淺談現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用

白樹偉?梁宇?胡乃昌

摘 要：現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)作為一門高新技術(shù)，是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中的重要支柱，它以電子、測(cè)量、測(cè)控等學(xué)科為基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)、微型、虛擬、遠(yuǎn)程、智能以及集成化為發(fā)展目標(biāo)?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)涉及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)試測(cè)量技術(shù)、信息處理技術(shù)、儀器儀表技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)等領(lǐng)域，發(fā)展前景無限廣闊。

關(guān)鍵詞：測(cè)控技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

1.現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)

1.1智能化

現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)備，主要以微處理器為基礎(chǔ)，同時(shí)運(yùn)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(diǎn)。隨著人工智能技術(shù)的引進(jìn)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化儀器設(shè)備呈現(xiàn)出的更加高科技化，智能化儀器的計(jì)算方法和計(jì)算能力不斷加強(qiáng)，使得現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)得到很大的提高。

1.2數(shù)字化

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，數(shù)字化特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：傳感器的數(shù)字化控制；控制器到遠(yuǎn)程終端設(shè)備的數(shù)字化控制；通信、信號(hào)處理等過程的數(shù)字化控制等。

1.3網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，正朝著網(wǎng)絡(luò)化、分布性和開放性的方向邁進(jìn)。這種發(fā)展趨勢(shì)推動(dòng)了測(cè)控系統(tǒng)功能的擴(kuò)展靈活性、性能高效性、使用簡便性的不斷深化?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)體現(xiàn)在測(cè)控技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，可以方便快捷地組建網(wǎng)絡(luò)化、分布式的測(cè)控系統(tǒng)。

1.4 分布式化

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)設(shè)備可以多地點(diǎn)布設(shè)，這種分布式測(cè)控技術(shù)是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)術(shù)為基礎(chǔ)，將系統(tǒng)內(nèi)所使用設(shè)備連接起來，組合成符合要求的分布式測(cè)控系統(tǒng)。分布式測(cè)試系統(tǒng)具有安全可靠、拓展便捷、運(yùn)行快速、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。

2.現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展

2.1發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)是一個(gè)綜合系統(tǒng)主要包括：控制器、程控設(shè)備和儀器、測(cè)控應(yīng)用軟件、總線與接口、被測(cè)對(duì)象等五個(gè)部分。分為基本型、閉環(huán)控制型和標(biāo)準(zhǔn)通用接口型三大類型。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)飛速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方方面面。然而，與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國的現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)水平還存在不少差距，在智能化、數(shù)字化、微型化等方面，尚未達(dá)到高水平的階段。因此，我國在引進(jìn)高科技先進(jìn)設(shè)施的同時(shí)，借鑒國外高科技的技術(shù)發(fā)展模式，積極開拓創(chuàng)新，推進(jìn)我國測(cè)控市場(chǎng)的發(fā)展，提升我國高新技術(shù)含量產(chǎn)品在國際市場(chǎng)競爭中的競爭力。

2.2發(fā)展趨勢(shì)及前景

（1）先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的迅速發(fā)展提供了技術(shù)保障，開放化、標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)成為現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。無論從技術(shù)角度，還是從市場(chǎng)角度來看，開放化測(cè)控技術(shù)都是現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，將成為市場(chǎng)應(yīng)用的主流。它可以讓我們直接接觸到開放標(biāo)準(zhǔn)下的先進(jìn)測(cè)控技術(shù)，并融入到這種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之中，標(biāo)準(zhǔn)化、開放化將減少新技術(shù)的重新開發(fā)，節(jié)省重復(fù)開發(fā)成本，因此，推進(jìn)開放性測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有著十分重要的意義。

（2）隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)正朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向邁進(jìn)?，F(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)不僅將現(xiàn)場(chǎng)的智能儀表和裝置作為節(jié)點(diǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)將節(jié)點(diǎn)連同控制室內(nèi)的儀器儀表和控制裝置聯(lián)成有機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步并全面介入，實(shí)現(xiàn)了微機(jī)化儀器的聯(lián)網(wǎng)，高檔測(cè)量儀器設(shè)備以及測(cè)量信息的地區(qū)性、全國性乃至全球性資源共享，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與測(cè)控，遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷，各等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)跨地域?qū)嵤┲苯拥臄?shù)字化溯源比對(duì)，使得測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的功能顯著增強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域及范圍明顯擴(kuò)大，測(cè)控系統(tǒng)的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)中各獨(dú)立個(gè)體功能的總和。

3.現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用

3.1 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要表現(xiàn)在：跟蹤測(cè)量航天器，獲取其運(yùn)動(dòng)參數(shù)和內(nèi)部的各種物理、宇航員生理等一些重要數(shù)據(jù)，并且監(jiān)視航天器的飛行和內(nèi)部工作狀態(tài)，為指揮中心對(duì)航天飛行目標(biāo)指揮、控制提供數(shù)據(jù)信息，通過對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理、分析，為評(píng)價(jià)航天器的技術(shù)性能和改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

3.2 現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用集中在糧食存儲(chǔ)過程中，如果測(cè)得糧食溫度超過預(yù)置，報(bào)警數(shù)值主機(jī)就會(huì)發(fā)出指令，接通通風(fēng)機(jī)控制電路，對(duì)糧倉進(jìn)行通風(fēng)。

3.3 新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用

新型傳感器技術(shù)已經(jīng)融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)，其結(jié)構(gòu)更加完善，功能更加強(qiáng)大。智能化傳感器主要應(yīng)用于：火車機(jī)車的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、心內(nèi)壓監(jiān)控系統(tǒng)等；微型化氣體傳感器主要應(yīng)用于化工、交通、國防、醫(yī)學(xué)、機(jī)器人、防偽等領(lǐng)域；數(shù)字化傳感器應(yīng)用于：測(cè)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(cè)量、壓力測(cè)量、溫度測(cè)量；新型網(wǎng)絡(luò)化傳感器則大量應(yīng)用在國防、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、工業(yè)、軍事、搶險(xiǎn)救災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市管理等領(lǐng)域。

3.3 遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)控，遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)常見的有：專線遠(yuǎn)程測(cè)控術(shù)、電話網(wǎng)遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)和無線通信等遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)。遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)主要應(yīng)用于：在核電站和電網(wǎng)檢測(cè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、石油輸送管道的遠(yuǎn)程監(jiān)控、機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控等。對(duì)于地理環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)以及用戶密度不高、不易布線、距離較遠(yuǎn)的情況，都可以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)控。

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