![“無(wú)人機(jī)＋機(jī)器人”智慧巡檢，為水電站安全保駕護(hù)航]( "“無(wú)人機(jī)＋機(jī)器人”智慧巡檢，為水電站安全保駕護(hù)航")
近年來(lái)，隨著產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)的逐步成熟以及各種技術(shù)、部件發(fā)展的不斷完善，無(wú)人機(jī)產(chǎn)品體系愈發(fā)豐富，應(yīng)用范圍也越來(lái)越寬廣和深化。作為眾多應(yīng)用之一，無(wú)人機(jī)在巡檢領(lǐng)域的落地由于價(jià)值重大、意義非凡，當(dāng)前深受人們的青睞。 無(wú)人機(jī)+機(jī)器人代替人工進(jìn)行巡檢，不僅能擺脫生產(chǎn)作業(yè)對(duì)人力的依賴，減少用工支出和成本，同時(shí)還能提升巡檢作業(yè)的效率和準(zhǔn)確性，保障作業(yè)的安全?；诖?，現(xiàn)階段以電力、管道、廠區(qū)、農(nóng)林等為主的場(chǎng)景都在加大對(duì)巡檢無(wú)人機(jī)的應(yīng)用。 據(jù)悉，智慧水利是重要的民生工程，也是“智慧城市”的重要組成部分，貫穿于水資源配置、水環(huán)境保護(hù)和水管理服務(wù)等體系，其核心是更全面的互聯(lián)互通，以及更深入的智能化。 水電站的結(jié)構(gòu)安全巡檢是保障水利樞紐安全運(yùn)行的重要措施，包括大壩壩體表面和水下結(jié)構(gòu)物的巡檢。傳統(tǒng)的水電站人工巡檢方式需要進(jìn)行抽水、淤泥處理等復(fù)雜工作，受氣象、環(huán)境影響大，不僅效率低，風(fēng)險(xiǎn)高，且成本高昂?！ ≡谌斯ぶ悄?、5G、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)等發(fā)展起來(lái)后，“無(wú)人機(jī)+機(jī)器人”相結(jié)合的新一代智慧巡檢方式開始得到廣泛應(yīng)用，并成為助力水電站智慧化、智能化發(fā)展的重要“武器”?！ ×硗?，在新一代智慧水電站建設(shè)中，利用無(wú)人機(jī)、機(jī)器人融合人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，以智能工控硬件為基礎(chǔ)支撐，可以在不排水的條件下代替人工作業(yè)實(shí)現(xiàn)壩面/水下安全結(jié)構(gòu)自主巡檢，完成超高清圖像等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳、圖像監(jiān)測(cè)、AI數(shù)據(jù)深度分析、水電站...
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優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用1.雷達(dá)液位計(jì)可以測(cè)量液體、固體介質(zhì)比如：原油、漿料、原煤、粉煤、揮發(fā)性液體等；2.可以在真空中測(cè)量可以測(cè)量所有介質(zhì)常數(shù)1.2的介質(zhì)，測(cè)量范圍可達(dá)70m；3.供電和輸出信號(hào)通過(guò)一根兩芯線纜（回路電路）,采用4…20mA輸出或數(shù)字型信號(hào)輸出；4.非接觸式測(cè)量安裝方便采用極其穩(wěn)定的材料牢固耐用，精確可靠分辨率可達(dá)1mm；5.不受噪音、蒸汽、粉塵、真空等工況影響；6.不受介質(zhì)密度和溫度的變化，過(guò)程壓力可達(dá)400bar,介質(zhì)溫度可達(dá)-200℃至800℃；7.安裝方式有多種可以選擇：頂部安裝、側(cè)面安裝、旁通管安裝、導(dǎo)波管安裝；8.調(diào)試可多種方式選擇：采用編程模塊調(diào)試（相當(dāng)于一個(gè)分析處理儀表）、SOFT軟件調(diào)試、HART手持編程器調(diào)試，調(diào)試起來(lái)方便快捷 。注意事項(xiàng)1.測(cè)量范圍從波束觸及罐低的那一點(diǎn)開始計(jì)算，但在特殊情況下，若罐底為凹型或錐形，當(dāng)物位低于此點(diǎn)時(shí)無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。2.若介質(zhì)為低介電常數(shù)當(dāng)其處于低液位時(shí)，罐底可見，此時(shí)為保證測(cè)量精度，建議將零點(diǎn)定在低高度為C 的位置。3.理論上測(cè)量達(dá)到天線尖端的位置是可能的，但是考慮到腐蝕及粘附的影響，測(cè)量范圍的終值應(yīng)距離天線的尖端至少100mm。4.對(duì)于過(guò)溢保護(hù)，可定義一段安全距離附加在盲區(qū)上。5.最小測(cè)量范圍與天線有關(guān)。
