技术领域
[0001] 本实用新型属于无线传输电能技术领域，涉及无线传输电能技术与工程传感器阵列，更具体地涉及一种
石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统。
背景技术
[0002] 传统电能给人类社会带来了巨大的发展，其传统电能传输方式是通过
导线连接的形式输送电能，错综复杂的输电线分布在生活各个
角落也给人们带来极大的不便及安全隐患。随着社会不断地发展，传统输电模式带来的弊端也越来越明显，如导线占用大量空间资源、消耗大量金属、易产生磨损、易产生
接触火花等等；在一些较为特殊的应用环境下，如
水下、矿井等场合供电存在不安全问题。随着科学技术的不断地进步，在许多工程应用领域需要多种类、多数量传感器阵列来实现实时监测工程
质量的系列数据，但是这些传感器在长期使用过程中存在电能补充难的问题，因此大
力发展无线传输电能技术具有独特技术优势，其中谐振耦合式电能传输技术受到人们极大关注。谐振耦合式电能传输技术与
电磁感应式电能传输技术相比较，谐振耦合式电能传输技术采用的
磁场要弱得多，却可以实现更远的传输距离；谐振耦合式电能传输技术与
电磁波收发型电能传输技术相比较，谐振耦合式电能传输技术
能量逸散要小得多。谐振耦合式电能传输技术在电动
汽车、小型移动设备、
家用电器、医疗器械、水下作业、油田矿井等领域应用前景将会十分广阔。
[0003] 谐振耦合式电能传输技术是通过两个具有相同
频率的谐振体进行电磁耦合产生谐振来实现能量传输的。通常情况下，相距一定的距离的两个带电物体相互之间的耦合为弱耦合，但是一旦两带电物体的自身的谐振频率达到一致时，两者之间将会产生强的磁场耦合，发射端源能够不断地为系统提供电能，而接收端将不断消耗电能，这样就实现了电能无线传输。发射端与接收端线圈采用拥有一样频率的感应线圈，发射
电路由高频逆变环节激发发射端线圈产生交变磁场，一旦拥有相同频率的感应线圈进入交变磁场的范围则在其线圈上产生谐振耦合，而其他未达到谐振频率的物体则不能感应磁场能量，接
收线圈将耦合得到的电能不断供给负载。谐振耦合式电能无线传输技术与感应式电能无线传输技术不同之处在于，采用谐振耦合技术使传输距离和传输效率都得到了一定提高，克服了在传输效率和传输距离上不可兼得的矛盾。
[0004] 但是谐振耦合式电能无线传输技术还存在一些技术问题需要进一步解决，如：如何提高系统传输电能的功率、效率问题(包括负载匹配特性、最大效率匹配与最大功率匹配)，如何提高系统无线传输电能的距离问题，如何将超导线圈运用于无线传输电能的偏远地区及相关领域，如何解决增大无线传输电能的传输距离与减小传输装置体积的矛盾问题，如何加强频率自动
跟踪调节问题等。实用新型内容
[0005] 针对当前谐振耦合式电能无线传输技术发展存在的系列问题，本实用新型提供一种石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统，以达到优化提升无线传输电能的各项性能指标。
[0006] 本实用新型的一种石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统的实现具体技术方案包括：石墨烯型超导无线传输电能飞行器、石墨烯型超导无线传输电能发射站、石墨烯型超导无线传输电能中继站、传感器阵列；所述石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列包括石墨烯型
散热传导冷却结构，通过石墨烯型散热传导冷却结构来克服超导线圈线材的局部
过热产生失超现象，提高超导无线传输电能的效率；所述石墨烯型超导无线传输电能飞行器，包括：石墨烯型超导无线传输电能接收器、石墨烯型超导无线传输电能发射器、频率自动跟踪及调控电路单元、制冷装置、失超保护单元、智能控制仪、数字信息接收与发射器、无线通信仪、全球
定位仪、飞行器和
蓄电池；所述石墨烯型超导无线传输电能接收器和石墨烯型超导无线传输电能发射器均包括：石墨烯型超导无线传输电能线圈；所述石墨烯型超导无线传输电能接收器和石墨烯型超导无线传输电能发射器分别与频率自动跟踪及调控电路单元相连接；所述数字信息接收与发射器B用于接收或发射传感器检测数据信息、频率自动跟踪检测数据信息；所述石墨烯型超导无线传输电能接收器、石墨烯型超导无线传输电能发射器、频率自动跟踪及调控电路单元、制冷装置、失超保护单元、数字信息接收与发射器、无线通信仪、全球定位仪、飞行器和
