智能儀表與網絡應用

摘 要：智能儀表日益廣泛地應用在信息工業化的今天，網絡技術的發展，使智能的儀器儀表能夠更加便利的完成信息的傳送、與其他的儀器的交互關聯，給生產的過程帶來了巨大的變化。同時，也給儀器儀表的智能化的程度提出了越來越高的要求，催生生產自動化的程度不斷提高，不斷完美智能儀表的設計。本文從智能儀表和網絡的關系及其發展現狀出發，分析智能儀表的發展趨勢，并對智能儀表的設計過程和技術進行探討。

關鍵詞：智能儀表；網絡；應用；技術；設計

一、智能儀表的發展現狀

中國儀器儀表行業的發展水平正迅速向一個更高的階段來勁，主要的體現就是不斷增加應用程序的智能自動化技術和應用范圍和規模的擴張。

因為智能儀表如果和計算機網絡聯系在一起，組成架構，就可以依靠智能軟件和硬件，如神經網絡自學習、自適應、自組織和聯想記憶功能模式識別等，充分發揮靈活的調用和各種電腦和儀器在線資源的合理分配各自的特性和潛力，發揮出壹加壹大于二的的組合優勢。那些可用于連接到網絡的示波器和數字萬用表等智能儀表設備，通過互聯網和模糊識別軟件能顯示不同的時間和空間條件和儀器類別特征甚而得出測量關鍵值等數據，做出不同的響應特性，也可以使用分布式數據采集系統，而不是過去的數據采集設備單獨使用，這樣可以跨以太網或其他網絡，實現遠程測量和收集數據，去分類存儲和應用程序。

為智能儀器儀表帶來更為廣泛應用前景的是智能重構信息處理技術。這種技術可以說是融合了計算機和專用集成電路（ASIC）的集大成者，優勢體現在可重構計算機系統，不僅計算根據不同的任務的大量可編程邏輯單元陣列（FPGA）進行靈活的配置，比超級行級和任務級何和指令級別等并行計算，大大提高了運行速度，甚至超過了通用計算機的速度的數百倍。

二、智能儀表的發展趨勢

（一）逐漸微型化的智能儀表

儀器儀表的智能化過程，也極大加速了他微型化的發展進程，出現了微型智能儀器儀表。微型智能儀表主要是微電子技術、微機械技術、信息技術、生產和綜合應用儀器的總稱，是一種麻雀雖小五臟俱全的智能儀表。它可以完成采集信號、處理線性化、處理數字信號等工作，還能夠輸出控制信號，放大信號，與其他儀器的實現對接，人機交互等功能。微型智能儀表與微電子機械技術的持續發展，它的技術逐漸成熟，又因為減少了生產成本，致使它的價格較低，所以它的應用領域也將繼續擴大。它不僅可以發揮傳統儀表的作用，而且因為微型化的優勢還可以在自動化技術、航空航天、軍事、生物技術、醫學領域發揮獨特的作用。

（二）力求多功能化的智能儀表

智能儀表另外一個發展趨勢就是功能的多樣性。它的技術進步就是不斷地豐富這個優勢體現，使其功能性不斷增加，帶來使用者的便利。多功能本身就是智能儀表的一個特點。例如，為了設計速度較快和結構較復雜的數字系統，儀表生產廠家制造了具有脈沖發生器、頻率合成器和任意波形發生器等功能的函數發生器。這種多功能的綜合型產品不但在性能上（如準確度）比專用脈沖發生器和頻率合成器高，而且在各種測試功能上提供了較好的解決方案。

人工智能是計算機應用的一個嶄新領域，利用計算機模擬人的智能，用于機器人、醫療診斷、專家系統、推理證明等各方面。

智能儀表的進一步發展將含有一定的人工智能，即代替人的一部分腦力勞動，從而在視覺（圖形及色彩辨讀）、聽覺（語音識別及語言領悟）、思維（推理、判斷、學習與聯想）等方面具有一定的能力。

這樣，智能儀表可無需人的干預而自主地完成檢測或控制功能。顯然，人工智能在現代儀器儀表中的應用，使我們不僅可以解決用傳統方法很難解決的一類問題，而且可望解決用傳統方法根本不能解決的問題。

三、智能儀表和網絡技術的融合

融合isp和emit技術，實現儀器儀表系統的internet接入（網絡化）。

伴隨著網絡技術的飛速發展，internet技術正在逐漸向工業控制和智能儀器儀表系統設計領域滲透，實現智能儀器儀表系統基于internet的通訊能力以及對設計好的智能儀器儀表系統進行遠程升級、功能重置和系統維護。

在系統編程技術（in-systemprogramming，簡稱isp技術）是對軟件進行修改、組態或重組的一種最新技術。它是lattice半導體公司首先提出的一種使我們在產品設計、制造過程中的每個環節，甚至在產品賣給最終用戶以后，具有對其器件、電路板或整個電子系統的邏輯和功能隨時進行組態或重組能力的最新技術。isp技術消除了傳統技術的某些限制和連接弊病，有利于在板設計、制造與編程。isp硬件靈活且易于軟件修改，便于設計開發。由于isp器件可以像任何其他器件一樣，在印刷電路板（pcb）上處理，因此編程isp器件不需要專門編程器和較復雜的流程，只要通過pc機，嵌入式系統處理器甚至internet遠程網進行編程。

emit嵌入式微型因特網互聯技術是emware公司創立eti（extendtheinternet）擴展internet聯盟時提出的，它是一種將單片機等嵌入式設備接入internet的技術。利用該技術，能夠將8位和16位單片機系統接入internet，實現基于internet的遠程數據采集、智能控制、上傳/下載數據文件等功能。

參考文獻：

[1] 凌志浩.智能儀表原理與設計技術[M].上海：華東理工大學出版社，2003.

[2] 李永隆.Windows CE程序設計實務[M].北京：中國電力出版社，2002.

作者簡介：王宏雷（1988-），男，本科，學士學位，天津人，2010年參加工作，在中國石油天然氣管道局第六工程公司（設計所）工作。