大型机械设备的健康监测是判断设备工况参数和预估设备工作效能的关键手段之一。集成环境监测传感器的无线传感网络具有分布式、覆盖范围广、结构灵活、扩展性强等特点,在设备工况及其自身性能的监测领域有着极大的应用前景。现有的无线监测节点大多使用有线供电系统和可拆换的电池供电技术。然而通常大型机械设备的工作环境较为复杂且恶劣,不易于铺设线缆和电池更换作业,因此这两种供电手段都存在应用上的局限性。为了突破应用于大型机械设备的监测节点的供电技术的瓶颈,本文提出一种自供电的低功耗无线自组网传感器系统。该系统的前端采用基于电磁—压电的复合式能量采集器完成外界振动机械能量到电能的高效能量转化,并为后端电路系统提供能量。搭建无线传感器网络,实现了同时对多台大型机械设备工况状态的实时监测。在系统的研究与设计过程中,设计了基于磁悬浮结构的电磁—压电复合能量收集器;基于前期理论研究完成了对终端监测节点的硬件电路的设计;着重对电路系统的低功耗设计思路和能耗管理策略进行了深入的研究与实现。最后通过实验,对电磁—压电复合振动能量收集器的电学输出性能测试,并对电路覆盖频率、功耗与实际工况应用等进行测试与功能验证。测试结果表明,本文设计的复合能量收集器的电磁发电机在低频振动激励下输出有功功率可达到27.49mW,压电发电机在高频158Hz频率附近有近40V的输出电压,整个器件具有宽频带、高输出的电学输出性能。无线传感节点的休眠电流仅为0.32mA,在无前端能量收集器输入能量时,单个节点可持续工作达6751个工作周期,即572小时;而仅需前端能量收集器的能量输出达到2.48mW以上即可实现系统能量的供需平衡并实现真正意义上的自供电。以上结果表明本文设计的自供电无线监测系统能够实现振动工况下长时间、稳定、多节点的无线传感监测,在工业装备健康监测、工业物联网领域具有极高的实际应用价值。