传感器应用在智能电表上的案例

传感器应用尽管非干预式负荷监测技术在上世纪80年代左右就已问世，但在近几年，才在智能电表上投入使用。在船舶或者建筑物中，每台设备都会在通电后发生独特的变化，只要把非干预式负荷监测传感器，安装在电网中任意一点，就能提取这些设备独一无二的信息。

日前，美国海岸警卫队对他们的缉私艇进行了一次不同寻常的检查。从外表来看，“斯潘塞”号上的主发动机似乎一切正常，但经过最新研制的探测器扫描后，这台装备在美国海岸警卫队缉私艇上的发动机却暴露了它的问题：一组用来预热设备的加热器已经坏了。当船员们打开加热器的金属外壳后，发现电线已被腐蚀，电线上还冒着烟。

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麻省理工学院的斯蒂文·利布教授补充说，出问题的不止是加热器，发动机的绝缘层已经有磨损和破裂的迹象，这很容易引发火灾。今年3月，利布教授在电气与电子工程师协会旗下的《工业信息学会刊》上发表有关这套探测器的最新研究。利布说，“我们的探测装置有能力探测多种电气设备在一年以内的连续变化，并且预估它可能出现严重故障的时间。”

这套探测仪之所以如此厉害， 全靠一种叫作“非干预式负荷监测”（NILM）的先进技术。无论是在船舶或者建筑物中，大量设备常常是由单电源集中供电的，每台设备都会在通电后发生独特的变化，只要把非干预式负荷监测传感器，安装在电网中任意一点，就能提取这些设备独一无二的“指纹”。基于这些信息，工程师就能判断对应设备的损耗情况。

据了解，尽管非干预式负荷监测技术在上世纪80年代左右就已问世，但在近几年，才在智能电表上投入使用。

在海岸警卫队的缉私艇上，配套的探测系统会及时处理非干预式负荷监测的数据，然后反馈到舰艇控制部门的仪表板上。戴维·欧文是马萨诸塞大学阿默斯特分校电气及计算机工程系的助理教授，他称赞说，“这些研究人员做出了一套非常实用的工具。”

欧文还说，关于非干预式负荷监测技术的学术研究非常深奥，利布教授的团队能进一步聚焦社会的实际需求，成功将一种传感器投入商业应用，非常了不起。

还有一种类似的控制面板，能在设备出现问题时及时提醒管理者。这类设备在工业生产和军事设施中都可以发挥重要的作用。利布说：“当发生故障时，诊断工作非常依赖监测到的信息，而监测信息也能预测设备可能发生故障的时间。”由于及时发现了“斯潘塞”号的发动机有部件损坏的问题，海岸警卫队可以在舰船停靠时及时对设备进行整修和更换。

无论是在巡逻艇，或者精炼厂、化工生产、建筑业中，设备损坏都有牵一发而动全身的影响。一个部件出问题往往会拖累整套设备，进而影响整个工作效率，造成大范围的严重后果。这个传感器的诞生，为提前预判电气设备损坏提供了很大帮助。

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