2019年8月9日，英國發生自2003年“倫敦大停電”以來規模最大、影響人口最多的停電事故
，包括倫敦在內的英國部分重要城市出現地鐵與城際火車停運
、道路交通信號中斷、部分醫院由於備用電源不足無法進行醫療服務等現象，約有100萬(wan)人(ren)受(shou)到(dao)影(ying)響(xiang)。作(zuo)為(wei)世(shi)界(jie)繁(fan)華(hua)的(de)大(da)都(dou)市(shi)之(zhi)一(yi)
，倫(lun)敦(dun)的(de)停(ting)電(dian)事(shi)故(gu)讓(rang)世(shi)人(ren)看(kan)到(dao)國(guo)際(ji)大(da)都(dou)市(shi)背(bei)後(hou)不(bu)堪(kan)重(zhong)負(fu)的(de)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)，比(bi)如(ru)電(dian)網(wang)聯(lian)網(wang)後(hou)不(bu)能(neng)統(tong)一(yi)調(tiao)度(du)
、部分電力設備嚴重老化、電網維護力量薄弱等等。電力係統需要迎來新一波的技術革命。

泛在電力物聯網作為新興的電網自動化係統，正逐步助力實現傳統電網向能源互聯網的升級。“在此過程中，業界需要不斷地尋找並應用新方法、新技術來支撐泛在電力物聯網配電係統的安全、可靠
、優質、高效運行
，如何將物聯網技術通過ADI芯片與整個配電係統結合起來，是我們一直在致力解決的問題。”在近日舉辦的第十屆配電技術應用論壇上，高性能模擬技術提供商ADI亞德諾半導體產品經理張鬆剛這樣表示。

ADI產品經理張鬆剛主題演講《ADI智能傳感技術助力泛在電力物聯網》

探索全麵智能感知，推進泛在電力物聯網部署

作為一項集大數據與雲計算

、邊緣計算技術
、數據傳輸、人工智能
、移動互聯控製技術、現代化設備及管理技術等於一體的綜合信息管理係統，泛在電力物聯網通常也被稱為電網自動化係統，是通過實時連接能源生產、傳輸、消費各環節設備
、客戶、數據，全麵承載電網運營、企業運營、客戶服務、新型業態等全業務的新一代信息通信係統，具有終端泛在接入、平台開放共享、計算雲霧協同、數據驅動業務

、應ying用yong隨sui需xu定ding製zhi等deng特te征zheng
，與yu智zhi能neng電dian網wang深shen度du融rong合he，共gong同tong構gou成cheng能neng源yuan互hu聯lian網wang。配pei電dian物wu聯lian網wang是shi泛fan在zai電dian力li物wu聯lian網wang在zai配pei電dian領ling域yu的de落luo地di實shi踐jian，智zhi能neng感gan知zhi則ze是shi配pei電dian物wu聯lian網wang的de基ji礎chu支zhi撐cheng。

據我國國家電網有限公司統計
，目前國網係統接入的終端設備超過5億隻（其中4.7億隻電表，各類保護、采集、控製設備幾千萬台），預計在泛在電力物聯網初步建成後，接入設備數量將達到20億。“從物聯網的角度來看
，整個泛在電力物聯網係統涉及到的現實世界數據采集，對各類傳感器的需求巨大

，可以說是宇宙級的。”張鬆剛提到。

配電物聯網的建設將改善目前感知終端存在感知部件覆蓋不足、快速響應能力低、取能技術尚待突破等問題，高可靠性、小型化低功耗、集成化、無源化與高安全性則是智能感知技術的未來發展方向。怎麼做好電氣狀態的監測以及配電環境的監測？致力於為客戶提供在感知
、測量
、通信

、網絡安全和邊緣計算等各個環節產品和解決方案的ADI，正在與該公司客戶一起探索更快部署泛在電力物聯網的途徑。”

ADI理解泛在電力物聯網對智能感知的需求

加強狀態監測與環境監測
，確保配電設備安全

“在大家比較熟悉的輸電環節
，例如導線浮冰、地質災害等監測非常重要，基於MEMS加速計、慣導單元以及溫度傳感等，把這些係統結合在一起

，完全可以實現輸電線的安全監測。” 張鬆剛指出。MEMS技術發展早在上個世紀70年代就開始了，而ADI是最早介入該領域的公司之一，目前ADI聚焦於MEMS的慣導技術在各個行業的應用
，以超低噪聲、超低功耗以及高溫性能實現各種更加魯棒性的應用場景。

