智能自動化儀器儀表在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用及展望

肖本省

[摘 ? ?要 ]自從我國實施改革開放政策以來，社會經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)出迅速增長的趨勢，但是這些增長在一定程度上都是通過大量的投入資金、勞動力、自然資源等生產(chǎn)要素才得以實現(xiàn)的?，F(xiàn)階段我國工業(yè)領(lǐng)域中在世界競爭中占有一席之地的大多都不是具有高精尖特點的機械裝備行業(yè)，而是造船、鐵路車輛、集裝箱、工程機械等運輸設(shè)備領(lǐng)域;工業(yè)領(lǐng)域所需要的精密數(shù)控機床、高檔輕工設(shè)備、高端冶金化工能源設(shè)備等大多都需要從國外進口。我國工業(yè)領(lǐng)域在未來發(fā)展的方向和趨勢是工業(yè)化從初級層面向著縱深層面發(fā)展，從大規(guī)模投資的粗放式增長向技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)升級方面發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]智能自動化;儀器儀表;工業(yè)領(lǐng)域;應(yīng)用;展望

[中圖分類號]TQ056.8 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]Since my country implemented the reform and opening policy， social and economic development has shown a trend of rapid growth， but to a certain extent， these growths have been achieved through a large amount of investment in capital， labor， natural resources and other production factors. At this stage， most of my country's industrial fields that have a place in the world competition are not the machinery and equipment industries with high-precision characteristics， but the transportation equipment fields such as shipbuilding， railway vehicles， containers， and construction machinery; precision CNC machine tools required by the industrial field Most of the high-end light industrial equipment， high-end metallurgical and chemical energy equipment， etc. need to be imported from abroad. The direction and trend of the future development of my country's industrial field is that industrialization develops from the primary level to the in-depth level， from the extensive growth of large-scale investment to the industrial upgrading of technological innovation.

[Keywords]intelligent automation; instrumentation; industrial field; application; prospect

新時期世界范圍都在大力地發(fā)展智能科技，這也促使智能化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)和領(lǐng)域，同樣我國在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)也在大力地應(yīng)用和發(fā)展智能化儀器儀表。現(xiàn)代化、自動化、智能化的儀器儀表指的是在儀器儀表中綜合、大規(guī)模應(yīng)用集成電路技術(shù)、微處理器技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)，目的是達到儀器儀表能夠?qū)崿F(xiàn)處理功能的自動化和智能化。儀器儀表智能化、自動化主要目的是在對輸入信號（如溫度、壓強等）進行處理和補償?shù)倪^程中實現(xiàn)更好的管理和控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程中控制系統(tǒng)所出現(xiàn)的系統(tǒng)危險進行有效地分散，達到使用功能逐漸增加的目的。智能自動化儀器儀表的使用能夠大幅度地提升工業(yè)生產(chǎn)中儀器儀表的使用性，能夠更加方便機器設(shè)備之間相互進行信息交流，以互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)具有開放性，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)和溝通信息能力大幅度提升的目的。

1 在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)合理有效地應(yīng)用智能自動化儀器儀表

隨著高度融合在一起的智能自動化技術(shù)和工業(yè)設(shè)備，在工業(yè)領(lǐng)域越來越多地、越來越廣泛地應(yīng)用現(xiàn)代智能自動化機械設(shè)備?，F(xiàn)階段，儀器儀表實現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化、自動化，主要是充分地利用微型計算機技術(shù)和相應(yīng)的傳感器等實現(xiàn)操作能力的智能化、自動化，與此同時對標尺、融點等具有診斷功能設(shè)備的設(shè)置，使得儀器儀表不僅具備智能化的特點還更加具有安全性[1]。把智能化設(shè)備應(yīng)用到原有儀器儀表的硬件上，這樣不僅能夠進一步提升現(xiàn)有儀器儀表的工作性能，還能起到幫助工程人員進一步改善監(jiān)測環(huán)境，同時還能在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和系統(tǒng)的支持下全方位進行信息傳遞和數(shù)據(jù)分析。

