智能儀器儀表技術的運用及發展探討

吳愛泉

摘要：現代科學技術的快速發展使我國的整體經濟水平發展迅速，使我國在發展中國家處于世界前列。互聯網技術的普及應用為智能儀器儀表技術的發展創新提供了助力，在互聯網技術滲透社會各行業的大形勢下，智能儀器儀表技術需要借助多種高科技手段進行優化升級，如智能通信、微電子、微機械等研究成果在智能儀器儀表中的應用，使其朝著智能化、網絡化、可重構化發展方向邁進，在醫藥、交通、教育、環保等各行業得到廣泛應用，發揮了強大優勢。

關鍵詞：智能儀器儀表技術;運用及發展

引言

時代的進步，科技的發展離不開國家經濟的支持和國家政策的扶持，各行業才有今天的局面。智能儀器儀表的發展，使得儀器儀表在測量參數的同時，還能對數據進行一些簡單的分析與控制，獲得實時最優控制，自適應功能，網絡智能電表，以及網絡資源的優勢，為測控網絡的普遍建立和廣泛應用鋪平了道路。

1智能儀器儀表技術的現狀

據最新統計，中國自動化儀器儀表行業規模化生產，各類自動化儀表儀表出口量逐年增加，遠銷海外。然而，生產大國卻并不是創新大國，對比世界的儀器儀表工業水平，不論是科研投入、創新能力，在制造技術和材料技術方面，與目前的國際一流標準仍有很大差距。以儀器儀表中的新技術在線分析儀器為例，在線分析儀器的出現已經存在了幾十年。然而在中國卻是近十年來才提出這一概念，多年以來，中國的儀器儀表企業少則上千家，并且還在逐年增加，但是，在這數千家企業之中，真正從事在線分析儀表技術研發、生產制造的企業只有十幾家而已，更多的是依賴國外產品的進口來填補空缺。隨著國家工業水平的進步、國力的提升、社會需求的發展，在線分析技術已經涉及到日常生活的方方面面，比如水質、空氣質量等方面，也牽涉到工業生產中一些非常重大的事項。目前，我國的儀器儀表產業還有很大的缺陷，各項性能指標還有很大的提升空間，應當向國外的一流企業看齊，并作為目標，在今后的發展中，使生產大國朝向創新大國穩步邁進。

2智能儀器儀表發展的特點

2.1微型化

信息技術、微機械技術以及微電子技術等的綜合運用，促進了智能儀器儀表朝著微型化方向改進，同時確保儀器儀表各項功能更加完善。煉油廠微型化的智能儀器儀表在信息搜集、整理、處理、輸出或放大控制信號等功能方面更加方便迅速，也能實現與其他設備的有效連接，確保信息共享。

2.2高度集成化

現代儀器儀表主要的特征是硬件逐漸趨于模塊化、集成化發展，能夠使儀器設計更為簡潔靈活，體積小，具備豐富的功能，能夠實現數據的采集，處理，輸出以及基本溝通，比如智能數字多用表除具備傳統測量之外，還能夠實現平均值，極值等數據分析處理，極大程度上提升了員工的工作效率。

2.3多功能化

智能儀器儀表的顯著特征就是功能的多樣化，雖然智能儀器儀表體積變小，但其功能較之以前更加完善、多樣。如智能儀器儀表中的函數發生器就有任意波形發生器、頻率合成器以及脈沖發生器等多種形式，它的性能遠高于頻率合成器和專用脈沖發生器，并且擁有測試功能，為快速解決問題打下了基礎。

3我國智能儀器儀表的未來發展趨勢

3.1逐漸實現智能化發展

人工智能是基于計算機領域的發展技術，能夠利用計算機對人進行模擬。煉油廠智能儀器的發展將從一定程度上代替人的腦力和體力勞動，包括在視覺、聽覺、思維等方面，具有一定的邏輯分析能力。當前的智能儀器儀表不需要人為干預，便能夠自動化完成相應的控制和檢測功能。在當前儀器儀表中應用人工智能技術不僅能夠克服傳統無法解決的問題，同時還能夠為用戶提供更為便利的生活方式。

