本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种具有发电功能的土工格栅及发电系统。
背景技术：
随着人类社会的飞速发展，世界各国都面临着人口、能源、环境的重大压力。一个人口迅速膨胀的人类社会，正以自人类产生以来从未有过的空前速度，大量消耗着地球上亿万年前形成的极为有限的化石资源，因此，能源供给问题成为目前人类社会中亟需解决的一个重大问题。
在外界环境中存在着大量的机械能，例如：人在道路上行走产生的机械能、车辆在道路上行驶产生的机械能、风吹打堤坝产生的机械能、海水或河水拍打堤坝产生的机械能等，这些环境中产生的机械能都是非常可观的，但是，由于这些环境相对比较恶劣、苛刻，现有技术中还没有一种能够直接有效地收集这些环境中产生的机械能的方法。
土工格栅是一种用于路面或堤坝体增强、补强的优良土工合成材料。在当今的公路、铁路、堤坝等工程建设中，普遍应用土工格栅对土体进行加固，达到土体的稳定，同时防止路面或堤坝体的开裂、位移等，从而提高工程质量。因此，现有技术中缺少一种能够将上述环境中产生的机械能转换为电能的土工格栅。
技术实现要素：
本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种具有发电功能的土工格栅及发电系统，利用土工格栅本体的特性，以及土工格栅所设置的环境，解决这些环境中大量机械能无法有效地收集并进行转换等问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种具有发电功能的土工格栅，包括：土工格栅本体和至少一个发电部件；其中，
土工格栅本体包括多根行格栅条和多根列格栅条；其中，多根行格栅条与多根列格栅条按照预设角度相互交错连接形成多个格栅连接区域和多个格栅孔；
至少一个发电部件设置于土工格栅本体上，用于将外界环境中作用于至少一个发电部件的机械能转换为电能输出。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种发电系统，包括上述的具有发电功能的土工格栅，还包括：蓄电装置；
蓄电装置与具有发电功能的土工格栅中的至少一个发电部件相连，用于变换处理至少一个发电部件输出的电能，并将变换处理后的电能进行存储。
根据本发明提供的具有发电功能的土工格栅及发电系统，利用土工格栅本体和至少一个发电部件相结合，不仅可以加固路面或堤坝体，还可以有效地将收集到的外界环境中的机械能(如人在道路上行走、车辆在道路上行驶、风吹打堤坝、海水或河水拍打堤坝等产生的机械能)转换为电能，大大提高了对绿色能源的利用率，避免了绿色能源的浪费，此外，应用具有发电功能的土工格栅的发电系统还可以将具有发电功能的土工格栅转换的电能变换处理后进行存储，从而为外部的用电设备进行供电。本发明提供的具有发电功能的土工格栅及发电系统结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。并且，本发明提供的具有发电功能的土工格栅及发电系统可以应用于公路、铁路、堤坝等环境中，环境适应性强，应用面广泛，适合大规模推广。
附图说明
图1为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的实施例一的一结构示意图；
图2为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的实施例一的另一结构示意图；
图3a为图1所示的具有发电功能的土工格栅的一局部结构示意图；
图3b为图2所示的具有发电功能的土工格栅的一局部结构示意图；
图4a为图1所示的具有发电功能的土工格栅的另一局部结构示意图；
图4b为图2所示的具有发电功能的土工格栅的另一局部结构示意图；
图5a为图1所示的具有发电功能的土工格栅的又一局部结构示意图；
图5b为图2所示的具有发电功能的土工格栅的又一局部结构示意图；
图6为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的一局部结构示意图；
图7为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的实施例二的结构示意图；
图8为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的实施例三的一结构示意图；
图9为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的实施例三的另一结构示意图；
图10a为本发明提供的发电系统的一个实施例的结构示意图；
图10b为本发明提供的发电系统的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体地实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