1.1 組成智能自動化儀器儀表所需要的組成要素

智能自動化儀器儀表相較于傳統(tǒng)的儀器儀表從組成要素方面來說具有顯著的差異性，傳統(tǒng)儀器儀表的主要組成要素是硬件和零件，在實際工作中需要大量的人力資源進行操作。智能自動化儀器儀表需要科學(xué)合理地、有效地將基礎(chǔ)硬件設(shè)備和大數(shù)據(jù)操作系統(tǒng)、智能傳感設(shè)備、微型計算機技術(shù)等軟件設(shè)備結(jié)合起來。另外，智能自動化儀器儀表不僅需要完成信息處理系統(tǒng)的安裝，還要對安全防護系統(tǒng)、自主檢測系統(tǒng)進行合理有效地安裝，這樣才能使智能自動化儀器儀表能夠自主的對微小設(shè)置程序出現(xiàn)的錯誤進行調(diào)配，才能進一步保障儀器儀表的安全[2]。

1.2 工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用智能自動化儀器儀表的發(fā)展方向

在智能自動化儀器儀表中微型計算機和人工智能技術(shù)共同構(gòu)成其中心處理器，在工業(yè)領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用空間，智能自動化儀器儀表的運行能夠?qū)崿F(xiàn)操作人員只使用網(wǎng)絡(luò)平臺就能對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行有效地傳遞和分析?，F(xiàn)階段，我國發(fā)展的主要方向是工業(yè)化，智能自動化儀器儀表不僅被廣泛地應(yīng)用在煤炭、鋼鐵等重型工業(yè)領(lǐng)域，在輕工業(yè)領(lǐng)域也被進一步應(yīng)用。智能自動化儀器儀表在重工業(yè)領(lǐng)域科學(xué)合理地、有效地應(yīng)用，能夠進一步提升儀器儀表的監(jiān)測效率，對監(jiān)測工作人員的工作環(huán)境進行有效地改善。同時，為了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)達標還要兼顧國家在環(huán)保節(jié)能政策方面的要求，智能自動化儀器儀表相關(guān)的技術(shù)人員要結(jié)合不同工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)特點對其軟件設(shè)備進行必要的增減[3]。例如：把智能自動化儀器儀表科學(xué)合理地有效地應(yīng)用到煤炭生產(chǎn)工業(yè)企業(yè)中，就要對能夠有效監(jiān)測井下安全生產(chǎn)氣體容量的軟件設(shè)備進行設(shè)置，另外還要對能夠監(jiān)測井下工作人員工作實際條件的軟件設(shè)備進行設(shè)置，并利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及時搜集、上報、分析相關(guān)數(shù)據(jù)。對井下工作人員實際工作的環(huán)境進行有效地監(jiān)測，最大限度地保證井下工作人員的安全。技術(shù)人員可以利用智能自動化儀器儀表所具備的監(jiān)測功能，對井下所有區(qū)域的通風(fēng)狀況、瓦斯容量、開采煤炭條件等進行詳細地了解和把握，這樣才能為井下工作人員的人身安全提供最大保障，才能實現(xiàn)最大化的工作效率，從而最大限度地提高利潤。智能自動化儀器儀表和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接以后，就可以利用網(wǎng)絡(luò)智能程序處理相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，利用多種有效地運算程序（如比例、算術(shù)運算等）對相應(yīng)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)要求之間的相符合程度進行有效地計算，然后計算該生產(chǎn)條件下所能獲得的最大生產(chǎn)產(chǎn)能，這樣能夠最大程度的減少生產(chǎn)材料的消耗。輕工業(yè)加工產(chǎn)品具有日常化、精細化等主要特點，智能自動化儀器儀表中增設(shè)自動調(diào)控程序能夠進一步降低輕工業(yè)產(chǎn)品加工過程中出現(xiàn)的產(chǎn)品殘次率，進一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量和加工效率，還能實現(xiàn)在儀器儀表監(jiān)測過程中，一旦發(fā)現(xiàn)錯誤操作人員能夠及時地調(diào)整儀器儀表的相關(guān)功能并利用計算程序?qū)ιa(chǎn)所出現(xiàn)的誤差進行計算的目的[4]。

2 智能自動化儀器儀表在未來工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展趨勢

2.1 我國智能自動化儀器儀表發(fā)展的背景基礎(chǔ)

