在没有电池的材料和设备的高速铁路转中使用无线传感
Yuhua Sun1, Yan Yan2, Song Tian1
1College of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400716, China.
iScience
|December 29, 2023
概括
本研究引入了一种无电池系统,用于使用收获的振动能量监控铁路基础设施. 它可以为可持续的运输系统提供无线传感和发电.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 可持续能源 可持续能源
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在黑暗和狭窄空间等具有挑战性的条件下监控铁路运输基础设施是困难的.
- 现有系统通常需要外部电源,限制它们在偏远或无人监督的地区的应用.
研究的目的:
- 为高速铁路转开发一种自动供电的无线传感系统.
- 将结构负载,传感和能量收集集成到一个单一组件中.
主要方法:
- 设计了一个无电池的振动驱动力感应系统 (VFSS).
- 集成的压电式能量采集,具有力传感能力.
- 开发了一个从设备到系统层面的跨度设计,以实现高效的能源和信号流.
主要成果:
- 在VFSS可以感知到4kN的力量.
- 它在500Hz频段中产生6.9mW的平均功率,振动幅度为0.2mm.
- 从系统中成功演示了无线数据传输.
结论:
- 开发的VFSS为实时监控铁路基础设施提供了可持续的解决方案.
- 这种全合一的智能组件集成了压力,信号和能量流,为能源采集结构铺平了道路.
- 通过智能基础设施提高绿色运输的安全性和效率.