蓄电池均与智能控制仪相连接；所述石墨烯型超导无线传输电能接收器、石墨烯型超导无线传输电能发射器、频率自动跟踪及调控电路单元、制冷装置、失超保护单元、数字信息接收与发射器、无线通信仪、全球定位仪、蓄电池均与智能控制仪均装配在石墨烯型超导无线传输电能飞行器中。
[0007] 上述方案中，所述石墨烯型超导无线传输电能飞行器
起飞前可以在石墨烯型超导无线传输电能发射站充满电能，也可以在空中采用接收石墨烯型超导无线传输电能发射站中石墨烯型超导无线传输电能发射器发射的电能；石墨烯型超导无线传输电能飞行器通过一段距离的空中飞行，在靠近石墨烯型超导无线传输电能中继站附近的天空，由石墨烯型超导无线传输电能发射器发射电能，石墨烯型超导无线传输电能中继站的石墨烯型超导无线传输电能中继线圈接收电能后，再传输给传感器阵列的无线传输电能接收器，向传感器阵列提供补充工作电能。
[0008] 上述方案中，所述石墨烯型散热传导冷却结构：采用石墨烯型超导无线传输电能线圈线材与石墨烯层散热传导冷却相结合构成，来加强超导线圈的散热导冷，克服超导线圈线材局部过热产生的失超现象，其包括：石墨烯型间接传导冷却结构、石墨烯型超临界氦迫流冷却结构、石墨烯型液氮浸泡超导线圈冷却结构或石墨烯型复合冷却管内超导线圈线材冷却结构；所述石墨烯型间接传导冷却结构通过石墨烯层材料将制冷机冷头及冷质量体与超导线圈线材接触来散热制冷；所述石墨烯型超临界氦迫流冷却结构采用在一定压差下的强迫氦冷
流体通过具有石墨烯散热导冷层的超导线圈线材来制冷；所述石墨烯型液氮浸泡石墨烯型超导线圈冷却结构采用液氮浸泡具有石墨烯散热导冷层的超导线圈线材来制冷；所述石墨烯型复合冷却管内超导线圈线材冷却结构采用将多股超导线以多级扭绞后套于具有石墨烯散热导冷层的复合冷却管内来制冷；所述石墨烯层材料包括：石墨烯
薄膜、石墨烯涂层、石墨烯
复合材料层、三维石墨烯层、
氧化石墨烯、氧化石墨烯复合材料或三维石墨烯复合材料层；所述三维石墨烯复合材料层包括：在三维石墨烯多孔材料中组装导热性能良好的
纳米材料；所述导热性能良好的纳米材料包括：纳米
碳管、纳米金、纳米
银或纳米颗粒。
[0009] 上述方案中，所述石墨烯型超导无线传输电能线圈包括：石墨烯型超导无线传输电能线圈线材；所述石墨烯型超导无线传输电能线圈线材和失超保护单元与制冷装置共同构成石墨烯型超导线圈线材冷却结构；所述石墨烯型超导线圈线材冷却结构包括：圆形石墨烯型超导线圈线材冷却结构或方形石墨烯型超导线圈线材冷却结构，所述石墨烯型超导线圈线材冷却结构的超导线圈线材装配在中心区冷流体管外层，并处于具有4-8个分隔板的超导线管内；所述装配有超导线圈线材的超导线管内分隔板之间和中心区冷流体管中均有冷流体流动；所述冷流体包括：低温的气态流动物质或液态流动物质；所述超导线管外层为冷质量层；所述冷质量层、超导线管与超导线材层之间均有石墨烯层散热导冷层；所述分隔板表面有石墨烯层；所述冷质量层与制冷装置B的冷头相连接。
[0010] 上述方案中，所述石墨烯型超导无线传输电能线圈线材包括：石墨烯型绝缘超导线材、石墨烯型绝缘超导中空线材、石墨烯型无绝缘超导线材、石墨烯型无绝缘超导中空线材或石墨烯型绝缘超导带材；所述石墨烯型绝缘超导线材的超导线外层为绝缘层；所述绝缘层外层为石墨烯层；所述石墨烯型绝缘超导中空线材的处于中空结构的超导线外层为绝缘层；所述绝缘层外层为石墨烯层；所述石墨烯型无绝缘超导线材的超导线外层为石墨烯层；所述石墨烯无绝缘超导中空线材的处于中空结构的超导线外层为石墨烯层；所述石墨烯型绝缘超导带材的均匀超导带之间有绝缘层，在超导带与绝缘层的外层为石墨烯层。
[0011] 上述方案中，所述飞行器为
无人飞行器或有人飞行器；所述飞行器包括：
光伏发电与压电发电翅翼；所述光伏发电与压电发电翅翼的上层为光伏发电膜，中层为翅翼弹性基材，下层为压电发电膜，构成一体化复合结构；所述压电发电膜包括：聚偏二氟乙烯压电薄膜(PVDF)、PZT压电薄膜或复合压电薄膜；所述光伏发电膜利用太阳光照射产生光伏发电效应；所述压电发电膜利用飞行器在飞行过程中气流振动产生压电发电效应；所述光伏发电膜、压电发电膜和石墨烯型超导无线传输电能接收器的电能
