智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

　　智能設(shè)備是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備。在《中國制造 2025》等政策背景下，伴隨著新一代信息技術(shù)和制造業(yè)的不斷深度融合與發(fā)展，我國智能設(shè)備發(fā)展成效明顯。以下對智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析。

　　2018-2023年中國電子智能設(shè)備行業(yè)市場深度分析及投資戰(zhàn)略研究報告表明，從2013年到2018年，整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲆阅陱?fù)合增長率21.1%的速度高速成長，到2018年物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)?？蛇_1,041 億美元。智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀預(yù)計到2015年新增物聯(lián)網(wǎng)的接入設(shè)備將達到5.74億個，同比增長40%，這些接入設(shè)備包括嵌入式系統(tǒng)、傳感器、儀器、汽車、控制器、攝像頭、可穿戴產(chǎn)品及其他。2013年新增2.82億個物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備，2014年新增達到4.1億個，同比增長45%。

　　全球智通終端設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)數(shù)量走勢

　　國內(nèi)對智能設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展側(cè)重技術(shù)追蹤和技術(shù)引進，而由于基礎(chǔ)研究能力不足和對引進技術(shù)的消化吸收力度不夠，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平與世界先進水平有較大差距。智能設(shè)備是為一國工業(yè)生產(chǎn)體系和國民經(jīng)濟各行業(yè)直接提供技術(shù)設(shè)備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，具有產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高、技術(shù)資金密集的特征，是各行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現(xiàn)?，F(xiàn)從五大技術(shù)來分析智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀。

　　1、檢測與傳感技術(shù)

　　智能電網(wǎng)首先必須具備靈敏準(zhǔn)確的感知功能，這是實現(xiàn)智能化功能的前提。智能設(shè)備二次電路已全部有智能監(jiān)控單元取代，所需功率比傳統(tǒng)設(shè)備大大降低，不再需要互感器輸出較高的功率。因此，在智能設(shè)備中電量測量越來越多的應(yīng)用羅柯夫斯基(Rogowski)電流傳感器、霍爾電流/電壓傳感器、光學(xué)電流/電壓傳感器等新型電量傳感器，而近年來非電量傳感器在檢測溫度、油色譜、sF 氣體含量等參數(shù)上，尤其是在變壓器、電抗器的安全運行中發(fā)揮了越來越大的作用。

　　智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析，光學(xué)電流互感器和光學(xué)電壓互感器是近年發(fā)展比較快的一類新型電量傳感器，它也是目前電氣工程領(lǐng)域前沿研究課題之一?，F(xiàn)在很多國家已研制出可用于測量高達500kV電壓的系列光學(xué)電壓互感器，但其穩(wěn)定性和可靠性還存在相當(dāng)大的問題。

　　因羅氏線圈本身和被測電流回路沒有電路的聯(lián)系，而是通過電磁場耦合，且鐵心沒有飽和問題，測量范圍寬，甚至可以測量含有大的直流分量的瞬態(tài)電流，因此羅氏線圈將在智能電網(wǎng)尤其是智能配電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。

　　近年來，國外一些公司也開發(fā)了將電流測量和電壓測量組合到一起的組合傳感器，其電流測量多是采用羅氏線圈，而電壓測量有的采用電阻分壓器，有的采用電容分壓器。

　　2、通訊技術(shù)

　　信息化與自動化的實現(xiàn)離不開網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)是智能設(shè)備控制系統(tǒng)中不可缺少的內(nèi)容?，F(xiàn)有的變電站內(nèi)通信一般是依靠現(xiàn)場總線完成的，它通過連接運行現(xiàn)場各設(shè)備，實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備和上級變電站綜合自動化系統(tǒng)間信息傳輸。

　　智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析，現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)和控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互聯(lián)、多變量、多點、多站的通信網(wǎng)絡(luò)，具有開放性、互可操作性與互用性、現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性以及對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性等鮮明技術(shù)特點。它的結(jié)構(gòu)特點打破了傳統(tǒng)一對一的設(shè)備連接，可直接在現(xiàn)場完成，實現(xiàn)分散控制。同時，為了實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的“即插即用”，IEC61850通過面向?qū)ο?、面向?yīng)用開放的自我描述，對數(shù)據(jù)對象統(tǒng)一建模，使用分層的思路，采用與網(wǎng)絡(luò)獨立的抽象通信服務(wù)接口對電力系統(tǒng)的配置進行管理，加強了設(shè)備間的互動性。