本发明提供了一种具有发电功能的土工格栅，包括：土工格栅本体和至少一个发电部件；其中，土工格栅本体包括多根行格栅条和多根列格栅条，多根行格栅条与多根列格栅条按照预设角度相互交错连接形成多个格栅连接区域和多个格栅孔；至少一个发电部件设置于土工格栅本体上，用于将外界环境中作用于至少一个发电部件的机械能转换为电能输出。
其中，预设角度可以为90度、60度、45度、30度等预设角度，本领域的技术人员可以根据实际需要选择预设角度，此处不作限定，但是，应当注意的是，选取不同的预设角度，会使土工格栅本体的结构不同，因此，本领域的技术人员可以通过改变选取的预设角度，得到不同结构的土工格栅本体。
为了使本领域的技术人员能够更为清楚地了解本发明提供的具有发电功能的土工格栅，下面以至少一个发电部件设置于多根行格栅条与多根列格栅条按照90度的预设角度相互交错连接的土工格栅本体上为例，对本发明提供的具有发电功能的土工格栅进行详细介绍。
图1为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的实施例一的一结构示意图。如图1所示，具有发电功能的土工格栅包括：土工格栅本体100和至少一个发电部件200；其中，土工格栅本体100包括多根行格栅条110和多根列格栅条120，多根行格栅条110与多根列格栅条120按照90度的预设角度相互交错连接形成多个格栅连接区域130和多个格栅孔140；至少一个发电部件200设置于除多个格栅连接区域130外的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120上，用于将外界环境中作用于至少一个发电部件200的机械能转换为电能输出。
土工格栅本体100可以采用现有技术中的土工格栅本体，如玻璃纤维土工格栅、聚酯经编涤纶土工格栅、塑料土工格栅、钢塑土工格栅等，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。
本实施例中，至少一个发电部件在土工格栅本体上的设置方式有三种：第一种设置方式是将至少一个发电部件设置于土工格栅本体除多个格栅连接区域外的多根行格栅条和/或多根列格栅条的表面上；第二种设置方式是直接将至少一个发电部件设置于包括多个格栅连接区域在内的多根行格栅条和/或多根列格栅条的表面上；第三种设置方式是将上述第一种设置方式和第二设置种方式结合使用。本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。
由于土工格栅本体可以采用现有技术中的玻璃纤维土工格栅、聚酯经编涤纶土工格栅、塑料土工格栅、钢塑土工格栅等各种土工格栅，又由于土工格栅本体采用的上述各种土工格栅的结构不同，例如：玻璃纤维土工格栅的多个格栅连接区域与多根行格栅条和/或多根列格栅条不在同一平面上，而钢塑土工格栅的多个格栅连接区域与多根行格栅条和多根列格栅条在同一平面上，因此，在实施时，可以根据土工格栅本体的不同结构，选择至少一个发电部件在土工格栅本体上的优选设置方式。
当土工格栅本体的多个格栅连接区域与多根行格栅条和/或多根列格栅条不在同一平面上时，在不同平面上设置至少一个发电部件，会增加至少一个发电部件的设置难度，因此，优选将至少一个发电部件设置于土工格栅本体除多个格栅连接区域外的多根行格栅条和/或多根列格栅条的表面上，这种设置方式，不仅可以简化制作工艺，还可以减少至少一个发电部件的使用面积，降低制作成本。具体地，如图1所示，至少一个发电部件200设置于土工格栅本体100除多个格栅连接区域130外的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的表面上。
当土工格栅本体的多个格栅连接区域与多根行格栅条和多根列格栅条在同一平面上时，优选将至少一个发电部件设置于包括多个格栅连接区域在内的多根行格栅条和/或多根列格栅条的表面上。具体地，如图2所示，至少一个发电部件200设置于土工格栅本体100包括多个格栅连接区域(图中未示出)在内的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的表面上。