电流，均通过整流电路及器件与蓄电池相连接；所述蓄电池与石墨烯型超导无线传输电能发射器、频率自动跟踪及调控电路单元、制冷装置、失超保护单元、智能控制仪、数字信息接收与发射器B、无线通信仪、全球定位仪、飞行器相连接，并提供工作电能。
[0012] 上述方案中，所述石墨烯型超导无线传输电能发射站，包括：石墨烯型超导无线传输电能发射器、频率自动跟踪及调控电路单元、数字信息接收与发射器、电源系统、智能
控制器、充电装置及电路器件、制冷装置、
云数据库；所述石墨烯型超导无线传输电能发射器，包括采用石墨烯型超导无线传输电能线圈及线材；所述电源系统包括：三相交流电源、直流电源和电路；所述石墨烯型超导无线传输电能发射器、频率自动跟踪及调控电路单元、数字信息接收与发射器、电源系统、充电装置及电路器件、制冷装置、云数据库均与智能控制器相连接。
[0013] 上述方案中，所述石墨烯型超导无线传输电能中继站的
位置靠近传感器阵列，与传感器阵列相邻；所述石墨烯型超导无线传输电能中继站，包括：石墨烯型超导无线传输电能中继线圈及电路、频率自动跟踪及调控电路单元、制冷装置、蓄电池；所述石墨烯型超导无线传输电能中继线圈包括：采用石墨烯型超导无线传输电能线圈线材；所述频率自动跟踪及调控电路单元、频率自动跟踪及调控电路单元和频率自动跟踪及调控电路单元均包括：高频谐振逆变器、 LC谐振耦合和频率跟踪器；所述LC谐振耦合和频率跟踪器包括：超导线圈电流检测装置、超导线圈参数调控单元；所述超导线圈参数调控单元包括：自动调谐
电阻、自动调谐电容和自动调谐电感及电路；所述频率自动跟踪及调控电路单元和制冷装置与蓄电池相连接。
[0014] 上述方案中，所述传感器阵列采用多种类、多规格传感器按照一定方式在一定范围内排布的传感器单元形成；所述传感器单元包括：传感器元件、无线传输电能接收器D、整流电路及器件、微型
存储器、传感器数字信息发射器、微型蓄电池；所述传感器元件与微型存储器相连接；所述微型存储器与传感器数字信息发射器相连接；将所述无线传输电能接收器D通过整流电路及器件与微型蓄电池相连接；所述传感器元件和传感器数字信息发射器与微型蓄电池相连接；所述传感器数字信息发射器能够将微型存储器中存储的传感器监测数据信息发送给石墨烯型超导无线传输电能飞行器或石墨烯型超导无线传输电能发射站云数据库存储分析备用。
[0015] 上述方案中，所述无线传输电能接收器D包括：
镀磁
铜无线电能接收器、镀银铜无线电能接收器、碳
纳米管覆盖金属线圈接收器、纯铜无线电能接收器或超导无线电能接收器；所述镀磁铜无线电能接收器包括：采用在铜导线表面覆盖
铁和镍材料制成的线圈；所述镀银铜无线电能接收器包括：采用在铜导线表面覆盖银材料制成的线圈；所述
碳纳米管覆盖金属线圈接收器包括：采用在金属线圈材料表面覆盖碳纳米管材料制成的接收器；所述纯铜无线电能接收器采用纯铜材料制成的接收器；所述超导无线电能接收器包括：采用超导线圈、
低温制冷系统装置。
[0016] 上述方案中，所述传感器阵列包括：水库大坝传感器阵列、
桥梁公路传感器阵列、轨道交通传感器阵列、工程建筑传感器阵列、楼房公寓传感器阵列、边防海关传感器阵列、蔬菜大棚传感器阵列、高压
电网传感器阵列、军事工程传感器阵列、农田
土壤传感器阵列、公共场所安全传感器阵列；所述传感器元件包括：
温度传感器、
压力传感器、
湿度传感器、
风力传感器、雾霾传感器、空气质量传感器阵列、土壤元素传感器、工程裂纹传感器、
地震波传感器阵列、摄像头传感器、光导
纤维传感器、有害物质传感器或人流交通传感器。
[0017] 本实用新型的石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统工作过程如下：
[0018] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器在空中
申请石墨烯型超导无线传输电能发射站无线传输电能前，石墨烯型超导无线传输电能发射站的石墨烯型超导无线传输电能发射器和制冷装置要提前进入工作准备状态；发射站的制冷装置采用石墨烯型间接传导冷却结构与石墨烯型超临界氦迫流冷却结构相结合，即超导线圈线材装配在中心区冷流体管外层，并处于具有4-8个分隔板的超导线管之间，装配有超导线圈线材的分隔板之间和中心区冷流体管中均有氦冷流体流动；超导线管外层为冷质量层；冷质量层、超导线管与超导线材层之间均有石墨烯层作为散热导冷层；分隔板表面有石墨烯层；冷质量层与制冷装置的冷头相连接；发射站的石墨烯型超导无线传输电能发射器中石墨烯型超导无线传输电能线圈线材处于低温状态。
