智能化控制技術(shù)在電子技術(shù)儀器儀表系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展

吳 帥

(江蘇華晟信息科技有限公司，江蘇 南京 210000)

對(duì)于當(dāng)前的許多行業(yè)來(lái)說(shuō)，智能化是其主要的發(fā)展方向，智能化的發(fā)展，有助于行業(yè)突破當(dāng)前的障礙，進(jìn)入一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。儀器儀表系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)的重要系統(tǒng)，是信息傳達(dá)的媒介，在工業(yè)的智能化發(fā)展方面，儀器儀表系統(tǒng)需要首先得到優(yōu)化，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器儀表系統(tǒng)的智能化控制，這也是當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域的重點(diǎn)任務(wù)。我國(guó)當(dāng)前的儀器儀表主要分為三種，分別為流量?jī)x表、壓力儀表以及溫度儀表，可以對(duì)系統(tǒng)生產(chǎn)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行有效感知，隨著時(shí)間推移，智能技術(shù)的功能會(huì)得到進(jìn)一步的拓展，儀器儀表系統(tǒng)的作用也會(huì)越發(fā)完善。下文對(duì)此進(jìn)行簡(jiǎn)要的闡述。

1 智能化技術(shù)的概述分析

智能化技術(shù)屬于一種新興技術(shù)，在當(dāng)前的許多領(lǐng)域中，智能化技術(shù)都得到了應(yīng)用，而且在該技術(shù)的作用下，原有的行業(yè)生產(chǎn)模式得到了有效簡(jiǎn)化，發(fā)生了根本性的變化，給許多領(lǐng)域提供了新的發(fā)展方向。從概念上來(lái)看，智能化技術(shù)中包含了許多的高新技術(shù)，比如電子技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等等，通過(guò)這些技術(shù)的有效結(jié)合，產(chǎn)生智能化的效果，對(duì)人類的思維和行為進(jìn)行模擬，隨著技術(shù)研發(fā)的不斷深入，智能化技術(shù)體系越發(fā)完善，技術(shù)功能也更加強(qiáng)大，現(xiàn)階段的智能化技術(shù)已經(jīng)具備了自動(dòng)學(xué)習(xí)功能，對(duì)人類的行為進(jìn)行高度模擬，而且相比于人腦計(jì)算，智能化技術(shù)的計(jì)算速度更快，工作效率更高，在許多行業(yè)中已經(jīng)成為了其中的核心技術(shù)。

2 智能自動(dòng)化儀器儀表的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）簡(jiǎn)化控制流程。在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)流程非常復(fù)雜，生產(chǎn)系統(tǒng)的控制難度很大，而且對(duì)精準(zhǔn)性有非常高的要求，任何一項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)偏差，都可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降，甚至?xí)l(fā)安全性問(wèn)題。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)控制模式中，主要采取人工控制的方式，利用人力資源，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行收集和控制，控制方式存在一定的滯后性，而且在以這種控制方式為主的工業(yè)生產(chǎn)模式中，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)安全性，都會(huì)受到人員因素的影響，對(duì)工作人員的能力和責(zé)任意識(shí)都有非常嚴(yán)格的要求。應(yīng)用智能自動(dòng)化儀器儀表，能簡(jiǎn)化控制流程，在智能自動(dòng)化儀器儀表的作用下，各種系統(tǒng)參數(shù)都能清晰呈現(xiàn)，管理人員可以根據(jù)智能自動(dòng)化儀器儀表中的讀書(shū)，全面掌握當(dāng)前的生產(chǎn)情況，而且在智能技術(shù)的作用下，智能自動(dòng)化儀器儀表具有一定的自動(dòng)化控制功能，對(duì)不合理的生產(chǎn)參數(shù)自行的進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，保證生產(chǎn)系統(tǒng)始終處于高效的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)這種方式，降低生產(chǎn)難度，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的提升也有很強(qiáng)的促進(jìn)作用，智能自動(dòng)化儀器儀表的優(yōu)勢(shì)作用可見(jiàn)一斑。

（2）提高生產(chǎn)安全性。在工業(yè)領(lǐng)域中，一些行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程比較危險(xiǎn)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)有非常嚴(yán)格的要求，比如化工生產(chǎn)，需要嚴(yán)格的把控生產(chǎn)溫度、壓力等系統(tǒng)參數(shù)，如果這些參數(shù)指標(biāo)出現(xiàn)問(wèn)題，容易引發(fā)安全事故，對(duì)企業(yè)的發(fā)展和人員的安全都非常很不利，這也是企業(yè)方面極力避免的問(wèn)題。應(yīng)用智能自動(dòng)化儀器儀表，能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行有效控制，這也是智能自動(dòng)化儀器儀表的主要應(yīng)用方式之一，在智能自動(dòng)化儀器儀表的作用下，工業(yè)生生產(chǎn)模式會(huì)發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，可以自行的調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)，整個(gè)控制過(guò)程效率極高，具有實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，能有效降低風(fēng)險(xiǎn)因素的爆發(fā)幾率，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)安全性的提升有非常明顯的促進(jìn)作用，為此，在當(dāng)前的工業(yè)領(lǐng)域中，企業(yè)管理者要對(duì)智能自動(dòng)化儀器儀表的功能性作用產(chǎn)生直觀認(rèn)知，并且積極的引入智能自動(dòng)化儀器儀表，實(shí)現(xiàn)智能化的行業(yè)生產(chǎn)，加速行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

