CN114143123B - 一种用于森林草原的无源无线网络 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于森林草原的无源无线网络，属于无线通信技术领域。其包括多个无线网络节点，每一无线网络节点均可作为中继节点，接收邻近的一个无线网络节点发送的信息并转发至邻近的另一无线网络节点；每一无线网络节点包括：依次连接的处理器、收发机和天线，以及用于供电的电源模块；电源模块包括储能单元、太阳能发电单元、摆动发电单元、检测单元、电源切换电路和电源管理单元；检测单元用于分别检测太阳能发电单元、摆动发电单元和储能单元输出端的电参数；电源管理单元用于根据检测单元检测到的电参数，控制电源切换电路切换供电方式或维持当前的供电方式。本发明能够保证森林草原等无法使用电网进行供电的场景中，无线网络的可靠供能。

Description

一种用于森林草原的无源无线网络

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种用于森林草原的无源无线网络。

背景技术

森林草原火灾不仅严重破坏森林草原资源和生态环境，而且会对人民生命财产和公共安全产生极大的危害，对国民经济可持续发展和生态安全造成巨大威胁。具体危害表现在如下几个方面：烧毁森林草原植被资源、危害野生动物、引起水土流失、使下游河流水质下降、引起空气污染、威胁人民生命财产安全。

因此，为了避免或最大程度降低森林草原火灾造成的损害，相关技术中，通过在森林草原中布置包括一种或多种传感器的探测器(例如可以包括烟雾传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器等)来实现火灾的预防与检测。针对森林草原面积广大且人烟稀少基本无人居住的特征，这些探测器基本都是需要通过无线网络与相关平台或服务器进行通信，以发送探测到的信息或发送火灾报警。而布局在森林或草原的无线网络，也不能跟目前的基站一样依靠电网供能，基本只能依靠储能电池和/或自身携带的发电模组(例如太阳能发电模块、风力发电模块)。虽然目前电池的容量越做越大，但是供电时间总归有限，而且电池容量越大成本越高。如果主要依靠太阳能发电或风力发电，又受天气、风力大小的限制，导致供电的可靠性低。

发明内容

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于克服现有技术中的无源无线网络在无法利用电网进行供电时供电可靠性低的缺陷，从而提供一种用于森林草原的无源无线网络。

为此，本发明提供一种用于森林草原的无源无线网络，包括：多个无线网络节点，每一所述无线网络节点均可作为中继节点，接收邻近的一个所述无线网络节点发送的信息并转发至邻近的另一所述无线网络节点；每一所述无线网络节点包括：依次连接的处理器、收发机和天线，以及用于供电的电源模块；

所述电源模块包括储能单元、太阳能发电单元、摆动发电单元、检测单元、电源切换电路和电源管理单元；

所述检测单元用于分别检测所述太阳能发电单元、所述摆动发电单元和所述储能单元输出端的电参数；

所述电源管理单元用于根据所述检测单元检测到的电参数，控制所述电源切换电路切换供电方式或维持当前的供电方式，所述供电方式包括所述太阳能发电单元供电、所述摆动发电单元供电和所述储能单元供电三种。

可选的，所述无线网络节点还包括第一抛物面聚焦板、电磁波滤波片和第二抛物面聚焦板；

所述第一抛物面聚焦板用于将相邻的一个所述无线网络节点发射的无线通信信号聚焦至所述电磁波滤波片，所述电磁波滤波片用于滤除所述第一抛物面聚焦板聚焦过来的信号中除所述无线通信信号以外的干扰电磁波，所述第二抛物面聚焦板用于将透过所述电磁波滤波片的所述无线通信信号反射至相邻的另一个所述无线网络节点。

可选的，所述无线网络节点还包括用于驱动所述第一抛物面聚焦板和/或所述第二抛物面聚焦板转动的驱动机构；

所述处理器在通过所述天线和所述收发机接收到的相邻的所述无线网络节点通过所述天线和所述收发机发送的、指示测试信号未成功接收的第一指示信号时，控制所述驱动机构带动所述第一抛物面聚焦板和/或所述第二抛物面聚焦板转动，直至接收到相邻的所述无线网络节点发送的、指示测试信号成功接收的第二指示信号；