[0019] 在空中飞行的石墨烯型超导无线传输电能飞行器的石墨烯型超导无线传输电能接收器和石墨烯型超导无线传输电能发射器，也提前做好无线传输电能的准备工作。石墨烯型超导无线传输电能线圈包括：石墨烯型超导无线传输电能线圈线材；石墨烯型超导无线传输电能线圈线材装配在中心区冷流体管外层，并处于具有4-8个分隔板的超导线管之间；装配有超导线圈线材的分隔板之间和中心区冷流体管中均有冷流体流动；超导线管外层为冷质量层；冷质量层、超导线管与超导线材层之间有石墨烯层作为散热导冷层；分隔板表面有石墨烯层；冷质量层与飞行器的制冷装置的冷头相连接；飞行器的石墨烯型超导无线传输电能发射器中石墨烯型超导无线传输电能线圈线材处于低温状态。
[0020] 石墨烯型超导无线传输电能发射站的智能控制器接收到飞行器中的智能控制仪发来的无线传输电能
请求后，发射站的智能控制器指令石墨烯型超导无线传输电能发射器、频率自动跟踪及调控电路单元、数字信息接收与发射器、电源系统进行工作。石墨烯型超导无线传输电能飞行器中的智能控制仪指令飞行器中的石墨烯型超导无线传输电能接收器、石墨烯型超导无线传输电能发射器、频率自动跟踪及调控电路单元、失超保护单元和蓄电池进行工作。发射站的频率自动跟踪及调控电路单元、飞行器的频率自动跟踪及调控电路单元均包括：高频谐振逆变器、LC谐振耦合和频率跟踪器；LC谐振耦合和频率跟踪器包括：超导线圈电流
电压检测装置、超导线圈参数调控单元；超导线圈参数调控单元包括：自动调谐电阻、自动调谐电容和自动调谐电感及电路；当发射站的智能控制器与飞行器的智能控制仪同时收到频率自动跟踪及调控电路单元A和频率自动跟踪及调控电路单元B工作及反馈信息，协同双向指令调节超导线圈旁的自动调谐电阻、自动调谐电容和自动调谐电感及电路；当超导线圈的电流或电压检测装置与接收感应线圈电路中装配的电压或电流检测装置，将检测到发射端、接收端的电压或电流信息作为谐振频率跟踪信息，发射站的发送给智能控制器与飞行器的智能控制仪；智能控制器与智能控制仪根据收到的频率跟踪信息，进一步指令协同调节自动调谐电阻、自动调谐电容和自动调谐电感及电路，促使系统处于动态最佳谐振频率状态，确保超导发射型无线电能传输系统处于最佳电能传输效率的工作状态。
[0021] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器在空中飞行过程中，石墨烯型超导无线传输电能飞行器的翅翼上层光伏发电膜利用太阳光照射能够产生光伏发电效应，下
层压电发电膜利用飞行过程中气流振
动能够产生压电发电效应；上层光伏发电膜、下层压电发电膜和石墨烯型超导无线传输电能接收器的电能电流，通过整流电路及器件传输给飞行器的蓄电池；蓄电池与飞行器的石墨烯型超导无线传输电能发射器B、频率自动跟踪及调控电路单元B、制冷装置B、失超保护单元B、智能控制仪、数字信息接收与发射器B、无线通信仪、全球定位仪、飞行器相连接，并提供工作电能。
[0022] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器可以选择采用在空中接收石墨烯型超导无线传输电能发射站中石墨烯型超导无线传输电能发射器A发射的电能模式，也可以选择采用在石墨烯型超导无线传输电能发射站地面先充满电能再飞行工作模式。
[0023] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器通过一段距离的空中飞行，在靠近石墨烯型超导无线传输电能中继站附近的天空，向石墨烯型超导无线传输电能中继站无线发送电能；石墨烯型超导无线传输电能中继站的石墨烯型超导无线传输电能中继线圈接收电能后，再传输给传感器阵列的无线传输电能接收器，向传感器阵列提供补充工作电能。飞行器的频率自动跟踪及调控电路单元B和中继站的频率自动跟踪及调控电路单元C协同工作；当超导线圈的电流或电压检测装置与接收感应线圈电路中装配的电压或电流检测装置，将检测到发射端、接收端的电压或电流信息作为谐振频率跟踪信息发送给飞行器的智能控制仪；智能控制仪根据收到的频率跟踪信息，进一步指令协同调节自动调谐电阻、自动调谐电容和自动调谐电感及电路，促使中继站与传感器阵列之间处于动态最佳谐振频率状态，确保石墨烯型超导无线传输电能中继站的石墨烯型超导无线传输电能中继线圈对传感器阵列接收器线圈输送电能处于最佳效率的工作状态。同时传感器阵列通过传感器数字信息发射器，能够将微型存储器中存储的传感器监测数据信息发送给石墨烯型超导无线传输电能飞行器，或发送给石墨烯型超导无线传输电能发射站云数据库存储分析备用。
