CN105680548B - 一种无线传感节点的自供能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线传感节点的自供能装置。使用本发明能够综合利用太阳能、风能、温差能进行发电，且满足装置小型化。本发明骨架为球形，包括穹顶形顶盖和底板，多个导风片均匀地竖直安装在顶盖和底板之间，顶盖上表面设有顶部太阳能电池板；顶部温差发电片安装在顶部太阳能电池板的背面，垂直风力发电机安装在球形骨架的中部；导风片、顶盖下表面、底板上表面共同构成风道；风道口太阳能电池板安装在风道的下表面上，风道口太阳能电池板的背面设有底部温差发电片，充分利用太阳能、风能和温差为传感器提供电源，且结构紧凑。

Description

一种无线传感节点的自供能装置
技术领域
本发明涉及无线传感器技术领域，具体涉及一种无线传感节点的自供能装置。
背景技术
无线传感网络是由部署在被监测区域的大量传感器节点组成，节点相互通讯形成自组织的网络系统。每个传感器节点都是一个集成信息采集、数据处理和无线通讯等功能的微系统。
无线传感器网络具有节点数目庞大、分布区域广、部署环境复杂或危险的特点，有些区域甚至人员不能到达，所以利用人工更换电池、充电等方式补充能量是不现实的。当携带的能量耗尽时，传感器节点将无法完成预定的任务，这极大限制了传感器网络在许多领域的推广应用。要实现无线传感器网络实用化，就必须解决能源瓶颈问题。为解决这一制约问题，需要无线传感器节点采集环境中的能量并且存储利用。环境中能量采集的来源包括太阳能、风能、温差能、振动能、噪声等多种能源。
现在已经有多种为无线传感节点供能的装置，一般来说这些装置的能量来源有四种：太阳能、风能和振动能。例如边义祥在其专利《利用压电振动发电供能的物联网节点》(CN 103532427A)中公开了一种利用组合式压电发电机供电的物联网节点，用多个两面贴有多片压电元件的悬臂梁进行宽频压电发电，把自然环境的振动机械能转换成电能，为物联网节点供电。这种装置利用压电振动产生的电能非常小，实际应用中能够提供足够振动能以保证装置正常工作的场合非常少，装置无法在大部分应用场合中广泛应用。此外，这种装置只利用了振动能进行发电，俘能方式单一，没有充分利用自然环境中的其他能量，装置在环境发生变化如长时间没有振动时无法持续工作。
又如刘成良在其专利《无线传感器网络节点光伏能源自治系统及其自治方法》(CN101808423A)中描述了一种无线传感器网络节点光伏能源自治系统及其自治方法，利用太阳能为超级电容充电，将能量自治方法纳入无线传感器网络系统中。这种方法仅仅依靠太阳能进行发电，太阳能电池板的发电功率受天气影响很大，阴天或多云等光照较弱的条件下发出的电量过小甚至无法存储。遇到连续阴雨天的状况则会使系统耗尽超级电容中的电能储备而停止工作，适应性不强，难以在实际应用中投入使用。
金仁成在其专利《一种基于太阳能-风能互补的WSN节点自供电系统》(CN103259323A)公开了一种基于太阳能-风能互补的WSN节点自供电系统。其中，太阳能采集模块使用太阳能电池板采集环境中的光能，压电式垂直轴风能采集模块采集环境中的风能，超级电容将采集到的能量存储在超级电容中，接口电路为能量存储和WSN节点供电提供通道。专利提供的整体结构仅仅将垂直轴风机和太阳能电池板进行了简单的拼接，没有对有限的装置空间进行合理分配、充分利用。实际应用中的装置体积都比较小，小型化后风力发电机和太阳能电池板的体积都受到极大压缩，在满足无线传感器节点小型化要求的同时难以保证太阳能电池板的面积和垂直轴风机的通风量，装置整体的发电量将大幅下降甚至难以维持无线传感器节点正常工作。此外，整体结构呈长方体，无法进行抛撒部署。当装置受到外力而改变姿态时无法自我恢复到可以正常工作的姿态。为保证传感器节点处于正确的姿态，部署节点时需要固定每个节点的底面，工作量过大。固定的节点同时丧失了无线传感网络的灵活性，在广泛部署无线传感网络时不具有实用性和可行性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线传感节点的自供能装置，能够综合利用太阳能、风能、温差能进行发电，且满足装置小型化。
