智能化技术在测控技术与仪器中的应用探究

摘要：测控技术与仪器是促进现代工业生产力发展的重要力量，对部分高端领域的发展有着积极意义。目前我国测控技术水平仍然落后于发达国家，存在发展不平衡的情况，整体步伐相对缓慢。而随着社会不断发展，对于测控技术、仪器提出了更高的要求，传统技术已难以满足各行业发展需求，因此有必要进行改革升级，在实践中深度探索、创新，并将智能化技术融入测控领域，以充分发挥其优势，挖掘其潜能，助力测控技术水平的提升。基于此，该文对智能化技术应用于测控领域的价值和优势进行分析，并探讨各类智能化技术的具体应用，以期为智能化测控的发展提供一些参考。

关键词：智能化技术；测控技术；仪器

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.10.047

中图分类号：TP 2；TP 3 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2024）10-0-03

Application of Intelligent Technology in Measurement and Control Technology and Instruments

Abstract： Measurement and control technology and instruments are important forces to promote the development of modern industrial productivity， and have positive significance for the development of some high-end fields. At present， the level of measurement and control technology in China still lags behind that of developed countries， and there is an imbalance in development， and the overall pace is relatively slow. With the continuous development of society， the measurement and control technology， instruments put forward higher requirements， traditional technology has been difficult to meet the development needs of various industries， so it is necessary to reform and upgrade， in practice in-depth exploration， innovation， and intelligent technology into the field of measurement and control， in order to give full play to its advantages， tap its potential， help improve the level of measurement and control technology. Based on this， this paper analyzes the value and advantages of intelligent technology applied in the field of measurement and control， and discusses the specific applications of various intelligent technologies， in order to provide some references for the development of intelligent measurement and control.

Keywords： intelligent technology; Measurement and control technology; instrument

0 引言

近年来，数字信息技术快速发展，在全社会范围内得到广泛应用，推动着各行业向信息化、智能化方向发展。测控领域是工业生产中一个非常重要的领域，也是推动现代工业经济发展的重要驱动力[1]。在新的时代背景下，测控技术与仪器也要做到与时俱进，借助各类先进智能化技术不断进行更新升级，充分发挥智能化技术的优势，以满足各种不同场景下的测控需求。智能化测控系统是一个高度集成的工程体系，涉及多个学科领域，包括计算机、电子、光学、信息工程、精密机械等，能够有效提高测控范围、精度、效率、控制效果，维持工作设备的安全、稳定运行[2]。

1 测控技术与仪器的相关概述

1.1 测控技术

测控技术是现代测量、控制技术的统称，其应用范围十分广泛，包括工业生产、农业生产、航空航天、医疗卫生等各种领域，能够有效提高相关工作的质量与效率。近年来，测控技术的发展给许多行业带来了极大变化，带动了生产水平的不断提升。测控技术是一个较为广泛的概念，其类型多样，技术复杂性高，适用范围广阔。目前，我国测控技术水平仍有较大的提升空间，部分技术达到国际先进水平，但也有部分技术领域还在空白阶段[3]。因此，需要进一步加大对测控技术发展的重视度，在各行业中积极不断进行深度实践、探索，总结技术与经验，加强技术的创新与开发，充分发挥测控技术在促进社会发展方面的优势。

1.2 仪器

仪器（图1）是测控技术得以有效实施的硬件基础，其功能主要是对生产中各种数据信息进行采集、传输、处理等，在测控领域发挥着不可缺少的重要作用。仪器的质量、精度、功能等指标直接体现了工业发展水平。随着社会进入大数据时代，各行业日常生产经营过程中产生的信息数据量呈指数级增长，具有规模庞大、种类复杂等特点，要想将这些复杂的数据进行高效处理，需要极高的数据计算能力和数据处理能力，传统的计算方法已经难以满足要求[4]。在这样具有高度综合性、复杂性的数据环境中，智能化测控仪器才符合各行业领域的现代化发展需求。因此，必须加强仪器的更新升级，将现代先进技术融入仪器中，不断优化其功能、性能，提高信息数据的处理效率，减少失误，辅助相关生产经营活动达到预期目标。

2 智能化技术的应用价值与优势

随着科技快速发展，计算机技术、虚拟智能技术等智能化技术被广泛应用于社会日常生活和生产工作中，改变了人们的思维方式以及生活、学习、工作的模式，各行业都逐步向数字化、智能化方向发展。测控技术和仪器作为现代工业经济发展的重要推动力，也在不断进行智能化升级与革新，积极利用各类智能化技术提高测控技术、仪器的精密性、规范性以增强其控制效果[5]。