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隨著工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的須要，儀器儀表業(yè)飛速發(fā)展，但是這些內(nèi)部應(yīng)用了大量微電器件的智能儀器儀表，卻在大多具有絕緣強(qiáng)度低、耐電涌身手初等題目。因此智能儀器儀表的防雷，就顯得十分緊要了，尤其是在雷暴季節(jié)，以避免構(gòu)成龐大散失。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)儀表防雷，要從單方面下手，包羅內(nèi)部零碎防雷和內(nèi)部零碎防雷，一般主要靠參加防雷裝置來(lái)完成。具體可顛末以下門徑來(lái)發(fā)展防雷。1.防雷先從接地零碎做起。雷達(dá)物位計(jì)的機(jī)殼，非常像控制柜、獨(dú)霸臺(tái)、電源柜等，機(jī)殼都要用扁鋼毗鄰到共同。儀表任務(wù)電源如24V負(fù)端和儀表信號(hào)地、合計(jì)機(jī)輸入輸出信號(hào)地等相連要構(gòu)成等電位。本安地、安全柵、阻遏柵、安全器等接地也要思慮儀表信號(hào)參考點(diǎn)毗鄰時(shí)可否構(gòu)成等電位。2.不能忽視智能儀器儀表的電源防雷眷注。為智能儀器儀表安裝防浪涌眷注零碎大要或許電涌，以確保儀器儀表不會(huì)超過(guò)耐壓極限。電涌眷注器大要在雷暴天氣感應(yīng)到雷浪涌時(shí)，將過(guò)載電流匯入大地。3.為智能儀器儀表配信任號(hào)通道電涌器，不單大要保證動(dòng)態(tài)傳遞切確、頑固、靈動(dòng)，何況大要在雷暴天氣，泄放過(guò)壓電涌到大地，確保信號(hào)傳輸?shù)陌踩?.定期對(duì)智能儀器儀表的電源零碎接地、匯流條、接地體、電涌器、電源防雷柵等發(fā)展搜查和培修，以及及時(shí)轉(zhuǎn)變。
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目前，傳感器產(chǎn)業(yè)已被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人所矚目。我們國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程和電子信息產(chǎn)業(yè)20%以上速度高速增長(zhǎng)，帶動(dòng)傳感器市場(chǎng)快速上升?！ ∑蟛椴閿?shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)共有傳感器相關(guān)企業(yè)4.9萬(wàn)家，廣東省以超過(guò)9700家的企業(yè)數(shù)量排名首位，江蘇、浙江分列二三名。2019年，相關(guān)企業(yè)新注冊(cè)超過(guò)7600家，同比增長(zhǎng)17.22%，今年上半年新增企業(yè)數(shù)量為2369家。此外，全行業(yè)68%的企業(yè)注冊(cè)資本低于500萬(wàn)。 接近傳感器(也稱為檢測(cè)器)是電子設(shè)備，用于通過(guò)非接觸方式檢測(cè)附近物體的存在。因此，它們可以被用于多個(gè)行業(yè)，包括機(jī)器人技術(shù)，制造，半導(dǎo)體等。據(jù)工作原理，接近傳感器可以分為：電感式接近傳感器、電容式接近傳感器、磁感應(yīng)傳感器等?！ ∑鋵?shí)在智能化場(chǎng)景中常用的兩種接近傳感器是電感式接近傳感器和電容式接近傳感器。電感式接近傳感器只能檢測(cè)金屬目標(biāo)。這是因?yàn)閭鞲衅骼秒姶艌?chǎng)，當(dāng)金屬靶進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)，金屬的電感特性改變了場(chǎng)的特性，從而警告接近傳感器存在金屬靶，根據(jù)金屬的感應(yīng)方式，可以在更大或更短的距離處檢測(cè)目標(biāo)?！ ‰姼惺浇咏鼈鞲衅饕步袦u流式傳感器，由三大部分組成：振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。電感式接近傳感器是核心是振蕩器和放大器，用于檢測(cè)金屬材質(zhì)的物體。但是不同的金屬的衰減，標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)物體是鐵，但是不銹鋼、鋁合金、鋁、銅等...