本发明的无线传感节点的自供能装置，包括球形骨架、天线、顶部太阳能电池板、风道口太阳能电池板、传感器、导风片、垂直风力发电机、顶部温差发电片、底部温差发电片、电源控制模块、储能模块和传感数据处理模块；
其中，球形骨架包括穹顶形顶盖和下底面为平面的底板，多个导风片均匀地竖直安装在顶盖和底板之间；天线安装在顶盖上表面的顶端；传感器安装在顶盖下表面上；顶部太阳能电池板安装在顶盖上表面；顶部温差发电片的热端贴在顶部太阳能电池板的背面，冷端贴合有散热装置；垂直风力发电机安装在球形骨架的中部；导风片、顶盖下表面和底板上表面共同构成风道；风道口太阳能电池板安装在风道的下表面上，底部温差发电片的热端贴在风道口太阳能电池板的背面，冷端贴合有散热装置；
电源控制模块、储能模块和传感数据处理模块安装在球形骨架的底板上，天线、顶部太阳能电池板、风道口太阳能电池板、传感器、顶部温差发电片、底部温差发电片、垂直风力发电机与电源控制模块相连；传感器与传感数据处理模块相连；电源控制模块分别与储能模块、传感数据处理模块相连。
较优的，所述导风片与其根部所在圆形的切线成40°～60°角，导风片的倾斜方向与垂直风力发电机扇叶方向一致。
较优的，所述导风片的数量与垂直风力发电机扇叶的数量一致。
较优的，所述传感器有多个，各风道内安装有一个或多个传感器，各风道内安装的传感器种类可以相同也可以不同。
较优的，所述散热装置包括热管和翅片状散热器，其中，热管包括蒸发段、冷凝段、以及蒸发段和冷凝段之间的绝热段；热管的蒸发段贴合在温差发电片的冷端，冷凝段附着有翅片状散热器，翅片状散热器位于垂直风力发电机的扇叶区。
较优的，所述传感数据处理模块包括状态管理子模块、时钟或触发子模块、数据处理子模块和无线通讯子模块；所述传感数据处理模块为事件驱动机制，所述传感数据处理模块有3个工作状态：信号激发状态、浅度休眠状态和深度休眠状态；其中，当传感数据处理模块处于信号激发状态时，传感数据处理模块的全部子模块都工作；当传感数据处理模块只需要收集传感数据而不需要实时传输时处于浅度休眠状态，此时传感数据处理模块中除了无线通讯子模块外，其余子模块都处于正常工作状态；当传感数据处理模块不需要收集数据时处于深度休眠状态，传感数据处理模块中只有触发子模块或定时时钟在工作，当满足再次工作的条件时，传感数据处理模块触发激活进入相应工作状态。
较优的，所述球形骨架的底板还安装有配重物。
有益效果：
本发明在满足装置小型化要求的同时，能够充分俘获环境中的各种可利用能源，将其转换为电能为无线传感器节点提供足够能量。本发明装置可以抛撒部署、姿态自我恢复、抗损坏能力强，无需人工更换电池、充电等维护，在实际工作环境中可以长期正常工作。
(1)本发明采用了近似球体的整体结构。形似削去一小部分底部的球体结构重心较低，保证部署无线传感节点如随意抛撒时装置能够保持正确的姿态。当装置受到外力发生滚动位移或姿态改变时，较低的重心和球形结构能够让装置像不倒翁一样最终恢复正确姿态。
(2)本发明包括太阳能采集模块、集风装置、垂直轴风能采集模块、温差发电模块、散热模块、超级电容储能模块、电源控制模块和传感器数据处理模块。明确的模块分工提高了整体系统的稳定性。
(3)本发明在球体装置中部采用了集风结构，集风装置由六个喇叭型风道构成。集风结构提高了进入垂直轴扇叶的风速，间接降低了垂直轴发电机的启动风速，提高了整体垂直轴扇叶区的单位时间通风量，从而提高垂直轴风能采集模块的发电功率。
(4)本发明采用的风道结构底部可以为太阳能电池板提供更多的安装空间。突破了野外自供能装置只有单片太阳能电池板的传统设计，将太阳能电池板的铺设面积扩大了近一倍。从而大大提高太阳能采集模块的发电功率。
