探討電器工程自動化中的儀表測控技術(shù)

金明明++郭文昊

摘 要：在當(dāng)今以信息技術(shù)帶動工業(yè)化發(fā)展的時(shí)代，儀器儀表與測試技術(shù)是信息科學(xué)技術(shù)重要的組成部分。儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的"倍增器"，科學(xué)研究的"先行官"，軍事上的"戰(zhàn)斗力"，國民活動中的"物化法官"。發(fā)達(dá)國家已把發(fā)展現(xiàn)代儀器儀表科技列為一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略措施。因此，其測量控制也成為了一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測控技術(shù)；儀器儀表；發(fā)展；應(yīng)用

一、我國儀器儀表測控存在的問題及其原因

（一）技術(shù)方面的差距

1.產(chǎn)品的可靠性較差。對基礎(chǔ)技術(shù)和制造工藝的研究不夠，一些影響可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，如精密加工技術(shù)、密封技術(shù)、焊接技術(shù)等至今還沒有得到很好解決，導(dǎo)致產(chǎn)品（特別是高檔產(chǎn)品）的性能不夠穩(wěn)定和可靠。

2.產(chǎn)品的性能、功能落后?，F(xiàn)有國內(nèi)產(chǎn)品在測量精度上要與外國產(chǎn)品相差1個(gè)數(shù)量級。在功能上，國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品智能化程度還較低。另外，產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化在國外已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段，而我國基本上處在起步階段。

3.產(chǎn)品技術(shù)更新的周期慢。當(dāng)今國外產(chǎn)品的更新周期大約在2～3年。新技術(shù)的儲備往往可以提前到十年。一些采用新原理的產(chǎn)品，在我國還處于空白狀態(tài)?？蒲性核诟櫺录夹g(shù)方面雖然有成果，但與企業(yè)結(jié)合產(chǎn)業(yè)化相當(dāng)艱難。

4.缺乏針對使用對象而開發(fā)的專用解決方案。國外近年測量控制與儀器儀表的發(fā)展趨勢是開發(fā)儀器儀表與應(yīng)用對象緊密結(jié)合的軟件產(chǎn)品，最終向用戶提供個(gè)性化的解決方案。而我國企業(yè)在這方面尚未形成產(chǎn)業(yè)。

（二）企業(yè)綜合實(shí)力方面的差距

1.行業(yè)規(guī)模小，測量控制與儀器儀表行業(yè)的總產(chǎn)值較低。不僅是絕對量小，在經(jīng)濟(jì)總量中的比例也很小。儀器儀表行業(yè)的企業(yè)絕大多數(shù)是中小企業(yè)。全行業(yè)有規(guī)模以上企業(yè)1887個(gè)，年銷售額超過10億元的不足15個(gè)，行業(yè)職工總數(shù)為51萬，缺乏綜合實(shí)力強(qiáng)的"旗艦"企業(yè)。國內(nèi)企業(yè)的單項(xiàng)產(chǎn)品市場運(yùn)作能力較強(qiáng)，但缺乏綜合實(shí)力。在人力、財(cái)力上都不能在市場上與外國跨國集團(tuán)抗衡。因此，在市場競爭方面處于弱勢。企業(yè)缺乏大型工程的工程能力。

2.企業(yè)勞動生產(chǎn)率低。由于儀器儀表屬于高科技產(chǎn)業(yè)，低勞動力成本的作用不明顯。國內(nèi)企業(yè)管理水平普遍低于外國企業(yè)，因此，制造高技術(shù)含量產(chǎn)品的企業(yè)，勞動生產(chǎn)率遠(yuǎn)低于外國企業(yè)。

3.企業(yè)技術(shù)開發(fā)投入普遍不足。由于國內(nèi)企業(yè)幾乎全部是中、小型企業(yè)，在人力、財(cái)力方面都不能支持足夠的、長期的技術(shù)創(chuàng)新投入。以科學(xué)儀器為例，一般國外公司的開發(fā)投入占銷售額的10%，而我國僅占3%。

（三）造成以上這些問題和差距的關(guān)鍵原因

1.運(yùn)行機(jī)制不能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。在發(fā)展的過程中，一批國家投資的骨干企業(yè)面臨產(chǎn)品老化、技術(shù)人員流失的嚴(yán)峻局面，生產(chǎn)與經(jīng)營困難；一批機(jī)制創(chuàng)新、運(yùn)行靈活的企業(yè)正在逐步成為新的亮點(diǎn)，但多半尚未能掌握先進(jìn)核心技術(shù)，創(chuàng)新成果少，還不能與外國大公司抗衡。

