(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210439276.4 (22)申请日 2022.04.25 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 李知聪　陈伟　 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) B61L 15/00(2006.01) (54)发明名称 一种带有 滤波算法的自供能无线温度/加速 度传感器装置 (57)摘要 本发明公开了一种带有滤波算法的自供能 无线温度/加速度传感器装置， 包括电源、 信号采 集模块、 无线传输模块、 数据处理模块、 显示模 块。 能量收集部分由两级管理系统组成； 信号采 集模块包括温度传感器、 加速度传感器及其测量 电路。 本发 明能够通过能量收集以及低功耗设计 延长装置在户外的工作时间； 采用铂电阻以获得 较高精度的温度数据； 通过卡尔曼滤波算法进行 数据的噪声去除， 使得终端得到的数据更加稳 定、 准确， 使用户读取 数据更加方便、 高效。 权利要求书2页 说明书3页 附图1页 CN 114739460 A 2022.07.12 CN 114739460 A 1.一种带有滤波算法的自供能无线温度/加速度传感器装置， 其特 征在于： 装置包括能量收集及电源管理模块、 温度测量模块、 无线收发模块和数据处理与显示 模块： 所述信号采集模块包括温度传感器、 加速度传感器； 所述温度传感器， 用于监测轴箱的温度， 并产生表征当前温度的信号； 所述加速度传感器， 用于监测轴箱的齿轮振动情况， 并产生表征当前振动强度的信号； 数据处理模块， 用于管理节点入网及从机编号， 接受表征当前温度、 振动强度的信号， 对当前环境进 行分析得到当前轴向内温度和齿轮的振动强度， 接收从机带有一定噪声的数 据， 终端应用卡尔曼滤波算法使示数更稳定、 准确， 方便用户读数， 根据从机信号辨别其节 点编号； 显示模块,用于呈现分析 得出的数据。 2.根据权利要求1所述的一种带有滤波算法的自供能无线温度/加速度传感器装置， 其 特征在于， 能量收集部 分由两级能量管理模块组成： 第一级用于 分别收集各种能量， 第二级 用于综合第一级的能量。 3.根据权利要求1所述的一种带有滤波算法的自供能无线温度/加速度传感器装置， 其 特征在于， 测温电路部分使用电桥测量铂电阻的阻值变换。 4.根据权利要求1所述的一种带有滤波算法的自供能无线温度/加速度传感器装置， 其 特征在于， 无线传输模块有两种工作方式， 一种是定时唤醒， 一种是实时传输 。 5.根据权利要求1所述的一种带有滤波算法的自供能无线温度/加速度传感器装置， 其 特征在于， 数据处理模块完成对从机入网管理， 从机数据的接收、 解析及处理， 最终将处理 后的结果在呈现在显示模块上， 并对异常值作出警报。 6.根据权利要求5所述的数据处 理模块， 其特 征在于， 从机入网管理有以下几个步骤： 步骤一： 主机发送开窗指令， 允许从机入网； 步骤二： 从机发送入网请求， 主机 接收后为从机分配网络地址； 步骤三： 主机获取入网从机的信息， 处 理器为入网的从机进行编号。 7.根据权利要求5所述的数据处理模块， 其特征在于， 从机数据接收、 解析及处理分为 以下几个步骤： 定时唤醒模式： 步骤一： 从机 定时传送温度、 振动数据； 步骤二： 主机 接收从机信号， 读取 该指令的网络地址， 匹配从机编号； 步骤三： 解析 数据， 转换为温度和 加速度； 步骤四： 主机通过利用本次和上次的数据分别对温度和加速度进行卡尔曼滤波， 之后 传给显示模块； 实时传输模式： 步骤一： 主机向从机发送 AD读取指令； 步骤二： 从机 接收到主机指令， 发送应答报文， 主机收到后准备接收从机数据； 步骤三： 从机发送 AD数据， 主机 接收并将其 转换为温度、 加速度值； 步骤四： 主机通过利用本次和上次的数据分别对温度和加速度进行卡尔曼滤波， 之后 传给显示模块； 步骤五： 选择列表中下一个从机， 重复以上步骤。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114739460 A 28.根据权利要求5所述的数据处理模块， 其特征在于， 对温度、 加速度设定安全值范围， 对于异常的值， 在相应节点 一栏做出标记， 并通过LED和蜂鸣器做出声光警报。 9.根据权利要求6和权利要求7所述的通信模式， 其特征在于： 远节点借助路由节点， 多 次短距离 接力通信方式。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114739460 A 3