互联网时代 智能芯片无处不在
小到手机、智能电表,大到高铁、智能变电站,智能芯片无处不在。构建坚强智能电网需要以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,为此,国家电网公司大力推进自主知识产权芯片技术研发。作为公司科技创新的重要力量,国网智能电网研究院芯片研究团队勇挑重担,不断加快科技创新步伐,依托海外研究院平台优势,努力掌握芯片领域前沿技术,充分发挥应有的作用。
随着物联网的概念日趋成熟,相应的配件也开始逐渐呈现,这就包括了负责关键的计算芯片。芯片业界最近的最大敌人并完全是越来越庞大的计算需求,而是电池技术的滞后带来的续航问题。
近日,国网智研院美国研究院智能芯片研发团队在紧锣密鼓地研究智能芯片技术问题。
芯片是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的产品,是可立即使用的独立整体。据世界半导体贸易统计协会预测,全球芯片和半导体市场未来三年将保持两位数的增长,近年来通信芯片的需求大幅度增长,给全球智能芯片注入了新的活力。在最近几年里,智能电网、三网融合的大趋势有力推动了芯片业的发展,智能通信芯片在移动通信、物联网和无线数据传输领域的发展,甚至超过了电脑CPU芯片。
智能芯片一般与感应系统以及动力传动系统一起作用,相互弥补。发挥各自的优势。一般智能芯片就相当于一个单片机,负责处理收集到的感应型号,再通过电器开关驱动电力马达,将指令传递给传动系统来完成初始要达到的效果。
国网智研院智能芯片团队从成立之初,就在电网通信与安全、传感与量测、控制与保护等领域展开专业布局,系统开展电力系统专用芯片研究,突破高精度电力系统传感集成电路设计技术、电网专用芯片可靠性设计技术、电网专用芯片自取能集成电路设计技术等关键技术,为电力系统专用芯片设计提供基础技术支撑。
为了更好地吸收借鉴国外先进技术,国网智研院美国研究院立足我国智能电网发展需求,利用美国智能电网研究起步早、技术领先、人才聚集等优势,加强与国际先进智能芯片设计企业、研究机构和高校的沟通合作,敏锐把握国际智能电网发展风向,开展无线通信前端芯片等与电力物联网相关的无线通信技术研究,支撑公司智能电网建设。
服务电网意义重大,芯片研发势在必行
如果把智能电网比作一个人的话,那么,决策支持工具相当于“智慧的大脑”,高级控制系统相当于“敏捷的中枢神经”,遍布全网的感应测试设备相当于“灵敏的感官”,无处不在的集成通信网络相当于“通畅的神经”,当然还需要“强健的机体”,也就是先进、灵活的电力设备。
芯片作为电力设备、系统的基本单元,就好比盖房子的砖瓦一样,是构成传感、测量、控制和通信的硬件基础。利用电网专用芯片搭建的高效传感与通信网,可以实时监测电网关键节点的电压、电流、导线温度、覆冰、舞动等运行状态,并及时反馈控制,还可以监测电网运行环境温度、湿度、安全监控等信息,使得全网的状况可知可控,从而全面保障智能电网的安全可靠运行。
当前,公司正处于从技术赶超向技术引领转变的关键时期,特高压建设步伐的加快,构建“全球能源互联网”战略构想的提出,以及信息通信与电网技术的融合,为智能芯片技术的发展提供了难得的战略机遇。适应新的发展形势,我们有必要围绕坚强智能电网建设目标,加快技术赶超步伐,开发应用于智能电网输变电系统、新能源并网系统、电机节能控制模块、电表计量计费传输控制模块的各类芯片,努力实现智能芯片技术的跨越式发展。
技术创新成果显著,科研能力持续提升
“创新是企业发展的源动力,努力提高创新成果的水平,杜绝完成任务式的、无实际价值的创新方式”,这是姜学平博士,乃至整个智能芯片研发团队时常提醒自己的一句警示。长期以来,正是秉承这一工作理念,让国网智研院芯片研发团队在科研工作中,能时刻保持创新意识,保持持之以恒的科学精神,使创新成为技术发展的核心竞争力。
围绕公司在智能芯片领域的规划,国网智研院勇当技术革新的排头兵,积极整合内外部资源,发挥海外院平台优势,在硬件、软件、应用等环节大胆尝试、突破创新,全面开展电力专用芯片的自主创新,承担并实施了一系列重点科技项目,依托这些项目,在智能芯片方向取得了一大批技术创新成果,为智能智能变配电终端提供了单芯片解决方案。
未来发展思路清晰,成果推广前景广阔
展望未来电网规划,国网智研院美国研究院芯片研发团队将在低功耗无线通信集成电路设计技术、高精度电力系统传感集成电路设计技术、电网专用芯片可靠性设计技术、电网专用芯片自取能集成电路设计技术、就地信号分析与决策集成电路技术等方面开展深入研究,形成更多电力系统专用芯片研发成果,赶超国际先进水平。
近期,国网智研院美国研究院将围绕智能电网中设备数字化、智能化、紧凑化、可靠性对基础芯片支撑技术的需求,发挥自身优势,提供电力设备改造升级的应用场景下芯片规格选型与定制、基于电力专用芯片的智能装置研发成本及预期效益评估服务、电力专用芯片系统方案规划、常规工况下芯片的测试服务。此外,国网智研院着眼电力物联网应用需求,与南瑞智芯等公司系统优势产业单位开展合作,突破包括微功率无线通信芯片、802.11ah无线通信芯片在内的新型电力芯片的关键技术,并推广应用。
“远期,我们将围绕公司对电力专用芯片自主创新能力建设的需求,发挥资深芯片设计和应用人才,研发国产化的电力智能芯片,从国家战略层面上保障电网安全运行,提供电力系统专用芯片具体实现的定制服务、复杂工况下芯片可靠性试验服务等。”国网智研院负责人说。
“电力物联网将成为未来智能电网发展的重要一环。”美国斯坦福大学的教授说。
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