電子技術中測控技術的應用研究

余江

【摘要】 ? ?測控技術作為一種新興科學技術，包括通信技術、光電技術、測控技術、數(shù)據(jù)處理技術等多種先進技術，該些技術促使測控技術可以對其應用領域的工作實況進行監(jiān)督管理，并在此過程中收集相關數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)實現(xiàn)問題的精準分析研究，其對于行業(yè)管理以及發(fā)展均有著重要作用。據(jù)此，本文將結合測控技術的主要特點，分析電子技術發(fā)展過程中測控技術的主要應用范圍，并以某電力企業(yè)為例，介紹測控技術在電子技術中的具體應用，以期能夠提供相應的理論參考。

【關鍵詞】 ? ?電子技術 ? ?測控技術 ? ?具體應用

前言：

隨著電子信息技術的快速普及發(fā)展，其不僅為人們的日常生活帶來了更多便利，也促使新型技術及產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。測控技術作為國際上最具有代表性的技術之一，其可以通過對數(shù)據(jù)及信息的分析來豐富電子技術的相關內容，提高電子技術的應用成效，間接性地提高人們生活質量，帶動社會經(jīng)濟發(fā)展。因此，對電子技術中測控技術的應用進行分析研究，對于相關行業(yè)的發(fā)展以及社會經(jīng)濟的進步將有著一定的促進作用。

一、測控技術的主要特點

1.1網(wǎng)絡化

借助無線通信技術、互聯(lián)網(wǎng)技術以及計算技術，測控技術可以實現(xiàn)網(wǎng)絡化發(fā)展。在此過程中，不同測控技術的應用范圍得到有效拓展，其自身也在逐步朝著靈活性和高效性等方向發(fā)展，促使測控技術能夠適應當今的市場需求同時，逐步發(fā)揮出更為良好的應用成效[1]。

1.2智能化

現(xiàn)如今，為能夠提高工作效率和工作質量，在人工智能技術、微電子技術的支持下，各行各業(yè)都在實現(xiàn)智能化發(fā)展。在此背景下，測控技術所需要監(jiān)管、控制的設備智能水平都相對較高，為能夠實現(xiàn)更強的控制效果，測控技術也必須要實現(xiàn)智能化發(fā)展，并在人工智能技術、微電子技術的支持下，逐步提高測控設備的計算速度和計算精度，滿足現(xiàn)實需求的同時，提高測控成效。

1.3分布化

測控技術的應用需要以網(wǎng)絡和微型設備為基礎，所以隨著相關技術設備的逐步普及，如今測控技術的應用范圍也在日趨廣泛，發(fā)展?jié)摿υ诓粩嗵嵘?。在實際應用過程中，使用人員可以根據(jù)自身的實際需求靈活應用測控設施，提高運行成效的同時，降低測控成本，提高項目效益。

二、電子技術發(fā)展中測控技術的主要應用范圍

2.1傳感技術

現(xiàn)如今，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事、城市管理等諸多領域中，最為常用的測控技術為網(wǎng)絡傳感技術[2]，該技術的應用不僅可以有效提高資源的管理和調用效率，還能夠降低管理成本，促使相關領域實現(xiàn)高速發(fā)展。其次，在電子技術發(fā)展中最為常用的測控技術為數(shù)字化傳感器技術，該技術主要應用于銀行、醫(yī)院、警察、環(huán)境測量等部門及領域，在數(shù)字化傳感器技術的支持下，該些部門已經(jīng)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控及管理，為問題的及時發(fā)現(xiàn)和解決提供了重要支持和保障[3]。最后，近些年來，隨著科學技術的快速發(fā)展，智能傳感器技術和氣體傳感器也得到了良好的普及和發(fā)展。其中智能傳感器可以實現(xiàn)心跳、血壓的智能化監(jiān)控;氣體傳感器則可以實現(xiàn)有害氣體的實時監(jiān)控，保障人民的人身安全。

