淺談現代測控技術的發(fā)展及其應用

摘要：本文闡述了現代測控技術具有智能化、數字化、網絡化、分布式化的特點，回顧了我國測控技術的發(fā)展現狀，并對其標準化、開放化、網絡化的未來發(fā)展前景進行了展望，最后論述了現代測控技術、新型傳感器技術、遠程測控技術在社會經濟發(fā)展各領域中的應用。

關鍵詞：測控技術 發(fā)展 應用

中圖分類號：TH7 文獻標識碼：B

1引言

現代測控技術作為一門高新技術，是現代工業(yè)技術中的重要支柱，它以電子、測量、測控等學科為基礎，涉及電子計算機技術、測試測量技術、信息處理技術、儀器儀表技術、信息網絡技術及自動控制技術等領域。隨著社會經濟的發(fā)展和全球化水平的不斷提高，以及現代科學技術的不斷融入和發(fā)展，促進了現代測控技術在很大程度上的進步與發(fā)展，使其向著網絡、微型、虛擬、遠程、智能以及集成化方面上快速的發(fā)展。而現代測控技術在國防、工業(yè)和農行等領域的各個方面上都應用相當廣泛，同時它在實踐上也是一門很強的技術，尤其在廣度和深度上的應用也得到相當發(fā)的擴充，影響力也隨之逐漸增大，具有良好的發(fā)展前景，必將推動現代技術水平的改進，為加快現代社會進步和生產率上的提高做出了巨大的貢獻。

2現代測控技術的特點

現代測控技術作為現代信息技術的重要組成部分，涉及測試測量、信息處理、計算機網絡、儀器儀表及自動控制等領域的技術。具有以下特點：網絡、分布式、數字以及智能等。

2.1智能化

在現代測控系統(tǒng)應用中的設備，主要是以微處理器最為基礎，同時運用智能化的儀器儀表，凸顯出功能多樣化、靈巧快捷和使用方便等方面的特點。隨著人工智能技術的引進和電子技術的不斷發(fā)展，智能化儀器設備呈現出的更加高科技化，智能化儀器的計算方法和計算能力不斷得到加強，使得現代測控技術得到很大的提高。

2.2數字化

在現代測控技術領域中，數字化特點主要體現在以下方面：傳感器的數字化控制，控制器到遠程終端設備的數字化控制，通信、信號處理等過程的數字化控制等。

2.3網絡化

現代測控技術隨著計算機網絡技術的迅速發(fā)展，正朝著網絡化、分布性和開放性的方向邁進。這種發(fā)展趨勢推動了測控系統(tǒng)功能的擴展靈活性、性能高效性、使用簡便性的不斷深化?，F代測控技術網絡化的特點體現在測控技術、傳感器技術、計算機網絡技術的結合，可以方便快捷地組建網絡化、分布式的測控系統(tǒng)。隨著計算機信息網絡技術的迅猛發(fā)展及相關技術的不斷完善，網絡信息系統(tǒng)的規(guī)模更加龐大，在通信、航空航天、國防和氣象等領域應用現代測控技術越來越廣泛、越來越深入。

2.4分布式化

現代測控技術設備可以多地點布設，可以有效地檢測出既符合要求又需要儀器設備的地方。這種分布式測控技術是以網絡技術和微型計算機術為基礎，將系統(tǒng)內所使用設備連接起來，組合成符合要求的分布式測控系統(tǒng)。分布式測試系統(tǒng)具有安全可靠、拓展便捷、運行快速、使用靈活等優(yōu)點，從而大大降低了測控成本，提高了測控效率。

3現代測控技術的發(fā)展

現代測控技術以計算機技術為核心，集控制和測量為一體，實現過程控制的自動化，已經在很多方面得到了廣泛的應用。

3.1發(fā)展現狀

現代測控系統(tǒng)是一個綜合系統(tǒng)，分為基本型、閉環(huán)控制型和標準通用接口型三大類型，主要包括控制器部分、程控設備和儀器、測控應用軟件、總線與接口部分、被測對象等五個部分。隨著科學技術的不斷進步，現代測控技術飛速發(fā)展，并廣泛應用于現代社會經濟發(fā)展方方面面。然而，與世界發(fā)達國家相比，我國的現代測控技術水平還存在不少差距，主要表現在智能化、數字化、微型化等方面。尚未達到一個高水平的階段。因此，我國必須在引進高科技的先進設施的同時，借鑒國外高科技的技術發(fā)展模式，積極開拓創(chuàng)新，推進我國測控市場的發(fā)展，提升我國高新技術含量產品在國際市場競爭中的競爭力。

3.2發(fā)展趨勢及前景

首先，日臻先進的科學技術為現代測控技術的迅速發(fā)展提供了技術保障，開放化、標準化已經成為現代測控技術發(fā)展的趨勢。無論從技術角度，還是從市場角度來看，開放化測控技術都是現代測控技術的發(fā)展趨勢，也將成為市場應用的主流。它可以讓我們直接接觸到開放標準下的先進測控技術，并融入到這種技術標準之中，標準化、開放化將減少新技術的重新開發(fā)，節(jié)省重復開發(fā)成本，因此，推進開放性測控技術的應用有著十分重要的意義。當前，我國正處于產業(yè)結構迅速轉變的階段，測控技術的開放化和標準化趨勢給了國內測控行業(yè)一個極好發(fā)展機遇，為此，我們要清晰的看到這一點，把握現代測控技術走向開放化、標準化的趨勢，推動我國現代測控技術的創(chuàng)新與發(fā)展。

