范凌云 梁修榮
摘 要:近年來計算機網絡技術的快速發展讓測控技術呈現出明顯的智能化、網絡化、自動化趨勢,擴大了測控技術的適用范圍,提高了測控技術在各個領域的應用價值。本文就 網絡技術對測控發展的促進作用進行相關探討,首先分析了測控技術的發展,測控技術對網絡技術的應用,并介紹了測控技術的應用,最后對現代測控技術的發展趨勢進行了闡述。
關鍵詞:網絡技術;測控技術;發展
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.138
隨著社會的發展和科技的進步,測控技術在人們的生產生活中的應用越來越重要,其經過幾十年的應用和發展如今已經出現了各種嶄新的樣式,不論是技術功能和性能都得到極大完善,在實際應用中發揮了重要作用。測控技術的發展一方面需要依賴社會經濟的發展,同時也離不開科學技術的支持和推動。測控技術從出現至今經歷了多個發展階段,如今在多種高科技技術的支撐下已經進入現代測控技術階段,尤其對網絡技術的應用,使得測控技術的功能、性能都得到大幅度提升,進一步擴大了測控技術的應用領域和適用范圍,引導了測控技術的未來發展方向,促進了測控行業的良好發展。本文就網絡技術對測控發展的促進作用進行相關探討。
1 測控技術的發展
測控是計算機技術與自動控制技術的結合產物,是指對工業生產過程以及其機電設備進行測量與控制的自動化技術,該技術的目的主要是研究如今利用自動化控制理論、計算機技術、傳感器技術以及檢測技術設計計算機測控系統,并將其運用于工業生產中[1]。測控技術測量和控制兩個方面功能,測量是指對獲取目標對象的信息,控制是指根據目標對象的現象判斷目標對象是否程序正常狀態,是否符合預期控制標準,整個測控過程就是通過對測量數據的計算、處理來判斷目標狀態是否符合要求,這一過程是需要人為操作和控制系統共同完成的,其中的測量、控制以及控制算法就構成了一個測控系統。測控技術是在測量、電子技術以及測控等相關學科基礎上發展起來的一門邊緣科學,同時融入了自動化控制、計算機信息、計算機網絡、儀器儀表等多種現代化技術。
最早出現的壓力表、測長儀、顯微鏡等傳統測量儀器儀表只用測量、觀察、監視、驗證、數據記錄等簡單功能,隨著工業的發展,測量與計算、分析、控制逐漸融為一體,也就是集計算、分析、控制、報警、數據處理以及信息傳遞等功能為一體的現代儀器儀表。測控技術與儀器發展至今先后經歷了指針式儀表儀器(第一代)、數字化儀表儀器(第二代)以及智能式儀表儀器(第三代)等幾個階段,最早出現的測控系統當屬20世紀90年代美國建成的汽車自動生產線,然后是50年代研制出的數控機床,70年代出現的獨立式智能儀器[2]。隨著電子技術的快速發展,測量功能從單個參數的測量擴展為整體系統的測量,單個儀器測量轉變為整體系統測量,單純的測量顯示功能擴展為測量、顯示、分析、處理、計算、控制、通訊等功能。如今,測控技術子在網絡技術的推動下進而現代測控技術階段,并逐漸發展成熟。網絡化、數字化以及智能化是現代測控技術的最明顯特征,網絡化是指利用通訊技術將分布于不同地點的計算機和電子終端設備相互聯系起來,在遵守網絡協議的情況下保證終端設備之間的相互通信,進而實現硬件共享、軟件共享以及實際資源共享。測控技術網絡化是計算機網絡技術快速發展的必然結果,使測控技術擺脫了時間和地域的限制,極大地提高了測控技術適用范圍。測控技術與網絡技術的結合應用使得測控系統具備了網絡化和分布式優勢,極大地提高了測控技術的高效性和便捷性。在計算機網絡技術的推動下,網絡化測控系統的性能也得到不斷完善,并廣泛應用于農業、醫學、工業、航空航天、通信以及氣象等各個領域中,并發揮了重要作用。
2 測控技術對網絡技術的應用
計算機網絡技術的快速發展對其他各種技術的發展產生了極大的推動作用,尤其是測控技術以水漲水漲船高之勢得到大幅度提升。測控技術對網絡技術的應用主要涉及到兩個方面,一是測控技術對網絡互聯協議的應用,網絡互聯協議是測控技術中應用的重要網絡技術,在不同的區域內,根據不同的網絡結構特點,計算機通過虛擬網絡技術可以獲得不同的功能,進而在遵守網絡協議的情況下保證終端設備之間的相互通信,進而實現硬件共享、軟件共享以及實際資源共享[3-4]。網絡協議技術的應用是實現遠程測控技術的關鍵所在,遠程測控技術是測控技術未來的一個重要發展方向,將遠程監測設備采集到的目標設備的實時數據告訴現場測控設備,測控系統可以利用Telnet技術現場設備進行直接調控,利用遠程測控技術可以進行簡單的故障檢測和分析,而且還擁有故障診斷數據庫,通過對監測數據的學習解決更復雜的現場問題。二是測控技術對HTML語言、Java Applets、CSS、DHTML、VRML、插件技術以及腳本程序等Web技術的應用,Web技術在測控技術的應用保證了測控系統日常檢閱、傳送、編輯文檔等功能的順利實施。
3 現代測控技術的應用