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微波物位計(jì)使用的微波頻率有三個(gè)頻段：C波段(5.8～6.3GHz)、X波段(9～10.5GHz)、K波段(24～26GHz)。制造商根據(jù)自己的技術(shù)及國(guó)家批準(zhǔn)的頻率來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。物位測(cè)量中的微波一般是定向發(fā)射的，通常用波束角來(lái)定量表示微波發(fā)射和接收的方向性。波束角和天線類型有關(guān)，也和使用的微波頻率(波長(zhǎng))有關(guān)。對(duì)于常用的圓錐形喇叭天線來(lái)說(shuō)，微波的頻率越高，波束的聚焦性能越好，即波束角小，在實(shí)際使用中這是十分重要的，低頻微波物位計(jì)有較寬的波束，如果安裝不得當(dāng)，將會(huì)收到內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的較多的虛假回波，例如：采用4”喇叭天線的26GHz雷達(dá)的典型波束角為8°，而5.8GHz 的典型波束角為17°。并且，微波的頻率越高，其喇叭尺寸也可以做的越小，更易于開孔安裝。還沒(méi)有頻率高于K波段（24—26GHz）的微波（雷達(dá)）物位計(jì)。而X波段雷達(dá)由于沒(méi)有明顯的應(yīng)用特點(diǎn)，而在各大物位廠商的雷大物位技術(shù)發(fā)展中趨于被淘汰。
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![中國(guó)智能計(jì)量?jī)x表行業(yè)發(fā)展困境及發(fā)展前景預(yù)測(cè)分析]( "中國(guó)智能計(jì)量?jī)x表行業(yè)發(fā)展困境及發(fā)展前景預(yù)測(cè)分析")
智能計(jì)量?jī)x表作為法定計(jì)量用具，主要用于水、熱、氣、電和油等類似氣體或液體的供給過(guò)程中，在工廠、政府、棲身小區(qū)、學(xué)校、企業(yè)等用戶群集中的諸多領(lǐng)域中均得到廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)儀器儀表制造業(yè)全年累計(jì)營(yíng)業(yè)收入7242.60億元；全年利潤(rùn)總額為700.40億元。我國(guó)儀器儀表制造業(yè)的市場(chǎng)需求旺盛。2020年我國(guó)制造業(yè)受新冠肺炎疫情影響，2020年10月我國(guó)儀器儀表制造業(yè)營(yíng)業(yè)收入為5771.3億元，同比增長(zhǎng)2.7%?！ ≈悄苡?jì)量?jī)x表行業(yè)發(fā)展困境 1、行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)相對(duì)薄弱 我國(guó)智能水表和智能熱量表行業(yè)發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短，行業(yè)基礎(chǔ)積累相對(duì)薄弱。行業(yè)內(nèi)部分注重自主創(chuàng)新、有一定競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的企業(yè)，受到自身資金實(shí)力、技術(shù)實(shí)力的限制，對(duì)于基礎(chǔ)流體流場(chǎng)研究、高分子新材料應(yīng)用、傳感計(jì)量原理等行業(yè)前瞻理論和實(shí)踐創(chuàng)新缺乏探索和實(shí)踐條件。行業(yè)基礎(chǔ)現(xiàn)狀對(duì)行業(yè)整體水平的進(jìn)一步突破產(chǎn)生一定的遲滯影響。 2、行業(yè)內(nèi)高素質(zhì)人才匱乏 近年來(lái)，智能計(jì)量?jī)x表行業(yè)取得較快發(fā)展，對(duì)專業(yè)型人才、復(fù)合型人才的需求量迅速擴(kuò)大。目前，行業(yè)內(nèi)具備學(xué)術(shù)專業(yè)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、市場(chǎng)應(yīng)用等綜合背景的復(fù)合型人才數(shù)量嚴(yán)重不足，導(dǎo)致材料科技技術(shù)、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用技術(shù)無(wú)法轉(zhuǎn)換為實(shí)踐效益，智能計(jì)量?jī)x表產(chǎn)品的創(chuàng)新水平及迭代頻次亟待提高。雖然行業(yè)內(nèi)部分優(yōu)勢(shì)企業(yè)在人才引進(jìn)、團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)方面加大了投入，一定程度上滿足了自身發(fā)展需要，但行業(yè)整體人才儲(chǔ)備依然落后于國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)...
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世界上的微波（雷達(dá)）物位計(jì)通有脈沖法（PULS）和連續(xù)調(diào)頻法（FMCW）兩種。連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術(shù)連續(xù)調(diào)頻(FMCW)技術(shù)測(cè)量物位是將傳播時(shí)間轉(zhuǎn)換成頻差的方式，通過(guò)測(cè)量頻率來(lái)代替直接測(cè)量時(shí)差，來(lái)計(jì)算目標(biāo)距離。發(fā)射一個(gè)頻率被線性調(diào)制的微波連續(xù)信號(hào)，頻率線性上升(下降)，所接收到的回波信號(hào)頻率也是線性上升(下降)的，兩者的頻率差將比例于離目標(biāo)的距離。頻率被調(diào)制的信號(hào)通過(guò)天線向容器中被測(cè)物料面發(fā)射，被接收的回波頻率信號(hào)和一部分發(fā)射頻率信號(hào)混合，產(chǎn)生的差頻信號(hào)被濾波及放大，然后進(jìn)行快速傅利葉變換(FFT)分析，F(xiàn)FT分析產(chǎn)生一個(gè)頻譜，在此頻譜上處理回波并確認(rèn)回波。脈沖波技術(shù)脈沖波測(cè)距是由天線向被測(cè)物料面發(fā)射一個(gè)微波脈沖，當(dāng)接收到被測(cè)物料面上反射回來(lái)的回波后，測(cè)量?jī)烧邥r(shí)間差(即微波脈沖的行程時(shí)間)，來(lái)計(jì)算物料面的距離。微波發(fā)射和返回之間的時(shí)差很小，對(duì)于幾米的行程時(shí)間要以納秒來(lái)計(jì)量。脈沖測(cè)距采用規(guī)則的周期重復(fù)信號(hào)，并重復(fù)頻率(RPF)高。
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