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

参数信息

频率响应范围

5–88 Hz

频率测量误差

<0.5 Hz

振幅线性响应范围

0.1–4 mm

线性度

>0.991

非线性误差

<3.59 %

充电速率提升倍数

7.96

现场测试电压等级

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。