首先，智能化技术的应用能够提高测控技术和仪器的工作质量和精度，可对传统的技术、仪器进行升级改造，具有控制精度高、反应时间短、灵活性强、可实时监测等优势，而且能够有效优化仪器功能、性能，降低故障风险，延长使用寿命，满足现代工业生产中测控工作需求。其次，科学应用智能化技术能够提高相关工作效率，对某些特殊任务可利用智能技术代替人工操作，采用精确的程序控制各项操作，既能够有效提高操作精度、操作效率以及操作安全性，还能有效节约人力成本。最后，将智能化技术应用在测控技术、仪器中，有助于实现对生产设备、仪器的实时动态监测，全面掌握实际运行情况，高效完成测控工作，能够在第一时间发现故障风险，及时排除安全隐患，提高仪器设备运行水平。

3 智能化技术在测控技术与仪器中的应用

3.1 无线传感技术

测控工作中需要广泛收集被测控对象运行过程中的各种数据，从而对其工作状态进行准确分析、评估，发出适宜的控制指令。因此，信息数据的收集与处理是测控技术中的一个重点内容。随着各行业不断向现代化方向发展，数据种类和规模爆发性增长，对信息数据的收集、处理等提出了更高的要求。无线传感器已成为现代常用的信息收集器，具有成本低、安装简单、灵活性强、通信效果佳等优势，广泛应用于社会生活、生产中的各个领域，也推动了测控技术和仪器的发展变革。例如，在气象监测领域广泛应用了温度传感器、风速传感器、大气压传感器、空气污染物传感器等对各种气象因素进行自动化测量和监控；在交通管理系统中就大量应用了传感技术，利用数字化传感器充分收集道路上的交通信息数据，并汇集到交警指挥中心，使交警能够远程掌握各个路段的交通情况，采取有效的控制措施。除了数字传感器，近年来集成化智能传感器也得到快速发展，主要应用于科学实验、车间生产、视觉测量等方面，促进各领域测控工作的效率和质量提升。

3.2 计算机技术

计算机技术在现代测控技术发展中发挥着至关重要的作用，一方面，测控技术需要借助计算机对海量信息数据进行计算、处理、储存等操作，tB3u/W610C1YJR66bUgBMFYFl+YevgUUTjxPjDBtHAI=使相关人员能够快速提取所需的数据信息；另一方面，计算机也是实现测控数据可视化展示的重要基础，利用传感器等各种渠道收集数据后，需要通过计算机技术进行计算、分析、统计等处理，并以各类统计图表的形式展现在操作人员面前，使其能够直观地掌握测控工作情况，提高数据分析和管理效率。

随着科技进步，仪器也逐渐向智能化、虚拟化方向发展，可利用计算机技术开发虚拟仪器，目前常用的开发软件是LabView软件，其功能丰富，能够提供虚拟仪器开发工作所需的空间和插件，并且内置了智能仿真系统，可模拟现实工作场景、工作过程，实现虚拟仪器的可视化开发，从而有效保证虚拟仪器的性能符合要求。在研发工程设备时，可利用CAD制图工具进行真实场景模拟，利用模拟场景进行设备性能、功能的检验，然后有针对性地进行调整，提高工程设备设计的效率和质量。

3.3 虚拟智能技术

近年来，虚拟智能技术在电子、工业制造、航空、医药等多个行业中得到了广泛应用，可通过虚拟化技术，在计算机环境中精准模拟真实场景，实现实体物品的数字化重现。使用该技术时，用户可在计算机上输入各种各样的条件，模拟系统在不同条件下的运行效果，进而提前预测各种可能出现的风险问题。应用虚拟智能技术可使人们通过人机交互模拟现实场景。例如，现代建筑行业经常采用虚拟智能技术模拟工程建筑施工场景，输入不同的建筑方案，对比其实施效果，可提前发现方案中的不足之处和安全隐患，从而提高建筑设计、施工方案的科学性、合理性，确保施工计划得以顺利、有序推进。在工业生产过程中，也可利用虚拟智能技术进行实景模拟，测试各个生产环节是否足够科学合理，对生产流程进行优化改进，达到提高质量、降低成本的目标。在农业生产方面，可借助虚拟智能技术模拟作物在某种环境下正常生长的过程，与田地里作物的实际长势进行对比，从而判断秧苗生长是否符合生产标准，在农业生产中采取适宜的控制措施，提高对作物生长的控制力。通过将虚拟智能技术与测控技术、仪器进行深度融合，可进一步优化测控工作效果，深度挖掘虚拟智能技术的潜能和价值，扩大其适用范围。技术人员在进行测控仪器开发时，也可借助虚拟智能技术，在计算机上模拟测控仪器真实的工作场景，更加全面地评估、检测仪器的功能、性能是否符合使用场景需求，不断优化设计质量。这类虚拟化测控仪器不受生产厂家、设备制造等方面的条件限制，应用时具有较强的灵活性，而且能够有效节省仪器生产成本和维护成本。

