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關鍵詞 三維仿真技術;電力工程試驗;VR仿真平臺
中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2015)16-0148-03
Abstract In view of the traditional electric power engineering test in the process of teachers can only rely on images or structure schematic diagram to explain, students cannot understand and actual contact power engineering equipment and wiring, can cooperate with various power distribution panel, control panel equipment etc. All operations on the computer. To solve these problems, we put forward the idea of 3d simulation technology, and combined with the construction of the VR simulation platform for simulation test can achieve the effect of the brief description. Experimental results show that by 3d simulation platform for the construction of the high pressure equipment and the operating environment of three-dimensional, vividly reflects the normal and abnormal of equipment and its movement process, students can not only to the virtual scene of patrol, inspection equipment, and can carry out virtual operating, virtual device with the student’s patrol and operation and the corresponding change, improve the authenticity of the system and presence, improve the teaching experiment, the effect of training.
Key words 3D simulation technology; electric power engineering test; VR simulation platform
1 引言
近幾年,隨著我國電力工程規模不斷擴大,結構日益復雜,先進自動化設備的不斷投入,自動化技術的不斷更新,對電力工程的穩定運行提出更高的要求[1-2]。電力工程規范的安全運行對于維持電力工程的穩定、保證電力工程的可靠供電具有十分重要的意義[3]。因此,加強對運行人員的技術培訓,提高他們的運行操作和事故處理能力,是目前電力培訓的重點。用人單位都希望學校培養的畢業生能與上崗單位要求零距離,特別是專業技術專項能力模塊的訓練能力與實際電力工程要求相符[2-4]。
目前,國外各高職院校電力工程高電壓教學試驗已經發展到用物聯網技術為核心,并已形成一定的標準,而我國電力工程教學試驗主要有兩種形式。
第一種是基于物理平臺的硬件仿真系統結合部分計算機仿真系統,能夠建立與真實電廠、變電站等十分相似的外觀環境,配備有各種配電屏、控制屏等[5]。學生能通過儀表監視、開關操作、操作票等,了解電廠、變電站的基本操作流程。但這種方式不僅占地而積較大,投資大,且對于電廠的動力部分受到場地、設備的限制而難以仿真。
第二種形式則完全利用計算機軟件,在計算機上可以進行所有的操作,使學生對整個電廠、變電站的結構、設備組成、操作流程有一個較為完整的概念[1-6]。
這兩種形式的仿真雖然各有利弊,但都存在一個共同的缺點:與真實操作不一致、真實感較差,無法對一次設備進行倒閘操作、設備巡視[3-7]。
結合我國電力工程教學試驗的不足,提出利用三維仿真技術的設想,并結合VR仿真平臺的建設,對高壓倒閘柜出線柜停電操作仿真試驗所能達到的效果予以簡要描述,旨在解決規避在教學試驗過程中因電壓過高可能存在的安全風險,又可用試驗儀器對被試品直接進行試驗,用真實儀器在真實的設備上進行接線、加壓,實現優勢互補,讓學生快速掌握各類電壓等級設備的試驗接線和儀器的操作方法。它具有真實性與交互性的特點,能夠完美地完成教學任務;尤其針對電力工程教學方式的改革,它的交互性將更加有效地提高教學質量。
2 三維仿真技術平臺的搭建
三維圖形原理是利用一系列的光學方法使人左、右眼產生視差,從而接收到不同的畫面,在人腦中形成具有距離感的三維立體效果,使人看到的就像真的一樣。3D-VR平臺正是基于這種可視化的技術而實現的。三維仿真技術具有如下功能。
