刘 燚，刘晋琦

(1.山西临汾西山能源有限责任公司， 山西 临汾 041000； 2.山西洪洞西山光道煤业有限公司， 山西 大同 041600)

我国作为煤炭的生产大国，原煤产量逐年增加，运输设备也随着科技的创新不断升级。振动在矿井轨道中广泛存在，但绝大部分振动所产生的能量不能被有效回收利用，导致了大量的能量浪费[1-3]. 随着“互联网+”和人工智能的快速发展，分布式传感技术在健康监测、程序控制系统等领域已有大量应用[4]. 由于矿井轨道上的传感系统节点分布区域广，数量多，部署环境复杂多变，有很多部署地点是维修人员无法快速到达的。而传统电池寿命短、能量密度低，且需要定期更换或需要线路充电，难以满足传感器件长期的用电需求[5]. 能量回收装置解决了此问题，能量回收技术有电磁式、静电式和压电式等。

静电式能量回收装置利用静电效应，但需要外接电源来维持系统工作。电磁式能量回收装置利用法拉第电磁感应进行振动能量回收，但是体积较大，易受到电磁干扰，回收低频振动的能力欠佳[6-7]. 压电式能量回收装置结构简单、尺寸微小、无电磁干扰、灵敏度高、易于加工制作，在收集矿井轨道振动能量中优势明显[8]. 压电材料是一种机电转换材料，它所具有的压电效应可以将振动能量转换为电能。当压电片的上下表面受到压力时，压电材料发生形变并在其内部产生电场；当外部压力消失时，压电片的内部电场消失[9]. 压电能量回收装……