[0024] 本实用新型的石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统具有以下有益效果：
[0025] a、本实用新型的石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统技术特征包括：采用将石墨烯型散热传导冷却结构运用于超导发射线圈和超导接收线圈，采用石墨烯型超导无线传输电能线圈线材与石墨烯层散热传导冷却结构紧密相结合，来加强超导线圈线材的散热导冷，克服超导线圈线材局部过热失超现象，不光提高了超导线圈线材工作
稳定性与安全性，还提高了无线传输电能效率。由于超导无线传输电能比传统无线传输电能的传输效率高，本实用新型采用了石墨烯型散热传导冷却方式，从而进一步提高了超导无线传输电能的工作效率。
[0026] b、本实用新型石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统，采用石墨烯型超导无线传输电能发射站向石墨烯型超导无线传输电能飞行器进行无线输送电能，由石墨烯型超导无线传输电能飞行器向石墨烯型超导无线传输电能中继站及传感器阵列无线输送电能，并通过频率自动跟踪及调控电路单元协同工作，实现了向传感器阵列无线输送电能的方便性、安全性和高效性。因此本实用新型具有广泛的应用领域。
[0027] c、本实用新型石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统，采用石墨烯型超导无线传输电能飞行器翅翼的上层光伏发电膜产生光伏发电效应，下层压电发电膜利用飞行过程中气流振动产生压电发电效应，为石墨烯型超导无线传输电能飞行器提供了可再生电能，使石墨烯型超导无线传输电能飞行器补充电能方式具有多样性，提高了石墨烯型超导无线传输电能飞行器的续航范围和续航时间。
附图说明
[0028] 下面将结合附图及
实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
[0029] 图1是石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统的工作原理
框图；
[0030] 图2是中继线圈与传感器接收线圈的等效电路图；
[0031] 图3是圆形石墨烯型超导线圈线材冷却结构的示意图；
[0032] 图4是方形石墨烯型超导线圈线材冷却结构的示意图；
[0033] 图5是石墨烯型绝缘超导线圈截面结构的示意图；
[0034] 图6是镀磁铜线圈截面结构的示意图。
[0035] 其中，石墨烯型超导无线传输电能飞行器1、石墨烯型超导无线传输电能发射站2、石墨烯型超导无线传输电能中继站3、传感器阵列4、石墨烯型超导无线传输电能接收器5、石墨烯型超导无线传输电能发射器6、圆形石墨烯型超导线圈线材冷却结构7、第一超导线圈线材8、第一冷流体管9、第一分隔板11、第一冷流体12、第一超导线管13、第一冷质量层14、第一石墨烯层15、超导线17、第一外层16、绝缘层18、石墨烯层19、石墨烯型绝缘超导线材29、方形石墨烯型超导线圈线材冷却结构20、第二超导线圈线材21、第二超导线管22、第二分隔板23、第二冷流体管24、第二冷流体25、第二冷质量层26、第二石墨烯层27、第二外层
28、铜导线30、铁31、镍材料32、绝缘层33、镀磁铜线圈材料34、传感器单元Q1、传感器单元Q2、传感器单元Q3、传感器单元Q4、传感器单元Q5、频率自动跟踪及调控电路单元B、制冷装置B、失超保护单元 B、智能控制仪、数字信息接收与发射器B、墨烯型超导无线传输电能发射器A、频率自动跟踪及调控电路单元A、数字信息接收与发射器A、制冷装置A、频率自动跟踪及调控电路单元C、制冷装置C、蓄电池C、自动调谐电阻R1、自动调谐电阻R2和自动调谐电容C1、自动调谐电容C2。
具体实施方式
[0036] 为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
[0037] 实施例1.
