人工智能技術在儀器儀表中的發展與應用研究

楊招勇 王強 周亞蘭

摘要：在我國社會經濟及科學技術的快速發展背景下，人工智能技術被廣泛應用到我國人民的生活生產中，對提高我國人民工作效率及工作質量起到了較好的積極作用。目前儀器儀表也逐漸發展向智能化，能夠有效提高企業生產的效率，使產品質量得以優化，進而充分滿足我國社會發展的需求。為促進人工智能儀器儀表的發展，本文就從人工智能儀器儀表的發展趨勢及人工智能儀器儀表的具體應用等幾個方面進行分析，探究人工智能技術在儀器儀表中的發展與應用，希望能為相關從業者提供一些有效參考依據。

關鍵詞：人工智能技術;儀器儀表;發展;應用

在以往儀器儀表行業的發展過程中，對傳統技術的依賴性較大，雖然部分企業采取了一些應對措施，但是能夠起到的效果不夠理想。同時，企業之間的競爭越來越激烈，為提高企業的核心競爭力，必須要提高自身的生產效率，確保產品的使用性能及使用壽命，使其能夠達到用戶的實際需求。而人工智能儀器儀表就能夠達到這一需求，需要加強對人工智能儀器儀表的研究，便于提出可靠的參考依據，使其能夠朝著更好地方向不斷發展。鑒于此，本課題圍繞“人工智能技術在儀器儀表中的發展與應用”進行分析研究價值意義顯著。

1、人工智能儀器儀表的發展趨勢分析

（1）將人工智能技術應用到儀器儀表中，使得儀器儀表逐漸微型化，能夠有效拓寬儀器儀表的應用范圍，既可以保留原有的功能，還可以使用到醫療、軍事和航天等多個領域。

（2）多樣化的功能是未來儀器儀表的發展方向，能夠有效提高儀器儀表的使用性能，體現出

更高的頻率及發生器，使各種測試功能的可能性顯著提升，既能夠實現拓寬測試功能的目的，也可以保證測試數據的準確性[1]。

（3）人工智能化也是儀器儀表的主要發展方向，目前人工智能在儀器儀表中的應用處于初步的階段，但是在這一技術的持續發展背景下，其發展水平將逐漸提升，能夠對一些繁瑣的人工活動和腦力活動進行替代，再加上傳感技術在其中的應用和發展，可以進一步拓展聽覺和視覺方面的能力，使原本無法解決的問題得到有效處理。

（4）隨著我國網絡技術的快速發展，網絡技術在智能儀器儀表設計和工業智能技術中的價值不斷提高，能夠豐富智能儀器儀表的功能，實現遠程系統維護、遠程系統升級和網絡通訊的功能。

（5）儀器儀表將逐漸朝著虛擬化的方向不斷發展，一般測試儀器都是由數據的采集、分析和顯示等幾個功能所組成的。在當前的虛擬現實系統中，借助PC機中的相關軟件來實現數據的分析和顯示，可以將一些數據采集硬件與PC機組合起來，使其能夠成為一個虛擬化的測量儀器。在虛擬化的儀器運行中，只需要采用單個系統，借助不同的軟件編程使測量儀器得到不一樣的功能?？傊?，與傳統儀器相比，智能儀器可以自主完成檢測及控制，不再需要對其進行人為的干預，使工作效率及工作質量得以有效提升[2]。

2、人工智能儀器儀表的具體應用分析

2.1在裝備制造業中的應用

在裝備制造業的發展過程中，需要利用先進的檢測儀器儀表對產品質量進行控制，將人工智能技術應用到裝備制造業的儀器儀表中，有利于提高檢測效率，為產品的改進提供可靠的參考依據。例如?？怂箍倒就瞥龅?60°SIMS智能在線測量方案，能夠為自動化的品質控制和尺寸過程提供可靠的處理方案，其覆蓋范圍包括了裝備制造的全過程，在模具、沖壓、焊裝、涂裝和總裝等各個方面都有著較好的應用效果。例如雷尼紹公司推出的創新Equator?能夠替代傳統測量，其這是一種多功能的方案，在檢測各種加工件中都有著較好的使用效果。將其使用到車間環境下進行測量，其性能得到了持續的改進[3]。

2.2在冶金工業中的應用

根據以往冶金工業的發展情況來看，其工藝流程和加工工序較為繁瑣，在進行軋鋼、煉鋼、煉鐵和公附設施的檢測及控制中，常常使用到各種機械量檢測儀表、成分分析儀表、熱工量檢測儀表。對燒結礦堿度進行測量是企業面臨的一大難點，為解決傳統方法的弊端，可以借助BP神經網絡進行多傳感器數據融合，形成燒結礦堿度的預報模型，能夠有效提高準確性和魯棒性，且泛化能力較強。在進行溫度控制的時候，可以選擇宇電AI708智能儀表來進行操作，將手動閥門改造成電動的閥門，之后在智能儀表設置好溫度報警值，將報警系統與閥門開關相連接，便于對溫度和閥門進行聯鎖控制，使企業的生產安全和自動化水平得以有效提升。

2.3在環保與節能減排中的應用

環保和節能減排是我國社會可持續發展對各個行業提出的要求，其中包括了控制污染物排放、環境污染治理和環境監測，不斷提高各種資源的利用率，實現對生態環境的有效保護。而測量是促進環保工作有效進行的重要基礎，科學合理的測量能夠為環境污染治理和資源管理工作提供可靠的數據支持，使各項工作能夠做到有據可依[4]。因此，在環境保護和節能減排過程中，儀器儀表和傳感器是必要的基礎及手段。通過一個具有學習模塊的人工智能儀器對環境進行保護，能夠對目標環境進行實時監測，從而為各項重要決策提高可靠的信息依據，并制定出最佳的環境控制系統。

2.4在電網質量控制及能源管理方面的應用

隨著我國5G時代的來臨，通訊速度加快，在這樣的發展趨勢下，未來6G時代也不再是幻想。在這樣的大背景下，智能儀表可作為物聯網的核心神經末梢之一，利用告訴網絡通訊，通過智能儀表快速采集全國電能活動，能夠為經濟的發展政策提供即時、準確的信息數據，進而促進電網質量控制效果的提升。此外，將人工智能儀器儀表應用到能源管理當中，借助高速通訊網絡，獲取精準、時效性高的信息數據，可以為能源管理提供有效數據支持，進而為提高能源管理工作的效率及質量奠定扎實的基礎?？傊?，人工智能儀器儀表在電網質量控制及能源管理方面的未來應用前景及趨勢明顯，需引起充分重視。

3、結語

綜上所述，隨著人工智能技術被應用到儀器儀表中，使得我國逐漸成為智能儀器儀表生產大國，雖然我國智能儀器儀表產品出口量快速增加，但是在許多方面依舊存在一定不足，這就需要加強研究工作，增加科研投入，強化自主創新能力，使智能制造技術得以不斷改進，為人工智能儀器儀表的進步和發展提供有利支持。

參考文獻

[1]陳長印.計算機人工智能技術研究進展和應用分析[J].計算機產品與流通，2019（12）：5.

[2]田麗.我國媒體人工智能發展現狀與問題[J].新聞戰線，2019（23）：41-44.

[3]靳芳.人工智能領域關鍵技術的發展[J].電子技術與軟件工程，2019（22）：247-248.

[4]孫柏林，劉哲鳴.人工智能技術在儀器儀表中的發展與應用[J].儀器儀表用戶，2017，24（12）：101-105.