DE112015001059T5

DE112015001059T5 - Stromversorgungsverfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Funksensorknoten von Walzen

Info

Publication number: DE112015001059T5
Application number: DE112015001059.9T
Authority: DE
Inventors: Gongbo Zhou; Zhencai Zhu; Peng Zhang; Wei Li; Guohua Cao; Penghui Wang
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-12-01
Also published as: CN104467142A; AU2015333392B2; AU2015333392B9; US9912190B2; CN104467142B; US20170098955A1; AU2015333392A1; WO2016058373A1

Abstract

Ein Stromversorgungsverfahren und eine Vorrichtung für eine Überwachung drahtloser Sensorknoten einer Walze. Eine Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) ist auf einer Walzenbahn (1) angeordnet. Die Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) umfasst einen Generator (2-1), eine Plattenschiene (2-3), eine Eingangswelle (2-4), eine Schwingverbindung (2-5), ein Schaukelrad (2-8) und ein Energiesammelmodul (2-10). Der Generator (2-1) wird angetrieben, um sich mit der Drehbewegung der Walze zu drehen, die mechanische Energie wird durch den Generator (2-1) in elektrische Energie umgewandelt, und Strom wird zu einem Überwachungsfunksensorknoten durch das Energiesammelmodul (2-10) zugeführt. Nachdem Gleichrichtung, Filterung und Spannungsstabilisierung am elektrischen Strom durch das Schneiden einer magnetischen Induktionslinie, wenn der Generator (2-1) arbeitet, durchgeführt worden sind, verwendet das Energiesammelmodul (2-10) den elektrischen Strom zum Laden einer internen Batterie des Überwachungsfunksensorknotens. Wenn die Walze arbeitet, wird das Schaukelrad (2-8) vertikal nach unten aufgrund der eigenen Schwerkraftwirkung gehalten, wodurch es sich relativ zur Eingangswelle (2-4) des Generators (2-1) dreht, um den Generators (2-1) für seinen Betrieb anzutreiben. Die vorliegende Erfindung weist die Vorteile einer einfachen Struktur ohne manuelle Betätigungen mit Energieeinsparung und Umweltschutz auf.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stromversorgungsverfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen eines Funksensorknotens, insbesondere ein Stromversorgungsverfahren und eine Vorrichtung für Walzenüberwachungsfunksensorknoten.
Hintergrund der Erfindung
Mit einer kontinuierlichen Entwicklung von drahtloser Sensornetzwerktechnologie wird das drahtlose Sensornetzwerk in Zustandsüberwachung von mechanisierter Ausrüstung aufgrund der Vorteile von Kleinheit, Einfachheit und Anordnungsfreiheit, frei von Kabeln, bequem für die Aufrechterhaltung und dergleichen breit genutzt. Zum Beispiel schlägt die Patentanmeldung CN101413834 vor, die Überwachung drahtloser Sensorknoten anzuwenden, um die Felderkennung der Walze eines Aufzugs zu betonen, jedoch kann bei der tatsächlichen Anwendung, da der drahtlose Sensorknoten, der auf der Hebewalzenbahn angeordnet ist, sich mit dem erfassten Objekt entlang bewegen würde, der drahtlose Sensorknoten nur durch eine Trockenbatterie oder einen Akkumulator versorgt werden. Außerdem verbraucht der Sensorknoten eine größere Strommenge in Bezug auf die Batterie, die häufiges Wechseln der Batterien verursacht, die stark die Entwicklung des Online-Überwachungssystems des drahtlosen Sensornetzwerks beschränkt und die Zuverlässigkeit des Systems verringert. Da das Wechseln der Batterien erfordert, dass es nach dem Ausschalten der Maschine durchgeführt werden muss, ist ein reibungsloses Herstellungsverfahren beeinflusst. Um das Problem der Stromversorgung der Sensorknoten zu lösen, wird vorgeschlagen, eine Backup-Stromversorgung zu verwenden. Wenn die Strommenge der Batterie auf dem Knoten abnimmt, schaltet sie automatisch auf andere Stromquellen zur Stromversorgung um. Jedoch würden zu viele Batterien das Volumen des Knotens erhöhen und dies ist für die Installation nicht bequem. Es wird auch vorgeschlagen, um die durch einen Luftstrom während des Rotationsvorgangs der Walzenbahn erzeugte Energie zur Stromversorgung der Knoten zu verwenden, jedoch ist die auf diese Weise gesammelte Energie so gering, so dass eine relativ lange Zeitdauer erforderlich ist, um die Stromnutzungsanforderungen des Knotens zu befriedigen. Außerdem würde während einer Hochgeschwindigkeitsrotationssituation die Auffangvorrichtung wegen der großen Zentripetalkraft und des Luftwiderstands schwierig zu installieren sein.
