測控技術(shù)與儀器智能化技術(shù)的應(yīng)用探析

吳 嬋

杭州師范大學(xué) 浙江杭州 311121

一、測控技術(shù)與儀器智能化技術(shù)的簡介

自十九大后提出了許多振興中國制造業(yè)的戰(zhàn)略思想，期望能通過改革與發(fā)展實(shí)現(xiàn)中國工業(yè)產(chǎn)業(yè)自動化、智能化，進(jìn)而解放國家生產(chǎn)力、提高國內(nèi)工業(yè)的生產(chǎn)效率。測控技術(shù)是指用于監(jiān)測控制的技術(shù)，很早之前就應(yīng)用到工業(yè)與制造業(yè)領(lǐng)域，經(jīng)過這么多年的發(fā)展現(xiàn)代測控技術(shù)已有了質(zhì)的飛躍，它融合了信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子等多元化科技，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)中。目前我國在測控技術(shù)與儀器的開發(fā)上有了很多突破性的發(fā)展，像納米溯源技術(shù)就能很大程度的提高測控的精準(zhǔn)度，通過三維精密跟蹤測角系統(tǒng)擴(kuò)展了測控可能達(dá)到的廣度，同時半導(dǎo)體激光測量技術(shù)的應(yīng)用拓寬了測控技術(shù)的應(yīng)用方向。如果能在此研究基礎(chǔ)上與計算機(jī)輔助測量技術(shù)相結(jié)合就能建立一種智能化、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化的測控技術(shù)體系。隨著我國工業(yè)4.0、中國制造2025戰(zhàn)略思想的提出，智能化的測控技術(shù)與儀器將成為推動中國工業(yè)發(fā)展的支撐力量。

二、測控技術(shù)與儀器智能化技術(shù)應(yīng)用概述

（一）傳感器的無線化技術(shù)

傳感器是自動化設(shè)備的核心元器件，這是測控技術(shù)與設(shè)備的核心裝備，它的價值在于能夠精確地測量并收集被測試對象的所有信息，然后將數(shù)據(jù)傳送給處理器處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制。在目前測控技術(shù)的而發(fā)展中，傳感器的研發(fā)程度代表了一個國家工業(yè)與自動化技術(shù)的現(xiàn)狀，所以智能化的儀器設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的無線測控，這不僅精簡了測控系統(tǒng)的布線設(shè)計，還能推動測控技術(shù)與設(shè)備智能化程度。

（二）虛擬測控技術(shù)

測控技術(shù)的虛擬化在工業(yè)制造業(yè)的應(yīng)用中是非常廣泛的，像鐵路交通設(shè)備的測控與管理，航天設(shè)備的測控都用到虛擬化技術(shù)。但是從縱向發(fā)展來看虛擬技術(shù)在高精尖的大型產(chǎn)業(yè)中能發(fā)揮極強(qiáng)租用，但是在中低端的工業(yè)生產(chǎn)中虛擬化的測控技術(shù)還有很大提升空間，并且必須以計算機(jī)為技術(shù)依托，來實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動，通過人機(jī)互動把虛擬化的方案有效測評。

（三）計算機(jī)輔助設(shè)計的運(yùn)用

智能化的測控技術(shù)離不開互聯(lián)網(wǎng)與計算機(jī)設(shè)備，可以說計算機(jī)輔助系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)的關(guān)鍵步驟，一方面利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)測控的自動化，大大節(jié)省了人力、物力的成本；另一方面計算機(jī)卓越的數(shù)據(jù)處理能力和邏輯判斷能力是人類難以超越的，因此利用計算機(jī)能強(qiáng)化人類人數(shù)據(jù)的分析，幫助人們利用合適的測控技術(shù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化的控制。

三、測控技術(shù)與儀器智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（一）與現(xiàn)代醫(yī)療的結(jié)合

醫(yī)療技術(shù)追求精準(zhǔn)、精確，每一個檢測數(shù)據(jù)對病人而言都至關(guān)重要，測控技術(shù)與現(xiàn)代醫(yī)療的結(jié)合能全面提升醫(yī)療水平，首先能幫助各種醫(yī)療設(shè)備提高數(shù)據(jù)的測量精準(zhǔn)度，同時還能改變傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)測量模式。比如利用紅外線溫度計對患者進(jìn)行實(shí)時溫度測控，以前我們習(xí)慣使用水銀體溫計腋下側(cè)溫，一般要等到五至十分鐘，若遇到重大疾病和搶救時間不利于醫(yī)生對病人病情的掌握。這種方法相較于傳統(tǒng)的體溫測量能減少時間，且數(shù)據(jù)精確，可以快速掌握病人的體溫，并且還能將測量數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控系統(tǒng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌芽鼗颊卟∏?，形成科學(xué)的醫(yī)療框架。

（二）與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的結(jié)合

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)講究機(jī)械化與數(shù)據(jù)化，測控技術(shù)與儀器的智能化主要集中在農(nóng)業(yè)糧食存貯上，熟悉農(nóng)業(yè)的人都知道進(jìn)行糧食存貯工作最難的就是科學(xué)管控溫度。以前人們依賴經(jīng)驗(yàn)和人工管控掌握溫度，結(jié)果消耗了大量物質(zhì)財富，提高了企業(yè)經(jīng)營成本。如果利用計算機(jī)輔助技術(shù)形成的測控技術(shù)儀器則可以實(shí)時對溫度進(jìn)行管控。首先，常見的微型計算機(jī)包括接口板、轉(zhuǎn)換器、通風(fēng)管控電路等。經(jīng)過計算機(jī)的作業(yè)發(fā)現(xiàn)溫度大于規(guī)定的信號數(shù)值就會立刻生成警報系統(tǒng)，并將計算機(jī)測定的結(jié)果聯(lián)系到其他通風(fēng)機(jī)，幫助糧食溫度恢復(fù)健康水平。在這個管理過程中只需要設(shè)計好既定的數(shù)值無需人工調(diào)控，這大大提高了管理效率，也促進(jìn)了從業(yè)發(fā)展。

（三）軟件開發(fā)與遠(yuǎn)程測控方面的應(yīng)用

上述中提到虛擬技術(shù)是智能化測控的關(guān)鍵，尤其在軟件開發(fā)和遠(yuǎn)程測控上，利用虛擬技術(shù)可以先經(jīng)過設(shè)計模擬，在模擬環(huán)境中測試研發(fā)者的其他想法觀察記錄所對應(yīng)的的反應(yīng)，經(jīng)過多方測試可開發(fā)出最合適的軟件程序。同時在測控技術(shù)的構(gòu)成部分中還有很多聯(lián)合技術(shù)，它們能將人機(jī)相互連接，構(gòu)建一種3D仿真情境，很多建筑設(shè)計的作圖軟件均有智能化測控技術(shù)的幫助，因此軟件開發(fā)與遠(yuǎn)程測控跟測控技術(shù)智能化的發(fā)展還有很高前景。