　　總線技術(shù)及數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，可以把現(xiàn)場輸、配電設(shè)備和用電設(shè)備通過智能設(shè)備連接成類似計算機通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備運行、用電質(zhì)量、供電質(zhì)量及供電系統(tǒng)的智能化、自動化管理，滿足智能電網(wǎng)的需求。

　　3、自診斷技術(shù)

　　功能完備的智能設(shè)備必須具備靈敏準(zhǔn)確的感知功能、正確的思維與判斷功能以及行之有效的執(zhí)行功能。感知功能是傳感器的任務(wù)，思維和判斷則是控制器的功能，其主要技術(shù)就是自診斷技術(shù)。智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析，目前自診斷技術(shù)的研究主要集中在專家系統(tǒng)、模糊邏輯控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及其它人工智能方法。

　　眾多自診斷技術(shù)其一致性在于模仿人在操作控制過程中的思維和邏輯推理，這也是設(shè)備實現(xiàn)智能化最為關(guān)鍵的步驟，直接決定了設(shè)備智能化程度的高低。目前，最具影響的就是專家系統(tǒng)，其在醫(yī)療方面已經(jīng)取得了顯著的成果。

　　專家系統(tǒng)的主體是一個基于知識的計算機程序系統(tǒng)，其內(nèi)部具有某個領(lǐng)域中大量專家水平的知識和經(jīng)驗，能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來解決該領(lǐng)域的問題。其最具有吸引力、也是難度頗大的領(lǐng)域之一就是專家控制。專家控制可以看成是對一個“控制專家”在解決控制問題或進行控制操作時的思路、方法、經(jīng)驗、策略的模擬。

　　4、電磁兼容技術(shù)

　　智能設(shè)備是傳統(tǒng)電氣設(shè)備與計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、控制理論、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電力電子技術(shù)等相結(jié)合的產(chǎn)物。因此，從本質(zhì)上說是一種機電一體化設(shè)備，是一個“弱電”和“強電”相混合的系統(tǒng)，這也致使其電磁兼容性越來越成為系統(tǒng)設(shè)計、制造、調(diào)試中需要考慮的重要問題。

　　智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析，電力系統(tǒng)本身就是一個強大的電磁干擾源，在正常和異常狀態(tài)下都會產(chǎn)生多種形式的電磁干擾。例如開關(guān)操作、短路電流故障等產(chǎn)生的電磁暫態(tài)過程;供電網(wǎng)的電壓波動、電壓突降和中斷、電力系統(tǒng)諧波等。電磁干擾的抑制主要可采用抑制干擾源和切斷傳播途徑等方法。

　　5、可靠性技術(shù)

　　智能設(shè)備是一種高度自動化的機電一體化設(shè)備，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在系統(tǒng)中的作用十分重要，因此對智能設(shè)備的可靠性有很高的要求。智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析，元器件的可靠性、技術(shù)設(shè)計、工藝水平和技術(shù)管理等共同決定了電子產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)。提高產(chǎn)品的可靠性，必須掌握產(chǎn)品的失效規(guī)律，只有對產(chǎn)品的失效規(guī)律進行全面的了解，才能采取有效的措施來提高產(chǎn)品的可靠性 。

　　智能設(shè)備雖走出混沌未開的萌芽狀態(tài)但仍然處于發(fā)展的早期階段，智能設(shè)備總體上仍未達到實用價值地步。生態(tài)碎片嚴(yán)重、安全標(biāo)準(zhǔn)缺失也成了智能家居發(fā)展中相伴隨的問題。智能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀分析，不過發(fā)展中的問題總要在發(fā)展中解決，隨著技術(shù)的進步、市場不斷成熟的智能設(shè)備或許能給我們帶來耳目一新的感覺。

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