我國(guó)電工儀器儀表開(kāi)始形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力
我國(guó)電工儀器儀表開(kāi)始形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力
電工儀器儀表是以電磁測(cè)量與控制技術(shù)為基礎(chǔ),以現(xiàn)代電子技術(shù)、現(xiàn)代信息處理技術(shù)為手段,結(jié)合現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)性、普遍性性質(zhì),研究各類(lèi)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的、直接或間接的電磁參量測(cè)量與控制儀器儀表及系統(tǒng)為主體的一門(mén)工程性學(xué)科,是儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的重要分支,并形成了電工儀器儀表行業(yè)。
我國(guó)電工儀器儀表行業(yè)經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展已經(jīng)形成了門(mén)類(lèi)齊全,具有較強(qiáng)科研實(shí)力,全球規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群?,F(xiàn)有骨干企業(yè)700余家,員工16萬(wàn)多人,產(chǎn)銷(xiāo)能力超過(guò)2億臺(tái),工業(yè)總產(chǎn)值290億元人民幣以上;其中電能表、便攜式數(shù)字萬(wàn)用表產(chǎn)銷(xiāo)量居****,且多數(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是國(guó)產(chǎn)率*高的行業(yè)之一,目前出口率超過(guò)15%,是一個(gè)具有極強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的行業(yè)。
電工儀器儀表按GB/T4754-2002國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(lèi),屬于門(mén)類(lèi)C:制造業(yè);大類(lèi)41:儀器儀表及文化、辦公用機(jī)械制造業(yè);中類(lèi)411:通用儀器儀表制造;小類(lèi)4112:電工儀器儀表制造。根據(jù)GB/T4754-2002國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(lèi)中C4112電工儀器儀表制造及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電工儀器儀表產(chǎn)品型號(hào)編制方法,電工儀器儀表制造業(yè)包括:電能表、自動(dòng)抄表系統(tǒng)(不含表)、電力負(fù)荷管理系統(tǒng)、電磁參數(shù)測(cè)量?jī)x器儀表、電磁參量分析與記錄裝置、配電系統(tǒng)電氣**檢測(cè)與分析裝置、電源裝置、標(biāo)準(zhǔn)與校驗(yàn)設(shè)備、擴(kuò)大量限裝置、電力自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)、非電量電測(cè)儀表及裝置、其他電工儀器儀表產(chǎn)品共12類(lèi)。
電工儀器儀表行業(yè)主要服務(wù)范圍涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域,主要市場(chǎng)包括:電力、冶金、交通、礦山、石油化工、輕工機(jī)械等行業(yè),以及教育、科學(xué)試驗(yàn)、**工程、宇航技術(shù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量等領(lǐng)域,電力系統(tǒng)的需求量約占電工儀器儀表產(chǎn)品市場(chǎng)的80%以上,對(duì)電工儀器儀表產(chǎn)品的需求起著決定性作用,特別是2009年國(guó)家電網(wǎng)公司**啟動(dòng)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè),作為連接電網(wǎng)與用戶(hù)的重要節(jié)點(diǎn),智能電能表的作用舉足輕重,成為實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)“信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化”特征基礎(chǔ)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和先行者,實(shí)施統(tǒng)一招投標(biāo),政策的改變,直接影響了電能表行業(yè)的發(fā)展空間及走向,對(duì)中國(guó)電能表產(chǎn)業(yè)的推動(dòng),具有極其重要的意義。
1、電磁量測(cè)量與分析儀表
電磁量測(cè)量與分析儀表,包括電磁量測(cè)量?jī)x表和電磁量分析與記錄裝置兩大類(lèi)。電磁量測(cè)量?jī)x表包括:安裝式儀表、便攜式模擬儀表、51/2位及以下數(shù)字儀表(含便攜式)、51/2位以上數(shù)字儀表、精密儀器、測(cè)磁儀器等六類(lèi);電磁量分析與記錄裝置包括:模擬示波器、數(shù)字示波器、手持示波器、其他示波器、頻譜分析儀、邏輯分析儀、記錄儀器、附件與配件。
均屬量大面廣的產(chǎn)品,是各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)手段和必備的工具,一直是我國(guó)電工儀器儀表行業(yè)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品之一。電磁測(cè)量分析儀表包括電磁參數(shù)測(cè)量?jī)x表和電磁參量分析與記錄裝置,這兩類(lèi)產(chǎn)品正從模擬測(cè)量技術(shù)向數(shù)字測(cè)量技術(shù)轉(zhuǎn)化。數(shù)字式安裝儀表、數(shù)字多用表、數(shù)字磁強(qiáng)計(jì)、數(shù)字示波器發(fā)展迅速,數(shù)字化、系統(tǒng)化、智能化和圖形化已成為主流趨勢(shì)。
