電器工程自動(dòng)化中的儀表測(cè)控技術(shù)研究

摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹了儀表測(cè)控技術(shù)發(fā)展情況：技術(shù)差距、企業(yè)綜合實(shí)力較低;分析了儀表測(cè)控技術(shù)運(yùn)行障礙，提出了先進(jìn)性儀表測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐：在各行業(yè)的應(yīng)用表現(xiàn)、傳感器的實(shí)踐表現(xiàn)、先進(jìn)測(cè)控工藝遠(yuǎn)程應(yīng)用等;解析了自動(dòng)化儀表控制的未來(lái)走向：測(cè)量更為精準(zhǔn)、系統(tǒng)控制更為智能，以此全面提升電器工程自動(dòng)化的應(yīng)用性能功能，使其儀表測(cè)控技術(shù)獲得有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：儀表測(cè)控;傳感器;系統(tǒng)控制

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)科技獲得了穩(wěn)步發(fā)展，儀表測(cè)控技術(shù)相應(yīng)取得了進(jìn)步，逐步廣泛應(yīng)用在各行業(yè)中。相比歐美國(guó)家，國(guó)內(nèi)所使用的測(cè)控技術(shù)發(fā)展歷程尚短，各項(xiàng)生產(chǎn)規(guī)模存在不成熟的專業(yè)問(wèn)題。為此，加強(qiáng)儀表測(cè)控技術(shù)研究，科學(xué)完成電器工程技術(shù)研究，以期獲得更為精準(zhǔn)的測(cè)量?jī)x表，提升電氣工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用智能性。

1 儀表測(cè)控技術(shù)發(fā)展情況

1.1 技術(shù)差距

（1）產(chǎn)品可靠性較低。國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段針對(duì)儀表儀器，實(shí)際開(kāi)展的生產(chǎn)制造研究較為粗淺，精密加工生產(chǎn)工藝、焊接生產(chǎn)、密封包裝等程序的工藝尚未熟練掌握，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)更新與升級(jí)，獲取更為智能的測(cè)控設(shè)備。其中，高端產(chǎn)品運(yùn)行可信度較低，產(chǎn)品應(yīng)用狀態(tài)具有不穩(wěn)定特點(diǎn)。

（2）產(chǎn)品制造精度較低，測(cè)量功能不完善。現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)實(shí)際使用的測(cè)控儀表產(chǎn)品，應(yīng)用期間存在的問(wèn)題表現(xiàn)為：測(cè)量精度較低，相比國(guó)外儀表測(cè)控設(shè)備，測(cè)量精度降低1個(gè)數(shù)量級(jí);測(cè)控儀表應(yīng)用功能智能性不佳。此外，部分國(guó)家針對(duì)測(cè)控儀表生產(chǎn)形成了網(wǎng)絡(luò)化規(guī)模，相比國(guó)內(nèi)生產(chǎn)具有滯后性。

（3）產(chǎn)品工藝更新不及時(shí)。現(xiàn)如今國(guó)外測(cè)控儀表產(chǎn)品，將工藝更新周期設(shè)定為兩年。然而，國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段無(wú)法完成多項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)，儀表產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的先進(jìn)工藝與技術(shù)無(wú)法完成生產(chǎn)。目前實(shí)際獲得的理論研究，存在技術(shù)與企業(yè)聯(lián)合不佳的問(wèn)題，造成產(chǎn)業(yè)化發(fā)展存在難度[1]。

1.2 企業(yè)綜合實(shí)力較低

（1）儀表測(cè)控生產(chǎn)單位存在規(guī)模較小、產(chǎn)值不高等問(wèn)題。儀器儀表生產(chǎn)單位，在經(jīng)營(yíng)數(shù)量方面，在經(jīng)濟(jì)總量中占比較小，甚至部分生產(chǎn)單位規(guī)模不大，年銷售大于10億元的生產(chǎn)單位僅有十余個(gè)，綜合經(jīng)營(yíng)能力較強(qiáng)的單位更為稀少。部分企業(yè)在現(xiàn)階段能夠完成單項(xiàng)產(chǎn)品生產(chǎn)能力較強(qiáng)，然而綜合生產(chǎn)能力較低。