(5)本发明中太阳能电池板分布于装置顶部和六个风道底侧面，确保装置在任何姿态、任何时间都能够保持最大受光面积，从而使太阳能采集模块最大限度俘获太阳能，为装置提供足够电能。
(6)本发明采用的温差发电模块中，温差发电片热端与太阳能电池板背面、冷端与热管集热端通过导热性能良好的导热硅胶紧密粘合。温差发电片热端吸收太阳能电池板发电时产生的热能而升温，与冷端形成温差从而产生电能。太阳能电池板的温度上升会导致太阳能采集模块发电效率的下降，因此，温差发电模块在利用太阳能电池板废热发电的同时提高了太阳能采集模块的发电效率。
(7)本发明采用的散热装置主要由热管和翅片状散热器组成，热管和散热器都由导热性能良好的铜制成。其中，热管整体呈棒状，一端为蒸发段，另一端为冷凝段，蒸发段和冷凝段之间为绝热段。其内壁制作吸液芯并将管内抽成负压，充入适当沸点低易挥发的液体，利用热传导原理和相变介质的快速热传递性质，迅速将热源的热量从热源出传递到热源外。因此，将热管作为温差发电片冷端的导热部件，可以迅速将冷端热量传导出去，从而有效保持发电片两端的温差。热管冷凝段附着有翅片状的铜制散热器，温差发电片冷端的热量通过热管导向翅片状散热器，排列有序的散热片暴露在通风量最大的垂直轴扇叶区，垂直轴扇叶区的通风量大，快速的空气流动加快了温差发电片冷端的散热速度，从而提高温差发电模块的发电功率。
(8)本发明采用了一种垂直轴风力发电机的装置，根据无线传感装置工作环境的平均风速等情况可以采用Φ型，Δ型，Y型和H型等合适的垂直轴扇叶。与水平轴风力发电机相比，垂直轴风力发电机噪音小，不会干扰无线传感器节点的正常工作；垂直轴扇叶直接与小型发电机相连，无需调整迎风面，减少转向装置机械能损耗的同时充分利用无线传感装置的有限空间；垂直轴风力发电机机械结构简单，制作成本低且结实耐用，满足无线传感器节点装置随意抛撒部署的要求，增强了装置在恶劣环境中的生存能力。
(9)本发明采用的电源控制模块通过MPPT算法对太阳能采集模块和温差能采集模块进行最大功率点跟踪，让太阳能电池板在遮阴、背阴等受光不均匀和温差发电片温差不均匀的情况下都能够以最大匹配功率对储能模块超级电容进行充电，提高电能转换效率。
(10)本发明提供了一种能够俘获多能源的无线传感自供能装置。以往风光互补等小型自供能装置仅仅是将大型风光互补发电设备的结构设计小型化，将太阳能电池板和风力发电装置简单组合、安装在一个装置上。本发明结合无线传感节点自供能装置体积较小、随意抛撒等实际应用的特点，将多种发电模块通过特定结构组合在一起，充分利用有限空间的同时让系统不同发电模块之间相互利用、相互促进，提升了系统整体发电功率。多种发电方式降低了天气因素对无线传感装置正常工作的影响，提高装置了对不同环境的适应能力。
(11)本发明的传感数据处理模块采用了一种事件驱动机制，装置工作状态主要分为3种：信号激发状态、浅度休眠状态和深度休眠状态。其中，装置处于信号激发状态时包括功耗最大的无线信号发送接收模块在内的全部模块都在工作；当系统只需要收集传感数据而不需要实时传输时处于浅度休眠状态，此时装置除信号发送接收模块都处于正常工作状态，但整体功耗因此而大幅下降；当装置不需要收集数据时，整个系统只有外部触发模块或定时时钟在工作，当满足再次工作的条件时，装置触发激活进入相应工作状态。本发明采用的事件驱动和三种工作状态机制大幅降低了系统长期整体功耗，从而提高装置在恶劣环境中的生存能力。
(12)本发明提供的无线传感装置结构牢固，姿态保持稳定。装置即使受到外力干扰也能够最终恢复正确姿态，从而保证每个无线传感节点都能够在无人值守的野外环境中持续正常工作。
附图说明
图1是本发明的整体结构图。
图2是本发明装置顶部的俯视半剖图。
图3是本发装置的侧视半剖图。
图4是本发明顶部太阳能电池板、温差发电片和散热装置的组合结构图。