3 智能自動(dòng)化儀器儀表的主要構(gòu)成

相比于傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，智能自動(dòng)化儀器儀表的功能更強(qiáng)，在結(jié)構(gòu)上也呈現(xiàn)出了較大的差異，屬于現(xiàn)代化產(chǎn)物，也是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的重要構(gòu)成。之前的工業(yè)儀器儀表技術(shù)含量較低，在控制方面主要以人力為主，各種硬件零件為其主要構(gòu)成元素，運(yùn)行效率不高，而且安全性無(wú)法得到保證。智能自動(dòng)化儀器儀表是在原有的設(shè)備的基礎(chǔ)上，加入各種先進(jìn)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)硬件與軟件的有效結(jié)合，在智能自動(dòng)化儀器儀表中，涵蓋了多項(xiàng)高新技術(shù)，比如大數(shù)據(jù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、傳感技術(shù)等等，而且在當(dāng)前的智能自動(dòng)化儀器儀表中，為了促進(jìn)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的提升，還會(huì)加入安全防護(hù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行異常問(wèn)題自行的進(jìn)行處理，大幅度的提升工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性。

4 工業(yè)儀器儀表系統(tǒng)的主要控制技術(shù)

（1）傳感技術(shù)。傳感技術(shù)屬于智能化控制系統(tǒng)中的重點(diǎn)內(nèi)容，智能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)傳感技術(shù)的依賴性非常強(qiáng)，這也是儀器儀表系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的基本保證。在工業(yè)生產(chǎn)中，傳感技術(shù)的主要作用，就是對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行有效收集，為數(shù)據(jù)處理和管理指令的傳達(dá)提供依據(jù)，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用需要借助相應(yīng)的硬件設(shè)備，把傳感器安裝在系統(tǒng)的特定位置，通過(guò)硬件設(shè)備獲取目標(biāo)信號(hào)，然后利用數(shù)據(jù)傳輸功能，把這些信息傳輸?shù)娇刂破髦校瑥亩鴮?shí)現(xiàn)對(duì)儀器儀表系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，傳感技術(shù)的重要作用可見(jiàn)一斑，已經(jīng)成為了當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)中不可缺少的內(nèi)容。

（2）智能技術(shù)。在儀器儀表系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)智能技術(shù)的應(yīng)用，能大幅度的拓展系統(tǒng)功能，此項(xiàng)技術(shù)也被稱之為智能控制技術(shù)，在該技術(shù)的作用下，儀器儀表系統(tǒng)能保持自動(dòng)化運(yùn)行的狀態(tài)，進(jìn)一步的滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，對(duì)各種參數(shù)的測(cè)量工作效率顯著提高，而且獲取的信息數(shù)據(jù)也更加精準(zhǔn)，有效的消除了傳統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行模式中存在的各種技術(shù)障礙，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)階段，智能化已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，關(guān)于儀器儀表系統(tǒng)的智能化研發(fā)工作也在持續(xù)深入，實(shí)踐證明，智能技術(shù)與儀器儀表系統(tǒng)的結(jié)合意義深遠(yuǎn)，是工業(yè)智能化進(jìn)場(chǎng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

（3）人機(jī)界面技術(shù)。人機(jī)界面技術(shù)也是當(dāng)前儀器儀表系統(tǒng)中的核心技術(shù)，通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)有效的人機(jī)互動(dòng)，在人員與儀器儀表系統(tǒng)之間構(gòu)建聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)信息的有效傳遞和管理指令的落實(shí)。現(xiàn)階段，人機(jī)界面技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在儀器儀表系統(tǒng)控制中，管理人員可以利用此項(xiàng)技術(shù)輸入相應(yīng)的操作指令，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行設(shè)定的程序，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器儀表系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。現(xiàn)階段，人機(jī)界面技術(shù)還缺乏完善性，許多的技術(shù)功能都有待開(kāi)發(fā)，需要酌情進(jìn)行應(yīng)用。

