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聚量观察 | 它是固定资产监控领域的“福尔摩斯”

2021.03.05

本期看点 ① 电流传感器——工业设备的生命监测装置

② 物联网时代开启传感器市场的高速发展期

③ 电流传感器赋能产业数字金融 感知百万亿蓝海


电流传感器——工业设备的生命监测装置


科技正在不断扩大人类的能力圈,如果说机械延伸了我们的体力,计算机延伸了我们的智力,那么传感器就是大大延伸了我们的感知力。如果把一台机器比作一个人,给设备安装传感器就如同给人戴上智能手环,实时检测设备的每一次“心跳”,为设备“把脉”,守护设备的“健康”。水是人类的生命之源,电就是机械设备的生命之源,对一台机械设备的生命检测装置,就被称为电流传感器。


电流传感器工作原理


电流传感器能感受到被测电流的信息,并将信息按一定规律变换成为符合一定标准的电信号或其他所需形式的信息输出,模拟信号输出给自动化装置,数字信号输出给计算机接口,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。


依据测量原理不同,电流传感器主要可分为:分流器、电磁式电流传感器、电子式电流传感器、光纤电流传感器等。其中,以霍尔电流传感器为代表的电子式电流互感器是目前市场的主流发展方向,占据整个电流传感器行业接近一半的市场份额。


概括来看,霍尔电流传感器一般具备以下这些优越性:



  • 工作频带宽:在0~100千赫兹的频率范围内的信号均可以测量;
  • 响应速度快:最快响应时间只为1微秒,即0.000001秒,普通电流传感器一般为10~20微秒;
  • 测量精度高:其测量准确度优于1%,而普通电流传感器一般精度为3%~5%;
  • 安全性高:过载能力强,无惧突然的大电流;输入与输出相互隔离;
  • 稳定性强:通过可调节的性能和内置的温度补偿措施提高传感器的稳定性;
  • 可靠性高、体积小等。



作为工业设备的监测装置,电流传感器主要聚焦于监测机器设备的生命体征,监测是否在工作?有没有“生病“?是不是该“体检”了?等等。清华大学精密仪器与机械学系董永贵教授就曾比喻,传感器有点像中药里的“药引”,本身功能很重要,但真正形成效果还需要依赖“整服药剂“才行。工业4.0的背景下,依靠单一技术或产品解决产业问题肯定是不行的,工业制造业发展的“方子药剂“还得从数字经济的融合里想办法。


物联网时代开启传感器市场的高速发展期


传感器的快速发展,最早得益于工业自动化海量需求的推动,早在20世纪80年代,美国就宣称世界已经进入了传感器时代。福布斯认为,当前甚至今后几十年内,影响和改变着世界经济格局和人们生活方式的十大科技产品,传感器列为之首。传感器概念的出现其实是测量仪器逐步走向模块化的结果,此后,传感器从整套仪器系统中独立出来,单独作为一个功能器件进行研究、生产、销售。


当前,传感器在家用电器、电子产品、汽车等消费类产品中得到广泛应用,伴随着物联网时代的开启,各式各样的传感器正成为无处不在的神经元,物联网、大数据、云计算技术,乃至智慧城市中的各种技术实现,全球对于传感器的需求也开始呈现爆发性的增长。


据市场调研机构Global Market Insights统计,全球的电流传感器市场规模在2019年已超过20亿美元,并有望在未来五年以6%的年复合增长率增长,到2026年,该行业的出货量预计将达到30亿个,市场规模将超过35亿美元。



行业发展的同时,我们也必须看到有一些因素限制了物联网传感器的应用,比如尺寸、电池寿命、价格等。以价格为例,传感器行业的一个特点是,传感器本身技术含量高,但单只传感器的价格一般不高。这导致的一个结果是,尽管传感器的技术附加值高,但单纯依赖传感器很难形成可观的产值。传感器负责前期的数据采集,之后再通过AI等大量算法对数据加以处理,形成综合智能解决方案,以产业化助推社会制造业的高质量发展。


电流传感器市场的增长主要归因于工业4.0的到来,工业机器人和工厂自动化的普及。机器人需要在多种应用中使用电流传感器,例如电机驱动器、转换器、电池管理和其他应用。其中,前面提到的,霍尔传感器技术在电流传感器中的采用越来越多,以及全球对混合动力和电动汽车的需求不断增长,发电中可再生能源的上升趋势,数据中心越来越多地采用电源管理系统等等,都将成为该行业增长的主要动力。


以汽车行业为例,由于ABS系统、自动驾驶技术和其他一些车载系统的技术发展,2019年汽车领域占全球电流传感器市场出货量的40%。电流传感器在汽车行业中有多种应用,例如电池管理、过电流保护、转换器控制和电机驱动器控制。同时,电流传感器在电动和混合动力汽车领域面临着更大的市场机会,如监控电池的电流消耗,并提供有关充电状态和电池管理的实时信息。



电流传感器赋能产业数字金融 感知百万亿蓝海


物联网最核心、最基础的就是传感器,它属于智能制造产业链的感知层,融合了信息采集、传感感知等技术。产业互联网下,万物互联,实体产业蕴藏着巨大的数据宝藏,如何从海量数据中抽取出更多有价值的信息并加以分析,挖掘数据背后更大的价值空间?数字化赋能催生着产业数字经济迎来百万亿的发展机遇。


数字经济时代,物联网、区块链、云计算、大数据、人工智能等,大量数字科技技术集中爆发式发展,这就需要一个数字化的技术生态,对这些数字科技进行整合,形成智能化综合解决方案。作为数字科技生态中不可获取的物联网技术,传感器的工业化利用大大提升了制造业产业链的管控效率。



对于企业而言,给设备安装上传感器,可以加强对自身资产的监测,了解经营的实际情况,从而针对性强化管控,最终进一步改善其经营状况。目前聚量集团已在实践中实现了对青岛某轮胎企业大型固定机械设备电流传感器的追踪和监控。



产业数字金融模式下,通过数字化赋能,把采集而来的数据背后的金融价值更好地挖掘出来,让数据具备金融属性。通过传感器等监测机器设备的实际运转情况,不仅可以将机器设备的各类状态数据作为固定资产融资租赁风险的一手资料,加强固定资产融资贷后管理。同时,还可通过企业实际生产情况的全方位把控,对企业的底层资产进行数字化穿透,以完善企业的整体信用体系,便于从金融机构获得更为充分的金融服务。通过紧密结合数字科技和金融服务,将显著提升产业金融服务的便利度,共同助力我国实体经济的高质量发展。


文章作者:  陆昕卉 李万林(聚均科技综合管理部)

图片编制:  曹   蕾(聚量集团办公室)

总 策 划:  乔嘉男(聚量集团办公室)

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