電磁參數(shù)測(cè)量?jī)x表是電工儀器儀表行業(yè)的傳統(tǒng)產(chǎn)品,它分現(xiàn)場(chǎng)用儀表和實(shí)驗(yàn)室用儀表?,F(xiàn)場(chǎng)用儀表需用量很大,而實(shí)驗(yàn)室用儀表使用場(chǎng)合就相對(duì)很小。其占主導(dǎo)產(chǎn)量的是安裝式儀表和便攜式儀表。便攜式儀表主要有萬(wàn)用表和鉗形表。從近幾年的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看,便攜式儀表的數(shù)字化需求越來(lái)越大。傳統(tǒng)式電磁參數(shù)測(cè)量?jī)x表是指針式儀表,由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字儀表逐漸進(jìn)入了主流市場(chǎng)。安裝式儀表和便攜式儀表屬于監(jiān)測(cè)或測(cè)量?jī)x表,**度不需要很高,用戶(hù)對(duì)這類(lèi)儀表的數(shù)字化程度渴求不是很強(qiáng),所以長(zhǎng)期以來(lái)指針式儀表始終還占有一定的市場(chǎng)份額。對(duì)于安裝式儀表來(lái)說(shuō),由于數(shù)字化電力監(jiān)控系統(tǒng)逐漸推廣,特別是大中型工商業(yè)電力用戶(hù)和公共場(chǎng)所對(duì)電力負(fù)荷管理裝置的需求,數(shù)字安裝儀表將有很大的市場(chǎng)前景。
1)安裝式儀表
主要用于在線監(jiān)測(cè)電量參數(shù)與狀態(tài)指示,近幾年在數(shù)字化、智能化、儀用接口、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化上有了很大的發(fā)展,中低端產(chǎn)品出現(xiàn)了嚴(yán)重過(guò)剩,但模擬指示儀表的直觀性和趨勢(shì)性顯示方面是數(shù)字儀表很難代替的,這也是模擬指示儀表在今天仍會(huì)占有一定的市場(chǎng)份額的*主要原因。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的逐漸深入,此類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求將會(huì)逐漸減少,它將被智能化設(shè)備所替代(如數(shù)字化變電站),并且這些智能化設(shè)備的可靠性指標(biāo)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的電磁參數(shù)測(cè)量?jī)x表,從而會(huì)導(dǎo)致在變電環(huán)節(jié)安裝式儀表的使用量逐年減少。
為了迎合市場(chǎng)需求的變化,數(shù)字式安裝式儀表發(fā)展非常迅猛,它不僅具備電參量的測(cè)量功能,還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電參量的分析、診斷、控制、保護(hù),并帶模擬量輸出和標(biāo)準(zhǔn)通信接口。為適應(yīng)用戶(hù)不同的安裝結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),可分嵌入式和導(dǎo)軌式兩種。在不同的應(yīng)用場(chǎng)合,根據(jù)不同功能,可簡(jiǎn)可繁,隨機(jī)組合。
隨著對(duì)電氣參數(shù)測(cè)量量的增多,這類(lèi)儀表不再僅是測(cè)量?jī)x表,已經(jīng)擴(kuò)展為監(jiān)控儀表、保護(hù)儀表,并已廣泛用于電力負(fù)荷管理系統(tǒng)(即工礦企業(yè)和建筑樓宇的能源管理系統(tǒng))和電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和節(jié)能減排的推進(jìn),數(shù)字式安裝式儀表將會(huì)得到較大力度地推廣和應(yīng)用。
2)便攜式模擬儀表
便攜式模擬儀表包括萬(wàn)用表、鉗形表、兆歐表,是一種量大面廣的工具,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域無(wú)所不在,特別是萬(wàn)用表在工業(yè)、民用上有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,屬大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,是各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)手段和必備工具,它既是傳統(tǒng)的產(chǎn)品又是高新技術(shù)產(chǎn)品,近幾年需量有所增加。
3)數(shù)字儀表
近年來(lái),我國(guó)的數(shù)字儀表技術(shù)發(fā)展很快,目前我國(guó)年數(shù)字萬(wàn)用表的生產(chǎn)能力達(dá)到上千萬(wàn)臺(tái),特別是中低檔數(shù)字萬(wàn)用表的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的80%,居****。2009年雖然受全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響,但對(duì)出口量影響不是很大,同比下降了百分之十點(diǎn)幾。2010年數(shù)字儀表的出口有較大的回升。可是我們的中**數(shù)字儀表技術(shù)還與發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)品差距很大,特別是**產(chǎn)品我們還是依賴(lài)于進(jìn)口。
4)示波器
示波器包括:模擬示波器、數(shù)字示波器、手持示波器、其他示波器、附件與配件等,廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,也是應(yīng)用*廣泛的儀器產(chǎn)品之一。示波器是利用電子示波管的特性,將人眼無(wú)法直接觀測(cè)的交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像,顯示在熒光屏上以便測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x器。它是觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題、測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果必不可少的重要儀器。示波器分模擬和數(shù)字兩種,數(shù)字化是示波器及記錄儀器發(fā)展的主要趨勢(shì),目前國(guó)內(nèi)外的主要制造商均以生產(chǎn)數(shù)字示波器與記錄儀器為主。