Inhalt der Erfindung
Technisches Problem: Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Stromversorgungsverfahren bereitzustellen und eine Vorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten in Echtzeit und langfristig, die in Bezug auf die bestehenden Probleme im Stand der Technik einfach zu umzusetzen ist.
Technische Lösungen: Um den oben genannten Zweck zu erreichen, umfasst die Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten der vorliegenden Erfindung eine Knotenstromversorgungsvorrichtung, die auf einer Walzenbahn angeordnet ist, wobei die Knotenstromversorgungsvorrichtung einen elektrischen Generator, einen runden Scheibenhalter, eine Antriebswelle, einen Schwingstab, ein Schwingrad und ein Energiesammelmodul umfasst; wobei der elektrische Generator verwendet wird, um mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und Strom an die Überwachungsfunksensorknoten durch das Energieanschlussmodul zu liefern; wobei die runde Scheibenschiene verwendet wird, um sicherzustellen, dass sich das Schwingrad in einer vorgegebenen Schiene bewegt, und um sicherzustellen, dass ein Sicherheitsrisiko durch das Schwingrad verhindert wird, wenn es wegfliegt, wenn ein Fehler auftritt; wobei der elektrische Generator und die runde Scheibenschiene an beiden Seiten der Walzenbahn durch Bolzen befestigt sind, der elektrische Generator an einer Innenseite des Walzenbahn angeordnet ist und die runde Scheibenschiene an einer Außenseite des Walzenbahn angeordnet ist; wobei das Energiesammelmodul an einer Außenfläche eines Endes des elektrischen Generators angeordnet ist und hauptsächlich eingesetzt wird, um elektrischen Strom zum Aufladen eine internen Batterie des Überwachungsfunksensorknotens einzusetzen, nachdem Gleichrichtung, Filterung und Spannungsstabilisierung an der elektrischen Energie durchgeführt worden ist, die durch Schneiden magnetischer Induktionslinien erzeugt wird, wenn der elektrische Generator arbeitet; wobei die Eingangswelle des elektrischen Generators mit dem Schwingstab vorgesehen ist; und ein Ende des Schwingstabs mit dem Schwingrad vorgesehen ist.
Die zentrale Lage der Knotenstromversorgungsvorrichtung ist von drei Vierteln der zentralen Lage der Walzenbahn abgesetzt und die Radiusgröße der Knotenstromversorgungsvorrichtung beträgt weniger als ein Viertel der Radiusgröße der Walzenbahn.
Der Schwingstab ist innerhalb der runden Scheibenschiene angeordnet, ist radial in Bezug auf die Eingangswelle des elektrischen Generators durch eine(n) Flachpassfeder oder Keil angeordnet und ist axial in Bezug auf die Eingangswelle des elektrischen Generators durch eine Befestigungsmutter angeordnet; und gegeneinander geklemmte Muttern erlauben die zuverlässigere axiale Positionierung des Schwingstabs.
Das Schwingrad ist an einem abschließenden Ende des Schwingstabes durch eine Stellschraube befestigt.
