測控技術(shù)在電子技術(shù)方面的應(yīng)用

徐永忠

（樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 樂山 614000）

社會現(xiàn)代化發(fā)展過程中，相應(yīng)提升產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率，推廣應(yīng)用電子元器件技術(shù)。電氣元件功能較多，以數(shù)據(jù)采集、測量、控制為重點功能。為了實現(xiàn)電子元件功能，必須確保測控技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用價值。加強(qiáng)社會生產(chǎn)力，深入研究和分析測控技術(shù)應(yīng)用方法，全面確保技術(shù)應(yīng)用效果。

一、測控技術(shù)

測控技術(shù)主要是測量和控制機(jī)器，測繪現(xiàn)實世界物理量，獲取標(biāo)準(zhǔn)量信息。利用信息處理技術(shù)獲取控制量，之后執(zhí)行相關(guān)操作。測量是描述物理數(shù)量的過程，能夠明確事物本質(zhì)，探索內(nèi)部規(guī)律。基于廣義分析，測量目的在于明確物體基本數(shù)量，包括體積、面積、密度等?；讵M義分析，測量目的在于明確被測值數(shù)量?；疽厣婕暗綔y量對象、操作者、測量理論與儀器。測量對象為被測量客觀事物，測量實施者為測量主體，不同要素間具備相互作用關(guān)系。在測量操作中，計量屬于重要因素，能夠統(tǒng)一測量結(jié)果單位，確保結(jié)果準(zhǔn)確性，同時限制數(shù)據(jù)單位。計量活動具備準(zhǔn)確性、一致性、溯源性特點。

控制主要是操作人員因由于設(shè)備原因、自身原因，對事物發(fā)展趨勢進(jìn)行干預(yù)的操作。在測控技術(shù)中，控制以自動控制為主，當(dāng)操作人員不參與測量活動時，或者干預(yù)測量過程時，則通過機(jī)械自動化檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，聯(lián)合其他測量設(shè)施，科學(xué)分析測量結(jié)果，同時做好后續(xù)操作，確保機(jī)器、測量活動狀態(tài)、參數(shù)，均可以遵循設(shè)定規(guī)律實施。

測控是測量與控制一體化操作，準(zhǔn)確測量客觀事物物理量，獲取重點信息，之后處理數(shù)據(jù)信息，獲取控制量，落實各項控制操作。電子測量，屬于測量技術(shù)的眼神，結(jié)合電子化信息技術(shù)，可以確保測量精準(zhǔn)度與自動化，同時增加測量次數(shù)，屬于測控技術(shù)核心，涉及到電量測量、非電量測量。測量科學(xué)，是信息獲取途徑的方法學(xué)科，能夠準(zhǔn)確測量和處理事物信息，將電荷作為載體的電子科學(xué)。技術(shù)特點在于測量頻率范圍廣泛，且測量效率與精準(zhǔn)度高，無需人為操作、線下作業(yè)，可以實現(xiàn)自遠(yuǎn)程操控。在現(xiàn)代科技支持下，能夠提升電子測量自動化水平、測量精確度、測量速度等。

按照測量物理量與傳送功率，能夠?qū)㈦娮訙y量劃分為有源測量、無源測量。其中，前者涉及到力測量、電磁場測量；后者涉及到電阻、電容、距離測量。按照電子測量方式，能夠?qū)㈦娮訙y量劃分為直接式、間接式、組合式。按照測量域間關(guān)系，可以劃分為時域性、頻域性、調(diào)制域，同時包含隨機(jī)性與數(shù)字化兩種。

二、測控技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用

（一）傳感技術(shù)應(yīng)用

在測控技術(shù)中，傳感技術(shù)為常用方式，技術(shù)應(yīng)用率非常高。開發(fā)傳感技術(shù)，必須依賴于測控技術(shù)，加大創(chuàng)新力度，涉及到氣體傳感、網(wǎng)絡(luò)傳感、集成傳感、數(shù)字傳感、智能傳感等方式，能夠為社會生產(chǎn)與生活提供便利，且數(shù)字傳感技術(shù)的應(yīng)用頻率高，為重點監(jiān)控方式。應(yīng)用數(shù)字傳感器轉(zhuǎn)化功能，可以通過圖像方式反饋信號，為操作人員提供監(jiān)控支持，盡早發(fā)現(xiàn)和處理問題。智能傳感技術(shù)，多應(yīng)用到醫(yī)療事業(yè)中，精確度非常高，負(fù)責(zé)監(jiān)控患者，同時為醫(yī)護(hù)人員提供決策依據(jù)。應(yīng)用集成傳感技術(shù)，可以確保環(huán)境測量效果，比如溫度因素測量。氣體傳感技術(shù)，多應(yīng)用到高危險產(chǎn)業(yè)，科學(xué)監(jiān)控氣體敏感度、氣體濃度與狀態(tài)，確保操作人員實時控制，為群眾提供安全保障。應(yīng)用傳感技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)為主，該項技術(shù)多應(yīng)用到國防、軍事領(lǐng)域。借助網(wǎng)絡(luò)傳感技術(shù)的高精確度、信息傳輸能力，能夠維護(hù)社會發(fā)展秩序。

