日前，美國海岸警衛(wèi)隊對他們的緝私艇進行了一次不同尋常的檢查。從外表來看，“斯潘塞”號上的主發(fā)動機似乎一切正常，但經(jīng)過最新研制的探測器掃描后，這臺裝備在美國海岸警衛(wèi)隊緝私艇上的發(fā)動機卻暴露了它的問題：一組用來預熱設備的加熱器已經(jīng)壞了。當船員們打開加熱器的金屬外殼后，發(fā)現(xiàn)電線已被腐蝕，電線上還冒著煙。

傳感器技術在判斷電氣設備損壞中的應用案例

麻省理工學院的斯蒂文·利布教授補充說，出問題的不止是加熱器，發(fā)動機的絕緣層已經(jīng)有磨損和破裂的跡象，這很容易引發(fā)火災。今年3月，利布教授在電氣與電子工程師協(xié)會旗下的《工業(yè)信息學會刊》上發(fā)表有關這套探測器的最新研究。利布說，“我們的探測裝置有能力探測多種電氣設備在一年以內的連續(xù)變化，并且預估它可能出現(xiàn)嚴重故障的時間。”

這套探測儀之所以如此厲害， 全靠一種叫作“非干預式負荷監(jiān)測”（NILM）的先進技術。無論是在船舶或者建筑物中，大量設備常常是由單電源集中供電的，每臺設備都會在通電后發(fā)生獨特的變化，只要把非干預式負荷監(jiān)測傳感器，安裝在電網(wǎng)中任意一點，就能提取這些設備獨一無二的“指紋”?；谶@些信息，工程師就能判斷對應設備的損耗情況。

據(jù)了解，盡管非干預式負荷監(jiān)測技術在上世紀80年代左右就已問世，但在近幾年，才在智能電表上投入使用。

在海岸警衛(wèi)隊的緝私艇上，配套的探測系統(tǒng)會及時處理非干預式負荷監(jiān)測的數(shù)據(jù)，然后反饋到艦艇控制部門的儀表板上。戴維·歐文是馬薩諸塞大學阿默斯特分校電氣及計算機工程系的助理教授，他稱贊說，“這些研究人員做出了一套非常實用的工具?！?

歐文還說，關于非干預式負荷監(jiān)測技術的學術研究非常深奧，利布教授的團隊能進一步聚焦社會的實際需求，成功將一種傳感器投入商業(yè)應用，非常了不起。

還有一種類似的控制面板，能在設備出現(xiàn)問題時及時提醒管理者。這類設備在工業(yè)生產和軍事設施中都可以發(fā)揮重要的作用。利布說：“當發(fā)生故障時，診斷工作非常依賴監(jiān)測到的信息，而監(jiān)測信息也能預測設備可能發(fā)生故障的時間。”由于及時發(fā)現(xiàn)了“斯潘塞”號的發(fā)動機有部件損壞的問題，海岸警衛(wèi)隊可以在艦船停靠時及時對設備進行整修和更換。

無論是在巡邏艇，或者精煉廠、化工生產、建筑業(yè)中，設備損壞都有牽一發(fā)而動全身的影響。一個部件出問題往往會拖累整套設備，進而影響整個工作效率，造成大范圍的嚴重后果。這個傳感器的誕生，為提前預判電氣設備損壞提供了很大幫助。