導語：作為核心硬件、軟件的感知產(chǎn)品統(tǒng)稱傳感器，也叫有源傳感器（需電源、電纜）；相較于國內有源傳感技術與產(chǎn)品，本期轉化果推薦的《基于自發(fā)電技術的智慧礦山監(jiān)測系統(tǒng)方案與產(chǎn)品》是具有更高技術含量與更多應用場景的無源無線傳感技術與產(chǎn)品，填補了目前國內空白。無源無線傳感技術與產(chǎn)品將會在軍工裝備、無人領域、通信、能源、軌道交通、高精工業(yè)裝備領域、礦山礦井等等行業(yè)得到廣泛應用，將會解決很多行業(yè)的痛點、難點。
一、技術背景
在新時代智慧國家建設的大背景下，圍繞“碳中和、碳達峰”的國家發(fā)展戰(zhàn)略，萬物互聯(lián)、感知傳輸、數(shù)字化、信息化等成為各行各業(yè)開展智慧規(guī)劃與實施落地的最終目標。
隨著智能傳感技術和物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展及其在礦山企業(yè)的推廣和應用，礦山安全監(jiān)測手段和信息采集、傳輸方式的飛速發(fā)展，為礦山安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時性和全面性提供了技術支撐，并有利于建立基于物聯(lián)網(wǎng)的礦山安全大數(shù)據(jù)智能監(jiān)測與預警平臺。
基于自發(fā)電技術、具有更高技術含量與更多應用場景的無源無線傳感技術與產(chǎn)品，目前國內空白。無源無線傳感技術與產(chǎn)品將廣泛應用于軍工裝備、無人領域、通信、能源、軌道交通、高精工業(yè)裝備領域、礦山礦井等行業(yè)。
通過充分挖掘礦山安全環(huán)保大數(shù)據(jù)所蘊含的規(guī)律并加以利用，實現(xiàn)礦山安全態(tài)勢的精準預測預警，保障礦山企業(yè)持續(xù)高質量發(fā)展。
二、技術與產(chǎn)品研發(fā)
1.技術資源
目前，無源無線傳感器技術在國內處于完全空白階段，我們在傳感器領域已深耕40多年，擁有全球最頂尖的力傳感器和無源傳感技術與解決方案團隊；在軌道列車、礦山監(jiān)測、重型裝備等領域對無源無線傳感器均有豐富的工程實踐經(jīng)驗。
2.主要技術研究
（1）目前研發(fā)的兩種復合（溫差）傳感器技術，屬國內首創(chuàng)，技術水平達到國際同類傳感器水平，目前已申請國家發(fā)明專利和實用新型專利。
（2）項目包含的兩種復合（溫差）傳感器技術是根據(jù)多年的傳感器領域基礎技術儲備，結合國內的實際需求提出的設計思想，自主進行方案設計和開發(fā)軟（硬）件。
（3）研發(fā)的兩種傳感器可以測量溫度、振動、車速、里程計量、定位、荷載等信息。其關鍵技術：一是自發(fā)電技術，二是承載力間接測量技術。
自發(fā)電技術是根據(jù)客戶現(xiàn)場使用工況條件設計的專用發(fā)電單元。
承載力測量在貨車載荷測試中很難布置應變測量方式，我們設計了一種間接測量方式，能夠適應惡劣工況環(huán)境，保證長期可靠性，既滿足使用要求，同時安裝更簡單。
3.主要功能（以鐵路機車車輛裝備為例）
（1）軸承溫度：運行過程監(jiān)控軸承溫度，預防軸承溫度過高引起事故。
（2）軸振動：運行過程監(jiān)控并記錄軸振動，提前預警軸承異常，避免引發(fā)斷軸事故。
（3）車輛速度：運行過程監(jiān)控車速，當檢測到車輛速度與機車不一致時報警提示，防止脫鉤等事故。
（4）里程計量：根據(jù)運行里程及運量評估車輛的安全狀況，給出保養(yǎng)意見，保護車輛安全。
（5）網(wǎng)絡傳輸功能：在鐵路貨車智能安全檢測系統(tǒng)中，各類型傳感器采集的數(shù)據(jù)通過軸端發(fā)射裝置以窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IOT）或鐵路內網(wǎng)渠道發(fā)送到機車終端，終端進行數(shù)據(jù)分析記錄及顯示、報警提示。
三、主要技術與產(chǎn)品
1.基于自發(fā)電技術的礦山軌道車輛脫軌智慧監(jiān)測系統(tǒng)
該系統(tǒng)通過安裝在礦車車廂上的高精度智能高端專用傳感器，實時采集礦車運行特征數(shù)據(jù)并傳輸給后端，通過對數(shù)據(jù)的分析能夠及時判斷車廂脫軌的發(fā)生，實現(xiàn)礦山軌道車輛脫軌智慧檢測；根據(jù)檢測的橫向振動加速度和車輪的懸浮抬升量來判斷脫軌掉道；同時傳感器還能滿足礦山及無人軌道礦車的特殊應用環(huán)境。
2.高端電磁感應式滑油傳感器
在裝備監(jiān)測診斷與故障預測領域，擁有國內最先進且完全自主可控的滑油金屬磨粒在線監(jiān)測傳感器技術。在滑油金屬磨粒在線監(jiān)測領域、裝備監(jiān)測診斷與預測領域具有強大的技術實力和頂級的人才儲備。同時擁有國內最先進的裝備金屬磨粒數(shù)據(jù)分析平臺，掌握大量裝備的數(shù)據(jù)與健康狀態(tài)模型，擁有設備故障推理軟件以及裝備PHM系統(tǒng)平臺。該滑油傳感器可廣泛應用于礦山大型設備的故障預警，通過對礦山設備油液的在線監(jiān)測，實時判斷設備的健康狀況，避免設備的損壞帶來的損失。
3.礦山車輛用實時智能計重系統(tǒng)
德國某公司1979年發(fā)明了世界上第一套移動實時智能計重系統(tǒng)，是該行業(yè)的先驅，在礦山工程車輛實時計重領域擁有非常深的行業(yè)積累和技術；實時計重技術可避免二次稱重，提升礦山管理效率，同時在其他領域應用前景廣泛。
四、推廣應用情況
無源無線傳感技術與產(chǎn)品在高端裝備領域業(yè)務應用廣泛，目前，已在軌道交通，工程機械等市場龍頭企業(yè)開展了廣泛的業(yè)務合作；在礦山裝備、礦山監(jiān)測等領域也已開展多項業(yè)務合作，均取得了良好的應用效果和經(jīng)濟效益。
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