目前虛擬數(shù)字示波器發(fā)展迅速,它便攜、小巧,更加方便用戶(hù)使用,帶寬可選擇及其高性能
的參數(shù)能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求,成為*有前途的產(chǎn)品。目前,MSO混合信號(hào)示波器和FPGA內(nèi)置的邏輯分析技術(shù)正在搶占傳統(tǒng)邏輯分析儀的市場(chǎng)。
電磁參量分析與記錄裝置正朝著更加簡(jiǎn)單易用、多功能、小型化方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)穩(wěn)中有升,進(jìn)出口差距的增長(zhǎng)幅度不大。
2、電磁參量測(cè)量與分析儀表領(lǐng)域的主要技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展趨向
1)多功能:在數(shù)字采樣技術(shù)、嵌入式微處理器、大規(guī)模集成電路和傳感器發(fā)展的帶動(dòng)下,電磁測(cè)量分析儀表正向著一機(jī)多用發(fā)展,嵌入式操作系統(tǒng)、多參數(shù)(包括可以轉(zhuǎn)換為電量的非電量)測(cè)量、瞬間信號(hào)動(dòng)態(tài)捕捉與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)等功能成為主要趨勢(shì)。
2)系統(tǒng)化:無(wú)線、紅外、USB、485等接口技術(shù)的引入,使電磁測(cè)量分析儀表可以隨時(shí)隨地接入計(jì)算機(jī)、總線、互聯(lián)網(wǎng)等各類(lèi)系統(tǒng),而作為系統(tǒng)終端進(jìn)行電量或非電量的采樣、測(cè)量、傳輸、分析、處理、存儲(chǔ)與顯示等。
3)智能化:隨著嵌入式微處理器、大規(guī)模集成電路及軟件的發(fā)展,自動(dòng)測(cè)量對(duì)象識(shí)別、自動(dòng)量程切換、智能數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)、自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入適應(yīng)、故障自珍、報(bào)警、記錄與保護(hù)、使用環(huán)境自適應(yīng)等正在成為標(biāo)配。
4)全信息顯示:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)與彩色液晶顯示器的發(fā)展,帶來(lái)了電磁測(cè)量分析儀表顯示方式的**,從過(guò)去的指針顯示、數(shù)字顯示、圖形化顯示正向“全信息顯示”發(fā)展,它可同時(shí)顯示所需要的多種信息。全信息顯示使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與分析技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展。
5)低功耗與環(huán)境適應(yīng)性:低功耗是便攜式產(chǎn)品研究的重點(diǎn),功耗決定了產(chǎn)品的使用時(shí)間及可用性,同時(shí)對(duì)溫度、濕度、防水和偶然跌落等的環(huán)境適應(yīng)能力也是便攜式產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的主要指標(biāo)之一。
6)高精度:隨著集成芯片制造技術(shù)、數(shù)字采樣技術(shù)和微處理器速度的提高,便攜式儀表的高準(zhǔn)確度、高分辨率測(cè)量的研究已成為主要方向。
7)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)、故障自診、記錄與報(bào)警。
8)專(zhuān)用芯片:數(shù)字萬(wàn)用表的發(fā)展主要依賴(lài)于集成芯片技術(shù)的進(jìn)步,便攜式產(chǎn)品的核心技術(shù)就是集成芯片,多功能、低功耗、高可靠、高精度、低成本、小體積、嵌入式微處理器及接口將成為專(zhuān)用芯片的主要發(fā)展方向。
9)目前虛擬數(shù)字示波器發(fā)展迅速,它便攜、小巧更加方便用戶(hù)使用,帶寬可選擇及其高性能的指標(biāo)能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求,成為*有前途的產(chǎn)品。MSO混合信號(hào)示波器和FPGA內(nèi)置的邏輯分析技術(shù)正在搶占傳統(tǒng)邏輯分析儀的市場(chǎng)。電磁參量分析與記錄裝置正朝著更加簡(jiǎn)單易用、多功能、小型化方向發(fā)展,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)穩(wěn)中有升,出口不斷增加。
3、電能質(zhì)量分析
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的飛速發(fā)展,用電負(fù)荷日趨復(fù)雜化和多樣化,具有非線性、沖擊性、不平衡特征負(fù)荷設(shè)備的廣泛應(yīng)用,導(dǎo)致電網(wǎng)的波形產(chǎn)生嚴(yán)重畸變,使得諧波、電壓波動(dòng)閃變、頻率波動(dòng)、三相不平衡、暫時(shí)過(guò)電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓、電壓凹陷與短時(shí)間間斷等現(xiàn)象頻發(fā)。其結(jié)果是經(jīng)常造成電氣、電子控制裝置的失靈,使重要的生產(chǎn)過(guò)程中斷,經(jīng)濟(jì)損失巨大;影響到電網(wǎng)的**可靠運(yùn)行,可導(dǎo)致較大面積的停電事故;引起配電線路的傳輸效率下降,損耗增大,并干擾電力載波通訊系統(tǒng)和電力線附近公用通信系統(tǒng)的工作;使電力監(jiān)測(cè)與計(jì)量表計(jì)的誤差急劇增大,不利于電網(wǎng)的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益,對(duì)電能質(zhì)量的管理和電力污染的治理工作是勢(shì)在必行。