（二）遠(yuǎn)程測控技術(shù)應(yīng)用

測控技術(shù)應(yīng)用到電子技術(shù)中，需要結(jié)合兩種技術(shù)，擴(kuò)展功能作用，形成新的遠(yuǎn)程測控技術(shù)。在遠(yuǎn)程測控技術(shù)中，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠提升工作效率，實現(xiàn)跨空間、長距離測控功能。在現(xiàn)代社會發(fā)展中，遠(yuǎn)程抄表技術(shù)為核心應(yīng)用，居民日常用電、用水、用氣，表盤數(shù)據(jù)都會變化。應(yīng)用遠(yuǎn)程測控技術(shù)，無需到達(dá)現(xiàn)場，即可檢查表盤數(shù)據(jù)，做好日常記錄與監(jiān)督工作，并且將其作為收費與管理依據(jù)，既可以提升管理效率，也可以減少外部因素影響，維護(hù)水電行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。除過抄表功能，遠(yuǎn)程測控技術(shù)還可以應(yīng)用到工程監(jiān)督中，布設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)，管理人員分析項目現(xiàn)場實況，掌握現(xiàn)場安全隱患因素，做好統(tǒng)籌規(guī)劃與調(diào)整，降低安全事故率，避免造成經(jīng)濟(jì)損失。開展地下煤礦、核電設(shè)備工程時，應(yīng)用遠(yuǎn)程測控技術(shù)，可以監(jiān)督和管理地下高危區(qū)域，以免人員發(fā)生危險。

（三）虛擬技術(shù)應(yīng)用

虛擬技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展產(chǎn)物，結(jié)合測控技術(shù)、虛擬技術(shù)，可以形成強(qiáng)大的虛擬測控技術(shù)，該項技術(shù)的交互性與靈活性強(qiáng)，可以確保運行全面化。虛擬測控技術(shù)，可以模擬特定產(chǎn)業(yè)。比如應(yīng)用視覺技術(shù)，可以模擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。通過過程模擬，能夠優(yōu)化調(diào)整耕種方式、籽種類型，提出增加產(chǎn)量的措施，減少土地資源使用，優(yōu)化完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)生產(chǎn)效果。因此，虛擬測控技術(shù)，并非簡單的科研手段，也可以作為教育與培訓(xùn)模式。建立沙盤模型，可以擴(kuò)展教育模式，通過直觀方式展示運行流程，確保學(xué)生理解內(nèi)在含義。加深學(xué)習(xí)印象，提升綜合能力。虛擬測控技術(shù)，還可以應(yīng)用到繭生、卵生動物孵化檢測中。當(dāng)前，測控技術(shù)的發(fā)展水平持續(xù)提升，未來發(fā)展將完善功能作用，注重多種技術(shù)的溝通與共融，將測控技術(shù)應(yīng)用到不同領(lǐng)域，朝著數(shù)字化、綠色化、模塊化方向發(fā)展，為社會提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

三、測控技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用實踐

以遠(yuǎn)程測控技術(shù)為例，分析電氣企業(yè)自動抄表系統(tǒng)設(shè)計問題，分析和總結(jié)測控技術(shù)在電子技術(shù)應(yīng)用方案。

（一）系統(tǒng)模塊與軟件設(shè)計

本課題設(shè)計自動抄表系統(tǒng)，由抄表模塊、負(fù)荷控制、預(yù)警控制、用電、線損計算等組成。在抄表系統(tǒng)軟件中，涉及到日志、前置機(jī)、終端內(nèi)容。傳感器采集數(shù)據(jù)信息后，系統(tǒng)利用安全認(rèn)證層，科學(xué)認(rèn)證數(shù)據(jù)信息安全性。被證實的安全數(shù)據(jù)，會經(jīng)過通信層傳輸至終端、數(shù)據(jù)庫內(nèi)，為抄表人員提供參考，同時可以密切檢測用戶用電情況。