2.2無線遠程測控技術

近些年來，電子技術在與測控技術融合后衍生出了無線遠程測控技術，該技術包含有遠程通信、無線傳輸、測控技術等諸多技術領域，可以實現(xiàn)遠程抄表、遠程供/斷電等效果。此外，在大型工程領域中，無線遠程測控技術的應用可以實現(xiàn)諸如煤礦、核電等危險系數(shù)較高，不適于人工完成領域中的思想遠程測控效果。隨著無線測控技術的不斷普及和應用，如今社會生產(chǎn)、生活都在逐步朝著網(wǎng)絡化、智能化、無人化的方向發(fā)展，此方向也是未來社會發(fā)展重要的發(fā)展趨勢。

2.3虛擬測控技術

現(xiàn)如今，隨著虛擬測控技術的不斷發(fā)展和完善，其已經(jīng)具備了多種結合、交互性和靈活性強等特征。在實際應用過程中，虛擬測控技術可以實現(xiàn)測控工作的模擬化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化等效果，促使相關工作人員可以根據(jù)直觀、立體的分析和查看測控結果。例如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域中進行應用，虛擬測控技術可以通過視覺技術對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中進行精準模擬，進而確定模擬區(qū)域的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、耕地面積、及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，促使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)得到有效提升。

三、電子技術中測控技術的具體應用

為能夠進一步分析電子技術中測控技術的具體應用，本文將以某電力企業(yè)為例，對基于測控技術的自動抄表系統(tǒng)進行設計分析，具體內容如下。

3.1自動抄表系統(tǒng)的主要設計依據(jù)

基于測控技術、網(wǎng)絡化、智能化以及分布化的特點，可以確定自動抄表系統(tǒng)將需要對無線測控技術進行充分利用，結合可以促使用戶端信息測量更加精準、高效、便捷的傳感器技術，對用戶的信息進行有效收集和整合，并通過互聯(lián)網(wǎng)技術、無線通信技術將用戶信息傳遞給系統(tǒng)，再通過系統(tǒng)存儲到數(shù)據(jù)庫中，以供系統(tǒng)分析及監(jiān)控使用。參考現(xiàn)有研究成果，本文所設計的自動抄表系統(tǒng)主要分為分站系統(tǒng)和主站系統(tǒng)兩部分，其中主站系統(tǒng)的重要組成分部是通訊層，其在系統(tǒng)運行過程中可以通過GPRS中斷以及GPRS調制解調器來為系統(tǒng)傳輸更為精準有效的用戶信息。

3.2系統(tǒng)結構計算

為能夠促使系統(tǒng)通訊層具有良好的應用性能，在實際系統(tǒng)設計前還需要對通訊層的功率衰減進行合理計算，具體計算公式如下[4]：

L=（Ps-Pr-Pp-Mc-Ac）/（Af+As）

在公式中：

L：功率衰減;Ps：功率;Pr：靈敏度;Pp：功率代價;Mc：光纜富余;AC：連接器衰減;Af：平均衰減;As：固定接頭損耗。

系統(tǒng)的信息采集層主要由智能電表和GPRS終端組成，其中智能電表作為傳感器設備，其主要用于用戶信息收集;GPRS終端則會與智能電表相連，主要用于對智能電表所收集的用戶信息進行初步處理和傳輸，實現(xiàn)以遠程測控技術為基礎，對數(shù)據(jù)信息的傳輸和分析。

3.3系統(tǒng)模塊及軟件設計

本文所設計的自動抄表系統(tǒng)主要由用電模塊、線損計算模塊、抄表模塊以及負荷控制模塊4部分組成[5]。整個系統(tǒng)中最重要的組成結構包括有終端、前置機以及日志，該些結構可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集過程中的遠程監(jiān)控管理，并為后續(xù)使用者的歷史查詢系統(tǒng)依據(jù)。此外用戶數(shù)據(jù)信息在經(jīng)過數(shù)據(jù)采集以后，會經(jīng)過安全認證層進行安全驗證，確定數(shù)據(jù)安全后，數(shù)據(jù)信息才會被傳輸給數(shù)據(jù)庫以及系統(tǒng)控制終端，抄表員可以通過該些數(shù)據(jù)信息來實現(xiàn)對用戶的遠程測控及管理。

3.4系統(tǒng)硬件設計

電能表作為自動抄表系統(tǒng)的主要計量終端，其主要采用數(shù)字式電表，具體設計如下：

1、接口：主要接口為485總線接口;

