智能自動化儀器儀表在工業領域的應用及展望

肖本省

[摘 ? ?要 ]自從我國實施改革開放政策以來，社會經濟發展呈現出迅速增長的趨勢，但是這些增長在一定程度上都是通過大量的投入資金、勞動力、自然資源等生產要素才得以實現的。現階段我國工業領域中在世界競爭中占有一席之地的大多都不是具有高精尖特點的機械裝備行業，而是造船、鐵路車輛、集裝箱、工程機械等運輸設備領域;工業領域所需要的精密數控機床、高檔輕工設備、高端冶金化工能源設備等大多都需要從國外進口。我國工業領域在未來發展的方向和趨勢是工業化從初級層面向著縱深層面發展，從大規模投資的粗放式增長向技術創新的產業升級方面發展。

[關鍵詞]智能自動化;儀器儀表;工業領域;應用;展望

[中圖分類號]TQ056.8 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]Since my country implemented the reform and opening policy， social and economic development has shown a trend of rapid growth， but to a certain extent， these growths have been achieved through a large amount of investment in capital， labor， natural resources and other production factors. At this stage， most of my country's industrial fields that have a place in the world competition are not the machinery and equipment industries with high-precision characteristics， but the transportation equipment fields such as shipbuilding， railway vehicles， containers， and construction machinery; precision CNC machine tools required by the industrial field Most of the high-end light industrial equipment， high-end metallurgical and chemical energy equipment， etc. need to be imported from abroad. The direction and trend of the future development of my country's industrial field is that industrialization develops from the primary level to the in-depth level， from the extensive growth of large-scale investment to the industrial upgrading of technological innovation.

[Keywords]intelligent automation; instrumentation; industrial field; application; prospect

新時期世界范圍都在大力地發展智能科技，這也促使智能化技術被廣泛地應用于各個行業和領域，同樣我國在工業領域內也在大力地應用和發展智能化儀器儀表。現代化、自動化、智能化的儀器儀表指的是在儀器儀表中綜合、大規模應用集成電路技術、微處理器技術、通信技術等多種技術，目的是達到儀器儀表能夠實現處理功能的自動化和智能化。儀器儀表智能化、自動化主要目的是在對輸入信號（如溫度、壓強等）進行處理和補償的過程中實現更好的管理和控制，從而能夠實現對工業生產過程中控制系統所出現的系統危險進行有效地分散，達到使用功能逐漸增加的目的。智能自動化儀器儀表的使用能夠大幅度地提升工業生產中儀器儀表的使用性，能夠更加方便機器設備之間相互進行信息交流，以互聯網網絡技術為基礎的控制系統具有開放性，能夠實現設備之間交換數據和溝通信息能力大幅度提升的目的。

1 在工業領域內合理有效地應用智能自動化儀器儀表

隨著高度融合在一起的智能自動化技術和工業設備，在工業領域越來越多地、越來越廣泛地應用現代智能自動化機械設備。現階段，儀器儀表實現現代化、智能化、自動化，主要是充分地利用微型計算機技術和相應的傳感器等實現操作能力的智能化、自動化，與此同時對標尺、融點等具有診斷功能設備的設置，使得儀器儀表不僅具備智能化的特點還更加具有安全性[1]。把智能化設備應用到原有儀器儀表的硬件上，這樣不僅能夠進一步提升現有儀器儀表的工作性能，還能起到幫助工程人員進一步改善監測環境，同時還能在互聯網網絡技術和系統的支持下全方位進行信息傳遞和數據分析。

1.1 組成智能自動化儀器儀表所需要的組成要素

智能自動化儀器儀表相較于傳統的儀器儀表從組成要素方面來說具有顯著的差異性，傳統儀器儀表的主要組成要素是硬件和零件，在實際工作中需要大量的人力資源進行操作。智能自動化儀器儀表需要科學合理地、有效地將基礎硬件設備和大數據操作系統、智能傳感設備、微型計算機技術等軟件設備結合起來。另外，智能自動化儀器儀表不僅需要完成信息處理系統的安裝，還要對安全防護系統、自主檢測系統進行合理有效地安裝，這樣才能使智能自動化儀器儀表能夠自主的對微小設置程序出現的錯誤進行調配，才能進一步保障儀器儀表的安全[2]。

1.2 工業領域應用智能自動化儀器儀表的發展方向

在智能自動化儀器儀表中微型計算機和人工智能技術共同構成其中心處理器，在工業領域中有廣泛的應用空間，智能自動化儀器儀表的運行能夠實現操作人員只使用網絡平臺就能對工業生產過程中產生的相關數據信息進行有效地傳遞和分析。現階段，我國發展的主要方向是工業化，智能自動化儀器儀表不僅被廣泛地應用在煤炭、鋼鐵等重型工業領域，在輕工業領域也被進一步應用。智能自動化儀器儀表在重工業領域科學合理地、有效地應用，能夠進一步提升儀器儀表的監測效率，對監測工作人員的工作環境進行有效地改善。同時，為了實現工業生產達標還要兼顧國家在環保節能政策方面的要求，智能自動化儀器儀表相關的技術人員要結合不同工業領域的生產特點對其軟件設備進行必要的增減[3]。例如：把智能自動化儀器儀表科學合理地有效地應用到煤炭生產工業企業中，就要對能夠有效監測井下安全生產氣體容量的軟件設備進行設置，另外還要對能夠監測井下工作人員工作實際條件的軟件設備進行設置，并利用網絡系統及時搜集、上報、分析相關數據。對井下工作人員實際工作的環境進行有效地監測，最大限度地保證井下工作人員的安全。技術人員可以利用智能自動化儀器儀表所具備的監測功能，對井下所有區域的通風狀況、瓦斯容量、開采煤炭條件等進行詳細地了解和把握，這樣才能為井下工作人員的人身安全提供最大保障，才能實現最大化的工作效率，從而最大限度地提高利潤。智能自動化儀器儀表和網絡系統連接以后，就可以利用網絡智能程序處理相關的數據信息，利用多種有效地運算程序（如比例、算術運算等）對相應數據與生產要求之間的相符合程度進行有效地計算，然后計算該生產條件下所能獲得的最大生產產能，這樣能夠最大程度的減少生產材料的消耗。輕工業加工產品具有日常化、精細化等主要特點，智能自動化儀器儀表中增設自動調控程序能夠進一步降低輕工業產品加工過程中出現的產品殘次率，進一步提升產品的質量和加工效率，還能實現在儀器儀表監測過程中，一旦發現錯誤操作人員能夠及時地調整儀器儀表的相關功能并利用計算程序對生產所出現的誤差進行計算的目的[4]。

