1.一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,包括雨量计量装置、风力计量装置、能量存储模块、信号处理模块和信号传输单元;所述雨量计量装置包括外壳、引水漏斗和两个以上条形电极,所述两个以上条形电极平行设置于外壳内侧壁上,所述引水漏斗罩设于外壳外侧,用于收集雨水并引流到外壳上,当雨水流过外壳时,雨水与外壳摩擦带电,条形电极之间产生电压,电压信号传输到信号处理模块,同时电能传递到能量存储模块;所述风力计量装置设置于雨量计量装置上侧,包括从内到外依次设置的支撑体、电极阵列和保护层,电极阵列接地,当风吹过保护层时,风与保护层摩擦带电,电极阵列和地之间产生电压,电压信号传输到信号处理模块,同时电能传递到能量存储模块;所述能量存储模块用于存储雨水和风产生的电能并为信号处理模块和信号传输单元供电,所述信号传输单元将信号处理模块处理后的雨量、风力和风向信息通过无线网络上传至上位系统。
2.根据权利要求1所述的一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,所述能量存储模块主要由能量管理电路和储能单元组成,所述信号处理模块主要由放大电路、滤波电路和转换电路组成。
3.根据权利要求1所述的一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,所述外壳为半球形、半椭球形或多面体形结构,所述外壳由绝缘材料构成,外壳具有疏水性外表面,厚度为0.01mm-1mm。
4.根据权利要求1所述的一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,所述引水漏斗包括上下连接在一起的收集部和引流部,所述收集部开口向上,用于收集各个方向单位时间单位体积内的雨水,所述引流部的形状结构与外壳相适应,并罩设于外壳外侧,以将收集到的雨水引流到外壳上。
5.根据权利要求1所述的一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,所述条形电极为环状条形电极,各环状条形电极同心设置于外壳内侧壁上,各环状条形电极之间的间隔为1mm-50mm,雨水流过外壳时,外壳和雨水带上不同电荷,在相邻两个电极之间产生电压,电压的大小和频率与雨水流速成正比,根据电压大小和频率可以计算出降雨量。
6.根据权利要求1所述的一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,所述风力计量装置的支撑体为圆柱体结构,所述电极阵列和保护层依次设置于支撑体的外周部,所述电极阵列和保护层相接触的表面具有凹凸起伏结构,以提高发电效率。
7.根据权利要求6所述的一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,所述电极阵列的各电极沿周向间隔、均匀布设于支撑体外周部,两个相邻电极之间的夹角不大于45度。
8.根据权利要求7所述的一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,所述电极阵列的电极材料的选择范围包括石墨、石墨烯、碳纳米管、金、银、铝、铂、铜、镍以及有机导电材料;所述支撑体由绝缘材料构成,所述保护层由绝缘材料构成,绝缘材料的选择范围包括聚甲基硅树脂、氨基硅树脂和氟硅树脂,所述保护层的厚度为0.01mm-1mm。
9.根据权利要求1所述的一种自供电分布式天气预报装置,其特征在于,该装置在监测雨量和风力的同时产生电能,并存储在能量存储单元中,存储的电能为信号处理模块供电,实现自供电天气预报。