我國所有種類的智能自動化設(shè)備發(fā)展的背景基礎(chǔ)大多都相對薄弱，發(fā)展的基礎(chǔ)大多都不合乎標準，因此，工業(yè)生產(chǎn)中所有設(shè)備要想完成智能化、現(xiàn)代化的升級首先就要完成對設(shè)備科學(xué)地、合理地改良。儀器儀表在智能化、自動化發(fā)展的過程中不僅需要對儀器儀表的硬件設(shè)備進行不斷地完善和改進，還需要向儀器儀表所具備的傳感功能、數(shù)據(jù)接收分析系統(tǒng)、微型計算機系統(tǒng)等軟件方向發(fā)展。因此，儀器儀表智能化和自動化的發(fā)展受我國計算機技術(shù)和系統(tǒng)發(fā)展的直接影響。我國為了進一步提升智能自動化儀器儀表的發(fā)展速度和質(zhì)量，智能軟件設(shè)計人員和相關(guān)專家相繼開發(fā)出具有監(jiān)測功能的智能自動化儀器儀表軟件程序，并把監(jiān)測軟件所搜集到的數(shù)據(jù)信息反饋到大數(shù)據(jù)分析平臺，從而提高分析和決策工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)的準確性。另外，為了進一步提升儀器儀表的智能化、自動化性能，還需要安裝和設(shè)置相關(guān)的人工智能程序，對出現(xiàn)的微小程序錯誤能夠自主進行修復(fù)，這樣才能確保搜集到的信息具有正確性和穩(wěn)定性[5]。

2.2 我國智能自動化儀器儀表發(fā)展的主要趨勢和方向

在計算機程序、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、人工智能化等技術(shù)的推動下，智能自動化儀器儀表在工業(yè)領(lǐng)域中使用的數(shù)量和應(yīng)用的領(lǐng)域，不斷地增加和擴展。這些智能自動化儀器儀表科學(xué)合理地有效應(yīng)用，能夠進一步提升工業(yè)領(lǐng)域各個工業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)能（管理），還能夠最大限度地促進智能自動化儀器儀表自身的發(fā)展，對我國工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用智能自動化儀器儀表的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行有效地分析，具有重大的現(xiàn)實意義。我國工業(yè)化發(fā)展的未來趨勢是以重工業(yè)和輕工業(yè)企業(yè)為主。智能自動化儀器儀表具有適應(yīng)性強、穩(wěn)定性高、智能操作便捷等諸多的優(yōu)點，能夠在重大危害人體健康、極端的工作環(huán)境充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢。智能自動化儀器儀表還能夠隨著計算機技術(shù)的進一步發(fā)展和完善在最大程度上對功能進行有效地提升，還能夠有效地提升儀器儀表的智能化、自動化和安全性。與此同時，我國為了實現(xiàn)保護環(huán)境和工業(yè)發(fā)展和諧共處的目的，在針對智能自動化儀器儀表進行相關(guān)設(shè)置時還要融入環(huán)保性能。通過定位智能自動化儀器儀表的發(fā)展，儀器儀表智能化和自動化在未來的發(fā)展方向應(yīng)該是數(shù)字化程序，能夠同時接收和分析來自對多個數(shù)據(jù)分析平臺的相關(guān)數(shù)據(jù)，現(xiàn)有計算機系統(tǒng)中加入具有專業(yè)性的通信系統(tǒng)，從而能夠使多個決策者和多名分析數(shù)據(jù)信息者，共同進行分析并決策，進而達到進一步提升工業(yè)生產(chǎn)過程中決策準確性和操作精準性的目的。智能自動化儀器儀表未來發(fā)展的核心依然是智能化、自動化，但是，還要融入工業(yè)發(fā)展的實際需求，智能軟件的設(shè)計和發(fā)展要符合工業(yè)行業(yè)發(fā)展的特點和符合相應(yīng)的國家政策要求，在智能軟件中置入具有工業(yè)生產(chǎn)特征的相關(guān)程序、環(huán)保監(jiān)測程序等，從而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的智能化、環(huán)?；?、安全化[6]。

3 結(jié)束語

儀器儀表的自動化、智能化是我國未來發(fā)展中十分重要的一項工作，能夠有效地推動我國工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平的提升，能夠有效地幫助提高工業(yè)企業(yè)對生產(chǎn)效率和質(zhì)量。因此，工業(yè)生產(chǎn)在未來的趨勢就是更好地、更廣泛的應(yīng)用智能自動化儀器儀表，從而進一步降低工業(yè)生產(chǎn)所需要的人力資源。現(xiàn)階段我國儀器儀表在自動化發(fā)展方面依然算是初級階段，依然存在著諸多的問題需要被解決，因此，我國工業(yè)企業(yè)要對智能自動化儀器儀表以及其中涉及到的相關(guān)技術(shù)進行有效、持續(xù)地研究，要全方位地提升儀器儀表的自動化、智能化，從而達到更加廣泛地應(yīng)用和推廣儀器儀表自動化、智能化的目的，進而才能更好地推動我國社會經(jīng)濟高速的發(fā)展。

參考文獻

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