Ein Stromversorgungsverfahren, welches die oben genannte Stromversorgungsvorrichtung für Walzenüberwachungsfunksensorknoten verwendet, umfasst das Anordnen einer Knotenstromversorgungsvorrichtung auf einer Walzenbahn, wobei, wenn sich die Walzenbahn dreht, die Knotenstromversorgungsvorrichtung sich mit der Walzenbahn dreht und das Schwingrad in der Knotenstromversorgungsvorrichtung sich vertikal nach unten aufgrund einer Selbstgravitationswirkung des Schwingrades hält, so dass eine Relativdrehung in Bezug auf eine Eingangswelle eines elektrischen Generators in der Knotenstromversorgungsvorrichtung erzeugt wird, was den elektrischen Generator zu arbeiten antreibt;
wenn sich die Walzenbahn um einen Winkel θ₁ dreht, aufgrund einer Zentripetalkraft und der Schwerkraft, die auf das Schwingrad aufgebracht wird, das Schwingrad sich um eine Abtriebswelle des elektrischen Generators um einen Winkel α₁ drehen würde; zusammen mit der Drehung der Walzenbahn das Schwingrad die Eingangswelle des elektrischen Generators antreibt, um sich kontinuierlich zu drehen, wodurch elektrischer Strom erzeugt wird; wobei das Energiesammelmodul, das an der Knotenstromversorgungsvorrichtung angeordnet ist, den elektrischen Strom überträgt, der erzeugt wird, wenn der elektrische Generator an einen Akkumulator innerhalb der Knotenstromversorgungsvorrichtung liefert, nachdem Gleichrichtung, Filterung und Spannungsstabilisierung an dem elektrischen Strom durchgeführt worden ist, um so den gewünschten elektrischen Strom für die normale Arbeit des Überwachungsfunksensorknotens zur Verfügung zu stellen;
wenn die Walzenbahn eine gleichförmige Kreisbewegung ausführt, ein Normaldrehzahlbereich der Walze sicherstellen kann, dass das Schwingrad in der Lage ist, die Eingangswelle des elektrischen Generators kontinuierlich drehend anzutreiben; und
wenn die Drehung der Walzenbahn eine drehzahlvariable Kreisbewegung ist, da die zentripetale Kraft, die auf das Schwingrad aufgebracht wird, sich während des Drehprozesses zusammen mit der Schwerkraftwirkung kontinuierlich ändert, das Schwingrad auch in der Lage ist, den elektrischen Generator anzutreiben, um Strom zu erzeugen.
Vorteilhafte Effekte: Durch die Annahme der oben genannten technischen Lösung in der vorliegenden Erfindung wird die Rotationsbewegung der Walze verwendet, um den elektrischen Generator zum Drehen anzutreiben, wodurch elektrischer Strom erzeugt wird, um den elektrischen Strom für die Überwachung des drahtlosen Sensorknotens zu liefern, der auf der Walzenbahn angeordnet ist, was Energie spart und umweltfreundlich ist. Der elektrische Generator ist an einer Innenseite des Walzenbahn angeordnet; die Eingangswelle des elektrischen Generators ist mit dem Schwingrad durch den Schwingstab verbunden; wenn die Walze normal arbeitet, hält sich das Schwingrad vertikal nach unten aufgrund der Eigenschwerkraftwirkung, so dass eine relative Drehung bezüglich der Eingangswelle des elektrischen Generators erzeugt wird, wodurch der elektrische Generator zu arbeiten angetrieben wird; die potentielle Schwerkraftenergie des Schwingrades ist eine Eingangsenergiequelle des elektrischen Generators; die runde Scheibenschiene wird verwendet, um sicherzustellen, dass sich das Schwingrad immer in der voreingestellten Schiene während des Rotationsvorgangs dreht, und um dafür zu sorgen, dass das Schwingrad daran gehindert wird, abgeworfen zu werden, wenn die Stromerzeugungsvorrichtung ausfällt, um ein Sicherheitsrisiko auszuschließen. Wenn die Walzenbahn eine gleichförmige Kreisbewegung ausführt, kann ein Normaldrehzahlbereich der Walze gewährleisten, dass das Schwingrad in der Lage ist, die Eingangswelle des elektrischen Generators kontinuierlich drehend anzutreiben; und dass, wenn die Drehung der Walzenbahn eine drehzahlvariable Kreisbewegung ist, da die zentripetale Kraft, die auf das Schwingrad wirkt, sich während des Drehprozesses zusammen mit der Schwerkraftwirkung kontinuierlich ändert, das Schwingrad auch in der Lage ist, den elektrischen Generator anzutreiben, um elektrischen Strom zu erzeugen. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist einfach ohne Einbeziehung manueller Operationen zu installieren; und da der elektrische Generator sich zusammen mit der Walze während des Arbeitsverfahrens dreht, ist es nicht erforderlich, eine Verdrahtung zu berücksichtigen. Zusätzlich kann, da der elektrische Generator Strom durch Schneiden der Magnetinduktionslinien erzeugt, solange eine Relativbewegung des Schwingrades in Bezug auf die Eingangswelle des elektrischen Generators während des Arbeitsverfahrens der Walze besteht, elektrische Energie erzeugt werden, was eine gute Anwendungsaussicht in sich trägt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung des Prinzips eines Stromversorgungsverfahrens und einer Vorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht einer Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten der vorliegenden Erfindung; und
3 ist ein Strukturdiagramm einer Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten der vorliegenden Erfindung.
