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ADI泛在电力物联网部署有这些硬核技术,你必须知道

2019-08-01
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配电自动化作为智能配电网发展的重要组成部分,是提高供电可靠性与配电网精益化管理水平的重要手段,是配电网现代化、智能化发展的必然趋势。以“运用配电新技术,建设智能配电服务”为主题的第十届配电技术应用论坛于2019年7月25日-27日在广州成功举办。作为电能计量领域的开拓者,ADI携十余款明星级Demo亮相本次论坛,ADI产品经理张松刚为现场的观众带来主题演讲【ADI智能传感技术助力泛在电力物联网】,现在就跟着小编一起回顾一下论坛当天的精彩吧~


ADI产品经理张松刚


众所周知,ADI希望搭建连通数字世界与现实世界之间的桥梁,其中配电技术在未来的智能能源建设与运行中将发挥重大作用,业界需要不断地寻找并应用新方法、新技术来支撑配电系统的安全、可靠、优质、高效运行。


事实上,ADI一直紧跟该领域的需求和变化,做出完美的应对。张松刚表示:“如何将物联网技术通过ADI的芯片与整个系统结合起来,是我们一直在致力解决的问题。从物联网角度来看,无非就是传感技术,但是涉及到现实世界的数据采集,对于传感器的需求巨大,可以说是宇宙级的。”


ADI理解泛在电力物联网对智能感知的需求


针对于泛在电力物联网的需求,怎么做好电气及状态量的监测,张松刚为在场嘉宾介绍了ADI在传感技术方面做出的完美应对。


MEMS技术


MEMS技术发展早在上个世纪70年代就开始了,而ADI是最早介入这个领域的公司之一,在技术与经验方面有着绝对的优势,目前ADI聚焦于MEMS的惯导技术在各个行业的应用以及超低噪声、超低功耗、以及高温性能如何应对各种更加鲁棒性的应用场景。张松刚解释道:“这些传感器中有各种g值的,50g,100g一直到500g。g值高的可以做振动监测,使得预防性设备健康维护成为可能!”值得一提的是,其中的ADXL1001和ADXL1002 MEMS加速度计更是上榜2017年EDN Hot 100 。



低g值的传感器具有很低的噪声,所以一般用于手环和手机,还有比如电塔的倾斜角,山体滑坡这种自然灾害的监测等等。



MEMS应用中具有重要意义的是与惯导技术的结合,而ADI是这个领域的佼佼者,张松刚介绍道:“我们把陀螺仪、加速度计结合起来——惯导单元,可以直接实现惯性的导航。这种惯导技术可以用在很多电力当中,比如跟我们低噪声多轴的加速度计结合在一起,进行电线舞动和浮垂的监测,也可以由惯导单元实现巡监机器人,还有故障的定位等等。”



不仅是MEMS,ADI还推出了一种叫做mSure的自检测技术,驻留在电能计量芯片内部,为包括传感器在内的整个系统提供全面的精度监控和自我诊断功能。以及近年来发展较快的磁阻技术,ADI也已在AMR上有产品提供。他还提到了ADI也在研究更多的状态量感知技术,像局放、电气绝缘等。

环境感知传感技术


除了状态监测,ADI还有一系列针对于环境感知的传感技术,包括温度、气体、声光等等。其中关于温度,ADI拥有大量利用数字技术可提高测量精度的集成式温度传感器,这些传感器可以用在比如现场温度监测、配电柜等应用。



会上,张松刚向观众举例介绍了±0.25°C 精度的数字温度传感器,能够支持SPI接口或者I2C接口,它的分辨率可以到16位,精度非常高。同时芯片内部有过温、欠温的中断,并有省电模式可以很方便去使用。而光学传感器则可以完成烟雾的测量,分析气体中的颗粒度,了解当前混合气体成分,为各类电气设备的安全监测提供保障。张松刚也表示,未来ADI还将做各类标准性气体的传感器以便大家实现未来泛在电力物联网当中传感器的需求。此外,ADI在声音、ToF以及红热等环境传感技术上拥有成熟的产品。



无线组网技术


无线组网技术已是设备通信的大趋势,据预测,到2020年,将有超过300亿的设备具有和其他设备的无线通信能力。而这其中数目比例最大的,就是低功耗无线局域网设备,特别是物联网要求各类的无线收发。据张松刚介绍,ADI自有的SmartMesh IP无线组网技术,由高度可扩展的自成形多跃点无线节点网格和网络管理器构成,无线节点称为智能微尘,用于收集和中继数据;网络管理器用于监控和管理网络性能和安全,并与主机应用程序交换数据。其中SmartMesh IP 智能微尘作为SmartMesh IP 网络中的无线节点,它们连接到传感器/致动器并路由来自其他智能微尘的数据,同时保持低功耗。


ADI 提供针对不同协议栈,不同应用场景的短距离,微功耗无线组网解决方案


每个智能微尘都可以发送和接收消息(支持双向数据),每个智能微尘也可以有不同的数据报告速率,网络管理器会自动协调各个成对通信以便高效地路由流量,并且它们有不同的供电能力(例如线路电源、电池电源或能量收集电源)。网络管理器会相应地对流量进行负载平衡以便将时间延长至网络的第一次电池更换。这种无线组网技术在工业的环境下,特别是对于工业的测温、压力这种慢速的环境下特别有效果。


ADI DUST通过时间同步和跳频技术提供最佳可靠的无线传输


张松刚表示:“对于自主网来讲,可以很容易实现传感器的增减,这个技术现在也用在电气领域,例如电力高压线的线缆测温、舞动监测,或者短距离的自主网信号传递等。”



ADI 公司很早就推出了能源计量组件,是电子能源计量领域的拓荒者。其中自动抄表 (AMR) 和先进计量基础设施 (AMI) 系统的使用越来越强化了对高效仪表通信系统的要求,ADI 技术同样处于最前沿。在监控设备以及输配电系统的安装与升级上,ADI也能提供各种适用于此的解决方案。在本届论坛上,ADI展示了围绕配电物联网技术应用的一系列Demo,一起来看看吧。


ADI Demo展示台


由单一芯片代替原有整体分立元件的解决方案—— 《集成ADI智能能量采集和低功耗信号链的新型在线故障监测终端(FCI)设计》对于紧凑型布局极其有利,可减少设计复杂性,且业界领先的超低功耗性能可完整覆盖从ADC转换到处理器处理和无线通信的整个系统信号链。


典型ETU系统从电流互感器获取能量。一旦有过流状况,ETU就会开始运行。需要精确控制整块PCB板上电的时序,同时让整个系统运行保持低功耗。从系统成本及减小PCB尺寸的角度来看,ASSP可以降低系统成本。ADI公司的ADP2450是一款ASSP(专用订制产品),专为MCCB和ACB等低压断路器而设计。


ADE9078是一款高度精确的完全集成式电能计量器件。通过与电流变压器(CT)和罗氏线圈传感器接口,ADE9078支持用户开发3相计量平台,可实现1类至0.2类电表的高性能。此外,ADE9078已经用在国网的新TTU产品中,并正被大家考虑用在智能分路监测终端和智能故障传感器中,另外在未来的智能断路器及智能插座中都可以考虑使用。




好啦,配电技术应用论坛咱们就逛到这里啦,ADI在输配电系统应用领域的产品或技术当然不止于此,如果你想了解更多那就点击“阅读原文”哦~

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