电子技术中测控技术的应用研究
2021-05-11余江
余江
【摘要】 测控技术作为一种新兴科学技术,包括通信技术、光电技术、测控技术、数据处理技术等多种先进技术,该些技术促使测控技术可以对其应用领域的工作实况进行监督管理,并在此过程中收集相关数据,通过数据实现问题的精准分析研究,其对于行业管理以及发展均有着重要作用。据此,本文将结合测控技术的主要特点,分析电子技术发展过程中测控技术的主要应用范围,并以某电力企业为例,介绍测控技术在电子技术中的具体应用,以期能够提供相应的理论参考。
【关键词】 电子技术 测控技术 具体应用
前言:
随着电子信息技术的快速普及发展,其不仅为人们的日常生活带来了更多便利,也促使新型技术及产业的快速发展。测控技术作为国际上最具有代表性的技术之一,其可以通过对数据及信息的分析来丰富电子技术的相关内容,提高电子技术的应用成效,间接性地提高人们生活质量,带动社会经济发展。因此,对电子技术中测控技术的应用进行分析研究,对于相关行业的发展以及社会经济的进步将有着一定的促进作用。
一、测控技术的主要特点
1.1网络化
借助无线通信技术、互联网技术以及计算技术,测控技术可以实现网络化发展。在此过程中,不同测控技术的应用范围得到有效拓展,其自身也在逐步朝着灵活性和高效性等方向发展,促使测控技术能够适应当今的市场需求同时,逐步发挥出更为良好的应用成效[1]。
1.2智能化
现如今,为能够提高工作效率和工作质量,在人工智能技术、微电子技术的支持下,各行各业都在实现智能化发展。在此背景下,测控技术所需要监管、控制的设备智能水平都相对较高,为能够实现更强的控制效果,测控技术也必须要实现智能化发展,并在人工智能技术、微电子技术的支持下,逐步提高测控设备的计算速度和计算精度,满足现实需求的同时,提高测控成效。
1.3分布化
测控技术的应用需要以网络和微型设备为基础,所以随着相关技术设备的逐步普及,如今测控技术的应用范围也在日趋广泛,发展潜力在不断提升。在实际应用过程中,使用人员可以根据自身的实际需求灵活应用测控设施,提高运行成效的同时,降低测控成本,提高项目效益。
二、电子技术发展中测控技术的主要应用范围
2.1传感技术
现如今,在农业、工业、军事、城市管理等诸多领域中,最为常用的测控技术为网络传感技术[2],该技术的应用不仅可以有效提高资源的管理和调用效率,还能够降低管理成本,促使相关领域实现高速发展。其次,在电子技术发展中最为常用的测控技术为数字化传感器技术,该技术主要应用于银行、医院、警察、环境测量等部门及领域,在数字化传感器技术的支持下,该些部门已经实现了联网监控及管理,为问题的及时发现和解决提供了重要支持和保障[3]。最后,近些年来,随着科学技术的快速发展,智能传感器技术和气体传感器也得到了良好的普及和发展。其中智能传感器可以实现心跳、血压的智能化监控;气体传感器则可以实现有害气体的实时监控,保障人民的人身安全。
2.2无线远程测控技术
近些年来,电子技术在与测控技术融合后衍生出了无线远程测控技术,该技术包含有远程通信、无线传输、测控技术等诸多技术领域,可以实现远程抄表、远程供/断电等效果。此外,在大型工程领域中,无线远程测控技术的应用可以实现诸如煤矿、核电等危险系数较高,不适于人工完成领域中的思想远程测控效果。随着无线测控技术的不断普及和应用,如今社会生产、生活都在逐步朝着网络化、智能化、无人化的方向发展,此方向也是未来社会发展重要的发展趋势。
2.3虚拟测控技术
现如今,随着虚拟测控技术的不断发展和完善,其已经具备了多种结合、交互性和灵活性强等特征。在实际应用过程中,虚拟测控技术可以实现测控工作的模拟化、系统化、网络化等效果,促使相关工作人员可以根据直观、立体的分析和查看测控结果。例如在农业生产领域中进行应用,虚拟测控技术可以通过视觉技术对农业生产过程中进行精准模拟,进而确定模拟区域的农业产量、耕地面积、及时发现问题,解决问题,促使农业产业得到有效提升。
三、电子技术中测控技术的具体应用
为能够进一步分析电子技术中测控技术的具体应用,本文将以某电力企业为例,对基于测控技术的自动抄表系统进行设计分析,具体内容如下。
3.1自动抄表系统的主要设计依据
基于测控技术、网络化、智能化以及分布化的特点,可以确定自动抄表系统将需要对无线测控技术进行充分利用,结合可以促使用户端信息测量更加精准、高效、便捷的传感器技术,对用户的信息进行有效收集和整合,并通过互联网技术、无线通信技术将用户信息传递给系统,再通过系统存储到数据库中,以供系统分析及监控使用。参考现有研究成果,本文所设计的自动抄表系统主要分为分站系统和主站系统两部分,其中主站系统的重要组成分部是通讯层,其在系统运行过程中可以通过GPRS中断以及GPRS调制解調器来为系统传输更为精准有效的用户信息。
3.2系统结构计算
为能够促使系统通讯层具有良好的应用性能,在实际系统设计前还需要对通讯层的功率衰减进行合理计算,具体计算公式如下[4]:
