DQZHAN技術訊:智能電網(wǎng)中的傳感器技術淺析
在人們的意識里,傳感器被廣泛應用于汽車、工業(yè)自動化、航天技術、**工程、環(huán)境探測等領域,電力領域少有涉及。
如今,不僅在智能電網(wǎng)領域已經(jīng)可以尋覓到傳感器的身影,而且智能電網(wǎng)還有望成為傳感器使用的*大用戶。建立智能電網(wǎng)所需大部分成本得花費在終端電力分布系統(tǒng)以及智能電網(wǎng)在電力設施上的終端信息系統(tǒng),網(wǎng)絡**軟硬件建設,很大一部分將投資在傳感器網(wǎng)絡上面,直接帶動了傳感器的市場。同時,為適應智能電網(wǎng)的建設需求,傳感器也在向智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化方向發(fā)展。智能傳感器是具有信息處理功能的傳感器,帶有微處理機,具有采集、處理、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。
智能電網(wǎng)與眾多智慧體系一樣,不是單獨的個體,而是眾多裝備與技術共同作用的產(chǎn)物。其中在監(jiān)測**線的傳感器設備雖小,但**重要。在智能電網(wǎng)發(fā)展中,利用傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)無法對某些電力產(chǎn)品的質(zhì)量、故障定位等作出快速直接測量并在線監(jiān)控。而利用智能傳感器可直接測量,對產(chǎn)品質(zhì)量指標、以及故障等進行測量(如溫度、壓力、流量)。例如,為了滿足智能電網(wǎng)發(fā)展需求,我國推出了光纖電流傳感系統(tǒng),實現(xiàn)了管線電流傳感系統(tǒng)的全數(shù)字閉環(huán)控制,具有穩(wěn)定性和線性度好、靈敏度高等特點,滿足了大量程范圍的高精度測量要求。
目前,智能傳感器已經(jīng)成為國際上傳感器研究的熱點和前沿。大力發(fā)展智能傳感器研究,應采取的跨越式的發(fā)展思路,是占領未來信息技術制高點的關鍵措施。未來,數(shù)字化、信息化、物聯(lián)網(wǎng)技術的融合,將帶動傳感器向智能化方向發(fā)展。隨著傳感器制造成本降低,市場對傳感器功能的要求也越來越**和專業(yè)化,傳感器智能化也將被普及和應用。
傳感器“五化”發(fā)展
一是智能化,兩種發(fā)展軌跡齊頭并進。一個方向是多種傳感功能與數(shù)據(jù)處理、存儲、雙向通信等的集成;另一個方向是軟傳感技術,即智能傳感器與人工智能相結(jié)合。
二是可移動化,無線傳感網(wǎng)技術應用加快。無線傳感網(wǎng)技術的關鍵是克服節(jié)點資源限制,并滿足傳感器網(wǎng)絡擴展性、容錯性等要求。
三是微型化,MEMS傳感器研發(fā)異軍突起。隨著集成微電子機械加工技術的日趨成熟,MEMS傳感器將半導體加工工藝引入傳感器的生產(chǎn)制造,實現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn),并為傳感器微型化發(fā)展提供了重要的技術支撐。
四是集成化,傳感器集成化包括兩類:一種是同類型多個傳感器的集成,另一種是多功能一體化。
五是多樣化,新材料技術的突破加快了多種新型傳感器的涌現(xiàn)。新型敏感材料是傳感器的技術基礎,材料技術研發(fā)是提升性能、降低成本和技術升級的重要手段。
如今,傳感器發(fā)展前景和應用領域都正在不斷擴大,尤其在智能電網(wǎng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電領域?qū)⒂兄鴺O為重要的應用。