其中，所述测试信号在相邻的所述无线网络节点之间通过所述第一抛物面聚焦板、所述电磁波滤波片和所述第二抛物面聚焦板转发。

可选的，所述天线和所述收发机用于接收相邻的所述无线网络节点通过所述天线和所述收发机、或者通过所述第一抛物面聚焦板、所述电磁波滤波片和所述第二抛物面聚焦板发送的无线通信信号；

所述处理器用于对所述无线通信信号携带的数据包的包头进行解析，如果所述包头中指示需要通过所述天线和所述收发机进行转发，则控制所述天线和所述收发机转发接收到的所述无线通信信号携带的数据包；如果所述包头中指示所述无线通信信号携带的数据包的发送目标为所述处理器所在的所述无线网络节点，则对所述数据包中的消息体进行解析。

可选的，所述无线网络节点包括两组所述第一抛物面聚焦板、所述电磁波滤波片和所述第二抛物面聚焦板。

可选的，所述天线包括两组分别朝向相邻的两个所述无线网络节点的天线阵列，以及分别与两组所述天线阵列连接的可调电容组件；所述处理器通过调整所述可调电容组件的电容值调整所述天线阵列的工作频率。

可选的，所述无线网络节点包括一个或多个传感器，所述传感器用于探测森林草原火灾防控所需的信息，所述传感器包括烟雾传感器、二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、光照传感器和图像传感器中的一个或多个。

可选的，所述无线网络节点还包括数据存储模块，用于存储需要发送的数据；

所述处理器还用于在接收到数据发送目标发送的用于指示数据已经确认收到的反馈信息时，控制所述数据存储模块删除相应的数据；若未收到所述反馈信息，则在间隔预设时长后再次发送相应的数据，直至接收到所述反馈信息。

可选的，所述摆动发电单元，包括基座、摆动杆和设置于所述基座上的发电组件，还包括设置于所述摆动杆以及所述基座上的能量转换组件，所述基座与所述摆动杆通过活动组件连接；

所述能量转换组件包括叉部以及轮部，所述叉部设置于摆动杆上，所述轮部通过支撑组件设置于基座上，所述叉部包括滑道、第一滑块、摆动块以及擒纵叉，所述滑道设置于所述摆动杆的周向外壁上，所述第一滑块滑动设于所述滑道内部，所述第一滑块与所述摆动块通过电动伸缩杆连接，所述摆动块与所述擒纵叉相互配合；

所述轮部包括擒纵轮、擒纵齿以及传动齿，所述擒纵轮为环形结构，所述擒纵轮通过所述支撑组件设置于所述基座上，所述擒纵轮位于所述擒纵叉周围，所述擒纵齿为多个且设于所述擒纵轮内壁上，所述传动齿为多个且设于所述擒纵轮外壁上；擒纵叉带动擒纵轮旋转；擒纵轮与所述支撑组件活动连接；

所述活动组件包括中心部以及周侧部，所述中心部包括连接球和与所述连接球球接的球形槽，所述连接球与所述摆动杆连接，所述球形槽设置在所述基座的中心位置；

所述周侧部包括上连接部、下连接部、弹性部件以及磁铁，所述上连接部为多个且设于所述摆动杆上，多个所述上连接部呈圆周阵列等距排布，相应的，所述下连接部为多个且设于所述基座上表面上与所述上连接部对应的位置，所述弹性部件也为多个且分别设于位置对应的所述上连接部与所述下连接部之间，每个所述上连接部下方与每个所述下连接部上方均设有一个所述磁铁，两个相互对应的磁铁中的至少一个极性可变。

可选的，所述发电组件包括发电机以及从动齿轮，所述从动齿轮与所述传动齿相互啮合，传动齿带动从动齿轮转动，发电机中心设有永磁体，周围设有线圈，从动齿轮带动永磁体转动，线圈做切割磁感线动作。