进一步地，如图3a所示，至少一个发电部件200可以设置于除多个格栅连接区域130外的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的上表面上，或者，如图3b所示，至少一个发电部件200可以设置于包括多个格栅连接区域(图中未示出)在内的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的上表面上，这种设置方式可以使外界环境中的机械能更为直接地作用于至少一个发电部件200上，因此，可以更好地使至少一个发电部件200将外界环境中的机械能转换为电能输出，提高至少一个发电部件200的发电量；如图4a所示，至少一个发电部件200也可以设置于除多个格栅连接区域130外的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的下表面上，或者，如图4b所示，至少一个发电部件200也可以设置于包括多个格栅连接区域(图中未示出)在内的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的下表面上，这种设置方式可以使至少一个发电部件200不直接承受外界环境中的机械能，而是通过土工格栅本体缓冲后，再将外界环境中的机械能传递至至少一个发电部件200，因此，这种设置方式可以增加至少一个发电部件200的使用寿命；如图5a所示，至少一个发电部件200还可以设置于除多个格栅连接区域130外的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的上表面和下表面上，或者，如图5b所示，至少一个发电部件200还可以设置于包括多个格栅连接区域(图中未示出)在内的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的上表面和下表面上，这种设置方式可以使至少一个发电部件200更好地收集外界环境中的机械能，进而更好地使至少一个发电部件200将外界环境中的机械能转换为电能输出，提高至少一个发电部件200的发电量。图3a至图5b所示的至少一个发电部件200的设置方式可以适用于不同结构的土工格栅本体，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。
本实施例中，在将至少一个发电部件200设置于土工格栅本体100上时，可以采用粘贴等方式将至少一个发电部件200设置于除多个格栅连接区域130外的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的上表面和/或下表面上，或者，可以采用粘贴等方式将至少一个发电部件200设置于包括多个格栅连接区域(图中未示出)在内的多根行格栅条110和/或多根列格栅条120的上表面和/或下表面上。其中，每根行格栅条110和/或每根列格栅条120上可以仅平铺一个发电部件，也可以层叠设置多个发电部件或者阵列设置多个发电部件，本领域的技术人员可以根据实施的具体情况进行选择，此处不做限定。
进一步地，如图6所示，为加固多个格栅连接区域(图中未示出)，防止多根行格栅条110和多根列格栅条120和/或多根行格栅条110、多根列格栅条120和至少一个发电部件200发生断裂、分离、脱落等问题，本实施例中的具有发电功能的土工格栅还可包括设置于多个格栅连接区域的加固连接件300。加固连接件300用于加固连接多根行格栅条110和多根列格栅条120，和/或，加固连接多根行格栅条110、多根列格栅条120和至少一个发电部件200。
可选地，加固连接件还可包括上加固连接件和下加固连接件；上加固连接件与下加固连接件通过卡扣形式设置于多个格栅连接区域上，这种结构可以简化加固连接件设置于多个格栅连接区域上的制作工艺，降低制作成本。
应当理解的是，当至少一个发电部件设置于除多个格栅连接区域外的多根行格栅条和/或多根列格栅条上时，加固连接件设置后加固多根行格栅条和多根列格栅条的连接；当至少一个发电部件设置于包括多个格栅连接区域在内的多根行格栅条和/或多根列格栅条上后加固连接件再设置于多个格栅连接区域上时，加固连接件加固多根行格栅条、多根列格栅条和至少一个发电部件的连接；当至少一个发电部件在加固连接件设置于多个格栅连接区域上后再设置于包括多个格栅连接区域在内的多根行格栅条和/或多根列格栅条上时，加固连接件加固多根行格栅条和多根列格栅条的连接。
此外，当至少一个发电部件在加固连接件设置于多个格栅连接区域上后再设置于包括多个格栅连接区域在内的多根行格栅条和/或多根列格栅条上时，优选加固连接件的大小尺寸与多个格栅连接区域的大小尺寸相匹配(即近似相同)，从而使加固连接件的厚度尽可能接近于多个格栅连接区域的厚度，进而使设置加固连接件后的多个格栅连接区域与多根行格栅条和多根列格栅条的其它区域在同一平面上，降低至少一个发电部件的设置难度。
