Zastosowanie techniki energy harvesting do zasilania sieci bezprzewodowych mierników hałasu i drgań mechanicznych

• Autorzy: Szczepański G. , Morzyński L.

Identyfikatory

DOI

10.15199/148.2017.4.3

Warianty tytułu

EN

Application of energy harvesting technique to supply wireless network of noise and vibration meters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania techniki energy harvesting do zasilania układów pomiarowych na przykładzie systemu zdalnego monitoringu parametrów wibroakustycznych środowiska pracy. Wymieniono główne rodzaje odnawialnych źródeł energii, które mogą mieć zastosowanie w technice energy harvesting w warunkach przemysłowych, oraz metody przetwarzania energii z tych źródeł na energię elektryczną. Przedstawiono wyniki badań generatorów termoelektrycznych w warunkach laboratoryjnych. Omówiono także budowę i zasadę działania sieci sensorowej służącej do monitoringu parametrów wibroakustycznych środowiska pracy zasilanej z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii.

EN

In this paper the possibilities of using energy harvesting technique to power measuring devices on the example of system for remote monitoring noise and vibration parameters of the working environment is presented. The major types of renewable energy sources, which can be used in energy harvesting technique in industrial conditions, and methods of conversion of energy from these sources for electricity are described. The results of measurements of thermoelectric generators in laboratory conditions are presented. The construction and operation of a sensor network used for monitoring vibroacoustic parameters of working environment powered from renewable energy sources are also discussed.

Słowa kluczowe

PL

odnawialne źródła energii (OZE); energy harvesting; bezprzewodowe sieci sensorowe; hałas; drganie mechaniczne; ochrona pracy

EN

renewable energy sources; energy harvesting; wireless sensor network; noise; vibration; labour protection

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 4
• Strony: 23--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczepański G.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa

autor

Morzyński L.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy ul. Czerniakowska 16, 00-701 Warszawa

Bibliografia

• [1] Sandhya Rani G. 2014. "Performance Analysis of Wireless Sensor Network". IEEE International Advance Computing Conference (lACC), 282-287.
• [2] Czapski P. 2011. „Bezprzewodowe i mobilne sieci sensoryczne - stan wiedzy". Prace Instytutu Lotnictwa 221: 26-46.
• [3] Horvat G., Z. Krpic, D. Zagar. 2015. "Power Consumption Analysis and Optimization of ARM based WSN Data Aggregation Node". In Telecommunications and Signal Processing (TSP), 2015 38th International Conference on: 1-5.
• [4] Mokrenko O., M.I. Vergara-Gallego, W. Lombardi., S. Lesecq, C. Albea. 2015. "WSN Power Management with Battery Capacity Estimation". New Circuits and Systems Conference (NEWCAS), 2015 IEEE 13th International: 1-4.
• [5] Alassery F., K. Walid, M. Ahmed, M. Sarraf, V. Lawerene. 2013. "Power Saving and Throughput Analysis of a Novel MAC Algorithm in WSN". Second International Conference on Future Generation Communication Technologies, 184-189.
• [6] Orfei F., G. Orecchini. 2014. Autonomous Sensors: Existing and Prospective Applications, ICT - Energy - Concepts Towards Zero - Power Information and Communication Technology, 225 - 243.
• [7] Semico Research Corporation. 2016. Energy Harvesting: The next Bilion Dollar Market for Semiconductor.
• [8] Harb A. 2011. "Energy harvesting: State-of-the-art". Renewable Energy 36: 2641-2652.
• [9] Vullers R.J.M., R. van Schaijk, I. Doms., C. Van Hoof, R. Mertens. 2009. "Micropower energy harvesting". Solid-State Electronics (53): 684 - 693.
• [10] LeBlanc S. 2014."Thermoelectric generators: Linking material properties and systems engineering for waste heat recovery applications". Sustainable Materials and Technologies (1-2): 26-35.
• [11] http://www.marlow.com/power-generators/standard-generators.html
• [12] Vocca H., F. Cottone. 2014. Kinetic Energy Harvesting, ICT - Energy - Concepts Towards Zero - Power Information and Communication Technology, 25-48.
• [13] Haroun A., I. Yamada, S. Warisawa. 2015. "Study of electromagnetic vibration energy harvesting with free/impact motion for low frequency operation". Journal of Sound and Vibration 349: 389 - 402.
• [14] Kwon S., J. Park, K. Law. 2013. "Electromagnetic energy harvester with repulsively stacked multilayer magnets for low frequency vibrations". Smart Materials and Structures 22(5): 055007
• [15] Manna B.P., N.D. Sims. 2009. "Energy harvesting from the nonlinear oscillations of magnetic levitation". Journal of Sound and Vibration 319: 515-530. [16] http://www.smart-material.com
• [17] Stanton S.C, C.C. McGehee, B.P Mann. 2010. "Nonlinear dynamics for broadband energy harvesting: lnvestigation of a bistable piezoelectric inertial generator". Physica O: Nonlinear Phenomena 239: 640 - 653.
• [18] Salamon N., Ł. Bernacki, R. Gozdur, Z. Lisik, J. Skotnicki. 2015. „Przegląd metod zasilania alternatywnego w bliskim otoczeniu człowieka". Przegląd Elektrotechniczny 9:158 -161.
• [19] Główny Urząd Statystyczny. 2016. Warunki pracy w 2015 r. Warszawa: GUS.