日前，南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研究院有限公司聯(lián)合廣東粵港澳大灣區(qū)國家納米科技創(chuàng)新研究院等機構，攜手共建智能傳感器創(chuàng)新鏈，重點聚焦數(shù)字電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測、智能制造、車聯(lián)網(wǎng)等領域。

智能傳感器相當于工廠和機器的感官器官，是工業(yè)4.0場景的基石。據(jù)中國信通院數(shù)據(jù)顯示,近5年來，中國傳感器市場規(guī)模均保持兩位數(shù)的增長率。面對產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化、特色化發(fā)展目標，我國智能傳感研究有哪些科研基礎和核心優(yōu)勢？如何助力實現(xiàn)支撐電網(wǎng)數(shù)字化轉型，實現(xiàn)降本增效及高質量供電？針對業(yè)界關心的熱點話題，記者采訪了相關專家。

從“融合極簡”到“形態(tài)極簡”

在數(shù)字中國建設的引領下，我國在智能傳感領域有了長足進步，傳感器產(chǎn)業(yè)已初步形成了長三角、珠三角、環(huán)渤海以及中西部地區(qū)4大區(qū)域集聚發(fā)展的產(chǎn)業(yè)空間格局。南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研究院有限公司智能傳感與芯片技術負責人李鵬在接受本報記者采訪時表示：“目前我國智能傳感領域在新材料、磁阻芯片、微型傳感器集成技術、低功耗MEMS技術等方面，已具備重要的研究基礎和核心優(yōu)勢，尤其是在電力行業(yè)，部分產(chǎn)品整體技術已達國際領先水平。”

據(jù)了解，電力傳感器可以讓電網(wǎng)擁有觸覺、聽覺、視覺、當前，我國電網(wǎng)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化轉型加速推進，既離不開電力傳感器技術創(chuàng)新的支撐，同時也將給電力傳感器發(fā)展帶來巨大機遇。

“目前我國的電力數(shù)字化相關產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，關鍵核心技術亟須突破，尤其是智能電力芯片、智能傳感器等領域，作為數(shù)字電網(wǎng)的‘大腦’和‘觸手’尚不完善，迫切需要加快相關技術和產(chǎn)品的研發(fā)。”李鵬坦言，在產(chǎn)品應用方面，我國傳感器產(chǎn)品以低端產(chǎn)品或應用集成為主，傳感器的質量、價格、功能有待提高。未來，數(shù)字能源將走向融合極簡，包括架構融合、形態(tài)極簡、工程產(chǎn)品化，讓設備由多變少，由大變小，逐步小型化、輕量化、高精度化。

從技術“卡脖子”到產(chǎn)權“護城河”

目前，我國智能傳感行業(yè)還面臨哪些技術難題？李鵬分析認為，一是亟待突破傳感材料技術和工藝技術；二是針對數(shù)字傳感快速響應的特征，推動形成數(shù)字傳感、智能分析、精準控制的一體化體系，解決智能傳感器技術和應用的碎片化問題；三是推動形成多領域融合的傳感生態(tài)。

以電力行業(yè)為例，智能化、多學科、多領域融合將成為電力傳感行業(yè)的發(fā)展趨勢，物理設備與信息感知終端將深度耦合，多行業(yè)多領域技術將互融交匯，會更加注重多領域融合下的智能傳感關鍵性、基礎性、前瞻性技術研發(fā)。

“只有電力智能傳感關鍵性、基礎性、前瞻性技術研發(fā)同時并舉，推動技術理論成果落地應用，形成從芯片、算法到硬件、軟件的傳感器全生態(tài)鏈掌控能力，才能形成獨有知識產(chǎn)權‘護城河’。”李鵬表示，“既要增強自主研發(fā)能力，同時也要加快建設電力智能傳感高水平科技創(chuàng)新平臺，夯實技術研發(fā)與產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的內(nèi)生紐帶和協(xié)同機制，形成健康完善、富有活力的電力傳感生態(tài)體系。”

從“進口通用”轉向“自主專用”

隨著能源互聯(lián)網(wǎng)建設和電網(wǎng)數(shù)字化轉型的推進，電網(wǎng)對信息感知的深度、廣度和密度提出了更高要求，電力智能傳感器的規(guī)模化應用，有助于提升電網(wǎng)運行管理水平，構建靈活、穩(wěn)定和安全的能源網(wǎng)絡。

李鵬認為，電力智能傳感器可實現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)量的實時測量反饋與動態(tài)調整，完成信息的智能感知和故障的智能自愈，為降本增效及高質量供電等控制決策提供終端支持和信息支撐，實現(xiàn)電網(wǎng)的深度感知，保障智能電網(wǎng)在復雜網(wǎng)絡和環(huán)境下的安全可靠高效運行。

實際上，電網(wǎng)的數(shù)字化轉型除了需要智能傳感器這個“觸手”外，更需要電力主控芯片這個“大腦”對電網(wǎng)進行控制。主控芯片作為電網(wǎng)二次裝備核心器件，涉及千萬量級的電網(wǎng)關鍵裝置，長期為國外生產(chǎn)廠商壟斷，嚴重制約我國電網(wǎng)核心技術的發(fā)展。

針對此“卡脖子”問題，南方電網(wǎng)公司依托國家重點研發(fā)計劃，基于國產(chǎn)自主CPU內(nèi)核和境內(nèi)代工封測技術，研發(fā)了國內(nèi)首個基于國產(chǎn)指令架構、國產(chǎn)內(nèi)核的電力專用主控芯片“伏羲”，先后在電網(wǎng)控制保護、自動化、新能源等多個電網(wǎng)關鍵場景完成驗證及應用。

在業(yè)內(nèi)看來，“伏羲”芯片的成功研發(fā)及量產(chǎn)，有望擺脫西方國家在知識產(chǎn)權方面的限制，標志著我國電力工控領域核心芯片從“進口通用”向“自主專用”轉變。

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