2.產(chǎn)、學(xué)、研、金融、政府、用戶有機(jī)結(jié)合的體制和政策沒有形成。測量控制與儀器儀表是典型知識密集、技術(shù)密集型產(chǎn)品，敏感于高科技發(fā)展，是多種高新技術(shù)融合的綜合體，因此，產(chǎn)、學(xué)、研、政府、金融、用戶的有機(jī)結(jié)合就顯得十分重要。條塊分割，各自為戰(zhàn)，低水平重復(fù)，難以形成合力，缺乏有效的引導(dǎo)?？蒲谐晒a(chǎn)業(yè)化率低的問題仍然十分突出。

3.缺乏國家強(qiáng)有力的研究支援體制。測量控制與儀器儀表行業(yè)品種多、批量小，需要長期的、堅(jiān)持不懈的投入。但目前投資總量不足且投資效益不佳。投資途徑分散，難以集中重點(diǎn)。課題的選定和研究成果的公正且透明的評價(jià)體制尚不完善。企業(yè)既不能像外國那樣完全按照市場經(jīng)濟(jì)規(guī)則參與競爭，又缺乏包括研究資源的戰(zhàn)略投資、新技術(shù)市場化所需要的市場環(huán)境的整頓等國家戰(zhàn)略。

二、我國現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及前景

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的提高，現(xiàn)代測控技術(shù)得到了不斷的完善，并應(yīng)用于很多領(lǐng)域。但是我國現(xiàn)代測控技術(shù)應(yīng)用起步較晚，與一些發(fā)達(dá)的國家相比，我國的測控技術(shù)還存在一定的不足，還處于初步發(fā)展階段。其集中表現(xiàn)在數(shù)字化、微型化以及智能化等方面。所以我國必須加大科研力度，借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)與理念，逐漸縮小在現(xiàn)代測控技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國家的差距。

現(xiàn)代測控技術(shù)正在向著全球化、網(wǎng)絡(luò)智能化的方向發(fā)展，其根據(jù)國際市場的發(fā)展與需要，不斷的進(jìn)行創(chuàng)新與進(jìn)步，以滿足社會的需要，必將帶動全世界科技技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)世界文明的發(fā)展。在目前信息化快速發(fā)展的時(shí)代，現(xiàn)代測控技術(shù)必將向著更加智能的方向發(fā)展，其發(fā)展前景極其廣闊。

三、現(xiàn)代測控技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

（一） 航空、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)代測控技術(shù)的應(yīng)用

在航空事業(yè)中，利用現(xiàn)代測控技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的測量與有效控制，其具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）對航空飛行器內(nèi)部的工作狀態(tài)實(shí)施測控，并對其飛行狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控；（2）可以實(shí)現(xiàn)對航空飛行目標(biāo)的有效控制；（3）對航空飛行器實(shí)施跟蹤測量，實(shí)現(xiàn)了對航空飛行器的飛行參數(shù)以及航空員的生理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)掌握。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，對現(xiàn)代測控技術(shù)的應(yīng)用也十分的廣泛。其中糧倉通風(fēng)控制系統(tǒng)就是一個(gè)很好的實(shí)踐，在糧食進(jìn)行倉儲的過程中，利用測控技術(shù)預(yù)先設(shè)置了一個(gè)溫度傳感器，當(dāng)糧食溫度超過設(shè)置的值時(shí)，就會發(fā)出警報(bào)，并自動連接通風(fēng)裝置，實(shí)現(xiàn)了全自動的控制、通風(fēng)。

（二）新型傳感器的實(shí)踐應(yīng)用

目前社會生活的許多方面，都應(yīng)用了現(xiàn)代測控技術(shù)中的傳感器技術(shù)，如，在火車機(jī)車中監(jiān)測行駛狀態(tài)的系統(tǒng)以及監(jiān)測內(nèi)心壓的系統(tǒng)中就應(yīng)用了智能化的傳感器；在化工、醫(yī)療、國防、交通等領(lǐng)域多使用微型化氣體傳感器；在工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中常常使用數(shù)字化傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，另外數(shù)字化傳感器還用于各個(gè)銀行監(jiān)控系統(tǒng)以及環(huán)境測量系統(tǒng)中；對溫度、壓力、視覺測量中常常用集成化傳感器。

（三）應(yīng)用現(xiàn)代測控技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控

現(xiàn)代測控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控效果，主要體現(xiàn)在電話網(wǎng)遠(yuǎn)程測控、專線遠(yuǎn)程測控以及無線通信遠(yuǎn)程測控等方面。利用這一技術(shù)主要應(yīng)用與電網(wǎng)的檢測、核電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控、石油化工等能源運(yùn)輸?shù)倪h(yuǎn)程全程監(jiān)控等，另外，其測控的方式多樣，其中還可以利用機(jī)器人實(shí)施遠(yuǎn)程測控。利用遠(yuǎn)程測控技術(shù)，可以對現(xiàn)代化設(shè)備實(shí)施故障自動化診斷，在人們生活中的電氣抄表中也得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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