可选的，所述基座上设有导轨，所述导轨内部活动设有第二滑块，所述第二滑块与所述擒纵叉之间设有固定柱，所述基座内部设有动力组件。

可选的，所述基座上设有控制器，所述控制器与所述动力组件以及所述电动伸缩杆电性连接，所述第一滑块上设有接近传感器，且与控制器电性连接。

本发明实施例的技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的用于森林草原的无源无线网络，通过在每一无线网络节点中设置储能单元、太阳能发电单元和摆动发电单元，来实现无线网络的可靠供电，其中，摆动发电单元只需要很小的风力就能进行发电，因此，即使在长期的阴雨天气也能保证供能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中用于森林草原的无源无线网络的一个具体示例的原理框图；

图2为本发明实施例中无线通信信号转发组件的一个具体示例的结构示意图；

图3为本发明实施例中所述的摆动发电单元的一个具体示例的纵向中心剖面示意图；

图4为图3所示的F处局部放大示意图。

附图标记：

1-无线网络节点；11-处理器；12-收发机；13-天线；14-电源模块；141-储能单元；142-太阳能发电单元；143-摆动发电单元；144-检测单元；145-电源切换电路；146-电源管理单元；340-上连接部；350-下连接部；360-弹性部件；370-磁铁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种用于森林草原的无源无线网络，如图1所示，包括：

多个无线网络节点1，每一所述无线网络节点1均可作为中继节点，接收邻近的一个所述无线网络节点1发送的信息并转发至邻近的另一所述无线网络节点1；每一所述无线网络节点1包括：依次连接的处理器11、收发机12和天线13，以及用于供电的电源模块14；

所述电源模块14包括储能单元141、太阳能发电单元142、摆动发电单元143、检测单元144、电源切换电路145和电源管理单元146；

所述检测单元144用于分别检测所述太阳能发电单元142、所述摆动发电单元143和所述储能单元141输出端的电参数；电参数具体可以包括电压等；

所述电源管理单元146用于根据所述检测单元144检测到的电参数，控制所述电源切换电路145切换供电方式或维持当前的供电方式，所述供电方式包括所述太阳能发电单元供电、所述摆动发电单元供电和所述储能单元供电三种。

本发明实施例中，通过在用于森林草原的无源无线网络的每一无线网络节点中设置储能单元141、太阳能发电单元142和摆动发电单元143，来实现无线网络的可靠供电，其中，摆动发电单元143只需要很小的风力就能进行发电，因此，即使在长期的阴雨天气也能保证供能。

其中，每一所述无线网络节点还可以包括一个或多个传感器，所述传感器用于探测森林草原火灾防控所需的信息，具体的，可以包括烟雾传感器、二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、光照传感器和图像传感器中的一个或多个。

在太阳能发电单元142或摆动发电单元143产生的电能能够满足要求的情况下，优先使用太阳能发电单元供电方式或所述摆动发电单元供电方式，在太阳能发电单元142或摆动发电单元143供电期间，产生的多余电能还可以对储能单元141进行充电。在太阳能发电单元142和摆动发电单元143产生的电能均不能满足供电要求的情况下，使用储能单元141供电。从而保证电能的最大化利用，还可以避免太阳能发电单元142和摆动发电单元143产生的电能均不能满足供电要求且储能单元141蓄电不足的情况出现。

可选的，如图2所示，所述无线网络节点1还包括第一抛物面聚焦板15、电磁波滤波片16和第二抛物面聚焦板17；

所述第一抛物面聚焦板15用于将相邻的一个所述无线网络节点1发射的无线通信信号聚焦至所述电磁波滤波片16，所述电磁波滤波片16用于滤除所述第一抛物面聚焦板15聚焦过来的信号中除所述无线通信信号以外的干扰电磁波，所述第二抛物面聚焦板17用于将透过所述电磁波滤波片16的所述无线通信信号反射至相邻的另一个所述无线网络节点1。