[0038] 本实用新型实施例1的石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统的工作原理框图(见图1)，中继线圈与传感器接收线圈的等效电路图(见图 2)。
[0039] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统的实施例具体技术方案包括：石墨烯型超导无线传输电能飞行器1、石墨烯型超导无线传输电能发射站2、石墨烯型超导无线传输电能中继站3、传感器阵列4；传感器阵列4包括：传感器单元Q1、传感器单元Q2、传感器单元Q3、传感器单元Q4、传感器单元 Q5(见图1、图2)；石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列均包括石墨烯型散热传导冷却结构，来克服超导线圈线材的局部过热产生失超现象，提高超导无线传输电能的效率；石墨烯型超导无线传输电能飞行器1，包括：石墨烯型超导无线传输电能接收器5(见图1)、石墨烯型超导无线传输电能发射器6、频率自动跟踪及调控电路单元B、制冷装置B、失超保护单元B、智能控制仪、数字信息接收与发射器B、无线通信仪、全球定位仪、飞行器和蓄电池；石墨烯型超导无线传输电能接收器5、石墨烯型超导无线传输电能发射器6、频率自动跟踪及调控电路单元B、制冷装置B、失超保护单元B、数字信息接收与发射器 B、无线通信仪、全球定位仪、蓄电池均与智能控制仪均装配在飞行器中；石墨烯型超导无线传输电能接收器5、石墨烯型超导无线传输电能发射器6、频率自动跟踪及调控电路单元B、制冷装置B、失超保护单元B、数字信息接收与发射器B、无线通信仪、全球定位仪、飞行器和蓄电池均与智能控制仪相连接；石墨烯型超导无线传输电能接收器5和石墨烯型超导无线传输电能发射器6均包括：石墨烯型超导无线传输电能线圈；石墨烯型超导无线传输电能接收器5和石墨烯型超导无线传输电能发射器6分别与频率自动跟踪及调控电路单元B相连接；数字信息接收与发射器B用于接收或发射传感器检测数据信息、频率自动跟踪检测数据信息。
[0040] 石墨烯型散热传导冷却结构：采用石墨烯型超导无线传输电能线圈线材与石墨烯层散热传导冷却结构相结合，来加强超导线圈的散热导冷，克服超导线圈线材局部过热失超现象。本实施例采用石墨烯型间接传导冷却结构与石墨烯型超临界氦迫流冷却结构相结合；石墨烯型间接传导冷却结构包括：通过石墨烯层材料将制冷机冷头及冷质量体与超导线圈线材接触来散热制冷；石墨烯型超临界氦迫流冷却结构，采用在一定压差下强迫氦冷流体通过具有石墨烯散热导冷层的超导线圈线材来制冷；石墨烯层材料采用石墨烯涂层。
[0041] 石墨烯型超导无线传输电能线圈包括：石墨烯型超导无线传输电能线圈线材；石墨烯型超导无线传输电能线圈线材和失超保护单元B与制冷装置B构成石墨烯型超导线圈线材冷却结构；石墨烯型超导线圈线材冷却结构采用圆形石墨烯型超导线圈线材冷却结构7，其主要特征为(见图3)：第一超导线圈线材8 装配在中心区第一冷流体管9外层，并处于具有4-8个第一分隔板11的第一超导线管13内；装配有第一超导线圈线材8的第一超导线管
13内第一分隔板11 之间和中心区第一冷流体管9中均有第一冷流体12流动；第一冷流体12采用温度低的氦流体；第一超导线管13外层为第一冷质量层14；第一冷质量层14、第一超导线管13外层之间有第一散热导冷层，所述第一散热导冷层采用第一石墨烯层15；第一分隔板11表面有所述第一石墨烯层15；第一冷质量层14与制冷装置B的冷头相连接；第一冷质量层14的外面是第一外层16。
[0042] 石墨烯型超导无线传输电能线圈线材采用石墨烯型绝缘超导线材(见图5)；石墨烯型绝缘超导线材29结构特征为：超导线17外层为绝缘层18；绝缘层外层为石墨烯层19。
[0043] 实施例1采用的飞行器技术特征包括：具有光伏发电与压电发电翅翼；光伏发电与压电发电翅翼结构特征为：上层为光伏发电膜，中层为翅翼弹性基材，下层为压电发电膜，并构成一体化复合结构；下层压电发电膜采用聚偏二氟乙烯压电薄膜(PVDF)；上层为光伏发电膜、下层为压电发电膜和石墨烯型超导无线传输电能接收器的输出电能，通过整流电路及器件与蓄电池相连接；蓄电池与石墨烯型超导无线传输电能发射器B、频率自动跟踪及调控电路单元B、制冷装置B、失超保护单元B、智能控制仪、数字信息接收与发射器B、无线通信仪、全球定位仪、飞行器相连接，并提供工作电能。
