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以此来提高信号的输出与输入,提升电网设备国产化水平——记国网冀北电力

自主可控芯片研发
提升电网设备国产化水平——记国网冀北电力“国网芯”研发和试点应用工作

信号隔离器具有有什么作用

信号隔离器最为重要且最突出的功能便是对信号进行物理性隔离,确保被隔离以后的信号、电源等一系列事物实现####的独立,以此来提高信号的输出与输入,保障更好的功效。全面的信号隔离器距离现在已经被使用了许多年,但信号隔离器在依旧是不可缺少,在日常的生活中依旧还十分常见。下面就和耐用的朗威信号隔离器厂家一起来看看到底隔离器具有什么样的作用吧。

一、信号隔离器能够消除接电势差所造成的一系列后果影响:由于不同型号和不同厂家所制造的仪表和设备的不同,它们之间的信号点存在着一定的电势差,而电势差最直接的影响便是会形成接地环路,产生干扰或者导致信号在传输中出行失真。想要要保证系统稳定和可靠的运行,接地环路问题就必须要处理,而使用信号隔离器则是最方便快捷的办法。

二、信号隔离器能够解决设备之前信号不匹配问题:在需要共同通信连接但不具备直接建立联系的设备如若想要进行连接是一件非常麻烦,甚至是不可能的事情,这是由于信号的输出类型和接受信号类型的不同所造成的设备无法正常连接,而使用耐用的信号隔离器来对设备进行实现信号的转换即可实现设备的连接。

三、信号隔离器能够使得一路信号输入分配为多路信号输出:在一些只有一个信号场合中,用户假若需要将信号输送给多个系统,比如控制系统和显示系统,这时候就可以选择信号隔离器的一进多出的功能来实现。隔离器既可以保证现场的信号分配,又能够做到信号隔离,可以说简单方便却又不失水准,深受广大用户喜爱。

以上便是信号隔离器所具有的作用所在。现在是一个信息时代,因此我们生活中所获取到的信息绝大部分都需要依靠信号来进行传播,而通常情况下信号在传输过程中总会不可避免的遇到各种各样的干扰,因此我们为了更好的保证信号的稳定会使用信号隔离器来进行隔绝干扰,避免信号的失真。

仪器仪表作为制造业的重要组成部分,是解决产品及制造过程中“不可见”质量问题的关键。随着第四次产业革命的到来,新一代互联网技术得到了快速发展,特别是整合5G、人工智能、大数据、区块链、物联网技术的应用项目正在加速推进,不可避免的,仪器仪表行业也受到了这方面的影响。
5月29日上午,上海市计量测试技术研究院、国家技术转移东部中心区块链产业中心、上海阔挣智能技术服务公司共同签署了“研发智慧计量溯源存证管理系统”合作框架协议。智慧计量溯源存证管理系统是新一代的互联网智慧计量溯源存证管理系统,它综合运用了人工智能、物联网、大数据、云计算及区块链技术。而项目的突破口就在于区块链电子秤等计量器具。
据行业人士指出:智慧计量的4个基本环节是测量设备智能化、测量数据传输智能化、测量数据分析智能化、测量数据应用智能化,这4个环节形成了数据获取、数据传输、数据分析、数据应用的整个链条,而智能仪器仪表是数据获取中的重要一环。
和传统的计量器具比较,智能电子溯源秤里安装的芯片不会轻易被篡改,加上通过加装封缄,大大减少了私自改装的风险,从而保证了计量数据的准确性。同时溯源系统的发展也方便计量器具在全寿命周期内的数据使用、存证管理方案,定期对电子溯源秤进行强制检定,确保计量准确。目前,江苏省南京市江宁区市场监管局已成功使用到了智能电子溯源秤,为创新农贸市场计量模式、完善量传溯源体系、建立公平有序竞争环境方面打开新局面。
在世界计量日活动上,某计量院展示了从20世纪初至今不同时期的代表性电表,从最初的进口电表到广州供电公司自制的“广州牌”电表,由老一代的感应式电表到如今可实现远程数据采集的电子式费控智能电表,充分显示了在技术发展和市场需求的推动下,仪器仪表产品的向前性。
在南方电网某市供电局,电能量数据平台可以通过智能电表采集用户的7000万条用电数据,涵盖每天每个区的用电总量、工业用电总量、居民用电总量等等信息,通过对其进行动态分类分析,大大提高了数据发布的效率,降低了人力成本,提升可靠性。
除了智能电子溯源秤和智能电表之外,仪器仪表行业在很多细分领域也都已经开始开启了智能化发展的步伐。在新天科技,智慧计量全面管理解决方案通过智能水表对供水管理流程中涉及计量的各类主体进行管理,来实现对供水企业计量工作的全面管理;创威科技的压力计量机器人可用于全自动计量2~250MPa的压力表、压力变送器、传感器等各位压力设备的高精度测量;博取仪器的在线自动分析仪可在实验室或现场在线快速分析江河湖泊水体、自来水、排放废水、高浓度污水及各种溶液中的氨氮含量。
随着技术的发展,以往依靠人工的现象将不复存在,水表、电表、衡器等仪器仪表也不再仅仅作为单一的计费仪器仪表,而是向智能化、系统化、模块化和多元化发展,这不仅符合市场需求,而且符合时代发展潮流。对于仪器仪表企业来说,这既是机会,也是挑战。