本发明实施例中，所述无线网络节点1在作为中继节点转发其他无线网络节点1的无线通信信号时，直接采用电磁波聚焦和反射的形式进行转发，不需要经过所述收发机12，从而可以实现无源信号转发，另外还可以减少通过收发机12进行信号转发时信号处理所导致的时延。

本实施例中，用于传输信息的无线通信信号可以选用毫米波等波长较长的电磁波作为载波。

可选的，所述无线网络节点1还包括用于驱动所述第一抛物面聚焦板15和/或所述第二抛物面聚焦板17转动的驱动机构(图中未示出)；

所述处理器11在通过所述天线13和所述收发机12接收到的相邻的所述无线网络节点1通过所述天线13和所述收发机12发送的、指示测试信号未成功接收的第一指示信号时，控制所述驱动机构带动所述第一抛物面聚焦板15和/或所述第二抛物面聚焦板17转动，直至接收到相邻的所述无线网络节点1发送的、指示测试信号成功接收的第二指示信号；

其中，所述测试信号在相邻的所述无线网络节点1之间通过所述第一抛物面聚焦板15、所述电磁波滤波片16和所述第二抛物面聚焦板17转发。

本实施例中，利用测试信号测试相邻的无线网络节点1之间通过第一抛物面聚焦板15、电磁波滤波片16和第二抛物面聚焦板17进行信号转发是否正常工作，可以定时进行，测试周期可以较长。

具体的，相邻的所述无线网络节点1可以通过所述天线13和所述收发机12接收相邻的前一所述无线网络节点1通过所述第一抛物面聚焦板15、所述电磁波滤波片16和所述第二抛物面聚焦板17转发的测试信号，并传输至处理器11进行解析以判断是否成功接收到所述测试信号，如果成功接收到所述测试信号，则处理器11控制天线13和收发机12向相邻的前一所述无线网络节点1发送第二指示信号，否则发送第一指示信号。

可选的，所述天线13和所述收发机12用于接收相邻的所述无线网络节点1通过所述天线13和所述收发机12、或者通过所述第一抛物面聚焦板15、所述电磁波滤波片16和所述第二抛物面聚焦板17发送的无线通信信号；

所述处理器11用于对所述无线通信信号携带的数据包的包头进行解析，如果所述包头中指示需要通过所述天线13和所述收发机12进行转发，则控制所述天线13和所述收发机12转发接收到的所述无线通信信号携带的数据包；如果所述包头中指示所述无线通信信号携带的数据包的发送目标为所述处理器11所在的所述无线网络节点1，则对所述数据包中的消息体进行解析。

本发明实施例中，通过所述天线13和所述收发机12进行转发时不影响通过第一抛物面聚焦板15、电磁波滤波片16和第二抛物面聚焦板17的转发。例如，如果是火灾报警信号，则可以指示需要通过所述天线13和所述收发机12进行转发。如果不是火灾报警信号，而是检测数据，则不需要指示通过所述天线13和所述收发机12进行转发。

本实施例中，虽然收发机12中的接收机需要实时工作，但是由于发送机不需要实时工作，因此可以降低功耗。

可选的，所述无线网络节点1包括两组第一抛物面聚焦板15、电磁波滤波片16和第二抛物面聚焦板17，用于分别向不同的方向转发信号。不同方向的信号可以采用不同的频率，避免干扰。

进一步可选的，所述天线包括两组分别朝向相邻的两个所述无线网络节点1的天线阵列，以及分别与两组所述天线阵列连接的可调电容组件；所述处理器11通过调整所述可调电容组件的电容值调整所述天线阵列的工作频率。

所述无线网络节点1还可以包括数据存储模块，用于存储需要发送的数据；所述处理器11还用于在接收到数据发送目标发送的用于指示数据已经确认收到的反馈信息时，控制所述数据存储模块删除相应的数据；若未收到所述反馈信息，则在间隔预设时长后再次发送相应的数据，直至接收到所述反馈信息。