[0044] 石墨烯型超导无线传输电能发射站2，包括：石墨烯型超导无线传输电能发射器A、频率自动跟踪及调控电路单元A、数字信息接收与发射器A、电源系统、智能控制器、充电装置及电路器件、制冷装置A、云数据库；石墨烯型超导无线传输电能发射器A，包括采用石墨烯型超导无线传输电能线圈及线材；电源系统包括：三相交流电源、直流电源和电路；石墨烯型超导无线传输电能发射器A、频率自动跟踪及调控电路单元A、数字信息接收与发射器A、电源系统、充电装置及电路器件、制冷装置A、云数据库均与智能控制器相连接。
[0045] 石墨烯型超导无线传输电能中继站3的位置靠近传感器阵列4，包括：石墨烯型超导无线传输电能中继超导线圈及电路(等效电路图见图2)、频率自动跟踪及调控电路单元C、制冷装置C、蓄电池C；石墨烯型超导无线传输电能中继超导线圈包括：采用石墨烯型超导无线传输电能线圈线材；频率自动跟踪及调控电路单元A、频率自动跟踪及调控电路单元B和频率自动跟踪及调控电路单元C均包括：高频谐振逆变器、LC谐振耦合和频率跟踪；频率跟踪包括：超导线圈电流电压检测装置、超导线圈参数调控单元；超导线圈参数调控单元包括：自动调谐电阻R1、自动调谐电阻R2和自动调谐电容C1、自动调谐电容C2及电路；频率自动跟踪及调控电路单元C和制冷装置C与蓄电池C相连接。
[0046] 传感器阵列4采用传感器单元Q1、传感器单元Q2、传感器单元Q3、传感器单元Q4、传感器单元Q5按照一定方式在一定范围内排布形成的阵列；传感器单元包括：传感器元件、无线传输电能接收器、整流电路及器件、微型存储器、传感器数字信息发射器、微型蓄电池；传感器元件与微型存储器相连接；微型存储器与传感器数字信息发射器相连接；将无线传输电能接收器通过整流电路及器件与微型蓄电池相连接；传感器元件和传感器数字信息发射器与微型蓄电池相连接；传感器数字信息发射器能够将微型存储器中存储的传感器监测信息发送给石墨烯型超导无线传输电能飞行器1或石墨烯型超导无线传输电能发射站2云数据库存储分析备用。
[0047] 无线传输电能接收器采用纯铜无线电能接收器；纯铜无线电能接收器包括：采用纯铜导线线圈。本实施例1传感器阵列4用在高压电网传感器阵列；传感器元件采用温度传感器、
风力传感器。
[0048] 本实施例的石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统工作过程如下：
[0049] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器1在空中等待石墨烯型超导无线传输电能发射站2无线传输电能前，石墨烯型超导无线传输电能发射站2的石墨烯型超导无线传输电能发射器A和制冷装置A要提前进入工作状态，发射站2的石墨烯型超导无线传输电能发射器A中石墨烯型超导无线传输电能线圈及线材处于低温状态。
[0050] 在空中飞行的石墨烯型超导无线传输电能飞行器1的石墨烯型超导无线传输电能接收器5和石墨烯型超导无线传输电能发射器6，也提前做好无线传输电能的准备工作。飞行器1的石墨烯型超导无线传输电能接收器5和石墨烯型超导无线传输电能发射器6中石墨烯型超导无线传输电能线圈及线材处于低温状态。
[0051] 石墨烯型超导无线传输电能发射站2的智能控制器接收到飞行器1中的智能控制仪发来的无线传输电能请求后，发射站2的智能控制器指令石墨烯型超导无线传输电能发射器A、频率自动跟踪及调控电路单元A、数字信息接收与发射器A、电源系统进行工作。石墨烯型超导无线传输电能飞行器1中的智能控制仪指令飞行器1中的石墨烯型超导无线传输电能接收器5、石墨烯型超导无线传输电能发射器6、频率自动跟踪及调控电路单元B、失超保护单元B和蓄电池进行工作。发射站2的频率自动跟踪及调控电路单元A、飞行器1的频率自动跟踪及调控电路单元B均包括：高频谐振逆变器、LC谐振耦合和频率跟踪器； LC谐振耦合和频率跟踪器包括：超导线圈电流电压检测装置、超导线圈参数调控单元；超导线圈参数调控单元包括：自动调谐电阻、自动调谐电容和自动调谐电感及电路；当发射站的智能控制器与飞行器1的智能控制仪同时收到频率自动跟踪及调控电路单元A和频率自动跟踪及调控电路单元B工作及反馈信息，协同双向指令调节超导线圈旁的自动调谐电阻、自动调谐电容和自动调谐电感及电路；当超导线圈的电流或电压检测装置与接收感应线圈电路中装配的电压或电流检测装置，将检测到发射端、接收端的电压或电流信息作为谐振频率跟踪信息，发射站的发送给智能控制器与石墨烯型超导无线传输电能飞行器1的智能控制仪；智能控制器与智能控制仪根据收到的频率跟踪数据信息，进一步指令协同调节自动调谐电阻、自动调谐电容和自动调谐电感及电路，促使系统处于动态最佳谐振频率状态，确保超导发射型无线电能传输系统处于最佳电能传输效率的工作状态。
