智能設備發展現狀

　　智能設備是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的製造裝備。在《中國製造 2025》等政策背景下，伴隨著新一代信息技術和製造業的不斷深度融合與發展，我國智能設備發展成效明顯。以下對智能設備發展現狀分析。

　　2018-2023年中國電子智能設備行業市場深度分析及投資戰略研究報告表明，從2013年到2018年，整個物聯網產業鏈市場以年複合增長率21.1%的速度高速成長，到2018年物聯網市場規模可達1,041 億美元。智能設備發展現狀預計到2015年新增物聯網的接入設備將達到5.74億個，同比增長40%，這些接入設備包括嵌入式系統、傳感器、儀器、汽車、控制器、攝像頭、可穿戴產品及其他。2013年新增2.82億個物聯網接入設備，2014年新增達到4.1億個，同比增長45%。

　　全球智通終端設備接入物聯網數量走勢

　　國內對智能設備產業的發展側重技術追蹤和技術引進，而由於基礎研究能力不足和對引進技術的消化吸收力度不夠，導致產業整體技術水平與世界先進水平有較大差距。智能設備是為一國工業生產體系和國民經濟各行業直接提供技術設備的戰略性產業，具有產業關聯度高、技術資金密集的特徵，是各行業產業升級、技術進步的重要保障和國家綜合實力的集中體現。現從五大技術來分析智能設備發展現狀。

　　1、檢測與傳感技術

　　智能電網首先必須具備靈敏準確的感知功能，這是實現智能化功能的前提。智能設備二次電路已全部有智能監控單元取代，所需功率比傳統設備大大降低，不再需要互感器輸出較高的功率。因此，在智能設備中電量測量越來越多的應用羅柯夫斯基(Rogowski)電流傳感器、霍爾電流/電壓傳感器、光學電流/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 氣體含量等參數上，尤其是在變壓器、電抗器的安全運行中發揮了越來越大的作用。

　　智能設備發展現狀分析，光學電流互感器和光學電壓互感器是近年發展比較快的一類新型電量傳感器，它也是目前電氣工程領域前沿研究課題之一。現在很多國家已研製出可用於測量高達500kV電壓的系列光學電壓互感器，但其穩定性和可靠性還存在相當大的問題。

　　因羅氏線圈本身和被測電流迴路沒有電路的聯繫，而是通過電磁場耦合，且鐵心沒有飽和問題，測量範圍寬，甚至可以測量含有大的直流分量的瞬態電流，因此羅氏線圈將在智能電網尤其是智能配電網領域發揮越來越大的作用。

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

　　2、通訊技術

　　信息化與自動化的實現離不開網絡和通信技術的發展，網絡與通信技術是智能設備控制系統中不可缺少的內容。現有的變電站內通信一般是依靠現場總線完成的，它通過連接運行現場各設備，實現現場設備和上級變電站綜合自動化系統間信息傳輸。

　　智能設備發展現狀分析，現場總線是用於現場儀表與控制系統和控制室之間的一種全分散、全數位化、智能、雙向、互聯、多變量、多點、多站的通信網絡，具有開放性、互可操作性與互用性、現場設備的智能化與功能自治性、系統結構的高度分散性以及對現場環境的適應性等鮮明技術特點。它的結構特點打破了傳統一對一的設備連接，可直接在現場完成，實現分散控制。同時，為了實現現場設備的「即插即用」，IEC61850通過面向對象、面向應用開放的自我描述，對數據對象統一建模，使用分層的思路，採用與網絡獨立的抽象通信服務接口對電力系統的配置進行管理，加強了設備間的互動性。

　　總線技術及數位化通信網絡技術的應用，可以把現場輸、配電設備和用電設備通過智能設備連接成類似計算機通信網絡的系統，實現對設備運行、用電質量、供電質量及供電系統的智能化、自動化管理，滿足智能電網的需求。

　　3、自診斷技術

　　功能完備的智能設備必須具備靈敏準確的感知功能、正確的思維與判斷功能以及行之有效的執行功能。感知功能是傳感器的任務，思維和判斷則是控制器的功能，其主要技術就是自診斷技術。智能設備發展現狀分析，目前自診斷技術的研究主要集中在專家系統、模糊邏輯控制、人工神經網絡以及其它人工智慧方法。

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

　　專家系統的主體是一個基於知識的電腦程式系統，其內部具有某個領域中大量專家水平的知識和經驗，能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來解決該領域的問題。其最具有吸引力、也是難度頗大的領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、經驗、策略的模擬。

　　4、電磁兼容技術

　　智能設備是傳統電氣設備與計算機技術、數據處理技術、控制理論、傳感器技術、網絡通信技術、電力電子技術等相結合的產物。因此，從本質上說是一種機電一體化設備，是一個「弱電」和「強電」相混合的系統，這也致使其電磁兼容性越來越成為系統設計、製造、調試中需要考慮的重要問題。

　　智能設備發展現狀分析，電力系統本身就是一個強大的電磁干擾源，在正常和異常狀態下都會產生多種形式的電磁干擾。例如開關操作、短路電流故障等產生的電磁暫態過程;供電網的電壓波動、電壓突降和中斷、電力系統諧波等。電磁干擾的抑制主要可採用抑制干擾源和切斷傳播途徑等方法。

　　5、可靠性技術

　　智能設備是一種高度自動化的機電一體化設備，由於其結構複雜，在系統中的作用十分重要，因此對智能設備的可靠性有很高的要求。智能設備發展現狀分析，元器件的可靠性、技術設計、工藝水平和技術管理等共同決定了電子產品的可靠性指標。提高產品的可靠性，必須掌握產品的失效規律，只有對產品的失效規律進行全面的了解，才能採取有效的措施來提高產品的可靠性 。

　　智能設備雖走出混沌未開的萌芽狀態但仍然處於發展的早期階段，智能設備總體上仍未達到實用價值地步。生態碎片嚴重、安全標準缺失也成了智能家居發展中相伴隨的問題。智能設備發展現狀分析，不過發展中的問題總要在發展中解決，隨著技術的進步、市場不斷成熟的智能設備或許能給我們帶來耳目一新的感覺。

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