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龙图腾网获悉北京交通大学申请的专利基于振动能量收集的无线无源自供电泛在智能感知系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119892875B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510059153.1，技术领域涉及：H04L67/12；该发明授权基于振动能量收集的无线无源自供电泛在智能感知系统是由秦勇;刘梦洲;丁奥;屠迪龙;徐磊;吕阳;付海岭;张媛;王彪;邱海权设计研发完成，并于2025-01-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于振动能量收集的无线无源自供电泛在智能感知系统在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于振动能量收集的无线无源自供电泛在智能感知系统。该系统通过将轨道列车振动能转化为电能，实现传感器和通信单元的自供电，并集成多模态感知与无线数据传输功能，免去外部供电与复杂布线限制。该系统在不增加运营成本和维护负担的前提下，可对列车的运行状态、关键部件性能进行实时、精准监测，具有布设灵活、能量利用率高、感知信息丰富、低成本与高可靠性等优点，为轨道交通列车从有限感知到泛化感知、从单一感知到多模态感知的技术升级提供了坚实支撑。

本发明授权基于振动能量收集的无线无源自供电泛在智能感知系统在权利要求书中公布了：1.一种基于振动能量收集的无线无源自供电泛在智能感知系统，其特征在于， 该系统包括无线无源泛在感知节点和边缘数据处理设备； 所述无线无源泛在感知节点包括振动能量收集器、能量管理电路以及多模态无线感知模块； 所述振动能量收集器用于将轨道列车关键服役设备在运行过程中产生的振动能量转化为电能； 所述能量管理电路包括整流、稳压及能量存储的功能模块，用于对振动能量收集器输出的电能进行整流和稳压，并将收集到的电能存储在电池或超级电容中，以持续为多模态无线感知模块提供稳定的电源； 所述多模态无线感知模块包括状态感知模块和无线数据发送模块，其中状态感知模块实时监测轨道列车关键服役设备在不同运行工况下的动态特征和工作状态，提取能够反映设备健康与运行安全的多种物理量信息，无线数据发送模块将状态感知模块采集到的各项状态数据通过无线方式发送至边缘数据处理设备，并根据上位指令对自身工作参数进行远程调整； 所述边缘数据处理设备包括无线数据接收模块、智能监测分析模块与云端交互模块，其用于对来自无线无源泛在感知节点的多源数据进行综合处理与分析，并与云服务器进行交互； 无线数据接收模块负责接收各无线无源泛在感知节点上传的定位数据和平稳性监测数据，并对其进行预处理、校验和解析；智能监测分析模块采用数据挖掘和机器学习智能算法，对平稳性及定位数据进行融合分析，实现故障诊断、寿命预测及运行安全评估；云端交互模块将原始数据以及分析和处理后的结果上传至云服务器，并根据云端下发的指令对感知节点进行远程配置、固件更新及策略优化，提升系统的可维护性和智能化水平； 所述振动能量收集器用于将振动能量转化为电能，其包括顶盖、底盖、套筒、磁铁、弹簧、线圈； 所述套筒为内壁光滑的圆管，其材质为非磁性材料，所述套筒外部上下两端分别设置有所述顶盖和所述底盖； 所述弹簧包括第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧和第二弹簧分别设有出气孔； 所述磁铁包括两个固定磁铁和一个动磁铁，两个所述固定磁铁分别固定在所述顶盖和所述底盖内部，所述固定磁铁为外表光滑的永磁铁；所述动磁铁位于所述套筒内腔的中部位置，并位于第一弹簧和第二弹簧之间，可在两弹簧间双向活动； 所述第一弹簧在动磁铁的上方且其上端固定在所述顶盖的下端面，所述第二弹簧在动磁铁的下方且其下端固定在所述底盖的上端面； 所述能量管理电路包括整流器、电源管理核心电路、储能器件； 所述整流器配置在所述振动能量收集器后，其将能量收集模块输出的交流电转换成直流电，转换后的直流电相互汇集输出给所述电源管理核心电路的降压处理器； 所述电源管理核心电路用于优化能量的收集、存储和分配，其功能包括调整能量收集后的输入以最大化提升能量收集效率、管理能量存储过程以延长储能电池寿命、动态调整能量分配以应对系统需求； 所述储能器件将收集到的电能累计起来，通过电源管理核心电路对多模态无线感知模块供电； 所述多模态无线感知模块包括多模态传感器、核心处理器和无线通信单元； 所述多模态传感器用于获取轨道列车关键服役设备的运行数据，所述运行数据的参数包括振动加速度、温度、角速度； 所述核心处理器为低功耗单片机，控制多模态感知数据，将数据预处理后传输给无线数据收发模块，并且对无线数据收发进行控制； 所述无线通信单元包括蓝牙、Zigbee、lora、4G和NB-IOT。

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