智能化在测控技术与仪器中的应用研究

胡根生，蔡慧

（上海西派埃自动化科技有限公司，上海 201600）

0 引言

现代计算机信息技术的发展极大地推动和促进了测控技术与仪器向信息化、自动化与智能化方向发展，测控技术与仪器的信息化、自动化与智能化是一个集成度较高的跨学科工程体系，它囊括和覆盖了计算机、信息工程、控制技术、光学、电子技术、精密机械等系列学科领域，计算机、光电仪器、精密机械等综合应用于测控系统之中，系统的设计、操作、控制和管理中涉及了信息获取、信息处理以及信息应用技术，精确的自动化和智能的计数技术则应用于测控技术之中，此外在测控仪器设备运行状态的监测中综合使用了网络通信技术、自动化监测技术、光学电子技术等，可以实现测量过程的全时态控制、模式甄别和信息交互处理。信息化、自动化、智能化的测控技术与仪器在工业领域得到了广泛而深入的应用，构成了现代化工业体系的基石，本文研究和探讨了智能化及其技术在测控技术与仪器中的应用。

1 测控技术与仪器

1.1 测控技术

测控技术是测量与控制技术的简称，顾名思义它包括测量技术与控制技术两个方面，在现代工业生产领域中被广泛应用，极大地促进了工业生产效率和产品质量的提升。测控技术的范畴、领域极为广泛，并且技术性比较复杂，因此只有在大量反复的技术实践、迭代和经验总结的基础上才能实现和推动技术创新。目前来看随着我国工业化的不断推进和深入，我国的测控技术整体质量和水平不断提升，但与先进工业国家相比还存在明显的差距，因此在测控技术实践和研发创新过程中，要进一步明确和革新相关理念，瞄准行业发展前沿，结合我国工业生产发展的需要，创造性地提出具有革新性、适用性、先进性的技术解决方案[1]。

1.2 仪器

仪器是指实际执行测控技术所要实现目标的设备设施和手段，其在测控应用中主要负责信息采集和数据处理工作，仪器的质量和水平是一个国家整体工业水平的缩影。在工业生产过程中，需要对复杂性、大数量、综合性的信息和数据进行快速高效的处理，因此为了确保工业生产的效率和产品质量，需要将相应的失误控制在一定的可以接受的范围内，这就需要加快仪器的技术更新和技术改革，相应地要求相关技术人员要勇于创新、大胆创新。

1.3 智能化在测控技术与仪器中的应用价值与优势

随着以计算机信息技术为代表的智能化技术在工业生产和社会生活中的广泛应用，测控技术与仪器作为现代工业经济的基础，在智能化方向得到了长足的发展，不同行业和领域的测控技术都得到了智能化提升与革新，昭示了智能化测控技术时代的到来。借助计算机信息技术以及相关工业技术的支持和辅助，智能化测控技术的精度、控制和规范得到了明显的提升和加持。测控技术与仪器的智能化主要体现在信息采集工具的智能化以及建立在这个基础之上的信息分析处理、数据测量、实时监测以及相应的自动化控制等[2]。

将智能化技术应用到测控技术与仪器之中，相对于传统技术而言带来了前所未有的改变和革新，精度高、时间短、控制灵活、监测实时化等都有效的满足了现代工业生产的要求，诸如在工业自动化实践解决方案中，将硬件设备设施与智能化的仪器仪表相结合，就可以实现对设备设施运行的全过程实时化监测，并且能够实时记录故障的发生，这为设备实施维护维修提供了更为精确的定位和和事故反馈，大大提升了故障处理的效率，通过对工业生产设备设施的仪器检测可以对其消耗和折损情况进行动态监控，从而提升其运行的稳定性和制定更好的维修保养计划，从而减少生产过程中意外事故的发生几率。

此外，在测控技术与仪器中应用智能化技术有助于实现对传统监测技术系统和设备设施的改造、升级与更新，从而延长相关设备的使用寿命和提高精确性，从而有助于节约成本，具有良好的经济性。在针对特殊任务和功能要求时还可以使用智能化技术代替人工操作，从而提升操作的自动化水平，减少人工操作的不便或不适宜性，不仅可以提升操作效率和安全性，而且还可以降低人工工作强度和节约人力成本。