（2）勞動(dòng)生產(chǎn)能力不佳。儀器儀表生產(chǎn)領(lǐng)域歸屬于高科技領(lǐng)域，人為勞動(dòng)占比較少。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)儀器儀表生產(chǎn)單位的管理能力，與其他國(guó)家相比，存在一定差距，由此國(guó)內(nèi)企業(yè)難以完成較高技術(shù)含量產(chǎn)品生產(chǎn)[1]。

2 儀表測(cè)控技術(shù)運(yùn)行障礙

（1）儀表測(cè)控運(yùn)行機(jī)制與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在出入問(wèn)題。國(guó)內(nèi)大部分經(jīng)營(yíng)單位，逐漸產(chǎn)生儀表測(cè)控產(chǎn)品技術(shù)更新遲緩、技術(shù)人員專業(yè)性不足等問(wèn)題，無(wú)法完成先進(jìn)性儀表測(cè)控技術(shù)的研發(fā)與設(shè)備生產(chǎn)。

（2）針對(duì)儀表測(cè)控技術(shù)的專業(yè)性項(xiàng)目，體制發(fā)展、政策扶持尚未成熟，具體表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、學(xué)科體系、研究活動(dòng)、金融輔助、政府扶持、用戶認(rèn)可等領(lǐng)域。測(cè)量控制與儀器儀表?yè)碛兄^為密集的知識(shí)體系、技術(shù)應(yīng)用，作為高技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目，融合了眾多高新技術(shù)。為此，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、學(xué)科體系等方面，逐一完善儀表測(cè)控相關(guān)專業(yè)內(nèi)容的發(fā)展，較為關(guān)鍵。條塊有序劃分、各自未成規(guī)模的發(fā)展體系、應(yīng)用層次較低等問(wèn)題，形成了資源整合效率不高的問(wèn)題，由此形成了較低產(chǎn)業(yè)科研效率現(xiàn)象。

（3）國(guó)家研究與支持工作不到位。測(cè)量控制技術(shù)具有較多類型、生產(chǎn)批量不大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、投入成本持續(xù)性等特點(diǎn)。現(xiàn)階段此行業(yè)投資成本不足，引起生產(chǎn)效益不理想的現(xiàn)象。資金投入整合性不足，無(wú)法完成集中生產(chǎn)。在生產(chǎn)選題、評(píng)價(jià)公正性、市場(chǎng)戰(zhàn)略、新型生產(chǎn)工藝等領(lǐng)域上，均未能形成體系，引起儀表測(cè)量技術(shù)無(wú)法獲得實(shí)質(zhì)性發(fā)展。

3 先進(jìn)性儀表測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

3.1 應(yīng)用在航空、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域

在航空領(lǐng)域中開(kāi)展儀表測(cè)控工藝的實(shí)踐使用，以此有效完成控制目標(biāo)的精準(zhǔn)測(cè)量，具體應(yīng)用表現(xiàn)為：

（1）針對(duì)航空飛行器體系中的運(yùn)行情況，加以有效測(cè)控，針對(duì)飛行器的實(shí)際飛行情況開(kāi)展監(jiān)控與測(cè)評(píng)。

（2）針對(duì)航空飛行目標(biāo)有效開(kāi)展測(cè)評(píng)控制。

（3）動(dòng)態(tài)化跟蹤航空飛行器，對(duì)其開(kāi)展精準(zhǔn)測(cè)量，實(shí)時(shí)掌握航空器飛行參數(shù)的記錄與管理。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的情況較為廣泛。以糧倉(cāng)通風(fēng)自動(dòng)化控制作為應(yīng)用實(shí)踐，在糧食倉(cāng)儲(chǔ)期間，借助測(cè)控技術(shù)完成溫度傳感器的安裝，如若糧食溫度未處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)時(shí)，將會(huì)發(fā)出安全警報(bào)信息，由通風(fēng)系統(tǒng)接收警報(bào)指令，開(kāi)啟自動(dòng)化通風(fēng)程序[2]。

3.2 傳感器的實(shí)踐表現(xiàn)