具体来说，如果接收到发送目标(例如森林草原火灾防控相关平台或服务器)发送的数据确认收到的反馈信息(可以通过与数据上传不同的另一组第一抛物面聚焦板15、电磁波滤波片16和第二抛物面聚焦板17发送)，则可以从数据存储模块中删除已经成功发送的数据，否则在间隔预设时长后再次发送该数据。

可选的，所述摆动发电单元，包括基座、摆动杆和设置于所述基座上的发电组件，还包括设置于所述摆动杆以及所述基座上的能量转换组件，所述基座与所述摆动杆通过活动组件连接；

所述能量转换组件包括叉部以及轮部，所述轮部通过支撑组件设置于基座上，所述叉部包括滑道、第一滑块、摆动块以及擒纵叉，所述滑道设置于所述摆动杆的周向外壁上，所述第一滑块滑动设于所述滑道内部，所述第一滑块与所述摆动块通过电动伸缩杆连接，所述摆动块与所述擒纵叉相互配合；

其中，当摆动杆摆动时，带动摆动块摆动，当摆动杆摆动方向不同时，第一滑块在滑道中滑动到与摆动杆摆动方向垂直位置，随着摆动杆摆动而摆动，通过摆动块带动擒纵叉摆动；

所述轮部包括擒纵轮、擒纵齿以及传动齿，所述擒纵轮为环形结构，所述擒纵轮通过所述支撑组件设置于所述基座上，所述擒纵齿为多个且设于所述擒纵轮内壁上，所述传动齿为多个且设于所述擒纵轮外壁上；所述擒纵叉位于所述擒纵轮环内，擒纵叉带动擒纵轮旋转；擒纵轮与所述支撑组件活动连接；

如图3所示，所述活动组件包括中心部以及周侧部，所述中心部包括连接球和与所述连接球球接的球形槽，所述连接球与所述摆动杆连接，所述球形槽设置在所述基座的中心位置；其中，连接球能够在球形槽中进行较大范围的活动；

如图3和图4所示，所述周侧部包括上连接部340、下连接部350、弹性部件360以及磁铁370，所述上连接部340为多个且设于所述摆动杆上，多个所述上连接部340呈圆周阵列等距排布，相应的，所述下连接部350为多个且设于所述基座上表面上与所述上连接部340对应的位置，所述弹性部件360也为多个且分别设于位置对应的所述上连接部340与所述下连接部350之间，每个所述上连接部340下方与每个所述下连接部350上方均设有一个所述磁铁370(上连接部340下方的磁铁370图中未示出)，两个相互对应的磁铁370中的至少一个极性可变。弹性部件360连接上连接部340以及下连接部350，使摆动杆与基座之间具有一定的活动范围，当摆动杆摆动时，如果两个磁铁370之间距离小于未摆动时的距离，则调整两个磁铁370的极性相同，同性相斥，如果两个磁铁370之间距离大于未摆动时的距离，则调整两个磁铁370的极性为不同，异性相吸，从而提供一个复位的力，将摆动杆拉回。具体的，上连接部340为可以为四个或以上，例如六个。所述下连接部350数量与所述上连接部340数量相同。

具体的，可以在下连接部350上方安装一个距离传感器，用于测量所述上连接部340和下连接部350之间的距离大小，当距离大于第一预设阈值的情况下，控制所述下连接部350上方的磁铁370改变极性，从而使得所述上连接部340下方的磁铁370与所述下连接部350上方的磁铁370极性不同；而当距离小于第二预设阈值(第一预设阈值大于或等于第二预设阈值)的情况下，控制所述下连接部350上方的磁铁370切换回原来的极性，从而使得所述上连接部340下方的磁铁370与所述下连接部350上方的磁铁370极性相同。

本实施例中提供的摆动发电单元即使在风力很小的情况下也能进行发电，利用风力使摆动杆摆动，使用机械结构将摆动的动能变为摆动的机械能，将摆动的机械能变为旋转的机械能，再通过旋转永磁体，使周围设置的线圈切割磁力线，根据法拉第电磁感应定律，产生电动势，进行发电。

