智能自动化仪器仪表在工业领域的应用与发展

摘要：改革开放以来来我国经济保持快速增长的势头，但是在一定程度上是依靠资金、劳动力和自然资源等生产要素的粗放投入实现的。我国装备产业国家竞争优势演进路径恰恰是中国经济增长方式的具体体现。目前我国在装备子行业竞争力较强的行业，往往是并非高精尖的机械装备行业，譬如造船、铁路车辆、集装箱、工程机械，这些大多归属运输设备的范畴;而我国所需的精密数控机床、高档轻工设备、高端冶金化工能源设备等大多依赖进口设备。未来我国工业化深化的内涵体现为装备工业由初级层次向纵深发展、由追求数量的投资驱动粗放式增长到以技术创新为核心的产业升级。

关键词：智能自动化;仪器仪表;工业应用

0  引言

仪器仪表是工业领域中重要的信息传达工具之一，随着智能自动化技术的高速发展，仪器仪表设备逐渐向智能化自动化方向发展。在此发展过程中，工业领域的相关技能操作要求、设备安全要求等也受到了一定的影响，行业内各领域设备的智能化水平随着仪器仪表设备的发展也得到了较大幅度的提升。但是，随着我国工业发展的技术进步，部分原始材料的需求量急速下降，风能等环保新能源材料的使用量急速上升，为了迎合该类工业的发展，智能自动化仪器仪表设备也需要做出相应的改动，从而实现智能自动化的工业发展。

1  智能自动化仪器仪表的工业应用

随着智能化与工业设备的高度融合，现代智能自动化机械设备的应用范围逐渐增大。目前，在仪器仪表中引入现代智能自动化技术主要是指借助微型计算机技术和相应的传感器等，使得仪器仪表获得智能自动化操作的能力，同时增设标尺、融点等诊断设备，促使仪器仪表实现智能化、安全化。在原有的仪器仪表硬件上装配该类智能化设备，不仅能够提升仪器仪表的工作性能，改善工作人员的监测环境，提高监测智能，还能借助网络系统实现全面的信息传递和数据分析。

1.1 智能自动化仪器仪表组成要素

智能自動化仪器仪表与传统的仪器仪表在组成要素上有着较多差别，传统的仪器仪表主要以硬件零件为组成要素，在操作过程中需要大量的人工干预操作。而智能自动化仪器仪表则是将硬件与软件有效的结合在一起，借助大数据操作系统、智能传感设备、微型计算机技术等软件设备，在完成基础硬件设备安装的同时引入相应的软件设备装配。此外，智能自动化仪器仪表除了需要安装相应的信息处理系统外，还会安装专业的安全防护系统，以及自主检测系统，以便在出现微小装置程序错误时可以完成自主调配，保证仪器仪表装置的安全性。

1.2 智能自动化仪器仪表应用方向

智能自动化仪器仪表的中心处理器主要由微型计算机和人工智能技术构成，所涉及的应用领域极其广泛，在仪器仪表运行过程中操作人员就可以通过网络平台完成相关数据信息的传送和分析。目前，受到我国重点发展工业的影响，智能化仪器仪表主要应用于煤炭、钢铁等部分重型工业领域，同时还可以应用于轻工业领域。为了进一步提升重工业领域的仪器仪表监测效率，改善工作人员的监测环境，智能自动化仪器仪表在该类工业领域的应用范围极其广泛，同时，为了在保证工业生产达标的基础上满足国家环保节能政策的要求，相关技术人员还需要对仪器仪表做出相应的调整，需要根据工业领域的不同增减相应的软件设备。例如，在煤炭生产工业企业中应用智能自动化仪器仪表时，就需要增设监测井下安全生产气体容量的软件设备，同时还要增设监测井下工作人员实际工作条件的软件设备，并通过网络系统将该类数据及时搜集、上报、分析，从井下实际工作环境出发，尽最大可能保证井下工作人员的工作安全。在此监测过程中，技术人员还可以通过不同位置的仪器仪表了解到井下各个区域的通风状况、瓦斯容量、煤炭开采条件等，从而在保证井下工作者人身安全的前提下实现工作效率最大化，保证煤炭工业的利润所得。智能自动化仪器仪表在连接网络系统后，还可以借助网络智能程序完成对各类数据信息的处理，通过比例运算、算术运算等多种有效的运算程序计算出该数据与此时的生产要求符合程度，并计算出在该生产准备条件中能够取得的最大生产产能，从而避免生产材料的错误消耗。例如，在进行纺织品等轻工业生产时，技术人员就可以在原材料加工设备中、产品初步完工设备中、产品智能检测设备、产品完工分装设备中分别安装不同类型的智能自动化仪器仪表，在加工环节中安装具有材料检测和产品检测功能的软件设备，保证选材的合适度以及加工机器的生产效率。在产品质检环节中安装具有专业质量数据统计分析的软件设备，将加工过程中产生的残次品直接进行排除，从而保证产品的质量和价值。由于轻工业所涉及到的加工产品主要特点为日常化、精细化等，因此，为了降低轻工业产品在加工过程中出现的产品残次率，提升产品的质量和产品的加工效率，技术人员就可以在智能自动化仪器仪表中安装自动调控程序，在仪器仪表出现监测错误时对仪表相关功能做出及时调整，并通过各类计算程序计算出生产误差。