現(xiàn)階段生活與生產(chǎn)各組織中，均在不同程度上完成了測(cè)控工藝的應(yīng)用，比如現(xiàn)代化先進(jìn)性傳感器技術(shù)。傳感器測(cè)控技術(shù)，獲得了廣泛應(yīng)用，具體表現(xiàn)為：火車機(jī)車內(nèi)安裝傳感器，能夠有效監(jiān)測(cè)火車行駛情況;內(nèi)心壓系統(tǒng)安裝傳感器，能夠智能獲取相關(guān)信息;化工、醫(yī)療等領(lǐng)域中，實(shí)際安裝的傳感器規(guī)格為微型化氣體;在工業(yè)生產(chǎn)模式中，成功引進(jìn)了數(shù)字化傳感器，科學(xué)完成了數(shù)字化智能測(cè)控;在銀行監(jiān)控系統(tǒng)、水環(huán)境質(zhì)檢系統(tǒng)等程序中，科學(xué)開(kāi)展了傳感器應(yīng)用，有效統(tǒng)計(jì)與記錄溫度、水質(zhì)、壓力等測(cè)量數(shù)據(jù)，使用的傳感器類型為集成化。

3.3 先進(jìn)測(cè)控工藝遠(yuǎn)程應(yīng)用

現(xiàn)代化測(cè)控工藝具有遠(yuǎn)程監(jiān)控能力，主要應(yīng)用類型為：電話網(wǎng)絡(luò)、專線、無(wú)線通信等。借助遠(yuǎn)程測(cè)控工藝，能夠加強(qiáng)電網(wǎng)質(zhì)量檢測(cè)，科學(xué)完成核電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程全方位監(jiān)控相關(guān)能源的運(yùn)輸情況。此外，測(cè)控形式具有多樣化，甚至可以借助機(jī)器人完成遠(yuǎn)程測(cè)控。遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)，具有多重應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，比如自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備故障問(wèn)題，及時(shí)針對(duì)故障問(wèn)題加以處理。故障檢測(cè)與自動(dòng)化維修，在電氣工程中獲得了廣泛推廣與應(yīng)用。

3.4 分散測(cè)控

分散測(cè)控技術(shù)，其技術(shù)應(yīng)用結(jié)構(gòu)為分布式，在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。一般情況下，分散測(cè)控技術(shù)在實(shí)踐運(yùn)行期間，能夠有效測(cè)量系統(tǒng)狀況，加強(qiáng)故障問(wèn)題收集。儀表在測(cè)控期間，將會(huì)以分散形式分布在測(cè)控體系中，有效完成儀表設(shè)備各項(xiàng)信息傳輸，以此保障測(cè)控儀表運(yùn)行高效性。主機(jī)針對(duì)儀表實(shí)際開(kāi)展的測(cè)控具有全面性、實(shí)時(shí)性。

此外，在實(shí)際應(yīng)用儀表測(cè)控技術(shù)期間，高效完成了分散測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，提升信息指令的獲取效果，測(cè)控技術(shù)多種運(yùn)行的高效性提供輔助支持，以此保障電氣工程處于全程受控狀態(tài)。針對(duì)分散測(cè)控系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用，能夠高效完成儀表數(shù)據(jù)的完整性存儲(chǔ)。如若發(fā)現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題，測(cè)控系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)為相關(guān)工作人員傳輸各項(xiàng)參數(shù)，促進(jìn)儀表故障排查工作獲得有序運(yùn)行。為此，在分散測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)行期間，儀表測(cè)控技術(shù)獲得了深入應(yīng)用，科學(xué)完成了系統(tǒng)優(yōu)化，有效開(kāi)展數(shù)據(jù)信息高速傳輸，便于各項(xiàng)故障診斷程序有序完成[3]。

3.5 防干擾測(cè)控

電氣工程實(shí)際運(yùn)行的自動(dòng)化系統(tǒng)，存在諸多干擾性問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：電氣工程運(yùn)行系統(tǒng)、儀表測(cè)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)瘸绦虻娜哂嘈盘?hào)，此類冗余信號(hào)產(chǎn)生了干擾作用。冗余信號(hào)具有分布不規(guī)律性的特點(diǎn)，分布在電氣工程各項(xiàng)運(yùn)行系統(tǒng)中，由此產(chǎn)生多種干擾。基于儀表測(cè)控品質(zhì)、儀表測(cè)控時(shí)效等多重因素，相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合電氣工程實(shí)際運(yùn)行情況，借助儀表測(cè)控防干擾技術(shù)，綜合開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用。