根据本发明提供的具有发电功能的土工格栅，利用土工格栅本体和至少一个发电部件相结合，将至少一个发电部件设置于除多个格栅连接区域外的多根行格栅条和/或多根列格栅条的上表面和/或下表面上，或者，将至少一个发电部件设置于包括多个格栅连接区域在内的多根行格栅条和/或多根列格栅条的上表面和/或下表面上，使得具有发电功能的土工格栅，不仅可以用于加固路面或堤坝体，还可以有效地将收集到的外界环境中的机械能(如人在道路上行走、车辆在道路上行驶、风吹打堤坝、海水或河水拍打堤坝等产生的机械能)转换为电能，大大提高了对绿色能源的利用率，避免了绿色能源的浪费。本发明提供的具有发电功能的土工格栅结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。并且，本发明提供的具有发电功能的土工格栅可以应用于公路、铁路、堤坝等环境中，环境适应性强，应用面广泛，适合大规模推广。
图7为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的实施例二的结构示意图。如图7所示，具有发电功能的土工格栅包括：土工格栅本体100和至少一个发电部件200；其中，土工格栅本体100包括多根行格栅条110和多根列格栅条120，多根行格栅条110与多根列格栅条120按照90度的预设角度相互交错连接形成多个格栅连接区域(图中未标出)和多个格栅孔140；至少一个发电部件200通过多个格栅孔140与多根行格栅条110和/或多根列格栅条120并行编织设置，用于将外界环境中作用于至少一个发电部件200的机械能转换为电能输出。
土工格栅本体100可以采用现有技术中的土工格栅本体，如玻璃纤维土工格栅、聚酯经编涤纶土工格栅、塑料土工格栅、钢塑土工格栅等，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。
具体地，在土工格栅本体100制作完成后，可以按照经纬编织的方法，将至少一个发电部件200通过多个格栅孔140与多根行格栅条110和/或多根列格栅条120并行编织设置。这种设置方式能够在不破坏土工格栅本体100原有结构的基础上，将至少一个发电部件200通过多个格栅孔140并行编织设置于多根行格栅条110和/或多根列格栅条120上，避免了改变土工格栅本体100的制作工艺及性能参数，有效地降低了制作工艺的难度及制作成本；并且这种设置方式能够使土工格栅本体100与至少一个发电部件200紧密的结合，避免土工格栅本体100与至少一个发电部件200在使用过程中发生分离、脱落等问题，保证了具有发电功能的土工格栅的工作的稳定性。
此外，至少一个发电部件除图7所示的编织设置方式外，至少一个发电部件还有以下两种编织设置方式：
第一种编织设置方式，至少一个发电部件可以通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条交叉编织设置，如采用格栅孔为菱形形状的土工格栅本体，至少一个发电部件可通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条呈对角线方式交叉编织设置。这种设置方式也能够在不破坏土工格栅本体的原有结构的基础上，将至少一个发电部件通过多个格栅孔交叉编织设置于多根行格栅条和/或多根列格栅条上，避免了改变土工格栅本体的制作工艺及性能参数，有效地降低了制作工艺的难度及制作成本。并且这种设置方式能够使土工格栅本体与至少一个发电部件紧密的结合，避免土工格栅本体与至少一个发电部件在使用过程中发生分离、脱落等问题，保证了具有发电功能的土工格栅的工作的稳定性。这种设置方式可以适用于格栅孔为几何形状的土工格栅本体，如圆形、菱形、正方形、长方形、梯形等几何形状；
第二种编织设置方式，至少一个发电部件可以通过多个格栅孔缠绕编织设置于多根行格栅条和/或多根列格栅条上，如在一根行格栅条上缠绕编织设置至少一个发电部件。这种设置方式也能够在不破坏土工格栅本体的原有结构的基础上，将至少一个发电部件通过多个格栅孔缠绕编织设置于多根行格栅条和/或多根列格栅条上，避免了改变土工格栅本体的制作工艺及性能参数，有效地降低了制作工艺的难度及制作成本。并且这种设置方式能够使土工格栅本体与至少一个发电部件紧密的结合，避免土工格栅本体与至少一个发电部件在使用过程中发生分离、脱落等问题，保证了具有发电功能的土工格栅的工作的稳定性。对于缠绕编织设置方式，优选采用柔性材质的至少一个发电部件。
应当理解的是，本发明提供的具有发电功能的土工格栅不仅可以单独采用上述三种编织设置方式，还可以将上述三种编织设置方式中的任两种或三种结合使用，例如：可以将第一种并行编织设置方式与第二种交叉编织设置方式结合使用；或者，可以将第一种并行编织设置方式与第三种缠绕编织设置方式结合使用；或者，可以将第二种交叉编织设置方式与第三种缠绕编织设置方式结合使用；或者，可以将第一种并行编织设置方式、第二种交叉编织设置方式与第三种缠绕编织设置方式结合使用。本领域的技术人员可以根据实际需要选择编织设置方式，此处不作限定。