可选的，所述摆动杆为柔性材料制作而成。

可选的，所述发电组件包括发电机以及从动齿轮，所述从动齿轮与所述传动齿相互啮合，传动齿带动从动齿轮转动，发电机中心设有永磁体，周围设有线圈，从动齿轮带动永磁体转动，线圈做切割磁感线动作，根据法拉第电磁感应定律，线圈产生感应电流，进行发电。

可选的，所述基座上设有导轨，所述导轨内部活动设有第二滑块，所述第二滑块与所述擒纵叉之间设有固定柱，所述基座内部设有动力组件。

本实施例中，动力组件提供动力驱动第二滑块在导轨中滑动间接使擒纵叉移动。

可选的，所述基座上设有控制器，所述控制器与所述动力组件以及所述电动伸缩杆电性连接，所述第一滑块上设有接近传感器，且与控制器电性连接。

本实施例中，控制器控制动力组件的开关和电动伸缩杆的伸缩，可以通过动力组件使擒纵叉旋转到接近传感器位置。配合电动伸缩杆的伸缩使摆动块***擒纵叉的喇叭头中。

具体的，在所述擒纵叉(具体可以是擒纵叉上的喇叭头)与该接近传感器之间的距离大于预设距离时，控制器控制所述动力组件启动带动第二滑块滑动，间接使擒纵叉移动。在所述擒纵叉与该接近传感器之间的距离小于或等于预设距离时，控制器控制所述动力组件关停。

本发明一种摆动发电装置工作原理为：

基座安装在外界空旷地带，当外界出现微风时，摆动杆随着风向摆动，使安装在摆动杆上的摆动块也沿风向摆动，摆动块带动擒纵齿旋转，擒纵齿在擒纵轮的内壁上，带动擒纵轮旋转，擒纵轮旋转使外圈的传动齿旋转，传动齿与从动齿轮啮合，使从动齿轮旋转，从动齿轮带动发电机中的永磁体旋转使得永磁体周围的线圈切割磁感线，进行发电。

由于风向的变化，一天之中，风向也会发生多次的变化，所以每次摇摆的角度和方向都不同，现有技术只能将一个摇摆方向的动能转化成电能，风能利用率较低。而本发明实施例中，摆动杆上设置环形滑道，滑道上设置可滑动的第一滑块，第一滑块通过电动伸缩杆与摆动块连接，摆动块可以带动擒纵叉摆动；摆动杆的周围设置环形的擒纵轮，环形的内壁上设置配合擒纵叉的擒纵齿，外壁上设置传动齿，这样不管摇摆方向如何，擒纵叉在何处，周围都会有与之配合的擒纵齿，将其摆动变为旋转运动，进行发电，增加了传动的灵活性，提高了风能的利用效率。

另外，针对以下问题：在摆动过程中，风力不大的情况下，摆动的频率较慢，摆动杆在向一个方向摆动时，返回的回程速度较慢，导致在发电时，转动较慢，发电效率也较低，本发明实施例通过在摆动杆的底部设置连接球，连接球活动设置在于其适配的球形槽中，所述球形槽设置在所述基座的中心位置，且摆动杆的周围圆周阵列设置可360°活动的周侧部，周侧部设置有弹性部件360，在进行摆动时可快速复位，且弹性部件360下设置磁铁370，根据异性相吸的原理快速复位，实现摆动杆的快速摆动，使摆动杆进行一个完整的进回程的速度更快，发电效率更高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种用于森林草原的无源无线网络，其特征在于，包括：多个无线网络节点（1），每一所述无线网络节点（1）均可作为中继节点，接收邻近的一个所述无线网络节点（1）发送的信息并转发至邻近的另一所述无线网络节点（1）；每一所述无线网络节点（1）包括：依次连接的处理器（11）、收发机（12）和天线（13），以及用于供电的电源模块（14）；

所述电源模块（14）包括储能单元（141）、太阳能发电单元（142）、摆动发电单元（143）、检测单元（144）、电源切换电路（145）和电源管理单元（146）；