L=(Ps-Pr-Pp-Mc-Ac)/(Af+As)
在公式中:
L:功率衰减;Ps:功率;Pr:灵敏度;Pp:功率代价;Mc:光缆富余;AC:连接器衰减;Af:平均衰减;As:固定接头损耗。
系统的信息采集层主要由智能电表和GPRS终端组成,其中智能电表作为传感器设备,其主要用于用户信息收集;GPRS终端则会与智能电表相连,主要用于对智能电表所收集的用户信息进行初步处理和传输,实现以远程测控技术为基础,对数据信息的传输和分析。
3.3系统模块及软件设计
本文所设计的自动抄表系统主要由用电模块、线损计算模块、抄表模块以及负荷控制模块4部分组成[5]。整个系统中最重要的组成结构包括有终端、前置机以及日志,该些结构可以实现数据系统数据采集过程中的远程监控管理,并为后续使用者的历史查询系统依据。此外用户数据信息在经过数据采集以后,会经过安全认证层进行安全验证,确定数据安全后,数据信息才会被传输给数据库以及系统控制终端,抄表员可以通过该些数据信息来实现对用户的远程测控及管理。
3.4系统硬件设计
电能表作为自动抄表系统的主要计量终端,其主要采用数字式电表,具体设计如下:
1、接口:主要接口为485总线接口;
2、数据读取方式:智能电表会与GPRS终端相连,之后通过互联网技术与系统相连,系统可以通过此种连接方式直接读取智能电表所获取的实时数据;
3、数据传输设备:系统的主要数据传输设备为集中器,该设备在运行过程中会根据系统所发出的指令信息,即时完成对智能电表的数据采集和传输;
4、无线通信技术:无线通信技术作为自动抄表系统的重要技术组成,其主要包括有GSM和GPRS两部分,为确保系统运行的稳定性,自动抄表系统的网络接口与终端计算机的IP将会采用固定IP,而非是自动IP,系统数据的输出信号和输入信号也将会采用固定频率和功率。
3.5数据库设计
数据库将会采用市场上常用的、兼容性较强的MySQL数据库。在数据库系统设计过程中,需要结合用户的实际情况对数据长度和数据类型进行合理确定,并对各类数据及数据类型进行说明。在设计过程中,本文将结合电力用户信息管理实际情况将数据信息分为缺陷管理、信息管理、角色管理以及日志管理等4部分,不同部分将会负责不同的功能。例如缺陷管理会对系统运行过程中所获取到的系统缺陷以及电力运行缺陷进行实时存储;短信管理则会对于系统所接收的短信数据进行存储;角色管理则会存储系统使用者的管理权限以及已有用户的相关角色,方便系统进行角色划分以及整体管理;日志管理则会对系统运行过程中所产生的诸多日志信息进行存储和管理,方便系统自查的同时,也为系统使用者的历史运行数据查询提供支持。
3.6抄表器软件设计
1、初始化GPRS模块:以GPRS运行特点为基础,经由分组处理HCI,将数据传输到GPRS模块。在进行HCI指令設计时,需要将指令格式设计成为“操作码+参数总长度+参数”格式[6]。
2、系统登录:系统登录功能主要是为操作人员的数据查询以及管理提高操作界面。在设计中,系统登录界面会包括有用户名和密码两个输入框和一个登录按钮,在确认登录后,系统会自行判断使用者的使用权限以及是否登录。
3.7数据通信设计
测控技术在数据通信中进行应用,配合异步总线定时、总线定时协议等方式,将可以是不同的信息分配到不同的数据通信线路中,避免数据传输过程中出现通道占用情况的同时,提高数据传输效率,促使数据信息能够更加快速地传输到终端。通常情况下,数据信息的传输速率将会与总线宽度呈现正比关系,所以增加总线宽度将可以有效提高数据信息的传递速率。因此,在进行数据通信设计时,还需要结合用户数据传输需求,对数据传输所使用的总线宽度进行合理计算。
总结:综上所述,随着电子信息技术的不断发展,如今电子技术中测控技术的应用范围也在逐步拓展。在此背景下,企业应结合自身的实际情况,对传感技术、无线远程测控技术、虚拟测控技术等新型测控技术进行合理应用,进而开发出独具特色的测控系统,以此来提高企业的运行工作效率的同时,降低企业运营过程中所需的人力成本和物力成本,进而提高企业的整体经济效益,促使企业实现长久健康发展。
参 考 文 献
[1]王梓丞,徐阳,宫岩松.浅析测控技术在电子技术中的实际运用[J].报刊荟萃:下,2018,000(001):105-105.
[2]薛彦梅.现代测控技术的发展与运用[J].电子技术与软件工程,2019,No.148(02):273-273.
[3]柴兴华,胡炎,雷耀麟,等.无人机智能测控技术研究综述[J].无线电工程,2019,049(010):855-860.
[4]刘倩颖,刘季.关于计算机网络技术对测控技术发展的促进作用分析[J].中国新通信,2020,v.22(10):77-77.
[5]陈玉杰,刘学,桑子亮.测控技术在测量误差理论方面的应用及发展[J].中国战略新兴产业, 2020,000(006): 159-160.
[6]侯晓梅,张平,林谢贵.基于MC/DC的远程数据接口单元嵌入式功能自动化测试方法研究[C].第十六届中国航空测控技术年会论文集,2019.