进一步地，为加固多个格栅连接区域(图中未标出)，防止多根行格栅条110和多根列格栅条120和/或多根行格栅条110、多根列格栅条120和至少一个发电部件200发生断裂、分离、脱落等问题，本实施例的具有发电功能的土工格栅还可包括设置于多个格栅连接区域的加固连接件(图中未示出)。加固连接件用于加固连接多根行格栅条110和多根列格栅条120，和/或，加固连接多根行格栅条110、多根列格栅条120和至少一个发电部件200。
可选地，加固连接件还可包括上加固连接件和下加固连接件；上加固连接件与下加固连接件通过卡扣形式设置于多个格栅连接区域上，这种结构可以简化加固连接件设置于多个格栅连接区域上的制作工艺，降低制作成本。
应当理解的是，当至少一个发电部件通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条并行编织设置时，由于至少一个发电部件与多个格栅连接区域不存在相交重叠的区域，因此，加固连接件设置后加固多根行格栅条和多根列格栅条的连接；当至少一个发电部件通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条交叉编织和/或缠绕编织设置后加固连接件再设置于多个格栅连接区域上时，若至少一个发电部件与多个格栅连接区域存在相交重叠的区域，则加固连接件加固多根行格栅条、多根列格栅条和至少一个发电部件的连接；当至少一个发电部件在加固连接件设置于多个格栅连接区域上后再通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条交叉编织和/或缠绕编织设置时，若至少一个发电部件与多个格栅连接区域存在相交重叠的区域，则加固连接件加固多根行格栅条和多根列格栅条的连接；当至少一个发电部件通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条交叉编织和/或缠绕编织设置时，若至少一个发电部件与多个格栅连接区域不存在相交重叠的区域，则加固连接件加固多根行格栅条和多根列格栅条的连接。
此外，当至少一个发电部件通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条交叉编织和/或缠绕编织设置后加固连接件再设置于多个格栅连接区域上时，若至少一个发电部件与多个格栅连接区域存在相交重叠的区域，优选加固连接件的大小尺寸与多个格栅连接区域的大小尺寸相匹配(即近似相同)，从而使加固连接件的厚度尽可能接近于多个格栅连接区域的厚度，进而使设置加固连接件后的多个格栅连接区域与多根行格栅条和多根列格栅条的其它区域在同一平面上，降低至少一个发电部件的设置难度。
在一种可选实施方式中，如图7所示，当至少一个发电部件通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条并行编织设置时，加固连接件还可设置于多根行格栅条和至少一个发电部件并行设置后与多根列格栅条和至少一个发电部件并行设置后的相互交错连接的区域150上，以加固多根行格栅条、多根列格栅条和至少一个发电部件的连接。另外，当至少一个发电部件通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条交叉编织和/或缠绕编织设置时，其加固连接件的设置方式也可参照该可选实施方式中的加固连接件的设置方式进行设置，此处不再赘述。
根据本发明提供的具有发电功能的土工格栅，在土工格栅本体制作完成后，将至少一个发电部件通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条并行编织和/或交叉编织设置，或者，至少一个发电部件通过多个格栅孔缠绕编织设置于多根行格栅条和/或多根列格栅条上，使得具有发电功能的土工格栅，不仅可以用于加固路面或堤坝体，还可以有效地将收集到的外界环境中的机械能(如人在道路上行走、车辆在道路上行驶、风吹打堤坝、海水或河水拍打堤坝等产生的机械能)转换为电能，大大提高了对绿色能源的利用率，避免了绿色能源的浪费。本发明提供的具有发电功能的土工格栅结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。并且，本发明提供的具有发电功能的土工格栅可以应用于公路、铁路、堤坝等环境中，环境适应性强，应用面广泛，适合大规模推广。
图8为本发明提供的具有发电功能的土工格栅的实施例三的一结构示意图。如图8所示，具有发电功能的土工格栅包括：土工格栅本体100和至少一个发电部件200；其中，土工格栅本体100包括多根行格栅条110和多根列格栅条120；多根行格栅条110中的至少一根行格栅条110包括多根行格栅带111，多根行格栅带111中的至少一组相邻的两根行格栅带111之间按照预设间隔尺寸并行设置形成一根行格栅条110；和/或，多根列格栅条120中的至少一根列格栅条120包括多根列格栅带121，多根列格栅带121中的至少一组相邻的两根列格栅带121之间按照预设间隔尺寸并行设置形成一根列格栅条120；多根行格栅条110与多根列格栅条120按照90度的预设角度相互交错连接形成多个格栅连接区域(图中未标出)和多个格栅孔140；至少一个发电部件200编织设置于按照预设间隔尺寸并行设置的相邻的两根行格栅带111之间和/或按照预设间隔尺寸并行设置的相邻的两根列格栅带121之间。(图8以一根行格栅条110包括2条行格栅带111，一根列格栅条120包括2条列格栅带121为例)