（二）系統(tǒng)硬件設(shè)計

在該系統(tǒng)中，電能表為主要計量終端，電能表類型非常多，以數(shù)字式、脈沖式電表為主。本次研究選用數(shù)字式電表，設(shè)計方法如下：第一，接口：電表接口選用485 總線接口；第二，數(shù)據(jù)讀取方式：電表經(jīng)過傳感器、系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)；第三，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備：系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，主要為集中器。設(shè)備按照系統(tǒng)命令，全面采集數(shù)據(jù)信息；第四，通信技術(shù)：系統(tǒng)通信技術(shù)，主要為無線通信技術(shù)，涉及到移動通信系統(tǒng)、無線分組業(yè)務(wù)。系統(tǒng)終端計算機(jī)IP 地址固定，且移動通信系統(tǒng)接口固定，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（三）數(shù)據(jù)庫設(shè)計

優(yōu)化設(shè)計數(shù)據(jù)庫，明確數(shù)據(jù)類型與長度，做好詳細(xì)說明與標(biāo)注。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫功能，涉及到日志管理、角色管理、缺陷管理、短信管理。相關(guān)人員優(yōu)化設(shè)計功能，加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫性能。

（四）抄表器軟件設(shè)計

第一，初始化GPS模塊：按照定位裝置運行特點，對人機(jī)交互進(jìn)行分組，將數(shù)據(jù)信息傳輸至GPS模塊。針對人機(jī)交互指令格式，設(shè)置為操作碼、參數(shù)總長、參數(shù)組合方式。

第二，描述功能：抄表器復(fù)位，指令功能在于查詢抄表設(shè)計，同時建立連接。

第三，系統(tǒng)登錄：工作人員登錄系統(tǒng)時，進(jìn)入系統(tǒng)管理界面，輸入用戶名與密碼。當(dāng)用戶名與密碼正確時，則可以登錄系統(tǒng)，整理抄表數(shù)據(jù)。

（五）數(shù)據(jù)通信設(shè)計

電氣企業(yè)在數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)中，推廣應(yīng)用測控技術(shù)。經(jīng)過總線定時協(xié)議、異步定時、突發(fā)方式，能夠科學(xué)處理數(shù)據(jù)信息。測控技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)分配到不同通路中，保證信息傳輸?shù)浇K端。總線寬度和數(shù)據(jù)傳輸速率相關(guān)。總線寬度持續(xù)增加，會提升數(shù)據(jù)傳輸失敗率，降低傳輸效果。

為了保證電力指標(biāo)傳輸?shù)阶詣映硐到y(tǒng)內(nèi)，通過突發(fā)方式獲取主線控股權(quán)，準(zhǔn)確傳輸數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)傳輸操作中，確定被訪問數(shù)據(jù)地址。為了降低系統(tǒng)故障率，電力企業(yè)合理應(yīng)用主板測試卡，準(zhǔn)確測試總線故障。按照測試結(jié)果，做好檢修與維護(hù)處理。

（六）數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計，必須明確數(shù)據(jù)長度與類型，同時做出詳細(xì)說明。系統(tǒng)數(shù)據(jù)功能，涉及到日照、短信、角色、缺陷等多種管理內(nèi)容，操作人員優(yōu)化設(shè)計功能，可以加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫性能。

（七）系統(tǒng)測試

第一，測試方法：為了確保系統(tǒng)應(yīng)用效果，提升電力企業(yè)抄表效率，注重評估測控技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用價值。課題選用測試方法如下，準(zhǔn)確評估系統(tǒng)性能：首先，功能測試：注重測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，判斷數(shù)據(jù)庫的電力信息存儲能力。其次，性能測試：測試內(nèi)容涉及到系統(tǒng)負(fù)載測試、連接速度測試。實施負(fù)載測試時，主數(shù)據(jù)搜索與注銷處理。連接速度測試，確保系統(tǒng)速度超過每秒83kb，下載速度超過每秒1612kb。

第二，觀察應(yīng)用效果：觀察電氣企業(yè)的測控技術(shù)應(yīng)用效果，結(jié)果顯示，應(yīng)用測控技術(shù)之前，企業(yè)面臨嚴(yán)峻的竊電問題，同時增加經(jīng)濟(jì)損失。抄表人員抄表所用時間長，且每年竊電用戶數(shù)量較多。應(yīng)用測控技術(shù)之后，有效解決電力企業(yè)竊電問題。相比于技術(shù)應(yīng)用前，經(jīng)濟(jì)效益明顯提升，上升幅度約為1.7%。說明，在電子技術(shù)中應(yīng)用測控技術(shù)，可以獲得顯著應(yīng)用效果。

四、結(jié)束語

綜上所述，在電子技術(shù)中應(yīng)用測控技術(shù)，能夠改善電子元件性能，提升生產(chǎn)效率與效益。正確認(rèn)知測控技術(shù)應(yīng)用價值，以傳感器技術(shù)采集數(shù)據(jù)信息，以遠(yuǎn)程測控技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)控管理。同時將測控總線技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)管理中，能夠確保企業(yè)生產(chǎn)運營順利性，加強(qiáng)市場競爭實力。