图5是本发明底部太阳能电池板、温差发电片和散热装置的组合结构图。
图6是本发明的系统模块示意图。
其中，1-天线；2-顶部太阳能电池板；3-传感器；4-风道；5-垂直轴风力发电机；6-底部翅片状散热器；7-风道口太阳能电池板；8-顶部散热管；9-顶部温差发电片；10-导风片；11-顶部翅片状散热器；12-电机及电磁屏蔽罩；13-底部温差发电片；14-底部散热装置集热段；15-电源控制模块；16-超级电容储能模块；17-顶部散热装置集热段；18-顶部散热装置冷凝段；19-通线孔；20-传感数据处理模块。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种无线传感节点的自供能装置，如图1所示，包括1个天线1、1个顶部的大号太阳能电池板2、若干个传感器3、1个垂直轴风力发电机5、由6个风道口组成的集风装置4、6个风道底侧面的小号太阳能电池板7、2个散热装置8和14、2个太阳能电池板背面的温差发电片9和13、电源控制模块15、储能模块16和传感器数据处理模块20。
从图中可以看出整个装置如同被削去了底部的球体。球体骨架起支撑作用，装置在部署和工作过程中可能会承受一定外力，而所有装置部件都安装在球体内部，所以需要球体骨架以足够的强度来保护内部的部件。球体骨架的材料可以选择硬质塑料或者碳纤维，其具有足够强度来防止本发明装置在大部分应用环境中受外力而变形损坏。
为了无线传感装置能够更好的接收、发送信号，本发明将外置天线1置于穹顶形顶盖的顶部。顶盖外表面安装有大号穹顶形太阳能电池板2，将太阳电池板制成穹顶形首先有利于装置在白天任何时刻以任何姿态都能够接收到太阳光的照射。其次是防止本发明装置在长期无人值守的室外环境中工作时太阳能电池板因灰尘覆盖等影响发电效率。太阳能电池板背面贴合有温差发电片9的热端，温差发电片的冷端贴合有散热装置8。传感器3安装在顶盖下表面上。其中，顶部外置天线1、太阳能电池板2、温差发电片9和传感器3的引出线分别通过通风口侧壁4的通线孔19与底部的电源控制模块15、传感数据处理模块20相连接。不同的线路通过不同的通线孔19，有利于防止发电线路对传感数据线路的干扰。
本发明装置中部是集风装置和垂直轴风力发电机5。其中，在球形骨架中部设有6个导风片10，导风片10以及球形骨架的上下表面构成6个喇叭型风道4，6个喇叭型风道4构成集风装置。6个风道4的侧壁(即导风片10)在整个装置中起支撑、走线和导风作用。如图2所示，导风片10与其根部所在圆形的切线成40°～60°，球体切线圆形喇叭形结构将更多的风导向垂直轴风力发电机12的扇叶5，首先间接降低了垂直轴发电机12的启动风速，其次提高了整体垂直轴扇叶区的单位时间通风量和发电机12转速，从而提高垂直轴风能采集模块的发电功率。
本发明装置中的传感器3安装在风道的上表面，传感器安装数量可以根据实际需要进行调整。在四周安装若干个相同种类或不同种类的传感器可以监测环境周围360度的声、光、电磁、温度、湿度等物理变量，提高传感器监测数据的多样性和准确性。相同的装置可以安装不同种类、不同数量的传感器，降低了无线传感网络的部署成本，提高了本发明装置的实用价值。同时，大部分传感器元件较易受到损坏，外界环境干扰容易造成传感器的测量值准确度下降。本发明将传感器安装于风道4上表面偏内侧的位置，首先避免了传感器淋雨浸水，保证阴雨天的正常工作。其次防止传感器在抛撒、滚动时受到外力损坏而不能正常工作，延长了装置的使用寿命。
集风装置4内侧是一种垂直轴风力发电装置5，根据无线传感装置工作环境的平均风速等情况可以采用Φ型，Δ型，Y型和H型等合适的垂直轴扇叶。其中，集风装置4的导风壁将自然风导向垂直轴扇叶5的推力点，而扇叶阻力点的风则很小，从而提高风机在相同工作条件下的转速，提高风能采集模块的发电功率。本发明采用垂直轴风力发电机是由于跟水平轴风力发电机相比，垂直轴风力发电机噪音小，对无线传感器节点的影响较小；垂直轴扇叶直接与小型发电机相连，无需调整迎风面，减少转向装置机械能损耗的同时充分利用装置的有限空间；垂直轴风力发电机机械结构简单，制作成本低且结实耐用，满足无线传感器节点装置随意抛撒部署的要求，增强了装置在恶劣环境中的生存能力。