2 智能化在测控技术与仪器中应用的场景分析

2.1 智能化与航空航天

航空航天的行业特点决定了其对技术与仪器的精密高稳定性能等都有特殊的要求，从而确保其生产服务的安全性与稳定性，高精度高质量的测控技术与仪器始终伴随着航空航天产业的发展过程，在航空航天相关技术的研发和生产服务过程中，都需要大量反复的实验、测量、监测和模拟等，从而验证技术的可行性、先进性、安全性与稳定性，传统条件下这些工作需要耗费大量的人力物力且整个过程极为繁琐，并且测试结果的稳定性和准确性也得不到有效保障。而使用智能化测控技术与仪器可以很好地改变这一状况，依托智能化测控技术与仪器可以构建航空航天产业的全局模拟系统以对相关技术和环节进行模拟分析，确定航空航天相关环节和产品的具体测量要求，并结合航空航天产业的实际状况进行具体作业，从而提高测量数据的精准性，更好地促进航空航天系统中各类传感器元件和机械设备之间的工作协同，提升航空航天产业的发展质量与水平[3]。

2.2 智能化与农业生产

农业生产受到气候、自然环境等因素的影响和干扰较大，具有很强的不确定性和不可控性，极大地影响了农业生产的发展和农产品产量的稳定性。传统农业生产中生产过程、资源配置与利用、产品加工等环节都存在明显的不足和需要改善的地方。而利用智能化的测控技术与仪器可以很好地实现对农业生产技术与设备的更新与优化，推动和实现种植、播种、灌溉、收割等过程的自动化。以农作物生长环节为例，可以利用智能化的测控技术对农作物生长过程进行动态实时化监测，针对不同的生产阶段监测数据采取相应的养护手段，从而降低农作物发生病虫害的几率，同时可以降低人财物的投入，提高生产效率。在农产品采摘存储阶段，可以使用智能化测控技术和仪器对存储条件进行温度、湿度、环境等方面的自动控制，确保农产品质量的稳定性[4]。

2.3 智能化与软件开发

在软件开发领域，智能化测控技术与仪器依然能够起到很好的应用，软件的可扩展性是衡量一个软件开发成果好坏的重要指标之一，在软件开发过程中，可以基于智能化的虚拟测控技术创设相应的场景，实现测控软件开发环境和流程的优化，大幅度地提升软件开发的可扩展性，为后续的二次开发或多次开发创造更为便利的条件，同时也可以辅之以其他专业性较强的测量软件系统，实现软件开发的跨领域、跨学科等的横向扩展和融合，从而实现开发理念和实现技术的全面创新，从某种意义上来说，这种将智能化测控技术与软件开发的融合，打开了软件开发的全新思路和局面，可以在人工智能的辅助和支持下实现更为智能化的人机交互、机机交互，从而带来更为了灵活和便利的智能化自动化控制解决方案。智能化测控技术在软件开发领域中的应用使得软件开发的流程得到了极大的优化，并使得其测试环节和流程实现了革新和简洁化，并且能够跨学科跨领域地实现特定功能，这样在扩展接口优化的基础上为软件开发和应用打下了坚实的基础。

2.4 智能化与远程测控

现代日趋激烈的市场竞争给规模化的工业生产带来了很大的压力和环境限制，而将智能化测控技术应用到工业生产过程中可以有效的改善这一状况，例如可以将智能化监控技术及其相应的仪器引入到工业生产过程中的监测和监控上来，并在此基础上构建起相应的远程测控网络，并根据市场信息来对工业生产过程进行相应的控制和操作，从而更为有效地应对市场竞争和市场变化的不确定性，在智能化技术与远程测控结合起来，目前在石油配送、城市地下管道疏通、电力供应传输等方面都得到了初见成效的应用，取得了预期效果并展示了良好的发展前景和发展潜力，远程测控技术从其技术实现方式上来讲可以分为电话网式、专线式、无线通讯式等多种技术实现方式，根据不同的技术实现方式特点、优势可以将其应用到水利、电气、燃气等不同的场景和领域，针对其存在的问题制定适宜的解决方案。

2.5 智能化与医疗卫生

近年来医疗卫生领域中智能化测控技术的应用也越来越广泛而深入，在智能化测控技术的支持下，非接触式的医疗测量逐渐取代了直接的接触式测量，传统的以水银作为测量介质的仪器也逐渐被石英晶体、热电偶等所代替。测量方式不但更为便捷，而且测量结果更为准确，在移动通信快速发展的条件下，无线通信技术与智能化测控技术相结合，在无线网络的支持下，可以更加灵活地通过无线传感器和探测器进行医疗信息的采集、处理，确保了信息获取的实时性与精准性，这也为远程医疗的发展提供了必要的技术支持[5]。

3 结语

随着计算机信息技术及其相关支持技术的发展，智能化及智能化技术正在工业生产领域大规模应用，并初步奠定了现代工业化生产的基石。测控技术与仪器是现代工业化生产不可或缺的手段，测控技术及仪器的智能化是现代工业化生产技术升级的一个重要标志，也被视为一个国家整体工业水平的标识，它在某种程度上代表了一个国家工业化水平及其竞争力的大小。