智能自動化儀器儀表在工業領域的應用與發展

摘要：改革開放以來來我國經濟保持快速增長的勢頭，但是在一定程度上是依靠資金、勞動力和自然資源等生產要素的粗放投入實現的。我國裝備產業國家競爭優勢演進路徑恰恰是中國經濟增長方式的具體體現。目前我國在裝備子行業競爭力較強的行業，往往是并非高精尖的機械裝備行業，譬如造船、鐵路車輛、集裝箱、工程機械，這些大多歸屬運輸設備的范疇;而我國所需的精密數控機床、高檔輕工設備、高端冶金化工能源設備等大多依賴進口設備。未來我國工業化深化的內涵體現為裝備工業由初級層次向縱深發展、由追求數量的投資驅動粗放式增長到以技術創新為核心的產業升級。

關鍵詞：智能自動化;儀器儀表;工業應用

0? 引言

儀器儀表是工業領域中重要的信息傳達工具之一，隨著智能自動化技術的高速發展，儀器儀表設備逐漸向智能化自動化方向發展。在此發展過程中，工業領域的相關技能操作要求、設備安全要求等也受到了一定的影響，行業內各領域設備的智能化水平隨著儀器儀表設備的發展也得到了較大幅度的提升。但是，隨著我國工業發展的技術進步，部分原始材料的需求量急速下降，風能等環保新能源材料的使用量急速上升，為了迎合該類工業的發展，智能自動化儀器儀表設備也需要做出相應的改動，從而實現智能自動化的工業發展。

1? 智能自動化儀器儀表的工業應用

隨著智能化與工業設備的高度融合，現代智能自動化機械設備的應用范圍逐漸增大。目前，在儀器儀表中引入現代智能自動化技術主要是指借助微型計算機技術和相應的傳感器等，使得儀器儀表獲得智能自動化操作的能力，同時增設標尺、融點等診斷設備，促使儀器儀表實現智能化、安全化。在原有的儀器儀表硬件上裝配該類智能化設備，不僅能夠提升儀器儀表的工作性能，改善工作人員的監測環境，提高監測智能，還能借助網絡系統實現全面的信息傳遞和數據分析。

1.1 智能自動化儀器儀表組成要素

智能自動化儀器儀表與傳統的儀器儀表在組成要素上有著較多差別，傳統的儀器儀表主要以硬件零件為組成要素，在操作過程中需要大量的人工干預操作。而智能自動化儀器儀表則是將硬件與軟件有效的結合在一起，借助大數據操作系統、智能傳感設備、微型計算機技術等軟件設備，在完成基礎硬件設備安裝的同時引入相應的軟件設備裝配。此外，智能自動化儀器儀表除了需要安裝相應的信息處理系統外，還會安裝專業的安全防護系統，以及自主檢測系統，以便在出現微小裝置程序錯誤時可以完成自主調配，保證儀器儀表裝置的安全性。

1.2 智能自動化儀器儀表應用方向

智能自動化儀器儀表的中心處理器主要由微型計算機和人工智能技術構成，所涉及的應用領域極其廣泛，在儀器儀表運行過程中操作人員就可以通過網絡平臺完成相關數據信息的傳送和分析。目前，受到我國重點發展工業的影響，智能化儀器儀表主要應用于煤炭、鋼鐵等部分重型工業領域，同時還可以應用于輕工業領域。為了進一步提升重工業領域的儀器儀表監測效率，改善工作人員的監測環境，智能自動化儀器儀表在該類工業領域的應用范圍極其廣泛，同時，為了在保證工業生產達標的基礎上滿足國家環保節能政策的要求，相關技術人員還需要對儀器儀表做出相應的調整，需要根據工業領域的不同增減相應的軟件設備。例如，在煤炭生產工業企業中應用智能自動化儀器儀表時，就需要增設監測井下安全生產氣體容量的軟件設備，同時還要增設監測井下工作人員實際工作條件的軟件設備，并通過網絡系統將該類數據及時搜集、上報、分析，從井下實際工作環境出發，盡最大可能保證井下工作人員的工作安全。在此監測過程中，技術人員還可以通過不同位置的儀器儀表了解到井下各個區域的通風狀況、瓦斯容量、煤炭開采條件等，從而在保證井下工作者人身安全的前提下實現工作效率最大化，保證煤炭工業的利潤所得。智能自動化儀器儀表在連接網絡系統后，還可以借助網絡智能程序完成對各類數據信息的處理，通過比例運算、算術運算等多種有效的運算程序計算出該數據與此時的生產要求符合程度，并計算出在該生產準備條件中能夠取得的最大生產產能，從而避免生產材料的錯誤消耗。例如，在進行紡織品等輕工業生產時，技術人員就可以在原材料加工設備中、產品初步完工設備中、產品智能檢測設備、產品完工分裝設備中分別安裝不同類型的智能自動化儀器儀表，在加工環節中安裝具有材料檢測和產品檢測功能的軟件設備，保證選材的合適度以及加工機器的生產效率。在產品質檢環節中安裝具有專業質量數據統計分析的軟件設備，將加工過程中產生的殘次品直接進行排除，從而保證產品的質量和價值。由于輕工業所涉及到的加工產品主要特點為日?；?、精細化等，因此，為了降低輕工業產品在加工過程中出現的產品殘次率，提升產品的質量和產品的加工效率，技術人員就可以在智能自動化儀器儀表中安裝自動調控程序，在儀器儀表出現監測錯誤時對儀表相關功能做出及時調整，并通過各類計算程序計算出生產誤差。