本发明中的6个风道底面安装有6个小号太阳能电池板7。沿装置垂直轴360度全方位安装太阳能电池板可以确保装置在任何姿态、任何时间都能够保持最大受光面积，从而使太阳能采集模块最大限度俘获太阳能，为装置提供足够电能。
顶部穹顶型大号太阳能电池板2的弯曲程度和风道底侧面小号太阳能电池板7的倾斜程度可以根据无线传感节点装置具体部署地域所处的纬度进行一定调整，最大化太阳能电池板的年发电量，从而提高系统在实际工作环境中的年发电量。一般而言，无线传感节点装置所述位置纬度越高，顶部穹顶型大号太阳能电池板2弯越大。
顶部穹顶型大号太阳能电池板2和风道底侧面小号太阳能电池板7的背面贴合有温差发电片9和13。图4、图5分别展示了顶部和底部太阳能电池板、温差发电片和散热装置的组合方式。温差发电片热端与太阳能电池板背面、冷端与热管集热端17通过导热性能良好、粘性强的HY910导热硅胶紧密粘合，让太阳能电池板发电产生的热能快速传导到温差发电片和热管8。温差发电片热端吸收太阳能电池板发电时产生的热能而快速升温，与冷端形成温差从而产生电能。太阳能电池板的温度上升会导致太阳能采集模块发电效率的下降，因此，温差发电模块在利用太阳能电池板废热发电的同时提高了太阳能采集模块的发电效率，从两方面提高了本发明装置在室外实际工作环境中不同气候条件下的可持续工作能力。
本发明采用的散热装置主要由热管14和翅片状散热器6、11组成，热管和散热器都由导热性能良好的铜制成。其中，热管整体呈棒状，一端为蒸发段17，另一端为冷凝段18，蒸发段和冷凝段之间为绝热段8。其内壁制作吸液芯并将管内抽成负压，充入适当沸点低易挥发的液体，利用热传导原理和相变介质的快速热传递性质，迅速将热源的热量从热源出传递到热源外。因此，将热管作为温差发电片冷端的导热部件，可以迅速将冷端热量传导出去，从而有效保持发电片两端的温差。热管冷凝段附着有翅片状的铜制散热器6、11，温差发电片冷端的热量通过热管导向排列有序的翅片状散热器6、11，上下2个散热装置的散热片6、11分别暴露在垂直轴扇叶区的上侧面和下侧面，垂直轴扇叶区的通风量大，快速的空气流动加快了温差发电片冷端的散热速度，从而提高温差发电模块的发电功率。
此外，本发明装置中铜制散热片位于垂直轴扇叶区的上侧面和下侧面，可以将装置上部的外置天线1、传感器3以及下部的电源控制模块15、传感数据处理模块20与中部的风力发电机模块进行有效的电磁隔离，可以有效降低风力发电机对系统的电磁干扰，提高系统稳定性。
本发明装置底部是电源控制模块15、超级电容储能模块16和传感数据处理模块20。其中，电源控制模块通过MPPT算法对太阳能采集模块和温差能采集模块进行最大功率点跟踪，让太阳能电池板在遮阴、背阴等受光不均匀和温差发电片温差不均匀的情况下都能够以最大匹配功率对储能模块超级电容进行充电，提高电能转换效率。太阳能采集模块、风能采集模块和温差热能采集模块采集到环境中的能量后通过电源控制模块对超级电容进行充电，将电能存储在超级电容中，超级电容为装置其它模块供电。当超级电容能量存满时，发电模块直接供电给其他模块。当发电模块产生的电能不足以供给时，主要由超级电容供电。
本发明的传感数据处理模块20采用了事件驱动机制，装置工作状态主要分为3种：信号激发状态、浅度休眠状态和深度休眠状态。其中，装置处于信号激发状态时包括功耗最大的无线信号发送接收模块在内的全部模块都在工作；当系统只需要收集传感数据而不需要实时传输时处于浅度休眠状态，此时装置除信号发送接收模块都处于正常工作状态，但整体功耗因此而大幅下降；当装置不需要收集数据时，整个系统只有外部触发模块或定时时钟在工作，当满足再次工作的条件时，装置触发激活进入相应工作状态。本发明采用的事件驱动和三种工作状态机制大幅降低了系统长期整体功耗，从而提高装置在恶劣环境中的生存能力。
