试析现代测控系统的发展及其应用
摘要：现代测控技术是建立在计算机信息基础上的一门新兴技术，是测量技术、微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术等多种技术相互渗透、相互结合、综合发展的一门新兴学科。本文主要论述了现代测控技术的特点及应用实例，并对其未来的发展前景进行了展望。
关键词：现代测控技术；智能化；虚拟化；集成化；应用
现代测控技术是一门高新技术，以测控、测量、电子等学科为基础，涉及计算机技术、信息处理技术、电子技术、自动控制技术、测试测量技术、仪器仪表技术及网络技术等领域。随着现代科学技术的飞速发展和不断融入，加快了现代测控技术的发展，使其正朝着智能化、集成化、微型化、虚拟化、网络化和远程化的方向大步迈进。
一、现代测控系统概述
现代测控系统是一个综合系统，其目的是实现生产过程的自动化控制，它以计算机技术为核心，并集控制和测量为一体。
（一）现代测控系统的组成
现代测控系统的组成大致可以分为五个部分，即：①控制器部分。是系统的控制中心和指挥中心，主要指计算机、小型机、单片机等。②程控设备和仪器。包括：激励源、程控伺服系统、各种程控开关及仪器、执行元件、存储器件、显示器件等。③测控应用软件。包括I/O接口软件、可执行应用程序和仪器驱动程序等。④总线与接口部分。包括连接器、电缆、插槽、机械接插件等。它是连接控制器与各种设备、程控仪器的通路，以完成数据、命令及消息的交换与传输。⑤被测对象。主要是指生产线、系统、子系统、被测设备等，通过电缆、开关、接插件等于测控设备相连接。根据测控任务的不同，被测对象也是千差万别的。
（二）现代测控系统的基本类型
按照结构不同，现代测控系统可以分为三类：基本型、闭环控制型和标准通用接口型。基本型测控系统主要由传感器、数据采集卡、信号调理和计算机组成。它能够完成对多点的实时、快速测量，并能进行信号和数据分析，消除干扰，最终做出判别。闭环控制型是指应用于闭环控制系统的测试系统，其过程的自动控制可归纳为实时数据采集、实时控制、实时判断决策三个阶段。标准通用接口型是由模块组合而成，并且所有模块的对外接口都是按照规定标准设计的。
二、现代测控技术的特点
（一）网络化
Internet为代表的计算机信息网络的快速发展和技术的逐渐完善，突破了地域和事件上的限制，使现代测控技术得到很大的进步。现代测控技术具有网络化的特点，测控技术与网络技术的结合，使组建网络化、分布式的测控系统变得十分方便快捷。随着现代网络信息技术的迅猛发展及许多相关技术的不断完善，网络信息系统的规模得到越来越快的壮大。现代测控技术的广泛应用，使得通信、国防、气象和航空航天等领域也得到廣泛、有效的运用。
（二）智能化
现代测控系统中所应用的设备都是智能化的，具有方便快捷、灵活、功能多样等特点，使得现代测控技术得到很大的提高。随着人工智能技术的不断引进和发展以及微电子技术的发展，智能化的仪器设备越来越高科化，其计算方法和计算能力都得到很大的加强和提高。
（三）数字化
数字化的测控特点在现代测控技术中起着非常重要的作用。数字化在测控领域中的主要应用体现在多个方面：传感器的数字化控制，控制器到远程终端设备的数字化控制，信号处理、通信等过程的数字化控制等。
三、现代测控技术的发展
现代测控技术以计算机技术为核心，集控制和测量为一体，实现 过程控制的自动化，已经在很多方面得到了广泛的应用。
（一）发展现状
现代测控系统是一个综合系统，分为基本型、闭环控制型和标准 通用接口型三大类型，主要包括控制器部分、程控设备和仪器、测控应用软件、总线与接口部分、被测对象等五个部分。随着科学技术的不断进步，现代测控技术飞速发展，并广泛应用于现代社会经济发展的方方面面。然而，与世界发达国家相比，我国的现代测控技术水平还存在不少差距，主要表现在智能化、数字化、微型化等方面。尚未达到一个高水平的阶段。因此，我国必须在引进高科技的先进设施的同时，借鉴国外高科技的技术发展模式，积极开拓创新，推进我国测控市场的发展，提升我国高新技术含量产品在国际市场竞争中的竞争力。
（二）发展趋势及前景
首先，日臻先进的科学技术为现代测控技术的迅速发展提供了技术保障，开放化、标准化已经成为现代测控技术发展的趋势。无论从技术角度，还是从市场角度来看，开放化测控技术都是现代测控技术的发展趋势，也将成为市场应用的主流。它可以让我们直接接触到开放标准下的先进测控技术，并融入到这种技术标准之中，标准化、开放化将减少新技术的重新开发，节省重复开发成本，因此，推进开放性测控技术的应用有着十分重要的意义。当前，我国正处于产业结构迅速转变的阶段，测控技术的开放化和标准化趋势给了国内测控行业一个极好发展机遇，为此，我们要清晰的看到这一点，把握现代测控技术走向开放化、标准化的趋势，推动我国现代测控技术的创新与发展。
其次，随着科学技术的不断创新与网络技术的进步，现代测控技术正朝着网络化的方向迈进。随着现场总线的迅猛发展与Jini软件技术的问世，现代测控系统不仅将现场的智能仪表和装置作为节点，通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统，而且可使联网的任何仪器设备实现其自身功能的同时，还能为其他仪器设备加以利用。网络技术进步并全面介入，实现了微机化仪器的联网，高档测量仪器设备以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共享，远程数据采集与测控，远程设备故障诊断，各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对，水、电等费用等的自动抄表等，具体到计量测试、测控技术及仪器仪表各领域，从而使得测控网络的功能显著增强，应用领域及范围明显扩大，测控系统的功能远远大于系统中各独立个体功能的总和。
（作者单位：邵阳学院）
作者简介：向湘斌（1997～），男，邵阳学院本科在读，测控技术与仪器专业。
参考文献
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