3.2更快、更強、更節能

與傳統的測控模式相比，未來的智能儀器儀表將會在現今對資源的需求較大、測控過程較為繁瑣、人力成本消耗巨大的問題上進行改進，在對環境友好的前提下，提高測控過程完成的效率;在智能化的支撐下，使測控系統不僅僅只局限于對目標數據的測量控制，還可以將測控系統中可能存在的各種影響因素都進行監測，通過邏輯性的數據計算模式與自動化檢測，形成更加高效，科學的測控系統;智能操作還可以減少人力需求，所需的人才從操作設備變為檢測設備以收集數據。智能技術的應用消除了人為因素造成的誤差。使得測控系統能夠擁有更高的準確度與更強大的性能。

3.3儀器儀表的全方位應用

現如今的電子科技技術的高度進步已經為儀器儀表的發展鋪平了道路，儀器儀表所組成的測量控制網絡，不僅提高了工業生產效率，而且實現了資源共享，這也是儀器儀表未來的發展方向之一。此外，利用目前中國現代工業化和計算機化的蓬勃發展來推動儀表工業的發展，提高創新水平，加強測量儀器和測量系統的開發，大力推動儀器產業向智能化，開放化，標準化發展。這種方法優化了測量和控制系統，以繼續向智能化方向發展。在性能發展方面，測控技術和儀器的智能技術將朝著靈活，高精度，高效率的方向發展，向智能化網絡架構發展。與未來新興技術的合作，也是發展方向之一。

3.4滿足遠程測控需求

網絡技術、計算機技術等技術的發展成熟，為監控系統實現遠程測控提供了技術支撐。監控系統通常以PC機與工作站為基礎實現有效運轉。監控系統只有在組建網絡的前提下才能切實提高儀器儀表運行效率，為提升資源共享速度創造條件，所以現代儀器儀表以此為落腳點，借助智能儀器儀表技術進行發展創新，從而滿足監控系統的遠程測控需求。現階段智能儀器儀表和計算機技術已經互相滲透，且進行了融合運用。現場總線技術的廣泛應用，使得組建集中和分布式測試系統變得更為容易，然而集中測控仍然無法滿足復雜、測控范圍較大的測控需求，所以需通過組建可供各個現場儀表數據共享的網絡，利用現場總線控制系統來實現對現場儀表、遠程設備的智能化管理，對儀器進行實時監控、自主管理等，并通過設置合理的參數來獲取測量結果以及對故障進行診斷等，及時將最新情況利用互聯網反饋給管理人員，為管理員優化管理方案、重新設置參數提供可靠依據，從而為儀器儀表設備的正常運行提供保障。智能儀器儀表技術可保障多個用戶在同一時間對同一過程進行監控，領導人員、質量監控人員以及工程技術人員等能對同一場景進行遠距離控制和監測，不受空間和時間的限制，都能完成對數據信息的采集與處理。

4智能儀器儀表技術應用展望

在PCI發展的背景下，智能儀器儀表技術在煉油工業中已出現了虛擬儀器的雛形。虛擬儀器主要是利用計算機技術，通過兩種或多種共性模塊化儀器功能硬件的增設，或者專用控制軟件組合，可形成多功能儀器儀表系統。在虛擬儀器應用過程中，測試人員可以通過儀器系統構建的方式，點擊相應軋線生產儀器圖標，并將對應數據參數及條件錄入相應系統中，結合網絡鏈接的創建，可為新升級的生產儀器的設計提供幫助。

結語

信息科技促使各行業發展速度提升已成為發展共識，在一定程度上為智能儀器儀表技術實現優化創新提供了助力。隨著計算機技術、人工智能、微電子技術、測量控制技術和通信技術等之間的互相融合及相互推動，智能儀器儀表在未來的發展方向中，必將朝著多功能、快速、高精度、高性能、價廉、操控更加簡單快捷方向發展，從而為推動社會進步和經濟發展提供更好的服務。

參考文獻

[1]冉亮，李煒，孫向聚.基于大數據技術的智能電網系統應用研究[J].自動化與儀器儀表，2017，（9）：182-183.

[2]李榮軼.智能建筑電氣自動化系統的設計及應用探討[J].自動化與儀器儀表，2017，（5）：164-166.

[3]鄭軍.探討智能化測量儀器儀表中的設計理念[J].華東科技：學術版，2017，（1）：25-25.