双模宽带摩擦电系统
自供电带电监测
在110 kV带电输电线路上实现长期自持振动监测,无需外部电源。
Han, Wu · Hao, Luo · Runfeng, Zhang · Wenkai, Dong · Haowen, Qian · Ge, Guowei · Ruijin, Liao · 程显 · 王季宇
Nano Energy 2026
具体参数
- 频率响应范围
- {'zh': '5–88', 'en': '5–88'} Hz
- 频率测量误差
- {'zh': '<0.5', 'en': '<0.5'} Hz
- 振幅线性响应范围
- {'zh': '0.1–4', 'en': '0.1–4'} mm
- 线性度
- {'zh': '>0.991', 'en': '>0.991'}
- 非线性误差
- {'zh': '<3.59', 'en': '<3.59'} %
- 充电速率提升倍数
- {'zh': '7.96', 'en': '7.96'}
- 现场测试电压等级
- {'zh': '110', 'en': '110'} kV
技术优势
宽带频率传感
ID模式覆盖5–88 Hz,误差小于0.5 Hz,适用于输电线路微风振动的典型频段。
线性振幅测量
CD模式在0.1–4 mm范围内线性响应,R²>0.991,非线性误差δ<3.59%,振幅测量准确。
充电速率提升7.96倍
定制低损耗电源管理模块使充电速率提升7.96倍,足以驱动蓝牙和红外通信模块,实现无线数据传输。
110 kV带电实测
系统部署在110 kV实际运行线路进行现场测试,在不同环境条件下稳定连续运行。
应用场景
- 输电线路监测:在带电线路长期自供电监测振动,无需停电或外接电源。
- 供电网自供电传感器:从线路振动取能,为电网传感器持续供电。
- 野外自供电电子:野外无需换电池,直接驱动无线通信模块。
- 振动能量采集:宽带采集振动能量,并同时实现自供能传感。
- 基础设施结构健康监测:实时监测导线振动,预警结构损伤。