極端氣候難掌握,三菱電機用光學技術偵測「風況」,守護城市與無人機安全
極端氣候難掌握,三菱電機用光學技術偵測「風況」,守護城市與無人機安全

隨著地球暖化,突發性豪雨、強風、亂流等異常氣象越來越頻繁,加上超高樓建築、無人機利用等都市地區不斷向上發展的趨勢,為了確保城市安全,正確掌握風的強度、方向已是不可或缺。目前受到矚目的技術是「光學雷達(LiDAR)」,預估在2050年時,都市開發將普遍運用風況偵測資料。

都卜勒光學雷達偵測原理
都卜勒光學雷達偵測原理
圖/ 三菱電機

光學雷達是用雷射光測量與物體間距離的技術,已廣泛運用在汽車等領域,而三菱電機一直以來研發作為氣象觀測用的裝置名為「都卜勒光學雷達」,是以雷射光照射大氣,接著捕捉碰撞到懸浮微粒「氣懸膠體(aerosol)」反射的光,再將隨氣懸膠體隨風移動而變化的反射光頻率(都卜勒效應)換算成風速與風向。

補足一般無線電雷達難以測量的晴天風況

一般風況偵測都是使用無線電雷達,但在沒有雨滴或雲的晴天便難以測量,而都卜勒光學雷達因為是利用氣懸膠體,所以可實現晴天時的高精度偵測,原本是作為飛機安全起降用的軍用品所研發,近年來也開始滲透民間使用。

預期可活用風況資訊之課題範例,風力發電量評估、無人機安全飛行、都市計畫、大樓管理、建築現場、飛天車、
預期可活用風況資訊之課題範例,風力發電量評估、無人機安全飛行、都市計畫、大樓管理、建築現場、飛天車、鐵路船舶等
圖/ 三菱電機

日本羽田機場在2015年所引進的三菱電機都卜勒光學雷達是長寬高約2公尺的小屋大小,可測量約30公里遠處的風況,而在不斷地改良後,已推出了約50公分見方的小型化產品,可用於風力發電廠建設之發電量評估、高樓建築強風示警等。

與其他海外競爭商品相比,三菱電機的都卜勒光學雷達可測量距離較長,除了雷射輸出功率高外,在光增幅裝置中也採用獨家構造而能夠檢測微弱光線,並改良頻率解析所使用的軟體技術,即便是在雨後氣懸膠體較少的氣象條件下也能保持高精度。

風況偵測方案示意圖
風況偵測方案示意圖
圖/ 三菱電機

隨著今後小型化與低成本化的推進,也將擴展運用情況,像是無人機或飛天車在高樓林立都市區使用時的風況偵測,或在城市配置複數都卜勒光學雷達,可確保較低高度之無人機安全飛行, 且預期將用來選定2025年大阪萬國博覽會所要展示之飛天車的航線與起降點。

現階段以建築現場導入為目標

現階段是以建築現場的導入為目標,高樓建築的塔式起重機常會因強風、突風而被迫中斷作業,工程用電梯也有電線被強風扯斷而使作業中斷或釀成事故的風險,因此精細地掌握現場上空風況,對於進一步提升工程作業現場安全性與生產性是一大課題。

三菱電機在2022年3月與竹中工務店等已透過實驗共同驗證在建築現場的有效性,預定將於2023年開始提供。

風況偵測方案
左:風況偵測方案示意圖(箭頭顏色表示風速、方向表示風向)。右:感測器設置示意圖。
圖/ 三菱電機

邁向用於城市開發的風況資訊提供

高樓林立都市地區在氣候變遷的影響下,風況的預測變得越來越難,在東京文化經濟中心的丸之內地區,為了確保高樓作業者的安全,與地區內活動參加者的舒適,三菱電機也在2022年8月與三菱地所合作,進行將丸之內地區風力可視化的實驗,希望藉由研發有助解決課題的數據分析方案,來提升地區管理與實現安全安心的舒適環境,相關數據服務預定將於2023年推出。

風況測量值與預測資料也預期可搭配地圖資訊,而活用於都市開發。在大廈風成為課題的倫敦已開始活用風力資訊來進行城市設計,隨著氣候變遷影響逐年顯著化,三菱電機業務創新總部信江一輝表示:「要打造高復原力的都市,風的掌握與預測是不可或缺的」。

都卜勒光學雷達特色
●採用不可見光的近紅外線,不傷眼
●以雷射光來測量,所以不會發出噪音,也不影響對周遭噪音的測量
●使用雷射光測量,使用上不需無線電執照

參考資料:日本經濟新聞三菱電機三菱電機

責任編輯:吳秀樺

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屹立43 年專注標準電源,明緯企業如何以自身優勢並結合創新戰略,實現百年標竿企業的願景
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明緯企業(MEAN WELL)成立於1982年,總部位於台灣新北產業園區,是全球少數專注於標準電源供應器的品牌製造商,產品功率含括0.5W~30000W,符合國際安規,被廣泛應用於工控、醫療、資通訊等多種產業;歷經43年的努力,明緯企業不僅在全球各地設立18個銷售辦公室,更設置3個研發中心、5個生產據點、8個物流倉儲、9個技術支援中心,同時,串連全球超過260家經銷夥伴,以「快速交付、安全可靠、隨時可得」的品牌承諾累積服務超過上萬家企業客戶數,穩居全球標準電源市場領導地位。

