模塊化智能儀器儀表檢測平臺探討

汪善盛 韓瑞

摘 要：儀器儀表是制造業發展的重要組成環節，其在產品制造與生產中，是發現并解決隱性質量問題的基礎保障，可以說儀器儀表的快速發展，能極大的提高新時代制造業產品的產能和質量安全問題，有利于推動制造行業的發展。隨著我國信息技術在近年來的迅猛發展，儀器儀表行業也有了技術上的革新發展，模塊化智能儀器儀表檢測平臺的科研成果，就是儀器儀表行業在新時代的代表，本文通過分析當前模塊化智能儀器儀表的研究現狀，對模塊化智能儀器儀表檢測平臺的科研思路進行探討，旨在推動我國模塊化智能儀器儀表檢測平臺的科研進度，以此來滿足我國制造業市場的需求。

關鍵詞：模塊化;智能儀器儀表;檢測平臺;科研思路

中圖分類號：TH86 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）23-0065-02

模塊化智能儀器儀表技術，是一種能加快制造業產品開發速度，控制產品生產質量的先進技術表現，能使產品生產變得更加的簡潔，從而提高相關制造企業的整體效益，并為社會各方也提供更全面的產品支持。隨著近年來我國經濟的飛速發展，以智能化為引領的模塊化儀器儀表檢測平臺科研受到了多方面的關注，如果模塊法儀器儀表科研成功，那么以往依靠人力的產品控制現象將不再出現，利用好模塊智能化，能極大的提高我國制造領域的產能，從而為建設社會主義現代化社會提供更多的支持。

1 模塊化智能儀器儀表檢測平臺研究現狀

1.1 模塊智能化設計原則

產品設計需要滿足市場的實際需求，才能使相關生產企業獲得產品的經濟效益，因此在對產品進行模塊化設計時，必須立足于當地的市場詳情，選擇適當的模塊并利用好組合功能，以此來創造出一系列的不同市場需求的產品。正是由于產品所需的獨特性，在進行產品設計時，需要針對不同類型的產品進行個性化定制，而這就需要獲得足夠的設計資源。在產品設計中，常通過網絡渠道爬取大量的個性數據，這是由于用戶在定制不同的個性產品時，同時會在網絡上留下自己的痕跡，這些痕跡信息能最大化反映出用戶的產品偏好，將大數據應用到模塊智能化設計中，能有效爬取不同用戶的個性產品需求，從而在用戶進行產品設計時，將他們的偏好內容推薦給用戶，做到智能化和個性化的有效服務，這種將傳統用戶找信息的方法轉變成信息主動找人模式的智能化應用，就是當前模塊化智能儀器儀表的研究設計原則，基于這種數據信息的合理利用，能有效提高產品生產的實際效率，提高企業的產品生產效益。

1.2 測量尺度的變化

科學技術的發展進步，對測量領域產生了極大的影響，各種新型計量成果的出現，也在一定程度上推動了傳感器的創新發展，對測試計量器等儀器的測量精準也產生了積極的作用，在當前時代，測試計量技術的新特點能有效應用到模塊化智能儀器儀表的研發中。隨著測試計量技術的發展，原本普通機械零件的加工精度從0.1mm已經提高到0.001mm這一級別，幾何精度也已經從原本的1μm提高到0.01-0.001μm，這種測量精度的倍數提高，直接使相關的設計研究獲得了極大的設計自由，加快了模塊化智能儀器檢測平臺的研究進度。同時這種測試計量的發展還將隨著技術發展不斷提高，這就使得人們能更加清晰的認識到微觀世界的美妙，甚至超越納米這個量級。

1.3 智能儀表的故障診斷

智能儀表是以單片機作為基礎的一種儀器，其本身擁有簡單的故障檢測功能，對自身的故障形式進行診斷。通常情況下，智能儀表的檢測過程就是對該儀表進行通電，如果儀器正常運行則沒有故障，當儀器顯示錯誤代碼時，就代表儀器發生了相應的故障，這時只需從智能儀表的說明書中對照錯誤代碼找到問題所在，大致就能判斷出儀器故障的類型，從而“對癥下藥”，進行有效修復。當然，不同儀器其錯誤代碼的表現形式也不相同，所以要準確對照不同的儀器說明書，以此來保證智能儀表的自我診斷正確性。

1.4 智能儀表的生產標準

不同智能儀表的生產是為了滿足不同制造企業的實際制造需求，而企業在進行產品生產時，既希望借助智能儀表來進行產品批量生產，盡量縮短產品的生產周期，又需要使產品具有個性化特點，來滿足市場與用戶不同的使用需求，這就對智能儀表提出了更高的要求。需要在智能儀表的設計中，做好產品標準化、定制化與普適性等產品生產因素的平衡，滿足不同產品生產企業的實際生產需求。