1)仿真平臺可提供參數設置、快門設置、時標設置、趨勢記錄設置、報警紀律以及成績評定要求等選項,便于教學任務的開展。
2)在仿真平臺上,學生可以根據自己的具體學習情況有選擇地學習,如可自行設計、試驗不同的開閉所高壓柜操作方案,實現復雜的控制和優化實現。
3)與實地操作相比,具有實際操作無法比擬的安全性以及經濟效益。
通過構建三維仿真VR平臺,電力工程試驗仿真培訓環境擬進行人性化設計,充分利用虛擬現實等多媒體技術,通過刺激學生的感官神經,調動學生的學習積極性和主動性,還能提高學生綜合分析問題、解決問題的能力。
3 “高壓倒閘柜操作”仿真試驗平臺設計
高壓倒閘柜出線柜停電操作是電力系統教學中一個典型的教學試驗。與實地試驗相比,“高壓倒閘柜出線柜停電操作”三維仿真實習平臺可訓練學生構建工程的操作步驟與工程素養。這樣的試驗可以更好地達到預期教學的目標要求,同時滿足工業工廠人員崗位的操作技術要求。
試驗的步驟
1)進入控制中心,選擇“全林開閉所――出線柜停電操作”。
2)選擇安全用具并點擊提交選擇按鈕;安全用具包括(個人工具包、絕緣鞋、安全帽、0V絕緣手套、高壓驗電器)。
3)對安全用具分別進行安全檢驗,檢驗合格后提交工具選擇任務并進入全林開閉所場景。
4)檢查儲能指示狀態。觀察儲能指示黃燈和小車面板上的儲能狀態指示器:指示黃燈熄滅,指示器箭頭指向上方時,表示彈簧未儲能;指示黃燈亮,指示器指向下方時,表示儲能已經完成。確認此時彈簧未儲能,不能進行斷路器分閘操作。如果儲能完成,則可以直接進行斷路器的分閘操作;如果儲能未完成,則首先要進行手動儲能操作。
5)儲能。打開斷路器室面板,在儲能操作孔插入儲能操作桿,反復下壓操作桿,并觀察下方的儲能狀態指示器,當箭頭變為指向下方時,停止操作取下操作桿,觀察儲能指示燈亮起,關閉斷路器室面板,儲能完成。
6)檢查斷路器和接地開關狀態。查看斷路器狀態和計數器顯示的次數,斷路器合閘指示紅燈亮時表示連通,斷路器分閘指示綠燈亮時表示斷開。停電操作前,斷路器連通(圖1),接地開關斷開。
7)斷開斷路器。通過斷路器操作開關進行斷路器操作,首先注意將操作方式開關打到“就地”一側(圖2),然后將斷路器操作開關的旋鈕打到“分閘”一側。
8)再次檢查斷路器狀態。觀察斷路器分合閘指示燈顯示,當分閘指示燈亮時,表示斷路器已經斷開(圖3),小車面板上的計數器顯示次數加1。
9)搖出小車。從工具箱中取出小車操作手柄,插入小車操作孔,逆時針旋轉手柄大約20圈;操作完成后,取下手柄,放回工具箱,此時觀察小車從運行位置移動至試驗位置(圖4、圖5),小車運行位置指示紅燈熄滅,試驗位置指示綠燈亮起。
10)拉出小車。首先,打開斷路器室柜門,取下小車二次側插頭;然后安放置放小車支架,將小車拉出斷路器室,此時小車狀態為檢修位置。
11)驗電。首先,在斷路器室內置放輔助移動絕緣隔板工具,將小車操作手柄插入移開絕緣隔板工具操作孔,逆時針旋轉手柄大約20圈,移開母線側及線路側的絕緣隔板(圖6、圖7);然后,對高壓驗電器進行試驗合格證檢驗和自檢后,再對高壓柜母線側及線路側進行驗電;驗電完成后,順時針旋轉輔助移動絕緣隔板工具上的小車操作手柄,關閉絕緣隔板,取下手柄和輔助工具。
12)放回小車。將小車從檢修位置放回試驗位置,并插上小車二次側插頭,關閉斷路器室面板。
13)閉合接地開關。打開接地操作孔閉鎖彈片,將接地開關操作桿插入接地操作孔,順時針旋轉90°,取下手柄,接地開關閉鎖彈片自動關閉,將接地操作孔閉鎖。
14)掛上停電警示牌。
試驗的操控分析 由于正常工業生產的需要,在實地實習過程中企業不可能對學生進行拉出小車、放回小車的培訓,而三維仿真vr教學試驗平臺卻極易實現這種需求。利用可視化的三維動畫仿真技術,仿真實習平臺可實現電力工程教學模擬試驗操作,對極限工況以及操作失誤會給學生以適當的提示、報警,甚至會給出相應的指導。對高電壓設備的電氣試驗項目進行三維仿真,無需在試驗場進行實升電壓,規避了在教學培訓過程中可能存在的安全風險,同時也能讓學員了解和掌握儀器的基本使用方法和高電壓試驗的操作規范,達到技能訓練的目的。
4 結束語
針對我國各高等院校在電力工程教學試驗過程中遇到的教育制度、客觀環境以及實際條件帶來的困難,為了進一步解決目前的問題,提出利用三維仿真技術結合VR仿真平臺實現常規的電力工程教學試驗。并且本文談了電力工程教學試驗中典型的高壓倒閘柜操作試驗在三維仿真平臺的應用,并詳細介紹了該方法的可行性分析。實驗結果表明,學生通過仿真實習,可獲得與實地考察相近的視覺和聽覺感受,可以學習高壓試驗設備和試驗儀表等高壓試驗方面的基本知識,能反復練習變壓器、斷路器、避雷器、互感器等高壓設備的各種試驗操作。同時,該試驗平臺的建設也為我國電力工程教學試驗進行改革提供了一條新的思路、新的方法。但由于三維仿真技術是建立在VR仿真平臺上,對VR仿真軟件性能依賴性較高,因此對VR仿真軟件的性能有待進一步研究。
參考文獻
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1安全警示教育
