英國南安普敦大學(xué)下屬Perpetuum公司稱其研制的振動發(fā)電裝置PMG17是一種安全且耐用的電池和硬線供電設(shè)備替代品。這種微型發(fā)電機利用精心設(shè)計的共鳴磁鐵和線圈布置將機械振動轉(zhuǎn)化為電力,從而為整個無線傳感系統(tǒng)提供動力。此微型發(fā)電機產(chǎn)生的電力足夠通過多種無線網(wǎng)絡(luò)為幾個低能耗無線傳感器提供電力。
當(dāng)Perpetuum的技術(shù)經(jīng)理SteveRoberts于2005年加入南安普敦大學(xué)的這家下屬公司時,他面臨的挑戰(zhàn)是將一個“概念驗證”示范品轉(zhuǎn)化為一個可申請專利并且具有市場價值的產(chǎn)品,并且使其能夠作為無線傳感器可靠、安全且無需維護的電力來源,使用壽命至少20年。Roberts說:“雖然我們知道振動發(fā)電機的原理已經(jīng)很多年了,而在石油行業(yè)無線傳感器方面的進步真正給了我們開發(fā)具有市場價值產(chǎn)品的動力。停機期間的費用--如海上石油生產(chǎn)平臺--是巨大的,所以操作者們廣泛利用傳感器以確保及早(在引發(fā)故障之前)發(fā)現(xiàn)破損和潛在問題。在石油行業(yè),一般來說,安裝一個硬線傳感器大約要花費3萬美元,所以你可以正確鑒別為什么使用無線傳感器是如此大的進步。”工廠負責(zé)人利用加速表和溫度計來監(jiān)測發(fā)動機、鼓風(fēng)機、泵和壓縮機等設(shè)備的軸承和轉(zhuǎn)子。溫度升高或不正常的振動表明存在最終可能導(dǎo)致機器故障的缺陷。通過對機器的溫度和振動進行監(jiān)測,工程師可以了解其狀況并預(yù)測機器故障。這樣就可以采取預(yù)防措施,如有計劃的保養(yǎng)和維修,以避免因停機而產(chǎn)生的巨大損失。
迄今為止,大多數(shù)監(jiān)測都是通過昂貴的硬線傳感器或極少的維修人員利用手持監(jiān)測設(shè)備進行檢查來完成的。Perpetuum的振動發(fā)電裝置可以使其能夠長期對重要生產(chǎn)線或機器進行持續(xù)的監(jiān)測并提高經(jīng)濟效益。這種微型發(fā)電機如今已經(jīng)得到了石油行業(yè)的認可,并在幾個加油站進行使用,包括殼牌在挪威的Nyhamna天然氣工廠,它為無線震動和溫度傳感器提供電力。據(jù)殼牌稱,在挪威的試點,無線振動和溫度監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)取得成功,開辟了無線技術(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)操作在全球應(yīng)用的道路。殼牌在全球有2000萬個傳感器點,它計劃在未來的10年內(nèi)都轉(zhuǎn)換為無線傳感器。
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