5 智能化控制技術(shù)在電子技術(shù)儀器儀表系統(tǒng)中的應(yīng)用策略

（1）在儀表結(jié)構(gòu)性能改良中的應(yīng)用。在儀器儀表系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，智能技術(shù)的應(yīng)用，可以大幅度的提高系統(tǒng)運(yùn)行效果，尤其是在數(shù)據(jù)分析方面，系統(tǒng)能力會(huì)得到有效強(qiáng)化，在數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方面的效率明顯上升，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器儀表系統(tǒng)的有效改良。智能化的儀器儀表系統(tǒng)具有信息識(shí)別功能，管理人員利用人機(jī)界面技術(shù)，編寫(xiě)相應(yīng)的操作程序，系統(tǒng)能保持自動(dòng)化運(yùn)行的狀態(tài)，根據(jù)具體的運(yùn)行需求，自行的調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，自動(dòng)化做出各種運(yùn)行決策。智能化儀器儀表系統(tǒng)功能強(qiáng)大，信息收集比較全面，而且信息的精準(zhǔn)性可以得到保證，有助于儀器儀表系統(tǒng)重要作用的充分發(fā)揮，大幅度的提高工業(yè)生產(chǎn)力。工作期間內(nèi)，為了克服傳統(tǒng)的測(cè)斜儀現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，筆者設(shè)計(jì)了一種快捷高效、成本低的基于分布式光纖的基坑測(cè)斜裝置。

（2）在風(fēng)險(xiǎn)控制中的應(yīng)用。實(shí)際上，工業(yè)生產(chǎn)是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，一些行業(yè)的生產(chǎn)流程中存在許多的風(fēng)險(xiǎn)因素，必須要通過(guò)儀器儀表系統(tǒng)，對(duì)各種生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證生產(chǎn)安全性。智能化控制技術(shù)在風(fēng)險(xiǎn)控制中起到了非常關(guān)鍵的作用，在此項(xiàng)技術(shù)的作用下，儀器儀表系統(tǒng)能全面收集生產(chǎn)參數(shù)信息，對(duì)異常參數(shù)及時(shí)做出預(yù)警，同時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的操作指令，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，可以有效的降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。在工作期間，筆者應(yīng)用 PLC 控制技術(shù)對(duì)發(fā)電廠輸煤皮帶各個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守智能監(jiān)控。

（3）在系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用。近年來(lái)，信息技術(shù)的影響力越來(lái)越大，工業(yè)行業(yè)也在積極的引入信息技術(shù)，信息網(wǎng)絡(luò)成為了一個(gè)熱門(mén)詞匯，受到了人們的高度關(guān)注，而工業(yè)生產(chǎn)的信息建設(shè)，需要依賴于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)在這個(gè)過(guò)程中主要起到了運(yùn)行監(jiān)控的作用，在智能化儀表的作用下，工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行達(dá)到了一個(gè)新的高度。在具體的技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，需要對(duì)工業(yè)參數(shù)進(jìn)行分析，收集電源的型號(hào)以及其他運(yùn)行參數(shù)，結(jié)合分析結(jié)果，使用檢測(cè)設(shè)備、傳輸設(shè)備組成一個(gè)完整的監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集，這個(gè)過(guò)程具有實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，而且監(jiān)控系統(tǒng)還能對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行智能分析，為故障診斷和故障控制提供依據(jù)，把系統(tǒng)故障造成的消極影響控制在最低，系統(tǒng)安全性穩(wěn)步提高，這也是此項(xiàng)技術(shù)的主要應(yīng)用方式之一。智能化儀表的應(yīng)用，有效的促進(jìn)了工業(yè)系統(tǒng)運(yùn)行安全性的提高，對(duì)于工業(yè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，任何的故障都可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重事故，應(yīng)用智能化儀表，能降低系統(tǒng)故障發(fā)生幾率，而且也能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)故障的事前控制。

6 智能化儀器儀表系統(tǒng)發(fā)展方向

就目前來(lái)看，儀器儀表系統(tǒng)會(huì)逐漸的與人工智能技術(shù)相融合，人工智能技術(shù)的功能更加強(qiáng)大，利用此項(xiàng)技術(shù)，能徹底的擺脫儀器儀表系統(tǒng)對(duì)人力資源的依賴性，完全保持獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，由于人工智能技術(shù)具有自動(dòng)學(xué)習(xí)的功能，在不斷的系統(tǒng)運(yùn)行中，儀器儀表系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定性也能持續(xù)得到強(qiáng)化，這也是智能化儀器儀表系統(tǒng)的主要發(fā)展方向之一。另外，遠(yuǎn)程控制也是智能化儀器儀表系統(tǒng)的必然方向，近年來(lái)，信息技術(shù)的影響力越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，在這些技術(shù)的作用下，許多的行業(yè)都實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)和各種高新技術(shù)，消除空間因素對(duì)系統(tǒng)控制帶來(lái)的限制，進(jìn)一步的增強(qiáng)了儀器儀表系統(tǒng)控制工作的便利性，降低控制成本，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著，為此，工業(yè)領(lǐng)域要持續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，拓展儀器儀表系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器儀表系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)中，儀器儀表系統(tǒng)屬于其中的重要系統(tǒng)，智能化控制技術(shù)的應(yīng)用，能改變儀器儀表系統(tǒng)的運(yùn)行模式，大幅度的提高工業(yè)生產(chǎn)力。為了進(jìn)一步的發(fā)揮出智能儀器儀表系統(tǒng)的作用，工業(yè)領(lǐng)域需要結(jié)合當(dāng)前的社會(huì)形勢(shì)，不斷的引入高新技術(shù)，完善系統(tǒng)功能，為工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。