通過電力安全警示教育實訓模塊系統,展示近幾年電力系統發生的人身、電網、設備、網絡通訊事故,利用文字、圖片、視頻、沙盤等多種形式開展常見事故案例警示教育、事故案例模演、反習慣性違章、人身觸電事故成因分析、各類作業危險點預控措施、各專業安規等項目的培訓,警示教育員工重新審視安全、重視安全,使其在思想上形成“安全第一”的工作意識,反思事故根源,吸取事故教訓,珍愛寶貴生命。
2素質提升
利用電力安全工器具實訓模塊系統,可以進行電力安全工器具實操練習,掌握勞動保護用品、安全防護用品和安全工器具的選擇與使用。通過對員工進行電力安全工器具的相關培訓,可以大大降低現場作業風險,減少事故發生幾率;既可提高日常工作水平,又可提高員工對電力安全工器具的管理水平及使用技巧,從而為員工作業安全和設備安全穩定運行提供保障。通過電力安全現場救護實訓模塊系統,可以進行電力現場緊急救護培訓,使員工在發生觸電事故時能夠在現場采取積極措施,及時搶救傷員脫離危險,減小事故損失,進一步強化安全意識、豐富安全知識,從而提升員工的安全素質。
3安全行為仿真
通過電力安全行為仿真實訓模塊系統,將游戲概念與安全操作相結合,使用三維動畫、VR虛擬現實培訓、CGA生成等技術,以網絡互動虛擬現實仿真技術為基礎,模擬現場真實作業環境,以輸電、變電、配電等作業項目為載體,構建一個圖文并茂、有聲有色、形象生動、立體互動的虛擬交互場景,為生產崗位員工提供一個3D互動電力安全虛擬培訓平臺,對員工進行安全知識培訓。這種全新的模式,使員工不受到時間和地點的限制,隨時隨地進行培訓、練習,避免了資源的浪費和人的不安全因素。員工可以通過接入網絡訪問服務器來參與培訓,通過扮演電力安全行為仿真系統中的不同角色,來完成電力生產各專業的工作任務。在作業過程中,重點演繹標準化技能與規范的學習,通過對自己薄弱環節的反復練習,達到熟練掌握各種操作的目的;并且可以體驗操作不規范、錯誤帶來的后果,達到規范測試人員操作、辨識作業現場危險點的目的。電力安全行為仿真實訓模塊系統開創了《安規》和技能學習的全新模式,把枯燥的《安規》和操作知識的學習通過類似游戲形式向員工灌輸,不僅能提高員工學習安全知識的積極性,更能使學員在玩游戲時加深對安全規范的理解與掌握。這改變了以往的培訓中所存在的學習“被動性”,化“被動”學習為“主動”學習,極大地提高了學員安全操作的學習積極性和培訓效率。
4安全實測
當被測試人員具備安全意識、熟悉安全知識、掌握安全技能后,進行現場安全行為模擬再測試。針對各專業生產員工應知應會的基本安全技能要求,根據勞動保護用品、個人安全防護用品、安全工器具的選擇使用及安全行為表現等方面暴露問題的嚴重程度,量化考評內容,制定各專業生產員工測評標準。利用實訓基地模擬現場作業,按照標準化作業流程,將作業過程的危險點和風險控制點分解量化為基本測評項目,重點考評生產員工的實際安全行為和安全技能,依據考評標準進行測評打分。
二實施效果
電力安全行為模擬測試培訓系統解決了過去安全技能培訓與企業整體安全管理水平不適應,缺少安全行為仿真模擬測試環境,培訓方法簡單、內容枯燥,培訓對象缺乏感性認識,培訓效果不佳的問題。該系統從開始使用至今,已完成多期對供電、農電生產員工的電力安全行為模擬測試培訓工作,并在培訓實踐中取得了良好的效果。接受培訓的人員對該培訓系統給予了很高評價,一致認為該系統培訓形式新穎、現場逼真、容易接受。從培訓效果上看,接受培訓的人員安全素質有明顯提高,接受培訓員工返崗工作后事故發生率大幅度降低,接受培訓的員工所在企業安全生產持續穩定,有力地促進了電力企業安全生產水平的提高。
三結論
關鍵詞:虛擬現實技術 教師培訓 網絡研修社區
一、教師培訓模式改革與技術創新
教育領域的改革一般是隨著新技術的不斷創新而不斷發展的,但新技術介入教育教學領域中,會影響并改變著教育教學的方方面面,現階段虛擬技術應用于教育領域,比較成熟的主要是虛擬校園,但是大部分學校只提供校園全景式360度瀏覽,還沒有真正實現與用戶的深度互動。在虛擬教學方面,主要采取演示、探索和游戲等多種方式進行教學,主要利用虛擬現實技術提供的模擬真實環境,建立教學模型,是一種非常有價值的計算及輔助教學模式,在教學中具有廣泛的應用。[1]
在教師培訓領域利用信息技術方面,現在已經發展到了第三代,第一代主要是通過衛星、錄像或電視等把已經制作好的培訓資源傳送給有需求的老師,供其進行學習。計算機和網絡介入教師培訓之后,成就了教師培訓的第二代,即培訓資源在線學習模式,在信息化背景下成為教師遠程培訓的主流模式,但現階段主要是傳統的網上學習,教師培訓機構提供資源和平臺教師進行學習。第三代主要是基于網絡的遠程培訓社區模式。現在提的比較多的是網絡研修社區,利用研修社區,組建學習共同體,通過集中與遠程、線上與線下相結合的混合式培訓,比較好的解決了社區化、專業化、常態化和個性化培訓,但是也決定了這種模式互動性不強、沉浸性不夠等現實問題,跟真實情景有較大的差別,不能有效調動教師的參訓積極性。筆者認為,基于VR技術的網絡研修社區,將會是教師遠程培訓模式的第四代,能比較好的實現較強互動,沉浸在真實情景的教師培訓,在未來會有較大的發展空間。[2]
二、基于虛擬現實技術的網絡研修社區的構建
1.虛擬現實技術應用及最新進展
虛擬現實技術,簡稱VR,主要分為三種:
(1)桌面式:這是當前階段比較實現的一種,通過系統開發程序,通過仿真3D,放在網絡社區相關學科資源中,參訓老師就能夠操作,尤其是理科,包括物理、化學、生物以及地理等,能夠感受到比較真實的情景。
(2)沉浸式:需要較高的資金,教師需要穿戴。提供帽子、設備等,感覺、直覺等聯系一起。