In den Zeichnungen sind: 1 – Walzenbahn, 2 – Knotenstromversorgungsvorrichtung, 2-1 – elektrischer Generator, 2-2 – Schrauben, 2-3 – runde Scheibenschiene, 2-4 – Eingangswelle, 2-5 – Schwingstab, 2-6 – Mutter, 2-7 – Flachpassfeder oder -keil, 2-8 – Schwingrad, 2-9 – Stellschraube und 2-10 – Energiesammelmodul.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Kombination mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben:
Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst die Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten 2, der auf einem Umfang einer Walzenbahn 1 angeordnet ist, wobei die Lage eines Zentrums O₁ der Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 von drei Vierteln der Lage von einem Zentrum O der Walzenbahn 1 beabstandet ist und die Radiusgröße der Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 weniger als ein Viertel der Radiusgröße der Walzenbahn 1 ist. Die Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 umfasst einen elektrischen Generator 2-1, eine runde Scheibenschiene 2-3, eine Eingangswelle 2-4, einen Schwingstab 2-5, ein Schwingrad 2-8 und ein Energiesammelmodul 2-10. Der elektrische Generator 2-1 und die runde Scheibenschiene 2-3 sind auf Seiten der Walzenbahn 1 durch Schrauben 2-2 montiert, der elektrische Generator 2-1 ist an einer Innenseite des Walzenbahn 1 angeordnet und die runde Scheibenschiene 2-3 befindet sich an einer Außenseite der Walzenbahn 1. Das Energiesammelmodul 2-10 ist an einem Ende des elektrischen Generators 2-1 angeordnet, die Eingangswelle 2-4 des elektrischen Generators 2-1 ist mit dem Schwingstab 2-5 bereitgestellt und ein Ende des Schwingstabes 2-5 ist mit dem Schwingrad 2-8 vorgesehen.
Der elektrische Generator 2-1 wird verwendet, um mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und um Strom zum Überwachungsfunksensorknoten durch das Energieanschlussmodul 2-10 zu liefern.
Die runde Scheibenschiene 2-3 wird verwendet, um sicherzustellen, dass sich das Schwingrad 2-8 in einer vorgegebenen Schiene bewegt, und um sicherzustellen, ein Sicherheitsrisiko durch das Schwingrad 2-8 zu verhindern, wenn es sonst wegfliegen könnte, wenn ein Fehler auftritt.
Der Schwingstab 2-5 ist innerhalb der runden Scheibenschiene angeordnet, ist radial in Bezug auf die Eingangswelle 2-4 des elektrischen Generators durch eine normale A-Typ-Flachfeder 2-7 positioniert und ist axial in Bezug auf die Eingangswelle 2-4 des elektrischen Generators durch eine Befestigungsmutter 2-6 positioniert. Gegeneinander geklemmte Muttern 2-6 können eingesetzt werden, um die axiale Positionierung des Schwingstabes 2-5 zuverlässiger zu ermöglichen.
Das Schwingrad 2-8 ist mit einem abschließenden Ende des Schwingstabes 2-5 durch eine Stellschraube 2-9 verbunden. Der Montageansatz ist einfach und hat eine hohe Zuverlässigkeit.
Das Energiesammelmodul 2-10 ist an einer Außenfläche eines Endes des elektrischen Generators 2-1 angeordnet und wird hauptsächlich verwendet, um elektrische Energie, die erzeugt wird, wenn der elektrische Generator 2-1 eine magnetische Induktionslinie im Arbeitsvorgang schneidet, zum Aufladen einer internen Batterie des Überwachungsfunksensorknotens anzulegen, nachdem Gleichrichtung, Filterung und Spannungsstabilisierung an dem elektrischen Strom durchgeführt worden ist.