其次，隨著科學技術的不斷創(chuàng)新與網絡技術的進步，現代測控技術正朝著網絡化的方向邁進。隨著現場總線的迅猛發(fā)展與Jini軟件技術的問世，現代測控系統(tǒng)不僅將現場的智能儀表和裝置作為節(jié)點，通過網絡將節(jié)點連同控制室內的儀器儀表和控制裝置聯成有機的測控系統(tǒng)，而且可使聯網的任何儀器設備實現其自身功能的同時，還能為其他儀器設備加以利用。網絡技術進步并全面介入，實現了微機化儀器的聯網，高檔測量儀器設備以及測量信息的地區(qū)性、全國性乃至全球性資源共享，遠程數據采集與測控，遠程設備故障診斷，各等級計量標準跨地域實施直接的數字化溯源比對，水、電等費用等的自動抄表等，具體到計量測試、測控技術及儀器儀表各領域，從而使得測控網絡的功能顯著增強，應用領域及范圍明顯擴大，測控系統(tǒng)的功能遠遠大于系統(tǒng)中各獨立個體功能的總和。

4現代測控技術的應用

21世紀以來，隨著經濟的全球化，測控技術的迅猛發(fā)展為軍事國防、電子制造、自動化等行業(yè)的高速發(fā)展起到積極的推動作用，加快了社會技術進步和產業(yè)升級，越來越多的測控技術廣泛應用于國民經濟建設的宇航、電信、農業(yè)、石油、化工等領域。

4.1現代測控技術在航天、農業(yè)等領域的應用

現代測控技術在航天領域的應用主要表現在：跟蹤測量航天器，獲取其運動參數和內部的各種物理、宇航員生理等一些重要數據，并且監(jiān)視航天器的飛行和內部工作狀態(tài)，為指揮中心對航天飛行目標指揮、控制提供數據信息，通過對實測數據的處理、分析，為評價航天器的技術性能和改進設計提供依據。

在農業(yè)領域的應用集中在糧食存儲過程中，如果測得糧食溫度超過預置，報警數值主機就會發(fā)出指令，接通通風機控制電路，對糧倉進行通風。此外，在蠶種催青過程中，現代測控技術用來控制蠶種催青時的溫、濕度，通過把采集到得溫、濕度數據傳入微機處理系統(tǒng)，即可根據實際需要在控制臺屏幕上設定溫、濕度數據，如果數據達到設定值時系統(tǒng)會自動斷開電源，進入維護期。

4.2新型傳感器技術的應用

作為當今世界發(fā)展最迅速的高新技術之一，新型傳感器已經融入了計算機技術、智能技術和網絡技術等新技術，其結構更加完善，功能更加強大，廣泛應用于社會生活工作的各個方面。智能化傳感器主要應用于：火車機車的狀態(tài)監(jiān)測、心內壓監(jiān)控系統(tǒng)等；微型化氣體傳感器主要應用于化工、交通、國防、醫(yī)學、機器人、防偽等領域；數字化傳感器應用于：測量環(huán)境溫度、銀行監(jiān)控、圖像傳感器等；集成化傳感器主要用于視覺測量、壓力測量、溫度測量；新型網絡化傳感器則大量應用在國防、農業(yè)、醫(yī)療、工業(yè)、軍事、搶險救災、環(huán)境監(jiān)測、城市管理等領域。

4.3遠程測控技術的應用

為了適應現代科學技術的發(fā)展，現代測控技術還可以進行遠程測控，遠程測控技術常見的有：專線遠程測控術、電話網遠程測控技術和無線通信等遠程測控技術。遠程測控技術主要應用于：在核電站和電網檢測的遠程監(jiān)控、石油輸送管道的遠程監(jiān)控、機器人的遠程監(jiān)控等。現代測控技術還可以對設備進行故障診斷，水、電、燃氣以及熱能等的自動抄表遠程測控，與此同時，對于地理環(huán)境復雜的地區(qū)以及用戶密度不高、不易布線、距離較遠的情況，等等，都可以通過無線通信網絡信息技術進行遠程測控。

5結語

隨著現代科學技術的發(fā)展，測控技術正朝著系統(tǒng)化、智能化、標準化及系統(tǒng)功能的一體化的趨勢邁進，社會經濟各領域開始廣泛采用以信息的獲取與應用為中心的方式，實現儀器儀表、工業(yè)生產的全過程自動化控制，使之為人們工作生活做出更多的貢獻。與此同時，計算機控制技術、數據處理技術、信號傳感技術等先進技術的飛速發(fā)展，也在促使現代測控技術發(fā)生深刻的變化，更加開放化、標準化、全球化，有力地推動了現代技術水平的提高。所以，現代測控技術的迅猛發(fā)展，越來越多的創(chuàng)新、高科技測控自動化的成果的應用，為產業(yè)的升級和整個社會技術的進步起到了巨大的推動與提升作用，具有潛在的實用價值和重要的科研價值。

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【補齊作者簡介】

徐亦唐（江蘇科技大學電信學院， 江蘇鎮(zhèn)江 212000）

作者簡介：徐亦唐（1992— ），男，江蘇昆山人，江蘇科技大學電信學院測控102班，主要研究方向測控技術與設備；