(3)分布式:當然如果應用于教師培訓平臺,也能得到不同程度的用戶體驗,每個體驗隨著投入的不斷增加而增加。
2.基于VR技術的教師遠程培訓社區
VR技術應用于教師遠程培訓社區,可以預見的優勢是教學內容視覺化,學習中的交互性好,沉浸感真實感強。針對教師遠程培訓中存在的一些問題,虛擬現實技術能夠運用計算機對現實世界進行全面仿真,為教師提供生動、逼真的學習環境,從而教師能夠成為虛擬環境的一名參與者,并直接、自然地與虛擬環境中的各個對象進行交互,同時可以通過多種形式參與到事件的發展和變化過程中去,進而獲得最大的控制和操作整個環境的自由度,這對調動教師的學習積極性,突破教師培訓模式和內容的重難點,培養教師的教育教學技能都將起到積極的作用。[3]
虛擬現實技術的特點在虛擬遠程培訓中表現的比較突出。虛擬現實技術的深沉浸性和強交互性以及濃重的角色感,使得教師全身心的投入學習,不受外界其他環境的干擾,這有利于解決教師專注感不強、自覺性不夠、培訓吸引力不足等弱點,提供教師教育教學技能。在教師研修社區中,虛擬現實技術主要有以下創新應用:
(1)虛擬研討:互動交流比較高的一種,以前的教師研討,主要是在網上以文字的形式或是通過視頻或語音的方式進行,這是網上最基本的互動方式,通過虛擬現實技術,在網上可以不受時間和空間的限制,進行問題或案例的交流和演示,為學習者提供一種全身心的投入方式。[4]
(2)虛擬實驗:虛擬技術是解決現實教學實驗儀器不足,高危險性、高價格的有效手段。可以利用最先進的計算機技術和設備,可以替代常規的教學儀器。規避風險真實實驗或操作往往會帶來各種危險,利用虛擬現實技術進行虛擬實驗,教師在虛擬實驗環境中,可以放心地去做各種危險的實驗。
(3)虛擬現實資源:虛擬現實技術提供了全新教學手段和學習場景,教師不再是基于計算機,背景是文字或是視頻等資源的形式,還有可能是虛擬現實資源,這些資源有可能是教學場景、學校場景或是教學實驗設備等的三維模型,更加逼近現實,使教師的學習和培訓的積極性大大的增加,好奇心也大大地增強,大大地提高了教學效果。[5]
三、虛擬現實技術遇到的挑戰與展望
基于虛擬現實的教師培訓模式,提倡人機互動-人與人互動,是下一代的主要方向,雖然現在面臨著許多的問題,比如價格昂貴,開發難度大,但是虛擬現實在其他行業中的應用已經超出教育,尤其是在教師培訓方面。虛擬現實作為一門新興的科學,目前也尚有諸多因素限制它在教育領域的廣泛應用,但我們可以肯定地說,VR技術將會是繼多媒體、計算機網絡之后,在教育領域內最具有應用前景的技術,它將使新世紀的教育與培訓事業發生質的變化。它的多個優勢特點,不但非常有利于教學人員構建一種全新、多變的教學環境和教學手段,而且為學習者提供了一種可以進行交互、直觀、自主探索的學習環境和學習方法,在多方面提高教與學的質量和效果。因此,我們應該盡快認識到虛擬現實技術的應用價值,嘗試在各個教育和培訓領域開發它、使用它。[6]
參考文獻
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加入快速壯大的HDcctv聯盟
美國加州、MILPITAS,2013年10月10日:創新電源管理與精密模擬解決方案的領先供應商Intersil公司(納斯達克全球交易代碼:ISIL)今天宣布,已加入HDcctv聯盟。Intersil是安防和監控系統領域的市場領導者,其將參與該聯盟在高清攝像頭、錄音設備和高清視頻監控行業相關設備互聯操作方面的開放標準制定工作。
“Intersil支持監控系統互聯操作方面的努力體現于我們在四通道960H及同軸電纜安全鏈路(SLOC)產品方面的領先”,Intersil公司專業產品高級副總裁Susan Hardman表示,“我們將與HDcctv聯盟的其他成員密切合作來制定相關行業標準,以推動全球市場的發展。”
HDcctv聯盟執行董事Todd Rockoff對Intersil的加入表示歡迎。 “該聯盟由一些創新企業共同成立,目的是滿足市場對通過傳統監控基礎設施傳輸最佳質量高清視頻以及業界對多廠商互聯操作性的需要,”他說。“Intersil的加入有助于使該聯盟成為這個行業最重要的標準機構。我們期待Intersil對不斷演變的HDcctv標準的技術內容做出重要貢獻。”
關于HDcctv聯盟
HDcctv聯盟是管理視頻接口標準的監控設備制造商協會。只有經過認證的HDcctv合格產品才能帶有獨特的HDcctv合格標志,該標志是HDcctv合格產品的電氣傳輸特征、100%多廠商互聯操作性和跨代兼容性的保證。
TT electronics支持KTM
向市場推出革新性
Freeride E電動摩托車
英國薩里郡惠橋,2013年10月10日:TT electronics公司的傳感和控制部門正在為一款創新型電動摩托車提供電子控制模塊,該款即將推出的Freeride E電動越野賽摩托車來自冠軍制造商KTM,采用與TT electronics合作開發的技術來全面控制。
控制單元使用大功率逆變器用于主牽引馬達,并且與該摩托車的e-gas系統連接,將在閥門接收到的車手指令轉化為用于馬達控制器的指令。這個模塊還處理與電池管理系統(Battery-Management System, BMS)的通信,此外也包括管理儀表、照明和喇叭等基礎電氣特性所需的全部電子裝置。