3.4 远程监测技术

远程监控技术的应用是实现实时在线监测、远程控制的关键措施，也是在测控技术、仪器中融入智能化技术的主要体现之一。远程监控技术涉及计算机技术、网络通信技术等多种技术，近年来在工业生产、公共监控、智能电网、智能楼宇等许多领域中得到应用和普及。例如，在现代化的智能电网建设中，大量应用了远程监测技术，利用摄像头、传感器等各种设备远程监测、控制电力设备的运行情况，使管理人员能够在控制中心全面了解到分散各个区域的设备工作状态，任一设备出现异常，监控系统都能快速发出预警，提醒管理人员及时响应，从而维持电网稳定运行。远程监控技术如今已经较为成熟，不断向更加精细化的方向发展，不断扩大远程监测范围，提高监测数据质量，增强远程监测的稳定性，丰富监测结果展示形式，优化监控平台的人机交互界面，通过丰富多样的视图展现出设备工作状态，便于管理人员直观、便捷地获取数据信息，提高测控工作效能。在远程监测技术发展的过程中，无线通信技术发挥着重要作用，可在复杂环境下实现远距离的数据传播和信号交互，相BOCaCsAdcblu0UTwwMi+DQ==关设备具有安装简单、灵活性强、通信效果好等优势，有效扩大了远程监测的适用范围。此外，网络集成也是远程监测的一个重要分支。

4 测控技术与仪器的智能化发展趋势

智能化发展已成为测控技术与仪器的必然发展趋势，将智能化技术融入测控领域有着广阔的发展前景，值得进行深入的研究和实践检验，不断进行技术创新与升级。目前我国智能化测控技术正处于快速发展状态中，其主要发展方向有人工神经网络、遗传网络算法、柔性控制系统、模糊集等。人工神经网络是近年来的热议话题，是指利用计算机模拟人类神经系统接收信息、处理信息的过程，将其应用于智能测控领域，可提高工业生产监控、设备故障检测等测控工作的效能，通过仿真模拟化的测控过程，实现对生产活动中各个环节、流程的精细化控制[6]。遗传网络算法则是智能仿真体系的基础，应用于测控领域中，理论上可实现高精度矫正，借助其线性时变特性，可提高测控精度。柔性控制系统则是以提高系统自适应度为目的，展开柔性控制，例如在控制系统中增加环境自适应模块，借助智能化技术使系统能够灵活适应各种环境因素，使控制系统在各种环境条件下都能发挥最佳效能，提升测控精度。

5 结束语

总之，智能化测控是测量与控制领域发展的必然趋势，各类新型技术的开发与利用是推动经济发展进步的关键。将智能化技术融入测控技术和仪器中，可显著提高测控工作效率和精确度，节约人力成本，减少操作人员的工作量及人为操作的失误。智能化测控技术和智能化测控仪器的使用，可更好地发挥测控技术对各行业生产活动的辅助作用和促进作用，使其价值得到充分发挥。

参考文献

[1] 胡根生，蔡慧．智能化在测控技术与仪器中的应用研究[J]．新型工业化，2021，11（05）：4-5．

[2] 张继川．工业生产中测控技术与仪器的智能化发展[J]．数字通信世界，2020（02）：216．

[3] 崖海娇．测控技术与仪器的智能化发展与应用探讨[J]．中外企业家，2019（28）：126．

[4] 晋浩栋．测控技术与仪器的智能化技术应用[J]．电子技术与软件工程，2020（09）：81-82．

[5] 张鸿帆．分析国内测控技术与仪器发展现状以及趋势[J]．中国设备工程，2021（02）：204-205．

[6] 葛涛．对测控技术与仪器的智能化技术运用探讨[J]．当代化工研究，2021（04）：46-47．