3.1 測控技術在航天航空領域的應用
航空是指在地球周圍稠密大氣層內的航行活動,氣球、飛機以及飛艇等是目前主要的航空飛行器。對于飛機來講,航空儀表用來測量和計算飛機的飛行參數(飛行高度、速度、方向、負載等)、調整飛機的運行狀態,改善飛機的飛行性能,相對于飛機的大腦、神經系統、耳朵和眼睛,在保證飛機安全飛行中發揮著至關重要的作用。在航天領域中,測控技術主要用于跟蹤測量、以獲取宇航員的生理特征和航天器的運行參數,同時對航天器的運行狀態和工作狀態進行監視,可提供高精度的定位、測速和授時服務,并將相關數據傳輸到航天指揮中心,為指揮中心指揮和控制飛行目標提供準確的依據。航空航天是一個對技術準確性和精確度要求較高的領域,所以對測控技術的要求也比較嚴格。除了在火箭和航天器上設置測控設備以外,為了保證發射后火箭和航天器能夠按照預期軌道正常飛行,還需要建立地面測控系統,地面測控系統由分布于全球各地的測控站和測量船組成,[5]需要具有完善的通信功能,
3.2 測控技術在農業領域的應用
測控技術在農業領域的應用意味著農業生產在電氣化、機械化發展的同時也在向電子化、儀表化和計算機控制化方向發展,這體現了農業的自動化程度更深了一層,例如耕耘、栽培、收割、運輸、排灌、作物環境控制和管理等技術都發展到一定成熟階段。在存儲糧食中的應用是現代測控技術應用于農業領域的重要應用,測控技術在糧食存儲過程中主要是用于監測糧食溫度,當糧食溫度高于預置溫度時系統就會對糧倉發出通風指令,然后通風機就會在電路控制下自動通風。測控技術同樣可以應用于催青蠶種,在催青蠶種過程中,測控技術可以測量和控制催青的環境溫度和濕度。測控系統可以將收集到的環境溫度和濕度傳輸到計算機處理系統,對數據進行分析、處理后根據實際需求倆調整和設定催青環境的溫度和濕度。
3.3 測控技術在生活領域的應用
測控技術是二十一世紀信息化的產物,在網絡信息技術蓬勃發展的環境下得到飛速發展,對人們的生產生活帶來了極大影響。測控技術除了可以應用于工業生產、科學研究、航天航空等非常專業的領域之外,在大眾生活中的應用也非常廣泛,利用全自動照相機、電飯煲、洗衣機、自動監控系統、自動門禁、交通信號燈以及自動取款機等有測控技術的應用。
4 現代網絡化測控技術的發展趨勢
測控是一個源于測控、電子的學科,并在高新技術層出不窮的技術環境下得到快速發展,如今在與計算機網絡技術的結合應用中逐漸智能化、虛擬化、網絡化和遠程化,并廣泛應用于社會經濟發展的各個領域。我國的測控技術研究和開發雖然近年來取得了重大突破,但相比西方發達國家仍存在很大差距,尤其在測控技術智能化、微型化以及數字化方面表現出明顯的滯后性。因此我國在引進高科技技術和設備的同時有必要借鑒國外成功的技術發展模式,積極開拓創新,以提高我國測控市場的發展速度。計算機網絡技術的快速發展加快了測控技術的網絡化步伐,尤其是Jini軟件技術和現場總線技術出現以后,測控系統和設備的性能得到進一步提高,網絡技術對測控技術的全面介入測量數據的資源共享,實現了遠程數據采集、測控、故障診斷,實現了微機化儀器的聯網,增強了測控技術的功能,擴大了測控技術的應用領域和適用范圍[6]。在日臻先進的科學技術推動下,測控技術正逐漸開放化、標準化,這也是測控市場的主流發展方向和趨勢,對我國測控行業的創新和快速發展提供了機遇。
5 結論
隨著社會的發展和科技的進步,測控技術的應用作用顯得越來越重要。測控技術的的發展離不開科學技術的支撐,尤其在計算機網絡技術的推動下,現代測控技術逐漸向網絡化、智能化、數字化方向發展,并擁有更廣泛的應用領域。相信隨計算機網絡技術的不斷創新和完善,測控技術將會有更廣闊的發展空間,在人類的生產生活中發揮更大的作用。
參考文獻:
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[2]歐雯.現代測控技術的發展及應用研究[J].科技與企業,2014(12):128.
[3]李欣國.淺談現代測控技術及其應用[J].中小企業管理與科技,2010(06):247.
[4]Petrak Dieter, Dietrich Stefan, Eckardt Günter et al.. In-line particle sizing for real-time process control by fibre-optical spatial filtering technique (SFT)[J]. Advanced Powder Technology, 2011,22(02).
[5]王琳.現代測控技術的應用及發展研究[J].中國高新技術企業(中旬刊),2015(09):42-43.
[6]閆樂樂.現代測控技術的發展及其應用[J].山東工業技術,2015(10):42.
作者簡介:范凌云(1981-),男,山東人,碩士,講師,研究方向:計算機網絡、計算機測控、電子商務。