ADI高性能MEMS傳感器應對更加魯棒性的應用場景

以ADXL1001和ADXL1002兩款專門針對工業條件監測應用而設計的MEMS加速度計舉例，它們能夠在具有兩個滿度範圍選項的拓展頻率範圍內提供超低的噪聲密度
，以及承受高達 10,000g的外部衝擊，所以目前市麵上旋轉機械中發生的主要故障（如套筒軸承損壞
、對準誤差、不平衡
、摩擦
、鬆動、傳動裝置故障、軸承磨損和空化）都在ADXL100x係列狀態監控加速度計的測量範圍以內。除此之外
，ADXL1001和ADXL1002還擁有集成的全靜電自檢功能和超範圍指示器，可以提供先進的係統級功能並可用於嵌入式應用。在功耗方麵
，憑借3.3V至5.25V 的單電源供電，ADXL1001/ADXL1002 還允許進行無線傳感產品設計。“此外，ADI將MEMS
、tuoluoyihejiasudujijiehedeguandaodanyuan，keyizhijieshixianguanxingdedaohangyingyongzaihenduodianlilingyuzhong，liruyudizaoshengduozhoujiasudujijiehe，keyijinxingdianxianwudonghefuchuidejiance，yekeyiyouguandaodanyuanshixianxunjianjiqirenguzhangdingweidengdeng。”張鬆剛強調道。

除了狀態監測，ADI還有一係列針對環境感知的傳感技術，包括溫度
、氣體、光學與聲學等
，可用在現場環境監視以及配電櫃監測等。其中的代表產品是能夠實現±0.25°C高精度的數字溫度傳感器ADT7320，支持SPI接口或者I2C接口，分辨率可達16位，精度非常高。同時芯片內部有過溫、欠溫的中斷，並有省電模式可供選擇使用。而集成光學模塊ADPD188Bzekewanchengyanwudeceliang
，fenxiqitizhongdekeliducongerbimianwubao，weigeleidianqishebeidexiaofanganquanjiancetigongbaozhang。ciwai，jinnianlaifazhanjiaokuaidecizujishu、ToF及紅熱等環境傳感技術上，ADI同樣擁有成熟的產品，能更好滿足未來泛在電力物聯網關鍵應用中的傳感技術需求。

張鬆剛還特別提到ADI推出的mSure自檢測技術，可以對電表精度和故障狀況進行直接的實時非侵入監控，支持mSure的電表結合雲分析服務，為電力公司提供電表壽命期內的精度實時數據和可行性分析、電表故障和先進的竊電檢測。

泛在電力物聯網能量收集技術及無線組網架構的全新探討

隨著泛在電力物聯網的進一步部署，電力行業積累了海量數據，在數據量、多樣性、速su度du和he價jia值zhi方fang麵mian具ju有you大da數shu據ju的de特te征zheng。增zeng強qiang對dui海hai量liang數shu據ju資zi源yuan的de價jia值zhi挖wa掘jue能neng力li
，首shou先xian要yao解jie決jue的de是shi供gong電dian問wen題ti。采cai用yong電dian力li線xian供gong電dian成cheng本ben昂ang貴gui
，且qie隨sui著zhe無wu線xian傳chuan感gan網wang絡luo器qi件jian節jie點dian的de增zeng多duo，鋪pu設she太tai多duo的de線xian路lu也ye變bian得de不bu切qie實shi際ji。低di功gong耗hao能neng量liang采cai集ji技ji術shu可ke以yi將jiang微wei弱ruo的de環huan境jing能neng量liang采cai集ji起qi來lai，並bing能neng高gao效xiao轉zhuan換huan成cheng電dian能neng
，以yi給gei電dian子zi設she備bei供gong電dian。“ADI提供了多種能量收集應用的超低功率 IC
，例如對光伏能源 (太陽能) 進行轉換的ADP5091，對振動能源 (壓電)進行轉換的LTC3588，對熱能源 (TEC

、TEG、熱電堆、熱電偶) 進行轉換的LTC3107等電源管理產品
，可提供高效率轉換至穩定電壓，使微功耗的能源收集成為可能。”張鬆剛表示。

ADI廣泛的微功耗能量收集技術

此外，無線組網技術作為設備通信的大趨勢

，據預測到2020年將有超過300yideshebeijuyouheqitashebeidewuxiantongxinnengli，erzheqizhongshumubilizuidadejiushidigonghaowuxianjuyuwangshebei，tebieshiwulianwangyingyongzhongdegeleiwuxianshoufa。juzhangsonggangjieshao，muqianwuxianzuwangjishuyeyongzailefanzaidianliwulianwanglingyu，lirugaoyadianlixiandexianlancewen、舞動監測，變電站環境下的傳感器網或者短距離的自組網信號傳遞等。