KTM公司邀請TT electronics公司幫助開發初始工作原型,用于批量生產的模塊,充分利用了電動車(electric-vehicle, EV)功率電子、熱管理、軟件和固件設計、封裝和機械設計等關鍵領域的競爭力。TT electronics擴大了位于奧地利薩爾茨保 (Salzburg) 的高壓實驗室,以便支持這個項目,補充現有的測試高壓EV馬達驅動的設施。此外,工程技術團隊還處理與ISO/TS 16949:2009汽車質量管理體系和最新的汽車功能安全標準ISO 26262的兼容性。
功率模塊產品線總監Johann Maier表示:“KTM創新的Freeride E bike設立了全面的高質量標準,較同等的傳統摩托車更安靜、更輕量,并具有更好的功率特性。這個項目的成功表明了TT electronics可為OEM廠商提供所需的技術能力和基礎設施,將任何類型EV從早期原型階段帶入完全量產準備就緒的階段。”
光纖傳感器應用漸廣
市場規模進一步擴大
光纖傳感器是以光學量轉換為基礎,以光信號為變換和傳輸的載體,利用光導纖維輸送光信號的一種傳感器。傳感器現正邁向靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化之路。從2012年到2017年間,全球光纖傳感器(包括點分式和分布式)消費值的平均年增幅高達20.3%。
傳感器在朝著靈敏、精確、適應性強、小巧和智能化的方向發展。在這一過程中,光纖傳感器這個傳感器家族的新成員倍受青睞。光纖具有很多優異的性能,例如:具有抗電磁和原子輻射干擾的性能,徑細、質軟、重量輕的機械性能;絕緣、無感應的電氣性能;耐水、耐高溫、耐腐蝕的化學性能等,它能夠在人達不到的地方(如高溫區),或者對人有害的地區(如核輻射區),起到人的耳目的作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纖傳感器是以光學量轉換為基礎,以光信號為變換和傳輸的載體,利用光導纖維輸送光信號的一種傳感器。光纖傳感器主要由光源、光導纖維(簡稱光纖)、光檢測器和附加裝置等組成。光源種類很多,常用光源有鎢絲燈、激光器和發光二極管等。光纖很細、較柔軟、可彎曲,是一種透明的能導光的纖維。
光纖之所以能進行光信息的傳輸,是因為利用了光學上的全反射原理,即入射角大于全反射的臨界角的光都能在纖芯和包層的界面上發生全反射,反射光仍以同樣的角度向對面的界面入射,這樣,光將在光纖的界面之間反復地發生全反射而進行傳輸。附加裝置主要是一些機械部件,它隨被測參數的種類和測量方法而變化。
據來自ElectroniCast的最新報告數據顯示,從2012年到2017年間,全球光纖傳感器(包括點分式和分布式)消費值的平均年增幅高達20.3%,其年消費值將從2012年的15.8億美元增長至2017年的39.8億美元。
然而,美國占據全球光纖傳感器的絕大部分市場份額。據相關資料顯示2007年美國光纖傳感市場價值為2.35億美元,2008年為3.3億美元,2009年則為4.3億美元左右,預計到2014年將達16億美元左右,其復合年均增長率為30%,比全球復合年均增長率高出10個百分點左右。
光纖傳感運用主要分為五大方向:(1)石油和天然氣——油藏監測井下的P/T傳感、地震陣列、能源工業、發電廠、鍋爐及蒸汽渦輪機、電力電纜、渦輪機運輸、煉油廠;(2)航空航天——噴氣發動機、火箭推進系統、機身;(3)民用基礎建設——橋梁、大壩、道路、隧道、滑坡;(4)交通運輸——鐵路監控、運動中的重量、運輸安全;(5)生物醫學——醫用溫度壓力、顱內壓測量、微創手術、一次性探頭。
其中據預測,分布式光纖傳感器在2013年的市場需求將達5.86億美元(約合36億元人民幣),到2016年將達11億美元(約合67億元人民幣),70%用于石油天然氣行業。光纖在油氣行業廣泛應用。但是,這類光纖最起碼要能感應大部分物理性質——從光強度、位移、溫度、壓力、旋轉、聲音、張力到磁場、電場、放射、流體、液位、化學分析和振動。
Mouser推出TE Connectivity
物料輸送解決方案技術子網站
2013年10月9日:Mouser Electronics宣布在上推出全新技術子網站,為您提供TE Connectivity的物料輸送解決方案 (Material Handling Solution; MHS)。
無論開發新的MHS系統,還是翻新現有設計,TE Connectivity物料輸送解決方案 (MHS)網站都能幫助設計工程師構建創新解決方案。 該網站擁有獲得業界認可的產品和指南,內容涵蓋動力滾輪/皮帶/平臺子系統、電機與控制器、工業感測裝置、流體動力/空氣動力、HMI/顯示器與控制單元、安全網絡、輕型堆棧和工業聯網基礎設施,構成靈活制造中物料處理系統的基礎。 只需點擊幾下,工程師和系統集成商便可選擇推薦產品,訪問豐富的資源,設計當今與未來的物料輸送系統。欲了解有關TE Connectivity物料輸送解決方案的更多信息,請訪問:http:///TE-material-handling。
Mouser擁有豐富的產品線與卓越的客服能力,通過提供先進技術的最新一代產品來滿足設計工程師與采購人員的需求。Mouser通過全球20個客戶支持中心為客戶的最新設計項目提供具有最先進技術的最新元件。Mouser Electronics網站每日都會更新,用戶可以查找超過1000萬種產品,并能找到超過400萬種可訂購的物料編號以方便地進行在線采購。擁有業界首用的互動式目錄、數據手冊、特定供應商的參考設計、應用筆記、技術設計信息和工程用工具。