此外，本发明装置底部还可以加装少量重物，降低装置重心，保证部署传感节点如随意抛撒时装置能够保持正确的姿态。当装置受到外力发生位移或姿态改变时，较低的重心也能够让装置恢复正确姿态。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无线传感节点的自供能装置，其特征在于，包括球形骨架、天线(1)、顶部太阳能电池板(2)、风道口太阳能电池板(7)、传感器(3)、导风片(10)、垂直风力发电机(5)、顶部温差发电片(9)、底部温差发电片(13)、电源控制模块(15)、储能模块(16)和传感数据处理模块(20)；
其中，球形骨架包括穹顶形顶盖和下底面为平面的底板，多个导风片(10)均匀地竖直安装在顶盖和底板之间；天线(1)安装在顶盖上表面的顶端；传感器(3)安装在顶盖下表面上；顶部太阳能电池板(2)安装在顶盖上表面；顶部温差发电片(9)的热端贴在顶部太阳能电池板(2)的背面，冷端贴合有散热装置；垂直风力发电机(5)安装在球形骨架的中部；导风片(10)、顶盖下表面和底板上表面共同构成风道(4)；风道口太阳能电池板(7)安装在风道(4)的下表面上，底部温差发电片(13)的热端贴在风道口太阳能电池板(7)的背面，冷端贴合有散热装置；
电源控制模块(15)、储能模块(16)和传感数据处理模块(20)安装在球形骨架的底板上，天线(1)、顶部太阳能电池板(2)、风道口太阳能电池板(7)、传感器(3)、顶部温差发电片(9)、底部温差发电片(13)、垂直风力发电机(5)与电源控制模块(15)相连；传感器(3)与传感数据处理模块(20)相连；电源控制模块(15)分别与储能模块(16)、传感数据处理模块(20)相连。
2.如权利要求1所述的无线传感节点的自供能装置，其特征在于，所述导风片(10)与其根部所在圆形的切线成40°～60°角，导风片的倾斜方向与垂直风力发电机(5)扇叶方向一致。
3.如权利要求1所述的无线传感节点的自供能装置，其特征在于，所述导风片(10)的数量与垂直风力发电机(5)扇叶的数量一致。
4.如权利要求1所述的无线传感节点的自供能装置，其特征在于，所述传感器(3)有多个，各风道内安装有一个或多个传感器，各风道内安装的传感器种类可以相同也可以不同。
5.如权利要求1所述的无线传感节点的自供能装置，其特征在于，所述散热装置包括热管和翅片状散热器，其中，热管包括蒸发段、冷凝段、以及蒸发段和冷凝段之间的绝热段；热管的蒸发段贴合在温差发电片的冷端，冷凝段附着有翅片状散热器，翅片状散热器位于垂直风力发电机的扇叶区。
6.如权利要求1所述的无线传感节点的自供能装置，其特征在于，所述传感数据处理模块(20)包括状态管理子模块、时钟或触发子模块、数据处理子模块和无线通讯子模块；所述传感数据处理模块(20)为事件驱动机制，所述传感数据处理模块(20)有3个工作状态：信号激发状态、浅度休眠状态和深度休眠状态；其中，当传感数据处理模块(20)处于信号激发状态时，传感数据处理模块(20)的全部子模块都工作；当传感数据处理模块(20)只需要收集传感数据而不需要实时传输时处于浅度休眠状态，此时传感数据处理模块(20)中除了无线通讯子模块外，其余子模块都处于正常工作状态；当传感数据处理模块(20)不需要收集数据时处于深度休眠状态，传感数据处理模块(20)中只有触发子模块或定时时钟在工作，当满足再次工作的条件时，传感数据处理模块(20)触发激活进入相应工作状态。
7.如权利要求1所述的无线传感节点的自供能装置，其特征在于，所述球形骨架的底板还安装有配重物。
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