2019年6月4日

标签: 仪器仪表

近年来,随着信息化建设不断深入,智能电网建设的各个环节都需要部署大量感知和自动化设备,每年的芯片需求总量达数亿颗。过去,智能电网设备大量采用进口芯片,迫切需要实现芯片国产化和自主化。

近日,在张家口220千伏三马坊变电站、黄金岛变电站、榆林变电站通信机房内,各种通信设备平稳运行。与以往不同的是,机房里的温湿度、水浸、烟雾等传感器都换上了“国网芯”,为机房安全运行提供感知和报警服务。当日,由国网冀北电力有限公司承担试点任务的自主可控低功耗MCU芯片在张家口3座变电站内完成试运行工作。
自主研发 完成九种芯片设计开发
“芯片是电网智能化发展的核心,与国家电网有限公司各项业务安全稳定运行密切相关。我们要紧紧抓住发展机遇,推动电网核心芯片的自主化、国产化,为建设卓越的智能电网提供坚实的技术支撑。”2016年2月,冀北电力信通公司总工程师邢宁哲在该公司智能电网典型芯片自主研发提升和试点应用项目启动会上表示。
为提高智能电网安全防护能力,自2016年起,国网冀北电力投资组织,北京智芯微电子科技有限公司主要承建,依据“广泛调研、自主设计、试点先行、推广应用”原则研发相关芯片。
两家单位的骨干力量组成了项目管控组、设计研发组、测试组、实施组,开展了运检、营销、计量等全场景的芯片需求调研,协调公司业务专家、技术专家资源,研讨编制需求方案、技术方案和应用方案。
2016年12月底,项目团队顺利完成多接口可信芯片、高性能MCU芯片、低功耗MCU芯片、微功率无线通信芯片、TD-LTE230MHz无线通信芯片、超高频RFID温度传感芯片、电流传感器芯片、高安全高频RFID芯片、高安全超高频RFID芯片等九种工业级芯片及操作系统、测试指令的设计开发;完成了基于自研芯片在输变电状态监测、配电自动化、用电信息采集、电动汽车运营、生产移动作业、电力资产管理等六个领域的典型应用方案设计。
攻克难题 满足工业级专用要求
“电网的芯片要求是工业级的。2010年,我国只有500多家芯片设计企业,都是面向智能卡和消费类电子领域的,缺少面向工控领域的芯片设计企业。工业芯片与消费类电子芯片的应用环境截然不同。芯片要在高低温、盐雾、冰雪等户外环境下使用,并且满足7×24小时带电稳定运行,工作寿命10年以上。而这些,是通用芯片无法满足的。”智芯公司项目经理臧志成介绍。
由于芯片研发时间紧任务重,项目管控组带领研发团队依据研发任务,制订了详细的攻坚计划。
以往电力设备需要采用多种通用芯片实现特殊功能,存在复杂环境干扰大、可靠性低、成本高、使用寿命短等问题。工业级电力专用芯片则更可靠,因此也需要通过“多片合一”降低整机成本,提高芯片高集成度、可靠性和寿命,满足复杂的电力工业应用环境。
项目团队通过工艺设计解决了芯片在强磁场辐射、高温、低寒、盐雾、潮湿等环境中的使用问题。他们研发的芯片产品于2017年3月取得了国家泰尔实验室、中国电子技术标准化研究院赛西实验室等权威第三方检测报告,达到了国内同类产品先进水平。
研制一批、试点一批、推广一批
国网冀北电力不仅是芯片研发投资和组织单位,也是芯片成果的试点验证单位。自主可控低功耗MCU芯片在张家口3座变电站内完成试运行,验证了内嵌低功耗MCU芯片的温湿度、水浸、烟雾传感器,具有功耗低、长寿命、无线化、方便部署安装等优点。自主低功耗MCU芯片设计指标符合工业级标准,为传感器的可靠应用提供了有力保障。
项目团队成功研发了安全、主控、通信、射频和传感五大类九种芯片,并在自主化芯片系列产品基础上设计开发了六个典型应用场景。目前,这五大类九种芯片已在国网河南、宁夏电力等10余个省级电力公司试点应用。
项目现已阶段量产自主研发的五大类芯片206537颗,其中安全类芯片1270颗、主控类芯片321颗、通信类芯片280颗、传感类芯片166颗、射频类芯片204500颗,实现了智能电网相关业务所需的感知、测量、通信、保护、控制等功能,极大地保障了数据采集、传输、分析、决策和控制等各个环节稳定运作,提高了智能电网的基础软硬件组件自主化水平,降低了电力管理成本,推动了产业升级。
下一步,国网冀北电力将继续联合智芯公司等产业单位,在前期基础上完善输变电状态监测领域配套应用与GIS、PMS的本侧集成,优化电力设备资产管理领域配套应用互感器标签芯片发行程序,实现标签自动化生产,并在新技术研究、新产品研发、典型场景配套应用方面进行自主研发和试点应用,不断提高电力设备的国产化和智能化水平。来源:国家电网报

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