土工格栅本体100可以采用现有技术中的土工格栅本体，如玻璃纤维土工格栅、聚酯经编涤纶土工格栅、塑料土工格栅、钢塑土工格栅等，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。
具体地，在土工格栅本体100制作完成后，可以按照经纬编织的方法，将至少一个发电部件200编织设置于每根行格栅条110中的相邻两根行格栅带111之间的间隔位置处和/或每根列格栅条120中的相邻两根列格栅带121之间的间隔位置处。其中，每根行格栅条110包括的行格栅带111的数量和/或每根列格栅条120包括的列格栅带121的数量由本领域的技术人员根据需要进行设置，此处不作限定。若每根行格栅条110包括两根行格栅带111，则这两根行格栅带111可按照预设尺寸间隔并行设置形成一个间隔位置，至少一个发电部件200可编织设置于该间隔位置处，若每根行格栅条110包括三根行格栅带111，则这三根行格栅带111中每相邻的两根行格栅带111可按照预设尺寸间隔并行设置形成两个间隔位置，至少一个发电部件200可编织设置于该两个间隔位置处，以此类推；若每根列格栅条120包括两根列格栅带121，则这两根列格栅带121可按照预设尺寸间隔并行设置形成一个间隔位置，至少一个发电部件200可编织设置于该间隔位置处，若每根列格栅条120包括三根列格栅带121，则这三根列格栅带121中每相邻的两根列格栅带121可按照预设尺寸间隔并行设置形成两个间隔位置，至少一个发电部件200可编织设置于该两个间隔位置处，以此类推。这种设置方式能够使土工格栅本体与至少一个发电部件紧密的结合，保证具有发电功能的土工格栅的工作的稳定性，避免土工格栅本体与至少一个发电部件在使用过程中发生分离、脱落等问题。
进一步地，在图8所示的具有发电功能的土工格栅的基础上，至少一个发电部件还可以通过多个格栅孔并行编织设置于至少一根行格栅带与多个格栅孔相邻的一侧和/或至少一根列格栅带与多个格栅孔相邻的一侧。在一种具体实施方式中，如图9所示，至少一个发电部件200除编织设置于相邻的两根行格栅带111的间隔位置处之外，至少一个发电部件200还并行编织设置于一根行格栅带111与多个格栅孔140相邻的一侧；以及至少一个发电部件200除编织设置于相邻的两根列格栅带121的间隔位置处之外，至少一个发电部件200还并行编织设置于一根列格栅带121与多个格栅孔140相邻的一侧。图9仅示出了在一根行格栅带111与多个格栅孔140相邻的一侧和在一根列格栅带121与多个格栅孔140相邻的一侧设置至少一个发电部件200的具体实施方式，当然，本领域的技术人员在实施时，还可以仅在一根行格栅带与多个格栅孔相邻的一侧设置至少一个发电部件，或者仅在一根列格栅带与多个格栅孔相邻的一侧设置至少一个发电部件，或者仅在多根行格栅带与多个格栅孔相邻的一侧设置至少一个发电部件，或者仅在多根列格栅带与多个格栅孔相邻的一侧设置至少一个发电部件，或者在多根行格栅带与多个格栅孔相邻的一侧和在多根列格栅带与多个格栅孔相邻的一侧设置至少一个发电部件，此处不作限定。
进一步地，为加固多个格栅连接区域(图中未标出)，防止多根行格栅条110和多根列格栅条120和/或多根行格栅条110、多根列格栅条120和至少一个发电部件200发生断裂、分离、脱落等问题，本实施例的具有发电功能的土工格栅还可包括设置于多个格栅连接区域的加固连接件(图中未示出)。加固连接件用于加固连接多根行格栅条110和多根列格栅条120，和/或，加固连接多根行格栅条110、多根列格栅条120和至少一个发电部件200。
可选地，加固连接件还可包括上加固连接件和下加固连接件；上加固连接件与下加固连接件通过卡扣形式设置于多个格栅连接区域上，这种结构可以简化加固连接件设置于多个格栅连接区域上的制作工艺，降低制作成本。