以客戶需求為核心,明緯企業3策略形塑差異化競爭力

2025年4月,市場研究機構Micro Technology Consultant公布全球電源供應器製造商排名,明緯企業名列第五,與前四名倚賴OEM/ODM模式的電源廠不同,明緯企業是榜上唯一以自有品牌–MEAN WELL–在市場上脫穎而出的企業,背後的三大關鍵策略是:

第一:持續優化標準化產品。明緯企業技服中心課長謝正堂表示:「我們不僅與時俱進的提供多元產品選擇,更專注於精進產品功能與取得最多國際認證,例如今年推出的XDR系列導軌型電源供應器的功率密度便較前一代提升80%以上,目標是讓客戶可以快速取得高性價比的即用型產品。」也因如此,明緯企業不僅提供AC/DC 電源供應器、DC/DC 轉換器、LED 驅動電源、導軌型與基板型電源、電池充電器與逆變器、UPS與電源管理模組、特殊應用電源與周邊配件等標準化產品,更因應工業控制、LED照明、醫療、交通與綠能等跨產業需求取得相應的國際認證,同時,以自動化生產機制進行規模量產以確保成本競爭力。

明緯企業技服中心課長謝正堂
明緯企業技服中心課長謝正堂
圖/ 明緯企業

第二:完善全球經銷網絡與提供在地化支援服務。明緯企業除在全球9個國家設立分公司與辦事處,更與歐、美、亞超過260家經銷商締結深厚的合作關係,由其提供產品銷售、維修與服務,讓企業客戶快速取得所需產品,放心且安心的應用在各個領域。

明緯
明緯企業集團分佈圖
圖/ 明緯

第三:透過虛實整合服務快速回應市場需求。明緯企業除透過官方網站提供完整的產品資訊,如產品型錄與規格書、技術文件、安裝手冊、認證與檢驗資訊,以及產品壽命與相容性資訊等,更於2020年8月推出線上展覽館,讓客戶可以從三大產品範疇、12個展覽館快速找到產品資訊,此外,還可透過線上產品諮詢,大幅提升選購體驗並縮短採購流程,讓企業客戶可以快速因應市場需求變化。

明緯
線上展覽館
圖/ 明緯

「透過可接受少量多樣的標準化產品、全球經銷網絡,以及虛實整合的服務能量,我們不僅形塑品牌信譽,也墊高了同業競爭者的進入門檻,成功以差異化產品服務引領市場發展。」謝正堂如是總結。

不僅提供標準化產品,更協助經銷商轉型為智慧解決方案供應商、滿足客戶創新需求

值得特別注意的是,明緯企業除提供適用於各產業的標準化電源產品,更因應市場需求、攜手經銷商夥伴提供產業所需的解決方案。謝正堂進一步解釋,隨著智慧化產業發展,企業不僅需要標準品,更期望明緯企業與經銷夥伴可以提供完整的解決方案,因此,明緯企業除在廠內實作綠能、儲能系統與智慧燈控等場域,今(2025)年,更進一步協助經銷商夥伴轉型,以協作機器人、智慧自動化工廠、智慧家居、智慧商辦、智慧燈控,以及移動式儲能系統電源等解決方案滿足市場需求。「今年,我們的經銷商–耀毅企業、永鉅電機與中和碁電–將前進2025台灣機器人與智慧自動化展,展示自動化、綠能科技與其他智慧解決方案,協助更多企業智贏未來。」

除透過參展等方式讓全球客戶了解明緯企業與經銷夥伴可以提供智慧解決方案,明緯企業亦積極透過線上展覽館等方式展示以機架式電源(Rack Power)、模組式電源(Modular Power)、系統電源(System Power)三大產品線搭配其他產品,如控制器、智慧管理設備與介面配件等,以「3+N」的概念讓智慧解決方案可以依造客戶需求整合電源模組、控制器、監控與智慧通信等功能。

明緯擁有超過一萬種標準電源機型與全球當地專業技術服務團隊,透過相關技術諮詢服務,可依客戶應用需求提供產品與組合式系統解決方案。

3+N產品涵蓋模組電源、機架式電源、機櫃系統電源等產品,結合數位智能控制器或搭配超過一萬種標準電源機型組合應用,提供多產業應用。

展望未來,明緯企業將持續攜手全球經銷夥伴,以安全可靠、即取即用的高品質電源方案,引領全球標準電源市場潮流,打造共創、共榮、共贏的永續生態系。

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