歐姆龍在北京舉辦2013中國
可持續制造高端論壇
2013年10月8日,北京:全球領先的自動化控制及電子設備解決方案提供商歐姆龍與中國電子商會在北京共同主辦了“2013中國可持續制造高端論壇”。本次論壇針對中國制造業的現狀,首次提出了以“可持續制造”理念協助其轉型升級的解決方案。國務院參事、中國電子商會會長曲維枝女士、國務院發展研究中心辦公廳主任隆國強先生、中國電子商會常務副會長王寧先生、歐姆龍集團首席執行官山田義仁先生、中國科學院院士雒建斌先生、京東方科技集團副總裁劉曉東先生等多位重量級嘉賓參與了論壇。
作為論壇主辦方之一,歐姆龍從自動化生產、綠色生產和技術創新方面,為“可持續制造”的理念分享了切實的實踐經驗,并為中國制造業企業帶來了解決方案。歐姆龍集團首席執行官山田義仁先生表示:“歐姆龍深耕中國40余年,一直與中國制造業共同發展,攜手共進。我們非常期待繼續與中國伙伴們探索和分享‘可持續制造’的前景。”
在主題演講中,隆國強先生從國家政策層面解析中國制造業的未來規劃與布局,他提到:“優化產業結構,發展先進的制造業、高端裝備制造業是‘十二五’規劃的重要目標之一。”工業的自動化、智能化、節能減排、綠色生產以及自主創新和研發則是產業能否成功升級轉型的關鍵所在。
針對人口紅利下降,導致勞動力缺乏,生產效率不高的現狀,歐姆龍提出了實現生產現場的“最佳人機配比”的想法,并分享了日本在上世紀70年代人口紅利結束后制造業轉型升級的發展經驗。具體來講,就是根據單一品種大批量生產及多品種、小批量生產的不同需求,引進與之相匹配的自動化生產技術。歐姆龍長期以來致力于自動化制造的不斷探索和經驗積累,幫助制造業企業在解決用工成本上升的同時有效地提高勞動生產率和保證更穩定的產品品質。這也是歐姆龍長期以來致力于“自動化”制造的不斷革新的結果。
MIT與中電網成功舉辦創新
電子技術培訓
波士頓:美國麻省理工學院(MIT)與中電網(ECCN)聯合舉辦的“創新電子技術”培訓班于2013年10月上旬在MIT校園內成功舉辦。
此培訓由MIT電子工程系為中國電子工程師專門設置,由Bulovic和Fink等著名教授輪流講授,課程涵蓋半導體、顯示和光纖等技術,并詳盡介紹了MIT在相關領域里突破性的發明和創新。
在結業儀式上,中電網董事長趙蔚揚博士代表參加培訓的中國內地和香港企業感謝MIT校方的安排和支持,并表示:“通過這次培訓,中國工程師不但在技術上受益匪淺,同時深深感受到MIT在引領全球創新進程中所迸發的巨大熱情,學習了解到MIT富有成效的創新管理體系和商業轉化機制。為推進中國電子技術創新,中電網將繼續聯合MIT定期舉辦電子技術創新培訓。”
中芯國際推出多元化
eNVM技術平臺
為客戶提供更低成本,更佳性能和更靈活的設計,中芯國際集成電路制造有限公司,中國內地規模最大、技術最先進的集成電路晶圓代工企業,宣布推出多元化嵌入式非揮發性記憶體(eNVM)平臺。中芯國際綜合eNVM平臺包括0.18和0.13微米(μm)嵌入式電可擦可編程只讀存儲器(eEEPROM)技術、嵌入式閃存(eFlash)技術、多次可編程(MTP)、單次可編程(OTP),以及在明年第二季度預備就緒的55納米(nm) eFlash技術。該高差異化的平臺可滿足客戶對低成本、低功耗、高性能和高可靠性各方面的需求,以提升客戶產品競爭力。
中芯國際擁有非常完整的eNVM設計支持架構。對于每一個技術節點的設計支持都以提供基本技術信息的PDK開始,并包括額外的例如MiM,bit cell,ESD結構等組件。此外,該平臺集成了EEPROM、Flash、ROM、VR、OSC、I/O、PLL、ADC、LDO、USB、存儲器編譯器、標準單元庫,以及跟芯片安全有關的光檢測器(light detector)和電壓監測器(voltage detector)IP。還有其它如 eDRAM、eFUSE等特殊器件IP。除了上述IP組件外,中芯國際還提供客制化IP服務以滿足客戶特殊設計上的需求。
中芯國際eNVM平臺適用于消費者、工業產品、汽車電子等廣泛的產品應用,諸如MCU (微控制器)、觸控屏、以及一系列的智能卡應用領域(涵蓋SIM卡、社會保障、交通運輸和銀行卡等)。通常這些應用對性能、可靠性、尺寸、功耗具有較高的要求。中芯國際現已與諸多業界知名企業在eNVM平臺上合作,目前該平臺已進入量產。
“客戶需要能滿足他們在獨特的性能和低功耗上的解決方案。”中芯國際首席執行官兼執行董事邱慈云表示,“我們為eNVM平臺能提供滿足客戶多元化芯片設計的有效解決方案感到自豪。中芯國際的差異化戰略已證實,我們的成熟技術能為客戶帶來附加價值,期望未來為公司創造可持續的增長和盈利。”
加拿大啟動電網規模儲能計劃
加拿大國家研究委員會(NRC)日前推出一項研究計劃,旨在加速儲能系統的部署,對于加拿大可再生能源的進一步推廣至關重要。
NRC的計劃致力于提高可靠性并降低電網規模儲能的成本,NRC表示,將需要允許更多的變量太陽能和風能集成到加拿大電網。
在其目標中,“電網儲能安全和現代化計劃”正在致力于削減電網規模存儲的成本,從每千瓦時一千加元削減至五百加元,將存儲系統的運營壽命從七年翻倍至十五年。