Das Stromversorgungsverfahren für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten nach der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte: eine Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 wird auf dem Umfang der Walzenbahn 1 angeordnet und, wenn sich die Walzenbahn 1 dreht, dreht sich die Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 gemeinsam mit der Walzenbahn 1 und ein Schwingrad 2-8 in der Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 hält sich vertikal nach unten aufgrund einer Selbstgravitationswirkung G₁ des Schwingrades 2-8, so dass eine Relativdrehung in Bezug auf eine Eingangswelle 2-4 eines elektrischen Generators in der Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 erzeugt wird, was den elektrischen Generator 2-1 zu arbeiten antreibt; wenn sich die Walzenbahn 1 um einen Winkel θ₁ dreht, ist das Zentrum der Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 bei O₂ angeordnet und aufgrund einer Wirkung einer resultierenden Kraft G₂ der Zentripetalkraft und der Schwerkraft, die auf das Schwingrad 2-8 wirken, würde das Schwingrad 2-8 sich um eine Abtriebswelle 2-4 des elektrischen Generators um einen Winkel α₁ drehen; zusammen mit der Drehung der Walzenbahn 1 treibt das Schwingrad 2-8 die Eingangswelle 2-4 des elektrischen Generators an, um diese kontinuierlich zu drehen, wodurch elektrischer Strom erzeugt wird; das Energiesammelmodul 2-10, das an der Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 angeordnet ist, überträgt den elektrischen Strom, der erzeugt wird, wenn der elektrische Generator 2-1 an einen Akkumulator innerhalb der Knotenstromversorgungsvorrichtung 2 liefert, nachdem Gleichrichtung, Filterung und Spannungsstabilisierung an dem elektrischen Strom durchgeführt worden ist, um den gewünschten elektrischen Strom für die normale Arbeit des Überwachungsfunksensorknotens zur Verfügung zu stellen.
Wenn die Walzenbahn 1 eine gleichförmige Kreisbewegung ausführt, kann ein Normaldrehzahlbereich der Walze eines Aufzugs sicherstellen, dass das Schwingrad 2-8 in der Lage ist, die Eingangswelle 2-4 des elektrischen Generators zu drehen.
Wenn die Drehung der Walzenbahn 1 eine drehzahlvariable Kreisbewegung ist, da die zentripetale Kraft, die auf das Schwingrad 2-8 aufgebracht wird, sich während des Drehvorganges zusammen mit der Schwerkraftwirkung kontinuierlich ändert, ist das Schwingrad 2-8 auch in der Lage, den elektrischen Generator 2-1 anzutreiben, um Strom zu erzeugen.

Claims

Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten, umfassend eine Knotenstromversorgungsvorrichtung (2), die auf einer Walzenbahn (1) angeordnet ist, wobei die Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) einen elektrischen Generator (2-1), eine runde Scheibenschiene (2-3), eine Eingangswelle (2-4), einen Schwingstab (2-5), ein Schwingrad (2-8) und ein Energiesammelmodul (2-10) umfasst; wobei der elektrische Generator (2-1) verwendet wird, um mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und Strom zu dem Überwachungsfunksensorknoten durch das Energieanschlussmodul (2-10) zu liefern; wobei die runde Scheibenschiene (2-3) verwendet wird, um sicherzustellen, dass sich das Schwingrad (2-8) in einer voreingestellten Schiene bewegt, und um zu gewährleisten, dass kein Sicherheitsrisiko durch ablösendes Wegfliegen durch das Schwingrad (2-8) entsteht, wenn eine Störung auftritt; wobei der elektrische Generator (2-1) und die runde Scheibenschiene (2-3) an den Seiten der Walzenbahn (1) durch Schrauben (2-2) befestigt sind, der elektrische Generator (2-1) sich an einer Innenseite der Walzenbahn (1) befindet und die runde Scheibenschiene (2-3) an einer Außenseite der Walzenbahn (1) angeordnet ist; wobei das Energiesammelmodul (2-10) auf einer Außenfläche eines Endes des elektrischen Generators (2-1) angeordnet ist und hauptsächlich verwendet wird, um erzeugte elektrische Energie anzulegen, wenn der elektrische Generator (2-1) eine magnetische Induktionslinie im Arbeitsprozess schneidet, um eine interne Batterie des Überwachungsfunksensorknotens zu laden, nachdem Gleichrichtung, Filterung und Spannungsstabilisierung an dem elektrischen Strom durchgeführt wurden; wobei die Eingangswelle (2-4) des elektrischen Generators (2-1) mit dem Schwingstab (2-5) vorgesehen ist; und ein Ende des Schwingstabs (2-5) mit dem Schwingrad (2-8) vorgesehen ist.
Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten nach Anspruch 1, wobei die zentrale Lage der Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) von drei Vierteln der zentralen Lage der Walzenbahn (1) entfernt ist und die Radiusgröße der Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) weniger als ein Viertel der Radiusgröße der Walzenbahn (1) ist.
Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten nach Anspruch 1, wobei der Schwingstab (2-5) sich innerhalb der runden Scheibenschiene befindet (2-3), radial in Bezug auf die Eingangswelle (2-4) des elektrischen Generators durch eine(n) flache Passfeder oder Passkeil (2-7) angeordnet ist und axial in Bezug auf die Eingangswelle (2-4) des elektrischen Generators durch ein Befestigungsmutter (2-6) positioniert ist; und gegeneinander geklemmte Muttern (2-6) angenommen werden, um die axiale Positionierung des Schwingstabs (2-5) zuverlässiger zu ermöglichen.
Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten nach Anspruch 1, wobei das Schwingrad (2-8) an einem abschließenden Ende des Schwingstabes (2-5) durch eine Stellschraube (2-9) befestigt ist.
Stromversorgungsverfahren unter Verwendung der Stromversorgungsvorrichtung für einen Walzenüberwachungsfunksensorknoten nach Anspruch 1, umfassend das Anordnen einer Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) auf einer Walzenbahn (1), wobei, wenn sich die Walzenbahn (1) dreht, die Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) sich mit der Walzenbahn (1) dreht und ein Schwingrad (2-8) in der Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) sich vertikal nach unten aufgrund einer Selbstgravitationswirkung des Schwingrades (2-8) hält, so dass eine Relativdrehung in Bezug auf eine Eingangswelle (2-4) eines elektrischen Generators in der Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) erzeugt wird, was den elektrischen Generator (2-1) veranlasst zu arbeiten; wenn sich die Walzenbahn (1) um einen Winkel θ₁ dreht, aufgrund einer Zentripetalkraft und der Schwerkraft, die auf das Schwingrad (2-8) aufgebracht wird, das Schwingrad (2-8) sich um eine Abtriebswelle (2-4) des elektrischen Generators um einen Winkel α₁ drehen würde; zusammen mit der Drehung der Walzenbahn (1) das Schwingrad (2-8) die Eingangswelle (2-4) des elektrischen Generators antreibt, um sich kontinuierlich zu drehen, wodurch elektrischer Strom erzeugt wird; wobei ein Energiesammelmodul (2-10), das an der Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) angeordnet ist, den elektrischen Strom überträgt, der erzeugt wird, wenn der elektrische Generator (2-1) an einen Akkumulator innerhalb der Knotenstromversorgungsvorrichtung (2) liefert, nachdem Gleichrichtung, Filterung und Spannungsstabilisierung an dem elektrischen Strom durchgeführt worden ist, um den gewünschten elektrischen Strom für die normale Arbeit des Überwachungsfunksensorknotens zur Verfügung zu stellen; wenn die Walzenbahn (1) eine gleichförmige Kreisbewegung ausführt, ein Normaldrehzahlbereich der Walze sicherstellen kann, dass das Schwingrad (2-8) in der Lage ist, die Eingangswelle (2-4) des elektrischen Generators kontinuierlich drehend anzutreiben; und wenn die Drehung der Walzenbahn (1) eine drehzahlvariable Kreisbewegung ist, da die zentripetale Kraft, die auf das Schwingrad (2-8) wirkt, sich während des Drehprozesses zusammen mit der Schwerkraftwirkung kontinuierlich ändert, das Schwingrad (2-8) auch in der Lage ist, den elektrischen Generator (2-1) anzutreiben, um Strom zu erzeugen.