結(jié)合儀表測(cè)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展情況，防干擾技術(shù)的主要表現(xiàn)為：隔離、屏蔽。一般情況下，電氣工程所運(yùn)行的智能系統(tǒng)，其絕緣穩(wěn)定性、配線科學(xué)性，作為隔離技術(shù)防干擾的關(guān)鍵因素，直接影響著防干擾的效果與品質(zhì)。在金屬導(dǎo)體的綜合應(yīng)用背景下，屏蔽技術(shù)的組成元素有元件、組合件、信號(hào)等，此類元素作為儀表測(cè)控防干擾應(yīng)用的關(guān)鍵因素。屏蔽技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠科學(xué)減少電流型噪聲耦合問(wèn)題，有效增強(qiáng)磁屏蔽高效性。加強(qiáng)控制軟件的測(cè)控應(yīng)用，同時(shí)開(kāi)展抗干擾技術(shù)融合，以此提升測(cè)控?cái)?shù)據(jù)獲取的精準(zhǔn)性，具有多重應(yīng)用意義。

4 自動(dòng)化儀表控制的未來(lái)走向

4.1 測(cè)量更為精準(zhǔn)

近年來(lái)，在人們生活層次逐漸提升的背景下，人們所用生活產(chǎn)品品質(zhì)逐漸有所提升，由此相應(yīng)提升了國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)內(nèi)，針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，提升資源使用效果，逐漸給出了多種標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)制定了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)章條文。因此，儀表設(shè)計(jì)人員，在實(shí)際開(kāi)展儀表測(cè)控設(shè)計(jì)期間，應(yīng)更為關(guān)注儀表控制的精準(zhǔn)程度。精準(zhǔn)測(cè)量的發(fā)展方向，能夠?yàn)楦黝惿睢⑸a(chǎn)活動(dòng)提供專業(yè)性的測(cè)控結(jié)果，加強(qiáng)設(shè)備故障診斷精準(zhǔn)性，提升感應(yīng)數(shù)據(jù)的有效性，有效提升儀表測(cè)控應(yīng)用效能。

4.2 系統(tǒng)控制更為智能

科學(xué)技術(shù)在應(yīng)用期間，提升了人們對(duì)自動(dòng)化儀表的認(rèn)知，為行業(yè)發(fā)展與應(yīng)用帶來(lái)更多可能性。依據(jù)現(xiàn)階段發(fā)展而言，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)逐漸融合在眾多產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，一定數(shù)量的儀表生產(chǎn)單位，在開(kāi)展自動(dòng)化儀表控制相關(guān)工作時(shí)，更為關(guān)注系統(tǒng)應(yīng)用智能化的方向，以便于獲取智能化控制。智能控制的關(guān)鍵技術(shù)為總線。此技術(shù)在自動(dòng)化儀表控制應(yīng)用歷程中，具有較為關(guān)鍵的意義。智能化應(yīng)用宗旨在于有機(jī)結(jié)合各類測(cè)量技術(shù)，提升生成程序的便捷性。智能化儀表測(cè)控技術(shù)的研發(fā)，能夠有效獲取各類信息，增強(qiáng)人們信息獲取能力，發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的內(nèi)在價(jià)值。

5 結(jié)論

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，電氣自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)逐漸獲得了規(guī)模化發(fā)展。在智能技術(shù)的作用下，加強(qiáng)智能技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)元素的融合，以此持續(xù)拓寬電氣儀表的應(yīng)用范圍，使其運(yùn)行功能能夠得到保障，提升了儀器儀表的應(yīng)用范圍，由此顯著提升企業(yè)的經(jīng)營(yíng)能力，為企業(yè)生產(chǎn)安全提供了多重保障。為此，加強(qiáng)儀表測(cè)控技術(shù)研發(fā)，以期獲取更為智能的測(cè)量工藝。

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作者簡(jiǎn)介：戚健鵬（1994— ），男，漢族，山東肥城人，本科，助理工程師，研發(fā)工程師，研究方向：測(cè)控技術(shù)與儀器。