应当注意的是，多个格栅连接区域为多根行格栅条与多根列格栅条按照预设角度相互交错连接形成的。由于本实施例中多根行格栅带111中的至少一组相邻的两根行格栅带111之间按照预设间隔尺寸并行设置形成一根行格栅条110和/或多根列格栅带121中的至少一组相邻的两根列格栅带121之间按照预设间隔尺寸并行设置形成一根列格栅条120，因此，格栅连接区域130具体为行格栅条110最上侧的行格栅带111和列格栅条120最左侧的列格栅带121、列格栅条120最左侧的列格栅带121和行格栅条110最下侧的行格栅带111、行格栅条110最下侧的行格栅带111和列格栅条120最右侧的列格栅带121与列格栅条120最右侧的列格栅带121和行格栅条110最上侧的行格栅带111两两相互交错连接形成的区域160，其中，格栅连接区域130除包括了多根相互交错的行格栅带111与列格栅带121，还包括了行格栅带111之间的预设间隔和列格栅带121之间的预设间隔。若将至少一个发电部件200编织设置于按照预设间隔尺寸并行设置的相邻的两根行格栅带111之间和/或按照预设间隔尺寸并行设置的相邻的两根列格栅带121之间，则加固连接件(图中未示出)设置后加固多根行格栅条110、多根列格栅条120和至少一个发电部件200的连接，如图8所示。
若除了将至少一个发电部件编织设置于按照预设间隔尺寸并行设置的相邻的两根行格栅带之间和/或按照预设间隔尺寸并行设置的相邻的两根列格栅带之间外，还将至少一个发电部件通过多个格栅孔并行编织设置于至少一根行格栅带与多个格栅孔相邻的一侧和/或至少一根列格栅带与多个格栅孔相邻的一侧时，不仅可以将加固连接件设置于多个格栅连接区域上，加固多根行格栅条、多根列格栅条和至少一个发电部件的连接；还可以将加固连接件(图中未示出)设置于多个格栅连接区域130与并行编织的至少一个发电部件200和多个格栅连接区域130相邻的部分区域(即至少一个发电部件200与至少一根行格栅带111和/或至少一根列格栅带121并行编织设置相互交错而形成的连接区域)所形成的区域170上，此时，加固连接件设置后加固多根行格栅条110、多根列格栅条120和至少一个发电部件200的连接，如图9所示。
根据本发明提供的具有发电功能的土工格栅，不仅可以将至少一个发电部件编织设置于按照预设间隔尺寸并行设置的相邻的两根行格栅带111之间和/或按照预设间隔尺寸并行设置的相邻的两根列格栅带121之间，还可以将至少一个发电部件并行编织设置于至少一根行格栅带与格栅孔相邻的一侧和/或至少一根列格栅带与格栅孔相邻的一侧，使得具有发电功能的土工格栅，不仅可以用于加固路面或堤坝体，还可以有效地将收集到的外界环境中的机械能(如人在道路上行走、车辆在道路上行驶、风吹打堤坝、海水或河水拍打堤坝等产生的机械能)转换为电能，大大提高了对绿色能源的利用率，避免了绿色能源的浪费。本发明提供的具有发电功能的土工格栅结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。并且，本发明提供的具有发电功能的土工格栅可以应用于公路、铁路、堤坝等环境中，环境适应性强，应用面广泛，适合大规模推广。
在实施例二和实施例三中，为了使至少一个发电部件能够更为牢固的设置于多根行格栅条和/或多根列格栅条上，还可以在至少一个发电部件编织设置于多根行格栅条和/或多根列格栅条上后，采用粘贴剂等对至少一个发电部件进一步固定，从而进一步保证具有发电功能的土工格栅的工作的稳定性，避免土工格栅本体与至少一个发电部件在使用过程中发生分离、脱落等问题
在上述各个实施例中，具有发电功能的土工格栅中包括的发电部件可以为现有技术中的摩擦发电机、压电发电机、基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、压电与摩擦电混合发电机中任一种或多种的组合，也就是说，发电部件可以仅采用以上发电部件中的任一种发电部件，也可以采用以上发电部件中的多种发电部件进行组合，如发电部件为摩擦发电机和压电发电机、发电部件为摩擦发电机和基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆等，本领域的技术人员可以根据实际实施情况选择合适的发电部件，此处不做限定。
可选地，在上述各个实施例中，摩擦发电机为三层结构、四层结构、五层居间薄膜结构或五层居间电极结构的摩擦发电机，摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个相对的表面，摩擦发电机具有信号输出端；压电发电机为氧化锌发电机、压电陶瓷发电机、聚偏氟乙烯发电机、多孔聚丙烯发电机和多孔聚四氟乙烯发电机中的任一种。
在上述各个实施例中，为了进一步提升摩擦发电机的发电量，还可以在摩擦发电机中构成摩擦界面的两个相对的表面中的至少一个表面上设置凸起结构。该凸起结构可以有效地增加摩擦发电机中相互接触摩擦的两个表面之间的摩擦力。本发明中的凸起结构采用现有技术中的凸起结构，且对凸起结构中包含的凹陷和凸起的种类、数量不做限定，本领域的技术人员可以灵活设置凸起结构中所包含的凹陷和凸起的种类和数量，此处不做限定。例如：凸起结构为多个凸点按照矩形或菱形排列构成，或者为多个带状结构按照几何排列设置在所述至少一个表面的两侧、四角、四周边缘或整个表面上。其中，凸点形状可以为圆柱形、四棱柱形或四棱锥形等；带状结构可以按照井字、叉字、斑马线型、十字或口字的形状阵列排列。
