手機有電量焦慮，城市亦有用電緊張。電力供給是工業(yè)中的民生產(chǎn)業(yè)，尤其隨著用電高峰季的到來，沒有穩(wěn)定的電力保障就沒有現(xiàn)代化的城市生活。

現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)可分為發(fā)電、輸電和配電等多個細分環(huán)節(jié)，在各個階段中，傳感器都有著不同作用的參與，來助力守護整個系統(tǒng)的無bug作業(yè)。從“源網(wǎng)荷儲”概念來講，其中發(fā)電端可被看作為電力的來源，也就是其中的“源”。

一般來說，發(fā)電可從源頭類型上被分為火電、水電、核電、風(fēng)電、太陽能等多種類型。而傳感器的底層邏輯是數(shù)據(jù)抓取，它的非常核心和關(guān)鍵的功能之一就是狀態(tài)監(jiān)測。短短四個字，在發(fā)電端卻有著非常舉足輕重的作用。

設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測 –

助力可靠、穩(wěn)定、高效的發(fā)電

例如火電傳感器的裝機就主要集中于機組控制、供暖系統(tǒng)和鍋爐監(jiān)測等方面。對大型設(shè)備的診斷與監(jiān)測對于判斷整個系統(tǒng)的健康程度有很大的幫助。通過連續(xù)監(jiān)測旋轉(zhuǎn)機械本體和軸系的機械工作參數(shù) ，如轉(zhuǎn)速、振動、脹差、熱膨脹、軸向位移等，即可了解到詳細的設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況。水電由于同樣采用了大型設(shè)備作為發(fā)電系統(tǒng)的主設(shè)施，因此也以設(shè)備智能運維的監(jiān)測應(yīng)用為主。持續(xù)的設(shè)備監(jiān)測一方面保證能源生產(chǎn)的安全性與連續(xù)性，另一方面可以有效幫助企業(yè)節(jié)約投資成本，提高能源的生產(chǎn)與使用效率，減少昂貴的停機時間。

TE在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測方面的主要產(chǎn)品有8911模塊壓電原理的單軸無線振動傳感器。針對目前市場客戶網(wǎng)聯(lián)化，高集成，高靈敏的需求，在設(shè)計上，TE加強了帶寬范圍，使其最高可達15kHz；并基于LoRaWAN無線協(xié)議，內(nèi)置溫度傳感器?？煽康姆庋b可以讓其適應(yīng)工業(yè)嚴苛環(huán)境，長期使用亦可保持精準(zhǔn)與穩(wěn)定。在發(fā)電設(shè)備的預(yù)測性維護方面可以發(fā)揮重要作用。同時TE還提供820M1單軸和830M1三軸振動傳感器芯片，客戶可以基于這些芯片開發(fā)自有的振動監(jiān)測模塊。

環(huán)境的狀態(tài)監(jiān)測 –

助力提高發(fā)電效能，降低不確定性

風(fēng)電和太陽能是近年來發(fā)展較迅速的行業(yè)，目前政策層面對可再生能源的發(fā)展無疑是重大利好，可在技術(shù)層面由于可再生能源“靠天吃飯”的特性，導(dǎo)致了發(fā)電能效上的不穩(wěn)定，傳感器的使用可以最大限度保證風(fēng)光能效的發(fā)揮。

作為能效解決方案，風(fēng)電的氣象監(jiān)測是目前市場的策略之一。溫濕度傳感器常用于測量風(fēng)電設(shè)備周圍環(huán)境的氣象數(shù)據(jù)。氣壓傳感器則用來測量大氣壓力，為風(fēng)電場內(nèi)氣象監(jiān)測提供重要的氣象數(shù)據(jù)。氣壓的變化直接影響空氣密度，從而影響風(fēng)速。實時監(jiān)測氣壓可以判斷機組出力的變化，以便系統(tǒng)采取合適的措施來實現(xiàn)最大程度地發(fā)電。

