[发明专利]基于多传感器数据融合的自供电输电线路在线监测系统

权利要求书

1.一种基于多传感器数据融合的自供电输电线路在线监测系统，其特征在于，包括至少一个检测节点，还包括光通信接收解调模块和数据处理模块；所述检测节点包括振动能量收集模块、传感模块和光通信调制发射模块；其中：

所述振动能量收集模块被配置为：采集振动能量并转换为电能存储，为检测节点供电；所述振动能量收集模块包括摩擦纳米发电机；所述摩擦纳米发电机包括N对第二摩擦发电模块（4），N为正整数；所述第二摩擦发电模块（4）包括相互匹配的第一电极部分（41）和第二电极部分（42），所述第一电极部分（41）包括介电薄膜层和电极层，所述第二电极部分（42）为弹簧谐振结构，所述第一电极部分（41）靠所述第二电极部分（42）的一侧成弧形，第一电极部分（41）的所述电极层和所述第二电极部分（42）作为所述第二摩擦发电模块（4）的输出端；成对的第二摩擦发电模块（4）共用一个第二电极部分（42）；各第二摩擦发电模块（4）堆叠设置；

所述摩擦纳米发电机包括逐层设计的第一支撑框架层（41a）、第一电极层（41b）、第一介电薄膜层（41c）、第一弹簧钢片（42a）、第二介电薄膜层（41d）、第二电极层（41e）、第二支撑框架层（41f）、第三电极层（41g）、第三介电薄膜层（41h）、第二弹簧钢片（42b）、第四介电薄膜层（41i）、第四电极层（41j）和第三支撑框架层（41k）；所述第一支撑框架层（41a）、第一电极层（41b）、第一介电薄膜层（41c）和第一弹簧钢片（42a）构成一组第二摩擦发电模块（4）；所述第一弹簧钢片（42a）、第二介电薄膜层（41d）、第二电极层（41e）、第二支撑框架层（41f）构成一组第二摩擦发电模块（4）；所述第二支撑框架层（41f）、第三电极层（41g）、第三介电薄膜层（41h）、第二弹簧钢片（42b）构成一组第二摩擦发电模块（4）；所述第二弹簧钢片（42b）、第四介电薄膜层（41i）、第四电极层（41j）和第三支撑框架层（41k）构成一组第二摩擦发电模块（4）；所述第二电极层（41e）和所述第三电极层（41g）相互连接；

所述传感模块被配置为：采集检测节点所在位置的若干类传感数据；

所述光通信调制发射模块被配置为：将传感模块采集的各类传感数据调制为光信号向空中辐射；

所述光通信接收解调模块被配置为：采集辐射于空中的光信号，对采集的光信号进行光电转换、解调，将解调后的数据发送给所述数据处理模块；

所述数据处理模块被配置为：对于每一类传感数据，分别使用加权最小二乘法进行数据融合，得到对应于每一类传感数据的第一融合参数；将各第一融合参数使用模糊综合评价法进行分析，得到监测结果。

2.如权利要求1所述的基于多传感器数据融合的自供电输电线路在线监测系统，其特征在于，所述振动能量收集模块还包括电能管理单元（3），所述电能管理单元（3）包括整流桥和滤波电路，所述摩擦纳米发电机的输出端接入所述整流桥，所述整流桥连接所述滤波电路，将电荷输入所述滤波电路进行整流。

3.如权利要求2所述的基于多传感器数据融合的自供电输电线路在线监测系统，其特征在于，所述滤波电路包括依次连接的电荷存储电路、阈值开关电路和半振荡电路；所述电荷存储电路连接所述整流桥。

4.如权利要求1~3任一所述的基于多传感器数据融合的自供电输电线路在线监测系统，其特征在于，所述第一电极部分（41）靠所述第二电极部分（42）的一侧的弧线方程，为所述第二电极部分（42）振动弯曲的弧线。