2、數(shù)據(jù)讀取方式：智能電表會與GPRS終端相連，之后通過互聯(lián)網(wǎng)技術與系統(tǒng)相連，系統(tǒng)可以通過此種連接方式直接讀取智能電表所獲取的實時數(shù)據(jù);

3、數(shù)據(jù)傳輸設備：系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)傳輸設備為集中器，該設備在運行過程中會根據(jù)系統(tǒng)所發(fā)出的指令信息，即時完成對智能電表的數(shù)據(jù)采集和傳輸;

4、無線通信技術：無線通信技術作為自動抄表系統(tǒng)的重要技術組成，其主要包括有GSM和GPRS兩部分，為確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，自動抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡接口與終端計算機的IP將會采用固定IP，而非是自動IP，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸出信號和輸入信號也將會采用固定頻率和功率。

3.5數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫將會采用市場上常用的、兼容性較強的MySQL數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計過程中，需要結合用戶的實際情況對數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)類型進行合理確定，并對各類數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)類型進行說明。在設計過程中，本文將結合電力用戶信息管理實際情況將數(shù)據(jù)信息分為缺陷管理、信息管理、角色管理以及日志管理等4部分，不同部分將會負責不同的功能。例如缺陷管理會對系統(tǒng)運行過程中所獲取到的系統(tǒng)缺陷以及電力運行缺陷進行實時存儲;短信管理則會對于系統(tǒng)所接收的短信數(shù)據(jù)進行存儲;角色管理則會存儲系統(tǒng)使用者的管理權限以及已有用戶的相關角色，方便系統(tǒng)進行角色劃分以及整體管理;日志管理則會對系統(tǒng)運行過程中所產(chǎn)生的諸多日志信息進行存儲和管理，方便系統(tǒng)自查的同時，也為系統(tǒng)使用者的歷史運行數(shù)據(jù)查詢提供支持。

3.6抄表器軟件設計

1、初始化GPRS模塊：以GPRS運行特點為基礎，經(jīng)由分組處理HCI，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾PRS模塊。在進行HCI指令設計時，需要將指令格式設計成為“操作碼+參數(shù)總長度+參數(shù)”格式[6]。

2、系統(tǒng)登錄：系統(tǒng)登錄功能主要是為操作人員的數(shù)據(jù)查詢以及管理提高操作界面。在設計中，系統(tǒng)登錄界面會包括有用戶名和密碼兩個輸入框和一個登錄按鈕，在確認登錄后，系統(tǒng)會自行判斷使用者的使用權限以及是否登錄。

3.7數(shù)據(jù)通信設計

測控技術在數(shù)據(jù)通信中進行應用，配合異步總線定時、總線定時協(xié)議等方式，將可以是不同的信息分配到不同的數(shù)據(jù)通信線路中，避免數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)通道占用情況的同時，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，促使數(shù)據(jù)信息能夠更加快速地傳輸?shù)浇K端。通常情況下，數(shù)據(jù)信息的傳輸速率將會與總線寬度呈現(xiàn)正比關系，所以增加總線寬度將可以有效提高數(shù)據(jù)信息的傳遞速率。因此，在進行數(shù)據(jù)通信設計時，還需要結合用戶數(shù)據(jù)傳輸需求，對數(shù)據(jù)傳輸所使用的總線寬度進行合理計算。

總結：綜上所述，隨著電子信息技術的不斷發(fā)展，如今電子技術中測控技術的應用范圍也在逐步拓展。在此背景下，企業(yè)應結合自身的實際情況，對傳感技術、無線遠程測控技術、虛擬測控技術等新型測控技術進行合理應用，進而開發(fā)出獨具特色的測控系統(tǒng)，以此來提高企業(yè)的運行工作效率的同時，降低企業(yè)運營過程中所需的人力成本和物力成本，進而提高企業(yè)的整體經(jīng)濟效益，促使企業(yè)實現(xiàn)長久健康發(fā)展。

參 ?考 ?文 ?獻

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[3]柴興華，胡炎，雷耀麟，等.無人機智能測控技術研究綜述[J].無線電工程，2019，049（010）：855-860.

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[6]侯曉梅，張平，林謝貴.基于MC/DC的遠程數(shù)據(jù)接口單元嵌入式功能自動化測試方法研究[C].第十六屆中國航空測控技術年會論文集，2019.