所述检测单元（144）用于分别检测所述太阳能发电单元（142）、所述摆动发电单元（143）和所述储能单元（141）输出端的电参数；

所述电源管理单元（146）用于根据所述检测单元（144）检测到的电参数，控制所述电源切换电路（145）切换供电方式或维持当前的供电方式，所述供电方式包括所述太阳能发电单元供电、所述摆动发电单元供电和所述储能单元供电三种；所述无线网络节点（1）还包括第一抛物面聚焦板（15）、电磁波滤波片（16）和第二抛物面聚焦板（17）；

所述第一抛物面聚焦板（15）用于将相邻的一个所述无线网络节点（1）发射的无线通信信号聚焦至所述电磁波滤波片（16），所述电磁波滤波片（16）用于滤除所述第一抛物面聚焦板（15）聚焦过来的信号中除所述无线通信信号以外的干扰电磁波，所述第二抛物面聚焦板（17）用于将透过所述电磁波滤波片（16）的所述无线通信信号反射至相邻的另一个所述无线网络节点（1）。

2.根据权利要求1所述的用于森林草原的无源无线网络，其特征在于：所述无线网络节点（1）还包括用于驱动所述第一抛物面聚焦板（15）和/或所述第二抛物面聚焦板（17）转动的驱动机构；

所述处理器（11）在通过所述天线（13）和所述收发机（12）接收到的相邻的所述无线网络节点（1）通过所述天线（13）和所述收发机（12）发送的、指示测试信号未成功接收的第一指示信号时，控制所述驱动机构带动所述第一抛物面聚焦板（15）和/或所述第二抛物面聚焦板（17）转动，直至接收到相邻的所述无线网络节点（1）发送的、指示测试信号成功接收的第二指示信号；

其中，所述测试信号在相邻的所述无线网络节点（1）之间通过所述第一抛物面聚焦板（15）、所述电磁波滤波片（16）和所述第二抛物面聚焦板（17）转发。

3.根据权利要求1所述的用于森林草原的无源无线网络，其特征在于：

所述天线（13）和所述收发机（12）用于接收相邻的所述无线网络节点（1）通过所述天线（13）和所述收发机（12）、或者通过所述第一抛物面聚焦板（15）、所述电磁波滤波片（16）和所述第二抛物面聚焦板（17）发送的无线通信信号；

所述处理器（11）用于对所述无线通信信号携带的数据包的包头进行解析，如果所述包头中指示需要通过所述天线（13）和所述收发机（12）进行转发，则控制所述天线（13）和所述收发机（12）转发接收到的所述无线通信信号携带的数据包；如果所述包头中指示所述无线通信信号携带的数据包的发送目标为所述处理器（11）所在的所述无线网络节点（1），则对所述数据包中的消息体进行解析。

4.根据权利要求1所述的用于森林草原的无源无线网络，其特征在于：所述无线网络节点（1）包括两组所述第一抛物面聚焦板（15）、所述电磁波滤波片（16）和所述第二抛物面聚焦板（17）。

5.根据权利要求4所述的用于森林草原的无源无线网络，其特征在于：所述天线包括两组分别朝向相邻的两个所述无线网络节点（1）的天线阵列，以及分别与两组所述天线阵列连接的可调电容组件；所述处理器（11）通过调整所述可调电容组件的电容值调整所述天线阵列的工作频率。

6.根据权利要求1所述的用于森林草原的无源无线网络，其特征在于：所述无线网络节点（1）包括一个或多个传感器，所述传感器用于探测森林草原火灾防控所需的信息，所述传感器包括烟雾传感器、二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、光照传感器和图像传感器中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的用于森林草原的无源无线网络，其特征在于：所述无线网络节点（1）还包括数据存储模块，用于存储需要发送的数据；

所述处理器（11）还用于在接收到数据发送目标发送的用于指示数据已经确认收到的反馈信息时，控制所述数据存储模块删除相应的数据；若未收到所述反馈信息，则在间隔预设时长后再次发送相应的数据，直至接收到所述反馈信息。

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