塊，其用于對來自無線無源泛在感知節(jié)點的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理與分析，并與云服務(wù)器進(jìn)行交互； 無線數(shù)據(jù)接收模塊負(fù)責(zé)接收各無線無源泛在感知節(jié)點上傳的定位數(shù)據(jù)和平穩(wěn)性監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行預(yù)處理、校驗和解析；智能監(jiān)測分析模塊采用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)智能算法，對平穩(wěn)性及定位數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，實現(xiàn)故障診斷、壽命預(yù)測及運行安全評估；云端交互模塊將原始數(shù)據(jù)以及分析和處理后的結(jié)果上傳至云服務(wù)器，并根據(jù)云端下發(fā)的指令對感知節(jié)點進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、固件更新及策略優(yōu)化，提升系統(tǒng)的可維護(hù)性和智能化水平； 所述振動能量收集器用于將振動能量轉(zhuǎn)化為電能，其包括頂蓋、底蓋、套筒、磁鐵、彈簧、線圈； 所述套筒為內(nèi)壁光滑的圓管，其材質(zhì)為非磁性材料，所述套筒外部上下兩端分別設(shè)置有所述頂蓋和所述底蓋； 所述彈簧包括第一彈簧和第二彈簧，第一彈簧和第二彈簧分別設(shè)有出氣孔； 所述磁鐵包括兩個固定磁鐵和一個動磁鐵，兩個所述固定磁鐵分別固定在所述頂蓋和所述底蓋內(nèi)部，所述固定磁鐵為外表光滑的永磁鐵；所述動磁鐵位于所述套筒內(nèi)腔的中部位置，并位于第一彈簧和第二彈簧之間，可在兩彈簧間雙向活動； 所述第一彈簧在動磁鐵的上方且其上端固定在所述頂蓋的下端面，所述第二彈簧在動磁鐵的下方且其下端固定在所述底蓋的上端面； 所述能量管理電路包括整流器、電源管理核心電路、儲能器件； 所述整流器配置在所述振動能量收集器后，其將能量收集模塊輸出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，轉(zhuǎn)換后的直流電相互匯集輸出給所述電源管理核心電路的降壓處理器； 所述電源管理核心電路用于優(yōu)化能量的收集、存儲和分配，其功能包括調(diào)整能量收集后的輸入以最大化提升能量收集效率、管理能量存儲過程以延長儲能電池壽命、動態(tài)調(diào)整能量分配以應(yīng)對系統(tǒng)需求； 所述儲能器件將收集到的電能累計起來，通過電源管理核心電路對多模態(tài)無線感知模塊供電； 所述多模態(tài)無線感知模塊包括多模態(tài)傳感器、核心處理器和無線通信單元； 所述多模態(tài)傳感器用于獲取軌道列車關(guān)鍵服役設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，所述運行數(shù)據(jù)的參數(shù)包括振動加速度、溫度、角速度； 所述核心處理器為低功耗單片機(jī)，控制多模態(tài)感知數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)預(yù)處理后傳輸給無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，并且對無線數(shù)據(jù)收發(fā)進(jìn)行控制； 所述無線通信單元包括藍(lán)牙、Zigbee、lora、4G和NB-IOT。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人北京交通大學(xué)，其通訊地址為：100044 北京市海淀區(qū)上園村3號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。