2 智能自動化儀器儀表在未來工業領域應用的發展趨勢

2.1 我國智能自動化儀器儀表發展的背景基礎

我國所有種類的智能自動化設備發展的背景基礎大多都相對薄弱，發展的基礎大多都不合乎標準，因此，工業生產中所有設備要想完成智能化、現代化的升級首先就要完成對設備科學地、合理地改良。儀器儀表在智能化、自動化發展的過程中不僅需要對儀器儀表的硬件設備進行不斷地完善和改進，還需要向儀器儀表所具備的傳感功能、數據接收分析系統、微型計算機系統等軟件方向發展。因此，儀器儀表智能化和自動化的發展受我國計算機技術和系統發展的直接影響。我國為了進一步提升智能自動化儀器儀表的發展速度和質量，智能軟件設計人員和相關專家相繼開發出具有監測功能的智能自動化儀器儀表軟件程序，并把監測軟件所搜集到的數據信息反饋到大數據分析平臺，從而提高分析和決策工業領域生產信息數據的準確性。另外，為了進一步提升儀器儀表的智能化、自動化性能，還需要安裝和設置相關的人工智能程序，對出現的微小程序錯誤能夠自主進行修復，這樣才能確保搜集到的信息具有正確性和穩定性[5]。

2.2 我國智能自動化儀器儀表發展的主要趨勢和方向

在計算機程序、網絡系統、人工智能化等技術的推動下，智能自動化儀器儀表在工業領域中使用的數量和應用的領域，不斷地增加和擴展。這些智能自動化儀器儀表科學合理地有效應用，能夠進一步提升工業領域各個工業產業的生產產能（管理），還能夠最大限度地促進智能自動化儀器儀表自身的發展，對我國工業領域應用智能自動化儀器儀表的相關數據信息進行有效地分析，具有重大的現實意義。我國工業化發展的未來趨勢是以重工業和輕工業企業為主。智能自動化儀器儀表具有適應性強、穩定性高、智能操作便捷等諸多的優點，能夠在重大危害人體健康、極端的工作環境充分發揮自身的優勢。智能自動化儀器儀表還能夠隨著計算機技術的進一步發展和完善在最大程度上對功能進行有效地提升，還能夠有效地提升儀器儀表的智能化、自動化和安全性。與此同時，我國為了實現保護環境和工業發展和諧共處的目的，在針對智能自動化儀器儀表進行相關設置時還要融入環保性能。通過定位智能自動化儀器儀表的發展，儀器儀表智能化和自動化在未來的發展方向應該是數字化程序，能夠同時接收和分析來自對多個數據分析平臺的相關數據，現有計算機系統中加入具有專業性的通信系統，從而能夠使多個決策者和多名分析數據信息者，共同進行分析并決策，進而達到進一步提升工業生產過程中決策準確性和操作精準性的目的。智能自動化儀器儀表未來發展的核心依然是智能化、自動化，但是，還要融入工業發展的實際需求，智能軟件的設計和發展要符合工業行業發展的特點和符合相應的國家政策要求，在智能軟件中置入具有工業生產特征的相關程序、環保監測程序等，從而實現工業生產的智能化、環保化、安全化[6]。

3 結束語

儀器儀表的自動化、智能化是我國未來發展中十分重要的一項工作，能夠有效地推動我國工業生產的自動化水平的提升，能夠有效地幫助提高工業企業對生產效率和質量。因此，工業生產在未來的趨勢就是更好地、更廣泛的應用智能自動化儀器儀表，從而進一步降低工業生產所需要的人力資源。現階段我國儀器儀表在自動化發展方面依然算是初級階段，依然存在著諸多的問題需要被解決，因此，我國工業企業要對智能自動化儀器儀表以及其中涉及到的相關技術進行有效、持續地研究，要全方位地提升儀器儀表的自動化、智能化，從而達到更加廣泛地應用和推廣儀器儀表自動化、智能化的目的，進而才能更好地推動我國社會經濟高速的發展。

參考文獻

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[2] 冀保棟.智能化控制技術在電子技術儀器儀表系統中的應用與發展[J].決策探索（中），2020（8）：57.

[3] 石琛，曹禹.淺析智能儀表技術及工業自動化應用發展[J].科學與信息化，2019（13）：114.

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[5] 陳影，楊增有.計算機系統在自動化儀器儀表中的應用[J].科學與財富，2020（2）：112.

[6] 鄭建軍.基于儀器儀表中的自動化控制及應用研究[J].電子世界，2020（4）：163-164.