對此，ADI推出了SmartMesh IP網絡，由高度可擴展的自成形多躍點無線節點網格和網絡管理器構成

，最大的特點是在2.4GHz ISM頻段上實現了達到99.999%的高可靠性Mesh網絡，並且功耗極低（一節紐扣電池可以用10年）。每個無線節點都可以發送和接收消息（支持雙向數據），也ye可ke以yi有you不bu同tong的de數shu據ju報bao告gao速su率lv。網wang絡luo管guan理li器qi會hui自zi動dong協xie調tiao各ge個ge成cheng對dui通tong信xin以yi便bian高gao效xiao地di路lu由you流liu量liang，並bing相xiang應ying地di對dui流liu量liang進jin行xing負fu載zai平ping衡heng以yi便bian將jiang時shi間jian延yan長chang至zhi網wang絡luo的de第di一yi次ci電dian池chi更geng換huan。因yin此ci，這zhe種zhong無wu線xian組zu網wang技ji術shu非fei常chang適shi合he於yu對dui網wang路lu傳chuan輸shu可ke靠kao性xing要yao求qiu很hen高gao且qie希xi望wang免mian維wei護hu使shi用yong的de工gong業ye應ying用yong場chang合he，尤you其qi適shi合he泛fan在zai電dian力li物wu聯lian網wang部bu署shu。同tong時shi
，ADI在超級電容、後備電源管理等應用也有相應方案。

ADI無線組網解決方案針對工業應用的典型場景

此ci外wai
，配pei電dian自zi動dong化hua係xi統tong不bu斷duan更geng新xin換huan代dai，更geng具ju智zhi能neng的de電dian子zi設she備bei被bei用yong以yi監jian控kong電dian能neng質zhi量liang並bing快kuai速su隔ge離li任ren何he會hui影ying響xiang電dian網wang整zheng體ti運yun行xing的de故gu障zhang。智zhi能neng終zhong端duan
，如ruDTU/FTU/TTU等，正在迅速發展並改變著電網架構。據張鬆剛介紹
，國家電網於2018年秋季提出智能配送終端的新標準
，強調采用平台化硬件設計和分布式邊緣計算架構，以軟件定義方式支撐業務功能實現及靈活擴展。“ADE9078作為一款高度精確的完全集成式電能計量器件，通過與電流變壓器(CT)和羅氏線圈傳感器接口，支持用戶開發三相計量平台，可實現1類至0.2leidianbiaodegaoxingneng
，yijingyongzaiguowangxindepeidianbianyaqijiancezhongduanchanpinzhong，bingzhengbeikaolvyongzaizhinengfenlujiancezhongduanhezhinengguzhangchuanganqizhong
，zaiweilaidezhinengduanluqijizhinengchazuozhongyedoutongyangkeyikaolvshiyong。”張鬆剛透露。

配電物聯網感知新需求及ADI完整的信號鏈解決方案

本文總結

全(quan)球(qiu)正(zheng)發(fa)生(sheng)一(yi)場(chang)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)能(neng)源(yuan)革(ge)命(ming)和(he)數(shu)字(zi)革(ge)命(ming)
，建(jian)設(she)泛(fan)在(zai)電(dian)力(li)物(wu)聯(lian)網(wang)絕(jue)不(bu)是(shi)一(yi)股(gu)熱(re)潮(chao)，而(er)是(shi)一(yi)場(chang)深(shen)刻(ke)意(yi)義(yi)的(de)革(ge)新(xin)，將(jiang)實(shi)現(xian)傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)向(xiang)能(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)升(sheng)級(ji)，需(xu)要(yao)更(geng)強(qiang)大(da)的(de)科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)力(li)量(liang)支(zhi)撐(cheng)。“在監控設備以及輸配電係統的安裝與升級上
，ADI通過提供完整的產品與信號鏈解決方案
，搭建了連接現實世界與數字世界的橋梁，將充分挖掘泛在電力物聯網的智能監控能力、技術支撐能力和價值體現能力
，全麵助推我國泛在電力物聯網創新模式及生態產業建設
，幫助整個中國電力行業做出更好
、更先進的產品。”張鬆剛強調道。