在上述各个实施例中，为了增加发电部件对外界环境中各种外力的承受能力，优选采用柔性材质的发电部件。如柔性材质的摩擦发电机、柔性材质的压电发电机、柔性材质的基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、柔性材质的压电与摩擦电混合发电机等。
在上述各个实施例中，考虑到外界环境的恶劣程度，为了延长发电部件的使用寿命，增加发电部件对外力的承受能力和/或降低外界环境因素(如温度、湿度、酸碱度、盐度、灰尘等)对发电部件正常工作的影响，优选在发电部件的外部设置保护层，从而可以更好的保证发电部件的正常工作。
在上述各个实施例中，具有发电功能的土工格栅中包括的发电部件的数量可以为一个，也可以为多个，本领域的技术人员可以根据需要选择发电部件的数量，此处不作限定。当具有发电功能的土工格栅中包括多个发电部件时，多个发电部件之间可以通过导线以串联和/或并联的方式连接，此处不作限定。
应当理解的是，上述各实施例中的具有发电功能的土工格栅不仅可以单独使用，还可以将上述各实施例中的具有发电功能的土工格栅结合使用，例如：可以将实施例一中的将至少一个发电部件设置于多根行格栅条和/或多根列格栅条的上表面和/或下表面上的具有发电功能的土工格栅与实施例二中的将至少一个发电部件通过多个格栅孔与多根行格栅条和/或多根列格栅条并行编织设置的具有发电功能的土工格栅结合使用，本领域的技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。
本发明还提供了一种发电系统，如图10a所示，该发电系统包括：具有发电功能的土工格栅10和蓄电装置20；其中，具有发电功能的土工格栅10可以采用上述各个实施例中的具有发电功能的土工格栅中的任一种或多种的组合，本领域的技术人员可以根据实际实施情况进行选择，此处不作限定；蓄电装置200与具有发电功能的土工格栅10中的至少一个发电部件200相连，用于变换处理至少一个发电部件200输出的电能，并将变换处理后的电能进行存储。
进一步地，如图10a所示，蓄电装置20还可包括：能量变换装置400和电能存储装置500；其中，能量变换装置400与至少一个发电部件200相连，用于变换处理至少一个发电部件200输出的电能；电能存储装置500与能量变换装置400相连，用于存储能量变换装置400输出的电能，从而为外部的用电设备进行供电。
可选地，如图10b所示，能量变换装置400包括：整流电路410、滤波电路420、变压电路430和稳压电路440；其中，整流电路410与具有发电功能的土工格栅10中的至少一个发电部件200相连，用于对至少一个发电部件200输出的电能进行整流处理；滤波电路420与整流电路410相连，用于滤除整流电路410输出的电能中的干扰杂波；变压电路430与滤波电路420相连，用于对滤波电路420输出的电能进行变压处理；稳压电路440与变压电路430相连，用于对变压电路430输出的电能进行稳压处理，并将稳压处理后的电能输出至电能存储装置500进行存储。
应当注意的是，能量变换装置400中的整流电路410、滤波电路420、变压电路430和稳压电路440均为可选电路，即本领域的技术人员可以根据需要选择其中的一个或多个电路作为能量变换装置400，此处不作限定。例如：若能量变换装置中无需整流电路进行整流处理，则可省略整流电路，而仅包括滤波电路、变压电路和稳压电路，此时，滤波电路与具有发电功能的土工格栅中的至少一个发电部件直接相连，其它电路以此类推，去掉其中一个电路，则将剩余电路相连，此处不再赘述。
根据本发明提供的发电系统，可以应用于公路、铁路、堤坝等环境中，其中，该发电系统中包括的具有发电功能的土工格栅的设置方式与现有技术中的土工格栅的设置方式相同，此处不再赘述；该发电系统中包括的蓄电装置可根据应用环境进行设置，如可以设置于路面、堤坝体的下方(进行防潮、防腐蚀等相关必要的处理后)，也可设置于路面、堤坝体的上方，此处不作限定。
本发明提供的发电系统可以将收集到的机械能转换为电能，并将电能变换处理后进行存储，从而为外部的用电设备进行供电，大大提高了对绿色能源的利用率，避免了绿色能源的浪费。本发明提供的发电系统结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。并且，本发明提供的发电系统环境适应性强，应用面广泛，适合大规模推广。
本发明中所提到的各种模块、电路均为由硬件实现的电路，虽然其中某些模块、电路集成了软件，但本发明所要保护的是集成软件对应的功能的硬件电路，而不仅仅是软件本身。
本领域的技术人员应该理解，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。