加拿大國家研究委員會能源、采礦和環境投資組合總經理安迪.雷諾茲(Andy Reynolds)表示:“這一大規模、多年期合作方式將在目標區域部署大量關鍵的專業知識,有助于解決集成新技術到現代化電網的可靠性及可負擔性的挑戰。”
“這將有助于發展加拿大的可再生能源領域,并創造新的市場,以啟用技術和材料供應商,包括采礦業。”
NRC表示,由于全國電網進行維護和升級,加拿大客戶的能源成本將在未來二十年提高。
但是表示,電網規模存儲設施的任何升級將最終降低終端用戶的成本。
該計劃將涉及渥太華和溫哥華的三十五名全職研究人員,以及公共事業公司和設備供應商。
CES將展示超高清技術領域的最新進步
2014 International CES?(2014 國際消費電子展)將通過展覽和新會議日程安排展示超高清(Ultra HD)技術領域的最新進步,其中新一代電視將成為該活動上萬眾矚目的焦點。2014 CES由美國消費電子協會(CEA)?所有并打造,是消費技術行業人才的全球盛會,定于2014年1月7-10日在內華達州拉斯維加斯舉辦。
超高清技術是新一代家用顯示技術,其分辨率是當今全高清電視的四倍,像素分辨率超過800萬。屆時將展示這種技術的制造商包括索尼、松下、三星、LG、東芝、夏普、海信,不一而足。超高清技術是在2013 Inter-national CES(2013國際消費電子展)上推出的,CEA預計,2014年超高清單位出貨量將增加八倍,增至450,000。
2014 CES將探討如何通過其會議日程安排將超高清技術推向市場。CEA將于2014年1月7日傾力打造“超高清內容:2014年及以后我們將觀看什么內容?”(Ultra HD Content:What Will We Watch in 2014 and Beyond?)環節。由CES官方會議合作伙伴International 3D and Advanced Imaging Society打造的“眼見為實——3D,4K及超高清”(Seeing is Believing-3D,4K and UHD)活動環節將于2014年1月9日上演。
International CES兼CEA企業商業戰略部高級副總裁Karen Chupka表示:“隨著可使用的技術、內容及消費產品的增加,超高清市場呈升溫趨勢。隨著市場中設備及內容的增多,我們渴望看到顛覆性的超高清技術參展2014 CES。我們的展會有助于推動主要家庭視頻娛樂技術在市場中的采用,包括高清電視、OLED和智能電視。隨著CES將聚焦消費視頻技術領域的下一個重大突破——超高清技術,我們很自豪能繼續發揚這一傳統。”
2014 CES將設20個針對特定市場的技術展區,聚焦15個不同產品類別的創新成果。
中國醫療電子市場
在未來幾年內將持續平穩增長
從全球范圍來看,市場對醫療電子產品的需求越來越大,尤其是對計算機斷層掃描儀、磁共振儀、高檔超聲波診斷儀器等高端產品需求的快速增長,帶動了全球醫療電子市場規模的擴大。
現代醫學中,幾乎所有的醫療設備都離不開電子技術。醫療設備成本中醫療電子部件的成本超過10%甚至更多。
中國醫療儀器行業協會的年檢顯示:在CT醫學影像設備中,電子類部件占總成本比重為11%;在導管等醫用材料中,電子元器件與材料占比則超過40%。受中國經濟持續健康發展及國家對全社會醫療服務體系建設重視程度不斷提高等有利因素的帶動。
未來幾年,中國醫療電子市場將持續平穩增長,年均復合增長率將達到20%左右。中國電子信息產業有“珠三角電子產業圈”、“長三角電子產業圈”和“環渤海電子產業圈”。
從醫療器械電子部件生產來看,可能深圳比較居有優勢。其一,深圳有強大的電子工業和信息產業。深圳醫療電子產品的發展除了本身的努力和市場需求的促進以外,在很大程度上是得益于深圳強大的電子工業和信息產業的迅猛發展。因為電子企業具備重合的產業鏈,所以深圳醫療電子產業就可以得益于現成的產業鏈高速發展;其二,深圳現有醫療器械產品種類較多,在某些產品領域的市場占有率高。
如醫療成像設備核磁、B超、病人監護儀、血液細胞分析儀、生化分析儀、介入性導管支架、骨科產品、電子血壓計等都是深圳醫療器械行業的拳頭產品;而且其中多款產品大量出口,有些產品在全國占有的比例是處于領先地位。
Altera為中國移動研究院
下一代無線網絡研發提供支持
Altera公司宣布,公司與中國移動研究院(CMRI)合作,開展基于C-RAN體系結構的下一代無線網絡研發。AlteraFPGA和IP為中國移動研究院的無線系統解決方案提供平臺和技術支持,用于驗證中國移動蜂窩網絡未來使用的無線體系結構,該網絡是世界上最大的網絡,擁有7億多用戶。
基于云的C-RAN體系結構將很大區域的基帶處理集中到云端,從而降低了大容量基站設備的功耗和成本,提高了頻譜效率。C-RAN體系結構支持運營商根據當前網絡負載來動態規劃移動數據流。由于需要以高性價比方式來優化其基于各種無線標準的網絡,包括,GSM(2G)、TD-SCDMA(3G)和LTE(4G)等,中國移動研究院積極主動的開發了C-RAN體系結構。Altera和CMRI一起工作,使用Altera的FPGA技術以及CPRI和以太網等IP,調試并驗證了基于C-RAN體系結構的下一代無線系統。
中國移動研究院首席科學家易芝玲評論說:“Altera是非常重要的合作伙伴,其在無線網絡方面的專業知識有助于雙方共同研究C-RAN以及未來其他的無線網絡體系結構。Altera為我們提供的技術、服務和支持有助于中國移動研究院研究C-RAN關鍵技術,并引導產業界研發C-RAN設備。”