[0052] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器1在空中飞行过程中，石墨烯型超导无线传输电能飞行器1的翅翼上层光伏发电膜利用太阳光照射能够产生光伏发电效应，下层压电发电膜利用飞行过程中气流振动能够产生压电发电效应；上层光伏发电膜、下层压电发电膜和石墨烯型超导无线传输电能接收器的电能电流，通过整流电路及器件传输给飞行器的蓄电池；蓄电池与飞行器的石墨烯型超导无线传输电能发射器B、频率自动跟踪及调控电路单元B、制冷装置B、失超保护单元B、智能控制仪、数字信息接收与发射器B、无线通信仪、全球定位仪、飞行器1相连接，并提供工作电能。
[0053] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器1可以选择采用在空中接收石墨烯型超导无线传输电能发射站2中石墨烯型超导无线传输电能发射器A发射的电能模式，也可以选择采用在石墨烯型超导无线传输电能发射站2地面先充满电能再飞行工作模式。
[0054] 石墨烯型超导无线传输电能飞行器1通过一段距离的空中飞行，在靠近石墨烯型超导无线传输电能中继站3附近的天空，向石墨烯型超导无线传输电能中继站3发送无线电能，石墨烯型超导无线传输电能中继站3的石墨烯型超导无线传输电能中继线圈接收电能后，再传输给传感器阵列4(见图1)的无线传输电能接收器，向传感器阵列4提供补充工作电能。飞行器1的频率自动跟踪及调控电路单元B和石墨烯型超导无线传输电能中继站3的频率自动跟踪及调控电路单元C协同工作；当超导线圈的电流或电压检测装置与接收感应线圈电路中装配的电压或电流检测装置，将检测到发射端、接收端的电压或电流信息作为谐振频率跟踪数据信息发送给飞行器的智能控制仪；智能控制仪根据收到的频率跟踪数据信息，进一步指令协同调节自动调谐电阻R1、R2及电路和自动调谐电容C1、自动调谐电容C2及电路(见图2)，促使石墨烯型超导无线传输电能中继站3与传感器阵列4之间处于动态最佳谐振频率状态，确保石墨烯型超导无线传输电能中继站3的石墨烯型超导无线传输电能中继超导线圈对传感器阵4列无线传输电能接收器D线圈输送电能处于最佳效率的工作状态。同时传感器阵列4通过传感器数字信息发射器，能够将微型存储器中存储的传感器监测数据信息发送给石墨烯型超导无线传输电能飞行器1或石墨烯型超导无线传输电能发射站2云数据库存储分析备用。
[0055] 实施例2.
[0056] 本实用新型实施例2的石墨烯型超导无线传输电能飞行器与传感器阵列系统的工作原理框图(见图1)，中继线圈与传感器接收线圈的等效电路图(见图 2)。
[0057] 石墨烯型超导无线传输电能线圈包括：石墨烯型超导无线传输电能线圈线材；石墨烯型超导无线传输电能线圈线材和失超保护单元B与制冷装置B构成石墨烯型超导线圈线材冷却结构；石墨烯型超导线圈线材冷却结构采用方形石墨烯型超导线圈线材冷却结构20，其主要特征为(见图4)：第二超导线圈线材 21装配在中心区第二冷流体管24外层，并处于具有4-8个第二分隔板23的第二超导线管22内；装配有第二超导线圈线材21的第二超导线管22内第二分隔板23之间和中心区第二冷流体管24中均有第二冷流体25流动；第二冷流体25 采用温度低的氦流体；第二超导线管22外层为第二冷质量层26；第二冷质量层 26与第二超导线管22之间有第二散热导冷层，所述第二散热导冷层采用第二石墨烯层27；第二分隔板23表面有所述第二石墨烯层27；第二冷质量层26与制冷装置B的冷头相连接；第二冷质量层26的外面是第二外层28。
[0058] 无线传输电能接收器采用镀磁铜无线电能接收器包括：采用镀磁铜线圈材料34(见图6)；镀磁铜线圈材料34指在铜导线30表面覆盖铁31和镍材料32 制成的线圈，其外层为绝缘层33。传感器阵列4为用在
水电大坝传感器阵列；传感器元件采用压力传感器、工程裂纹传感器。
[0059] 实施例2.采用的其它材料及器件均与实施例1相同，其工作原理及工作过程均与实施例1相同，在此不再重复描述。
[0060] 在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
[0061] 在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0062] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
