智能儀器儀表技術應用及展望

范佳樂

摘要：高新技術的迅猛發(fā)展，為生命科學的研究和應用提供了新的途徑，對儀器儀表的要求越來越高，不斷促進了儀器儀表產(chǎn)業(yè)的科技發(fā)展，環(huán)保、交通、醫(yī)藥以及通訊等各行業(yè)普遍運用了智能化儀器儀表。本文就目前智能儀器儀表行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和需求進行了分析，并就儀器儀表的未來發(fā)展趨勢和應用前景進行了展望。

關鍵詞：智能；儀器儀表；特點

“十二五”時期，得益于國家一系列產(chǎn)業(yè)政策的大力支持，極大的推動了智能儀器儀表的發(fā)展。2018年，是貫徹落實十九大精神的開局之年，是實施“十三五”規(guī)劃承上啟下的關鍵之年，中國經(jīng)濟由高速增長愈來愈注重高質(zhì)量發(fā)展。智能化時代的背景中機遇與挑戰(zhàn)并存，抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，必將帶來儀器儀表行業(yè)整體水平的不斷提升。

一、我國儀器儀表行業(yè)現(xiàn)狀分析

經(jīng)過改革開放40多年的積淀，我國的儀器儀表市場競爭格局悄然發(fā)生改變。新經(jīng)濟時代下，即使全球受金融風暴的影響，儀表行業(yè)的增長速度也并沒有放緩。近年來，隨著環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、生物醫(yī)藥的需求劇增，儀器儀表在其應用領域正釋放出廣闊的發(fā)展空間，儀器儀表制造業(yè)的營收總額保持良好增長趨勢。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2017年，儀器儀表制造業(yè)實現(xiàn)利潤總額869.1億元，同比增長16.8%。從統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)來看，儀器儀表制造業(yè)的營收總額持續(xù)創(chuàng)新高。

但是，在我國制造業(yè)經(jīng)濟進入新常態(tài)的大背景下，儀器儀表制造業(yè)也面臨著不容忽視的問題，即舊動能已經(jīng)乏力而新動能尚未形成。儀器儀表行業(yè)要實現(xiàn)新舊動能轉(zhuǎn)換，首要解決的問題就是創(chuàng)新能力不足、科技含量偏低等問題。近年來，一些儀器儀表企業(yè)通過科技創(chuàng)新，掌握核心技術，走上高質(zhì)量發(fā)展道路。比如，西安定華電子自主發(fā)明的外測液位測量技術及系列產(chǎn)品，在國際上首次實現(xiàn)從容器外對容器內(nèi)液體液位的真正隔離、精確測量。在2018年舉行的2017年度國家科學技術獎勵大會上，該技術榮獲國家技術發(fā)明獎二等獎。

二、儀器儀表行業(yè)的發(fā)展需求

隨著市場需求的不斷增加，傳統(tǒng)儀器儀表已漸漸跟不上現(xiàn)代化、信息化社會的步伐，智能化儀表的優(yōu)勢愈發(fā)明顯，在滿足客戶檢測需求、適應市場發(fā)展趨勢上表現(xiàn)的越發(fā)突出。

（一）操作自動化

計算機技術的飛速發(fā)展，以數(shù)據(jù)硬件為支撐，通過軟件來完成數(shù)據(jù)的分析和顯示，組成了較為完整的測量儀器，儀器儀表的操作中更多的應用了模糊控制、多媒體技術、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡、人機交互等新技術，即使在無人值守的情況下，通過虛擬現(xiàn)實技術也能夠?qū)崿F(xiàn)自動校準和診斷、自動轉(zhuǎn)換等功能。

（二）數(shù)字化和智能化

隨著微電子技術的不斷發(fā)展，儀器儀表產(chǎn)業(yè)中微處理器的應用越來越普及，儀器儀表的數(shù)字化、智能化水平不斷得到提高。比如高精度智能變送器的核心采用最新的微處理技術使其性能指標不斷提高，能夠?qū)崟r測量出檢測元件受溫度變化、靜壓的影響。

（三）多功能性發(fā)展

智能儀器儀表可以實現(xiàn)更強大的多功能性，一般智能儀器采用的是GPIB通用總線、RS485、RS232C串行總線等，通過將多個獨立的智能儀器組成一個通用平臺，建立多功能網(wǎng)絡，再利用不同的軟件，形成功能不同的可以滿足較復雜測試任務的儀器和系統(tǒng)。比如函數(shù)發(fā)生器具有很寬的頻率范圍，它在測試功能上提供了行之有效的解決方案，具有脈沖發(fā)生器、頻率合成器、任意波形發(fā)生器等各項功能，被廣泛應用于醫(yī)學、通訊、工業(yè)控制等領域。

三、智能儀器儀表廣泛滲透到各行各業(yè)

智能儀器儀表引領了儀器儀表產(chǎn)業(yè)今后發(fā)展的主流和方向，已被廣泛地應用于人民生活中，涉及到工農(nóng)業(yè)、電力、交通運輸、國防、文教衛(wèi)生等各個方面，在國民經(jīng)濟建設各行各業(yè)的運行過程中發(fā)揮著極為重要的作用。比如，在現(xiàn)代國防建設技術裝備中儀器儀表已成為重要的組成部分，儀器儀表和計算機占到中國航天工業(yè)的固定資產(chǎn)的三分之一；儀器開支已占到運載火箭全部研制經(jīng)費的一半左右。隨著科技的發(fā)展，裝備的智能化水平在不斷提高，有關資料顯示，儀器校準在工程設備總投資中的比重已占到18%左右；寶鋼推行的一貫質(zhì)量管理，將三分之一的技術裝備投資經(jīng)費用于購置儀器和自控系統(tǒng)，滿足其現(xiàn)代化生產(chǎn)技術的需求。

云技術的廣泛應用，智能儀器儀表和計算機已初步實現(xiàn)了共融，目前正走入第五代云智慧儀器CSI（Cloud Smart Instrument）的時代。從VI到CSI的完成，基于云技術、物聯(lián)網(wǎng)等新技術與儀器儀表的結合，進一步提升了工作效率和資源利用率，為儀器儀表行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展指明了前進方向。

四、儀器儀表企業(yè)并購重組帶來新的市場格局

知名儀器儀表企業(yè)都不同程度的有著并購的案例，如何發(fā)揮優(yōu)勢不斷壯大自身，應該引起我國儀器儀表行業(yè)深思。2017年第四季度，一些儀器儀表知名企業(yè)通過并購，強強聯(lián)合以期占領更多的市場。比如：工業(yè)自動化廠商歐姆龍1.57億美元收購英國邁思肯；貝因美集團重磅收購美國權威醫(yī)學檢測平臺；E+H完成對Blue Ocean Nova的收購；騰德集團完成收購德國萊茵TUV食品分析實驗室等。隨著一次次并購完成，巨頭們規(guī)模是越來越大，優(yōu)勢也越來越明顯。在以先進技術為基石的行業(yè)大環(huán)境中，合理的并購也必不可少，相信未來國產(chǎn)儀器企業(yè)的大手筆并購也將會越來越多。

總之，智能儀表技術及應用還需要經(jīng)歷一個較為漫長的成熟發(fā)展期，我們要懷著信心和勇氣敢于做“第一個吃螃蟹的人”，把智能化儀器儀表的功能發(fā)揮最大化，智能儀器儀表作為國家的基礎性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)必將隨著國家政策導向和國民經(jīng)濟整體發(fā)展蓬勃壯大。

參考文獻：

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[3]儀器儀表_互動百科.