2  智能自动化仪器仪表的工业发展

2.1 发展背景

我国各类智能设备的发展背景大多比较薄弱，发展基础不达标，因此，各类设备在实现智能化升级时还要完成对该类设备的改良。智能自动化仪器仪表在实现智能化发展时除了需要完善仪器仪表的硬件设备外，主要的发展方向仍然以仪器仪表的传感功能、数据接收分析系统、微型计算机系统为主。因此，智能自动化仪器仪表的发展与我国计算机系统的发展趋向有着紧密的联系。为了进一步提升我国智能自动化仪器仪表的发展速度和发展质量，各类电子信息设计、分析专家还会根据各工业领域的需求程度，开发出适合各类工业智能自动化仪器仪表相关监测的软件程序，并将该类软件搜集到的数据信息及时反映至大数据分析平台，从而加快各类工业生产数据信息的分析和生产决策。此外，为了进一步提升仪器仪表的智能化、自动化性能，还需要对该类仪器仪表进行人工智能程序的安装和设置，保证仪器仪表在应对微小程序错误时及时进行自主修复，保证信息搜集的准确性和稳定性。

2.2 发展趋向

受到计算机程序、网络系统以及人工智能化等高科技技术的影响，使用智能自动化仪器仪表的工业数量迅速扩大。这不仅加大了各类工业的生产产能，还为智能自动化仪器仪表的发展提供了重要的发展平台。据有关数据信息分析，目前，我国智能自动化仪器仪表未来主要涉及到的工业企业以大部分重工业和轻工业为主，智能自动化仪器仪表凭借适应性强、稳定性高、智能操作便捷等特点，在对人体危害较大、工作环境极端的工业领域中更是能够发挥出其自身特点。同时，在发展过程中智能自动化仪器仪表还会随着相关计算机技术的发展获得更大范围内的技能提升，其智能化、自动化、安全性等核心性能还会得到进一步提升。同时，我国为了保证环境与发展和谐共处，对于智能自动化仪器仪表的设置中还会更加注重环保化等性能的发展。根据目前智能仪表的发展定位来看，该类型的仪器仪表在未来发展中会更加趋向于数字化程序，同时还能够实现多个数据分析平台共同接收并分析数据，在原有的计算机系统中融入更加专业的通信系统，达到多个决策者和数据信息分析者共同分析并决策的工作目的，从而提升各类工业在生产过程中的操作正确性。智能自动化仪器仪表设备未来的主要发展趋势仍然以智能化、自动化为发展核心，但是，受到国家对工业发展要求的影响，该类仪器仪表的相关智能软件在设计过程中还会融合各类工业的行业发展特色和国家发展要求，在原有的智能化基础上增设行业特色生产程序，以及环保监测程序等，从而达到工业发展智能化、环保化、安全化的高效发展。

3  结束语

随着人工智能技术的发展和工业领域对生产的要求逐渐提升，智能自动化仪器仪表的使用需求量逐渐增多，并在工业生产过程中担当着重要的数据监测、分析工作。为了进一步提升智能自动化仪器仪表的使用效率，扩大仪器仪表的应用领域，相关技术工作者还需要结合不同工业企业的生产需求改善仪器仪表的软件安装技术。同时，为了提升工业领域的加工安全，技术人员还应该在保证仪器仪表的基本工作质量的基础上，加强安全性能和自主修复性能的提升，从而在网络系统和大数据系统等智能系统的帮助下，更好地完成工业化生产，并为各类工业生产提供准确的参考数据信息。

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作者简介：但家鑫（1998-），男，江苏常州人，本科在读，研究方向为测控技术与仪器。