TE的HTU31 是尺寸微小且精度非常高的溫濕度傳感器。能夠提供高響應(yīng)速度、高測量精度、低遲滯和持續(xù)性能，即使暴露在極端溫度 (-40°C - 125°C) 和濕度 (0% - 100%) 環(huán)境中，也能從容應(yīng)對。HTU31 包括了數(shù)字 (D) 和模擬 (V)兩種版本，并兼容多種功能和接口（I2C、模擬、電壓輸出），尺寸僅 2.5 mm x 2.5 mm x 0.9 mm。長期偏移小于 0.1%RH/y，可以實現(xiàn)高精度，低功耗的測量解決方案。

TE的MS5611傳感器是一款擁有SPI和I2C總線接口的新一代高分辨率氣壓傳感器，精度可達+/-1.5 mbar。該傳感器模塊包括一個高線性度的壓力傳感器和一個超低功耗的24位Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器,工作溫度范圍-40?°C – 85?°C，即便長期使用，測量精度依然穩(wěn)定，具有高可靠性。

在光伏領(lǐng)域，傳感器的主要方案集中于太陽光線追蹤、溫度和輻射測量等方向上。由于光伏板的作業(yè)環(huán)境與風(fēng)電類似，均為野外作業(yè)，因此光伏客戶的痛點也包括高可靠、高準(zhǔn)確性等方面，這樣才能確保光伏系統(tǒng)長期高效能運行。

TE為太陽能光伏電站開發(fā)的高精度線性位移編碼器ED36，可以輔助追日系統(tǒng)高精度運行，水平傾角和旋轉(zhuǎn)角度的精度可以控制在2毫弧度以內(nèi)。并且該產(chǎn)品通過TE在設(shè)計上的嚴苛測試，經(jīng)久耐用省心省力，維護方便。

以智能傳感器加持設(shè)備智能化

除了對環(huán)境的監(jiān)測來降低靠天吃飯的不確定性，對于風(fēng)光發(fā)電來說，運維，也是一個特別突出的問題。

以風(fēng)電為例，風(fēng)場的地理位置相對較為偏遠，這就對后期的運營維護提出了很大的挑戰(zhàn)。隨著傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能化傳感器技術(shù)不斷應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的監(jiān)護，著力于葉片、發(fā)電機、主軸、齒輪箱以及塔筒等重要部件，提高運營維護效率并降低維護成本。例如，發(fā)電機和齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電中的核心部件，在長期的運行過程中齒輪箱內(nèi)部的輪齒一般會存在磨損，甚至發(fā)生斷齒等問題。

TE 8711/8071/8811/4033系列（防雷） 抗雷擊傳感器擁有±5g，±10g，±20g和±80g動態(tài)范圍，頻響帶寬>10kHz ，外殼隔離，內(nèi)部屏蔽， 密封焊接， 工作溫度范圍寬（-55°C至+125°C）， 可有效拾取風(fēng)電設(shè)備關(guān)鍵部件的振動數(shù)據(jù)，非常適合風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用。

塔筒的健康狀態(tài)監(jiān)測也是比較常見的傳感器應(yīng)用。由于風(fēng)電機組地處野外，特別是對于存在地質(zhì)隱患的區(qū)域，如泥石流、礦山開采、地震等自然災(zāi)害的場地，更需要實時監(jiān)測。通過加裝振動傳感器和傾角傳感器對塔筒的振動、傾角等信號實時采集、監(jiān)測和分析，并結(jié)合偏航、風(fēng)速、功率等風(fēng)機運行工況，跟蹤塔筒剛度變化和基礎(chǔ)沉降等數(shù)據(jù)，可以及時發(fā)現(xiàn)塔筒剛度劣化、錨桿斷裂、基礎(chǔ)沉降等問題。同時，通過監(jiān)測塔筒法蘭間隙，螺栓松動等參數(shù)預(yù)測塔筒的健康狀態(tài)，提供有效的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)塔筒檢修和維護，避免引發(fā)嚴重后果。

TE的4020是一款雙軸加速度傳感器，其采用5-30Vdc 激勵電壓 ，密封外殼設(shè)計，直流信號低通濾波輸出 ，電容式硅MEMS傳感器，擁有自診斷功能，非常適合用于風(fēng)電塔筒的狀態(tài)監(jiān)測。

總的來說，從“源頭”入手，通過加載各種高性能的傳感器，可以助力我們的現(xiàn)代化電力系統(tǒng)成為真正的“發(fā)電高手”，為穩(wěn)定、可靠的發(fā)電保駕護航。