振动能自供电,同步感知运行状态
把滚动轴承低阻尼、耐磨的优势与摩擦电纳米发电机结合,既能将货运列车振动能转化为电能,又能输出携带运行状态特征的电信号,实现能量自洽的在线监测。
Fang, Zheng · Zhou, Zijie · Yi, Minyi · 张祖涛 · 罗小 · Ahmed, Ammar
Nano Energy 2023
传感器直接从轴承振动中取能,检测模块无需外部电源,解决了货运列车无电气管线的供能难题。
采用滚动轴承结构,摩擦阻尼小、耐磨损,适合长期振动环境下的能量采集,不会明显影响列车运行。
同一器件完成振动能采集和状态信号输出,输出电信号携带运行特征,可直接用于蛇行失稳识别。
结合 LSTM 深度学习模型,测试集识别精度达 96.6%,能有效发现蛇行失稳。