FPGA由于能夠適應不斷變化的行業標準,而且器件具有高性能特性,因此廣泛應用于無線網絡設備。Altera可編程邏輯器件很好的結合了處理能力、靈活性、IP內核以及使用方便的開發工具。
Altera通信業務部資深副總裁兼總經理Scott Bibaud評論說:“在C-RAN體系結構開發上與世界上最大的移動運營商合作,并與CMRI這樣的行業領導者一起工作,我們能夠提高認識,更好的定義我們的FPGA和IP,從而符合客戶的需求。”
世界首臺特高壓換流變壓器
低頻加熱電源研發成功
日前,國網湖北電力科學研究院結合 ±1100kV特高壓設備現場試驗技術創新研發的換流變壓器低頻加熱電源,首次在哈密南±800kV特高壓換流變壓器應用并取得圓滿成功。該技術的成功應用,徹底解決了現場因冬季低溫導致換流變壓器熱油加溫耗時過長以及換流變壓器低溫啟動的工程技術難題。
國網湖北省電力公司電力科學研究院紅領科技攻關團隊經過近一年的攻堅克難,采用交-交變頻技術設計的0.01~3Hz低頻電源,體積是目前最先進工頻加熱電源的1/20、重量1/30,具有集成度高、安全穩定性好,能長時間運行。
按照預先審定的技術方案,攻關團隊在生產廠家以及國內行業知名專家的共同見證下,對哈密南換流站極Ⅰ的一臺±800kV換流變壓器應用低頻加熱電源進行了加熱試驗。隨著頻率的逐步減小,注入變壓器的有功電流逐漸增加,重達405噸特高壓變壓器在試驗人員的控制下,油溫按每5分鐘1℃的速度上升……現場專家贊不絕口!結果表明,該裝置加熱效果極為顯著,升溫時間僅為大型油機的十分之一,且加熱過程中換流變主要技術指標可測可控。
東芝面向熱傳感器等小型應用啟動
藍牙集成電路樣品出貨
東芝公司(Toshiba Corporation)宣布“TC35661SBG-700”開始樣品出貨,這是一款應用于熱傳感器、振動傳感器和玩具等小型應用中的藍牙?集成電路(Bluetooth? IC)。
新集成電路集成了用于下載用戶自定義程序的可重寫存儲器,存儲在電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)中。這使得無需外部微控制器即可實現定制。該集成電路憑借其低成本和印刷電路板(PCB)面積的縮小,推進了藍牙?通信在沒有無線功能的小型應用程序中的應用。
這一集成電路集成廣泛應用于智能手機和其他移動設備中的藍牙?串行端口配置文件(SPP),推動了藍牙?兼容應用程序的開發。
智能電網:開啟全球共創模式
新世紀以來,電能成為能源發展的重要趨勢。電能是優質、高效、清潔的二次能源。中國電能占終端能源消費的比重每提高1個百分點,單位GDP能耗可下降4%。1噸標準煤當量的電創造的經濟價值分別為等當量石油、煤炭的3倍和17倍。
世界電網從本世紀初開始進入堅強智能電網階段,堅強智能電網即基于現代網絡產業、控制技術和信息技術,將形成以智能化、信息化、互動化為特征,具有跨國和跨洲電力配置能力、靈活適應新能源發展和多樣化需求服務的現代電網體系。堅強智能電網是功能強大的能源轉換、高效配置和互動服務平臺、是堅強電網與智能控制緊密融合的現代電網、是涵蓋發電、輸電、變電、配電、用電和調度各環節的智能化電力系統。總之,發展堅強智能電網具有巨大的經濟價值、社會價值、環保價值,是實現能源可持續發展的戰略選擇,將為經濟社會發展提供更安全、更高效、更清潔的電力保障。
基于電網的重要作用,近年來世界各國紛紛將電網發展作為能源發展的戰略重點,作為應對氣候變化、保障能源安全的重大舉措,制定發展規劃、建設目標和行動路線,進一步加大投資力度,加快改造升級,呈現快速發展的態勢。中國國家電網公司自2009年5月提出發展堅強智能電網以來,在發展規劃、技術研發、工程應用等方面做了大量工作,取得了重要進展。
近年來世界各國在發展智能電網方面開展了大量工作,取得了許多突破和重要進展。印度、巴西、南非等國正在積極推進特高壓交、直流工程建設;美國、歐盟、日本等在電網升級改造、新能源發展、分布式發電、電動汽車、儲能裝置、互動服務等方面取得了新的突破。雖然不同國家在技術路線、工作重點、具體措施上有所差異,但總體目標和方向是一致的。中國有句諺語:“眾人拾柴火焰高。”面向未來,中國國家電網公司愿意與在座的各位同行一道,在基礎研究、科技攻關、設備研制、工程建設、標準制定、人才培養等方面加強交流與合作,共同推動堅強智能電網創新發展。
正如40多年前我們無法預測電網的蓬勃發展和電力事業的突飛猛進,我們對未來堅強智能電網發展充滿期待。讓我們秉持開放、創新、合作、共贏的宗旨,凝聚共識、攜手共進、開拓創新,共同推動電網轉型升級和快速發展,以我們的智慧和力量,為經濟、社會、環境可持續發展做出積極貢獻。
Mouser在線推出Maxim控制
與自動化解決方案知識庫
Mouser Electronics與Maxim Integrated合作建立內容豐富的控制與自動化解決方案知識庫,針對工業系統設計的四大主要領域——傳感器、電機控制、PLC和HVAC,提供最新的產品選型。 Mouser解決方案網站提供常見功能的原理框圖、推薦部件列表和視頻,幫助工程師應對工業和自動化設計中的獨特挑戰,是那些尋求將Maxim產品和其控制與自動化設計相集成的設計工程師難得的工具。