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基于摩擦纳米发电机的输电线路微风振动自驱动传感技术
1
作者
高思航
刘咏熙
+3 位作者
王锐
罗小婷
韦昊
何维晟
《电力工程技术》
北大核心
2025年第5期188-197,共10页
随着泛在电力物联网的快速发展,大量传感监测节点部署在电力系统的各个环节,用于实时监测电力装备运行状态及周围环境参数。当前传统供电方式已难以满足电力系统传感节点的供电需求,尤其是户外复杂环境下的输电系统,因此利用输电系统周...
随着泛在电力物联网的快速发展,大量传感监测节点部署在电力系统的各个环节,用于实时监测电力装备运行状态及周围环境参数。当前传统供电方式已难以满足电力系统传感节点的供电需求,尤其是户外复杂环境下的输电系统,因此利用输电系统周围环境中的微能量为各种传感器供电成为潜在的解决方案。为此,文中面向电力输电场景,基于摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG),将旋转型TENG与扑动型TENG进行结合,提出一种自供电多风向驱动的能量采集器,由基于旋转型TENG的风能采集模块和基于扑动型TENG的风矢量传感模块两部分组成。首先,通过测试风能采集模块的输出特性,提出备用电源的混合供电策略,实现由低到高多级风速下的蓝牙温湿度传感器高效供电。其次,验证表明风矢量传感模块可灵敏响应2.6~13.5 m/s范围内的8个方向风矢量,并建立输电线路截面风向角、风速范围与导线微风振动的逻辑关联,用于评估导线异常振动。最后,在此基础上开发由能量采集器、八通道信号采集电路、LabVIEW上位机构成的环境温湿度与风矢量监测的自驱动传感系统,可实时监测温度、湿度、风速、风向等参数,并通过分析多风向矢量信息实现导线微风振动预警。
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关键词
电力物联网
摩擦纳米发电机(TENG)
输电线路
风
能采集
风矢量监测
微
风
振动预警
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职称材料
题名
基于摩擦纳米发电机的输电线路微风振动自驱动传感技术
1
作者
高思航
刘咏熙
王锐
罗小婷
韦昊
何维晟
机构
重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室
出处
《电力工程技术》
北大核心
2025年第5期188-197,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52307162)。
文摘
随着泛在电力物联网的快速发展,大量传感监测节点部署在电力系统的各个环节,用于实时监测电力装备运行状态及周围环境参数。当前传统供电方式已难以满足电力系统传感节点的供电需求,尤其是户外复杂环境下的输电系统,因此利用输电系统周围环境中的微能量为各种传感器供电成为潜在的解决方案。为此,文中面向电力输电场景,基于摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG),将旋转型TENG与扑动型TENG进行结合,提出一种自供电多风向驱动的能量采集器,由基于旋转型TENG的风能采集模块和基于扑动型TENG的风矢量传感模块两部分组成。首先,通过测试风能采集模块的输出特性,提出备用电源的混合供电策略,实现由低到高多级风速下的蓝牙温湿度传感器高效供电。其次,验证表明风矢量传感模块可灵敏响应2.6~13.5 m/s范围内的8个方向风矢量,并建立输电线路截面风向角、风速范围与导线微风振动的逻辑关联,用于评估导线异常振动。最后,在此基础上开发由能量采集器、八通道信号采集电路、LabVIEW上位机构成的环境温湿度与风矢量监测的自驱动传感系统,可实时监测温度、湿度、风速、风向等参数,并通过分析多风向矢量信息实现导线微风振动预警。
关键词
电力物联网
摩擦纳米发电机(TENG)
输电线路
风
能采集
风矢量监测
微
风
振动预警
Keywords
electric internet of things
triboelectric nanogenerator(TENG)
transmission line
wind energy acquisition
wind vector monitoring
aeolian vibration warning
分类号
TM282 [一般工业技术—材料科学与工程]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于摩擦纳米发电机的输电线路微风振动自驱动传感技术
高思航
刘咏熙
王锐
罗小婷
韦昊
何维晟
《电力工程技术》
北大核心
2025
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