2 模塊化智能儀器儀表檢測平臺的科研思路探究

2.1 要以適應市場和用戶的需求為出發點

利用模塊的自由組合功能，智能儀器儀表能組裝成各種形式的產品，根據用戶的個性需求為進行產品的設計和生產，在這一階段，不同模塊都有著標準的連接和輸入就扣，這為模塊化智能儀器儀表的研究能最大化滿足不同企業與用戶對產品批量制造的各種生產要求，優化制造行業的實際工作效率。因此，在設計模塊化智能儀器儀表建成平臺時，要隨時把握好市場需求信息，從用戶的實際需求入手進行智能儀器功能的調整和優化，從而使產品定制生產普遍化，產品批量生產高效化，有效解決當前制造行業存在的這兩大矛盾點。同時在生產實際上，需要借助模塊化的組合功能將不同產品的結構清晰化，這樣更容易使用戶明確產品的結構特點與實際功能，從而讓人們輕松的從整體上了解各種產品的特點，覺得物有所值，以此來推動各制造企業的產品推廣，一方面能提高制造行業的生產效益，另一方面也能在更明確的用戶需求下對模塊化智能儀器的復雜化進行有效管理。為了適應市場需求，部分企業會在產品生產中，對不同需求的市場進行有效分類，并借助模塊化智能產品的設計，分別對更多種類的消費市場進行全面覆蓋，已達到最大化企業效益的目的，因此，在進行智能儀器研究設計時，必須要借助大數據應用，對市場情況進行實時分析，這是產品智能化所具有的優勢，同時結合模塊化特點，可以很好的為企業和用戶所服務。

2.2 信息處理分析系統的重要性

模塊化智能儀器儀表平臺的研究，是為了促進產品設計與產品生產之間的聯系，在保證充分聯系的情況下提供更多種產品設計選擇，這是模塊化智能儀器研究的初衷，也是為了解決制造業定制化和批量化兩者矛盾的最佳解決途徑，只要能通過互聯網平臺化與模塊化的智能儀器加強產品個性定制與生產之間的聯系，就能極大的提高整體制造業的生產質量和產品特點，從而加快制造行業的發展腳步。基于此，在進行模塊化智能儀器儀表設計中，必須要重視對不同信息的收集和處理，因此信息處理分析系統是智能儀器設計的重要環節，這就要求在進行信息處理分析系統設計時，要根據實際需求對不同硬件設施和系統進行重新替換和設計。然而，在現實工作中，這部分設計內容往往會面臨一些問題，影響到實際的工作實際，首先由于設計人員的個人設計素養或者研究設計時間有限性，導致這部分工作無法正常進行，很容易導致儀器儀表的“去智能化”，不能很好的為企業和用戶服務，從而達不到實際的研究要求。其次，元件采購與檢測方面出現的問題，也有可能影響到模塊化儀器的最終使用效果，比如采購劣質零件，或者零件質檢不達標等。這是由于現實研究中存在的各方面原因，給模塊化智能儀器的研發造成了很大的阻力，延長了研發時間，因此，解決這些實際問題，是保證信息處理分析系統智能化的關鍵，也是整個模塊化儀器實際商用的前提條件。

2.3 模塊化智能儀器儀表的拓展性研發

在對智能儀器進行實際設計時，常為遇到一些思考性問題，如產品各系統中，除信息處理系統外，其他系統基本保持相同。為了有效解決這一問題，就對當前的科研工作者提出了更高的要求，即在進行模塊化智能儀器儀表檢測平臺設計中，對其功能進行拓展研究，將各個系統的功能平臺化，從而使用戶能更明確的了解各系統中的不同功能，提高用戶的產品使用體驗，使模塊化智能儀器更好的實現自身的使用價值。

在模塊化智能儀器儀表的檢測平臺中，要在不同模塊之間建立數據接口，為它們創建聯系，利用數據傳輸協議的約定，來進行多樣數據的高效傳輸，使模塊化儀器更好的發揮自身的實際職能，同時借助這些數學傳輸協議，也可以提高對檢測平臺的控制效果，從而保障模塊化智能儀器平臺的安穩運行。因此，在對不同模塊進行有效設計時，必須要考慮好模塊產品的標準化和系列化問題，同時還要注重對不同模塊系統的功能進行設計拓展，以此來保證模塊化智能儀器儀表的使用有效性和便利性特點。第一，在進行模塊數據聯系設計時，需要相關設計者立足于生產實際與市場的需求特點，進行選擇性設計，例如采用的通信接口是應用RS232還是RS485效果很好，只有對各種元件的合理選擇，才能使最終的模塊化智能儀器的使用功能更加優異，質量更加有保障。第二，在進行電源設計時，科研工作者要充分認識到電源設計的重要性，只有輸電穩定，才能保證產品使用上的安全性和穩定性，減少故障發生的幾率。因此，在設計研究中，既要保證一個優秀的電源輸出指標，一般以220V為主，還有保證模塊化智能儀器與電源輸入有良好的適配性，這是確保模塊化智能儀器安全生產的基礎條件之一，同時還應該將電源用電系統與各模塊系統相互獨立，以便保證電源系統能保持一個穩定的電壓，避免影響到實際的生產實際。第三，主機系統模塊的設計，由于模塊化智能儀器儀表的主機系統采用的是當前運行速度較快的單片機，工作效率高，這時就需要在整體系統上保留足夠大的儲存空間，便于數據的及時分析和應用，這這是提高模塊化智能儀器儀表檢測平臺有效性的最終保障途徑。

3 結語

綜上所述，在新時代中，測試計量系統隨著新理論、新方法的提出，在測量精度上有著跨越式的進步，這為實現儀器儀表檢測方法在多樣、復雜、個性化的設計發展上實現突破奠定了優秀的數據基礎，再加上近年來我國科學技術的飛速發展，儀器儀表檢測正在向模塊化、智能化、平臺化方向發展，利用模塊智能化特點，實際解決制造業的個性定制與批量生產之間的矛盾，實現了產品多樣個性化的生產模式，更加符合產品市場與用戶的實際使用需求，可以說模塊化智能儀器儀表檢測平臺的科研探究，對我國市場經濟的發展有巨大的意義。

參考文獻

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