2? 智能自動化儀器儀表的工業發展

2.1 發展背景

我國各類智能設備的發展背景大多比較薄弱，發展基礎不達標，因此，各類設備在實現智能化升級時還要完成對該類設備的改良。智能自動化儀器儀表在實現智能化發展時除了需要完善儀器儀表的硬件設備外，主要的發展方向仍然以儀器儀表的傳感功能、數據接收分析系統、微型計算機系統為主。因此，智能自動化儀器儀表的發展與我國計算機系統的發展趨向有著緊密的聯系。為了進一步提升我國智能自動化儀器儀表的發展速度和發展質量，各類電子信息設計、分析專家還會根據各工業領域的需求程度，開發出適合各類工業智能自動化儀器儀表相關監測的軟件程序，并將該類軟件搜集到的數據信息及時反映至大數據分析平臺，從而加快各類工業生產數據信息的分析和生產決策。此外，為了進一步提升儀器儀表的智能化、自動化性能，還需要對該類儀器儀表進行人工智能程序的安裝和設置，保證儀器儀表在應對微小程序錯誤時及時進行自主修復，保證信息搜集的準確性和穩定性。

2.2 發展趨向

受到計算機程序、網絡系統以及人工智能化等高科技技術的影響，使用智能自動化儀器儀表的工業數量迅速擴大。這不僅加大了各類工業的生產產能，還為智能自動化儀器儀表的發展提供了重要的發展平臺。據有關數據信息分析，目前，我國智能自動化儀器儀表未來主要涉及到的工業企業以大部分重工業和輕工業為主，智能自動化儀器儀表憑借適應性強、穩定性高、智能操作便捷等特點，在對人體危害較大、工作環境極端的工業領域中更是能夠發揮出其自身特點。同時，在發展過程中智能自動化儀器儀表還會隨著相關計算機技術的發展獲得更大范圍內的技能提升，其智能化、自動化、安全性等核心性能還會得到進一步提升。同時，我國為了保證環境與發展和諧共處，對于智能自動化儀器儀表的設置中還會更加注重環保化等性能的發展。根據目前智能儀表的發展定位來看，該類型的儀器儀表在未來發展中會更加趨向于數字化程序，同時還能夠實現多個數據分析平臺共同接收并分析數據，在原有的計算機系統中融入更加專業的通信系統，達到多個決策者和數據信息分析者共同分析并決策的工作目的，從而提升各類工業在生產過程中的操作正確性。智能自動化儀器儀表設備未來的主要發展趨勢仍然以智能化、自動化為發展核心，但是，受到國家對工業發展要求的影響，該類儀器儀表的相關智能軟件在設計過程中還會融合各類工業的行業發展特色和國家發展要求，在原有的智能化基礎上增設行業特色生產程序，以及環保監測程序等，從而達到工業發展智能化、環?；踩母咝Оl展。

3? 結束語

隨著人工智能技術的發展和工業領域對生產的要求逐漸提升，智能自動化儀器儀表的使用需求量逐漸增多，并在工業生產過程中擔當著重要的數據監測、分析工作。為了進一步提升智能自動化儀器儀表的使用效率，擴大儀器儀表的應用領域，相關技術工作者還需要結合不同工業企業的生產需求改善儀器儀表的軟件安裝技術。同時，為了提升工業領域的加工安全，技術人員還應該在保證儀器儀表的基本工作質量的基礎上，加強安全性能和自主修復性能的提升，從而在網絡系統和大數據系統等智能系統的幫助下，更好地完成工業化生產，并為各類工業生產提供準確的參考數據信息。

參考文獻：

[1]趙豐義.我國裝備制造業技術創新路徑優化研究[M].中國社會科學出版社，2010.

[2]孫理軍.中國低技術制造業的發展與創新研究[M].中國地質大學出版社，2010.

[3]（美）熊彼得（Schumpe）.經濟發展理論[M].中國商業出版社，2009.

[4]張奇.中國裝備制造業投資與技術進步[M].經濟科學出版社，2009.

[5]易顯飛.技術創新價值取向的歷史演變研究[M].東北大學出版社，2009.

[6]李冶.2006～2007年中國裝備制造業發展報告[M].中國計劃出版社，2008.

[7]弗里曼.光陰似箭[M].中國人民大學出版社，2007.

————————————

作者簡介：但家鑫（1998-），男，江蘇常州人，本科在讀，研究方向為測控技術與儀器。